大雾天气路灯照明系统方案优化

摘要：透雾路灯装置是用LED高强度透雾灯泡设计，本系统将该透雾路灯装置与普通照明模式下的路灯装置融合在一个路灯上，同一路灯同时具备两种模式：普通照明模式与透雾模式。这样不仅避免了高强透雾灯泡用于普通照明时光线过强对人们视线造成的干扰，而且两种路灯装置分工明确、针对性强，实效性好，避免了能源的浪费，实现节能减排的目的。

关键词：雾天交通　透雾灯泡　排列组合

中图分类号：TM923

文献标识码：A

文章编号：1007-3973(2011)010-126-02

1、引言

雾天交通服务路灯装置是针对人们对大雾天出行时的透雾需求而设计的。现在社会上广泛应用的高压钠灯是目前被普遍认为较好的透雾路灯，但大雾天气仍是交通界的一大难题，雾天发生的交通事故在交通事故总数中的比例仍旧相当大，可见高压钠灯其实并未完全满足人们在雾天的交通需求，甚至在节能方面高压钠灯也并不如人愿。因此LED强透雾路灯系统将是首选。

2、太阳能路灯雾天交通服务系统

太阳能路灯雾天交通服务系统主要包括透雾小灯泡与普通照明小灯泡的选择、灯具的设计选择、两种小灯泡在新型灯罩中的具体排列组合方案以及模式转换电路设计。

3、太阳能路灯设计

3.1透雾灯泡的选择

雾是对人类交通活动影响最大的天气之一。目前的防雾方法是采用“透雾能力强”的光线来做光源，即通过寻找穿透力强的光源，从而相对地提高周围物体的能见度。

目前除了普通的透雾灯，应用较为广泛的有LED透雾灯和氙气透雾灯。根据其优缺点比较如下：

(I)亮度问题：从照明角度来看，氙气雾灯亮度效果较好。但氙气雾灯由于没有折光透镜，更为刺眼，反而对对面来车行驶安全性影响不好。

(2)颜色问题：光的波长越长，其穿透力越长。在可见光中，红光和黄光的穿透力强度较为显著，但红色代表“禁止通行”，所以选用黄色。氙气雾灯的色温比较高，接近自然光，但穿透力不强，而透雾灯主要作用是提高雾天可视效果，因此一般换成黄色的穿透力更好。LED雾灯有不同光色可供选择。

(3)从耗电来看：目前的一对原厂雾灯的耗电功率约110瓦，一对氙气雾灯的耗电功率约70瓦，而一对大功率LED雾灯的耗电功率只有6瓦左右。显然，LED雾灯省电量大得多．而且它对线路的负载更小，也更不容易老化。从节能这一点来说，LED雾灯处于优势地位。

3.2普通照明灯泡的选择

图2 LED光源经一次透镜输出的光强曲线

现有普通照明灯泡的主要有钨丝灯泡、钨丝卤素灯泡、荧光灯管、金属卤素灯泡、LED灯泡。LED照明灯主要以大功率白光LED单灯为主，能量利用率高，大颗粒光效可达每瓦大于等于100流明，小颗粒光效可达每瓦大于等于110流明。在节能方面，10瓦的LED日光灯就可以替换40瓦的普通日光灯或者普通节能灯。同时，LED还具有高亮度、低热量、低热辐射和可控性强的特点，再加上环保、坚固耐用的制作特色，LED将成为新型绿色路灯照明系统的最强支撑及最大亮点。

3.3灯具设计

目前我们常见的主干道灯杆间距多在35m左右，要实现标准中规定的平均照度20／301x，均匀度0.4的要求，那么LED道路灯具的光强输出曲线必须是“蝙蝠翼”形的，如图1，但是通常LED光源经过一次透镜输出的光强曲线类似图2所示。

要将灯具的光强输出曲线改造成“蝙蝠翼”形，就必须通过二次配光，甚至三次配光，具体设计方案为：在反光器上设计聚光式凹槽。根据光线反射原理，将反光器设计成一定的聚光式凹槽结构，每一个凹槽对应一个LED光源，提高出光效率，有效控制出光角度和光强分布，从而达到良好的光学分布，提高路面的照度均匀度。

3.4两种小灯泡具体排列组合方案

以16X8的大小尺寸为实例，为了实现路灯在普通照明模式与透雾模式两种模式下的照度均衡等效，本例特采用了数学方法中的捆绑组合法(以p、t或者t、p为一个组合，p-代表普通照明小灯泡，t---代表透雾小灯泡)：奇数行以p、t组合排列，偶数行以t、p组合排列，从而实现两种不同类型小灯泡的均衡。

3.5模式转换电路设计

灯罩中所有普通照明小灯泡为一个电路，简称照明电路：而所有的透雾小灯泡为另外一个电路，简称透雾电路。然后设计一个类似于单刀双掷开关的转换装置，需要使用相应功能时只需按动转换装置即可使相应电路接通，从而达到模式转换。

4、结语

随着我国交通运输业的快速发展，大雾对各地交通带来的不利影响越来越明显。大雾天气给汽车行驶带来了极大韵障碍，因而本文采用高强透雾灯泡来设计雾天透雾路灯装置，将该透雾路灯装置与普通照明模式下的路灯装置融合在一个路灯上，同一路灯同时具备两种模式：普通照明模式与透雾模式，希望它能为汽车、其它机动车辆的安全行驶和正常交通运输提供一定的保证。这样不仅避免了高强透雾灯泡用于普通照明时光线过强对人们视线造成的干扰，而且两种路灯装置分工明确、针对性强，实效性好，避免了能源的浪费，实现节能减排的目的。

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