研华智明:场景智能 开启道路照明新时代

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2018-07-11 17:45:39

导读: 进入21世纪,随着传感技术、通讯技术及相关电子技术的成熟,LED智慧路灯逐渐由概念走向成熟,路灯通过智能控制实现了节能,同时作为构建智慧城市的重要物理载体,路灯杆也发挥了得天独厚的优势,但是即便如此,道路照明本身并没有本质的变化。

自1417年英国伦敦市长亨利巴顿率先命令伦敦市道路悬挂灯具至今,路灯照明已经有600年左右的历史,路灯光源也从最早的油灯先后发展到汞灯、高压钠灯、无极灯以及目前的LED,这其中每一种光源的出现和普及都是科技进步的象征。进入21世纪,随着传感技术、通讯技术及相关电子技术的成熟,LED智慧路灯逐渐由概念走向成熟,路灯通过智能控制实现了节能,同时作为构建智慧城市的重要物理载体,路灯杆也发挥了得天独厚的优势,但是即便如此,道路照明本身并没有本质的变化。

道路照明的目的是为车辆和行人提供安全的交通环境,由路灯和路面两个要素共同构成,路灯光色和路面的参数的配合程度决定了道路照明的效果,不同材料以及相同材料在不同干湿度条件下具有不同的复合反射系数,这个复合反射包含了漫反射和镜面反射。DIAlux针对不同的路面材料以及路面的潮湿情况给出了不同的设计基数,便于人们针对不同的路面材料选用与之对应配光曲线的路灯,使之达到符合标准要求的照明效果。在《CJJ 45-2015 城市道路照明设计标准》中提到“干燥状态下的照明指标在潮湿状态下就达不到,比如亮度总均匀度,干燥状态下为0.4的路面在潮湿状态下要达到0.2都很困难”,显而易见的是均匀度越低越容易引起交通安全隐患。国际照明委员会在CIE115中也是类似描述,并且建议潮湿街道的照明遵照CIE 47-1979《Road Lighting for Wet Conditions》进行设计。因此不同反射系数的路面需要不同参数的路灯与之适应,才能达到照明标准。

图1、CIE针对路面潮湿情况作了单独要求

一、目前道路照明存在的问题和不足

1、照明公司能力良莠不齐。很多照明公司并不具备扎实的道路照明设计能力,对道路照明的理解还局限于路灯的造型设计、功能集成、排列方式、工程施工等方面,对于道路照明标准的光学要求没有足够的设计能力,或者没有更丰富的产品应对;

2、路面材料技术和施工工艺发展日新月异。材料科学家们针对路面材料的老化、渗水性、摩擦系数等性能在不断努力,每一次的突破都代表材料的反射系数极有可能随之变化,而无论是DIAlux这样的企业还是CIE这样的国际组织,都很难及时将所有路面材料进行准确的反射系数测试,此外施工工艺的不同也有可能会造成反射系数的改变,没有及时准确的路面数据就无法为之设计更合适的照明;

3、路面材料老化、磨损和翻新导致反射系数发生变化。这点DIAlux给出了充分的考虑,并给出了R1~R4的分类,然而实际上路面的老化和磨损是一个线性的过程,对于路面材料变化的这一过程,目前的路灯无法做到适时调节参数与之适应,所以目前的路灯技术只能满足某一时间段拥有好的照明效果;

图2、路面材料老化、磨损或翻新

4、下雨天气导致路面反射系数发生变化。这点CIE、PHILIPS均给出了一致的意见:潮湿街道的照明应该按照CIE 47-1979《Road Lighting for Wet Conditions》进行设计,DIAlux也用W1~W4对潮湿路面做了分类。然而大部分地区都不会一直下雨或一直不下雨,无论是按照干燥路面进行照明设计还是潮湿路面进行设计,在天气交替的时候路面的照明效果就会变得糟糕。

图3、路面潮湿使得道路照明变得很糟糕

图4、常规照明下某道路同一位置干燥状态和潮湿状态时候的照明亮度对比

潮湿状态下路面平均亮度更亮,但是与干燥状态相比,亮的地方更亮,暗的地方更暗,均匀度极差,并且在平视范围出现很强的有害眩光。

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