彩色視覺(jué)測(cè)量中的LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著大功率LED普遍在燈光裝飾和照明中的普遍使用，功率型LED驅(qū)動(dòng)顯得越來(lái)越重要。道路照明燈使用大功率LED照明將成為可能性。道路照明燈是使用時(shí)間最長(zhǎng)而且耗電最大的燈，路燈采用LED燈將大大減輕了城市的電力能源緊缺，節(jié)約了國(guó)家能源。

由于路燈都是橫插式的，使用LED制造只能制成單面發(fā)光，但只需在安燈泡時(shí)調(diào)正位置，不影響光照效果。路燈的功率分20W、30W,40W,50W用大功率LED制造，使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)。由于LED耗電省、電壓低、電流小，安裝電纜的截面相應(yīng)減小，節(jié)約了安裝成本。

一個(gè)完善的道路照明系統(tǒng)由燈源，電纜線，以及供電系統(tǒng)來(lái)組成。

一、LED路燈與傳統(tǒng)路燈的比較

假設(shè)某城市有三段道路長(zhǎng)度分別為3公里、5公里、10公里，鋪設(shè)路燈以每隔30米一盞，每邊一盞計(jì)算，這三段路所需的路燈總數(shù)分別為202盞、333盞、666盞、傳統(tǒng)路燈以功率為250W的高壓鈉燈為準(zhǔn)，LED路燈以功率為50W為準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比！

傳統(tǒng)路燈單價(jià)為1000元/盞，LED路燈單價(jià)為3000/盞，那鋪設(shè)傳統(tǒng)路燈三種長(zhǎng)度的道路所需光源成本分別為：202*1000=202000元，333*1000=333000元，666*1000=666000元，鋪設(shè)LED路燈三種長(zhǎng)度的道路所需的光源成本分別為：202*3000=606000,333*3000=999000,666*2000=1998000（如表1）

二、LED路燈與傳統(tǒng)路燈電纜線成本的比較

我們來(lái)分析三段長(zhǎng)度的道路兩種光源鋪設(shè)電纜的成本，3公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=202*250/220=230A,它需橫截面積為60mm2的銅芯電纜，其單價(jià)為120元/米，則其電纜成本為120*3000=36萬(wàn)元，LED路燈干線電纜負(fù)載流量1=P/U=202*50/220=44A,它需橫截面積為10mm2的銅芯電纜，它需橫截面為12mm2的銅芯電纜，單價(jià)為12元/米，電纜成本為12*3000=3.6萬(wàn)元，5公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*250/220=377A,它需橫截面為90mm2的銅芯電纜，單價(jià)為180元/米，電纜成本為980*5000=90萬(wàn)元，LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*50/220=73A,它需橫截面為20mm2的銅芯電纜，單價(jià)為25元/條，電纜成本為25*5000=12.5萬(wàn)元，10公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜流量I=P/U=666*250/220=680A,它需橫截面為400mm2的銅芯電纜，單價(jià)為360元/米，電纜成本為360*10000=360萬(wàn)元，LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=666*50/220=146A,它需橫截面為42mm2銅芯電纜，單價(jià)為60元/米，成本為60萬(wàn)元，對(duì)比情況（如表2）

三、供電系統(tǒng)

傳統(tǒng)的路燈需要一個(gè)大型的供電系統(tǒng)。功率型的大型變壓器是非常貴的。而且傳統(tǒng)的燈電壓不能太大的波動(dòng)，否則，會(huì)嚴(yán)重影響燈的壽命。而LED路燈用的驅(qū)動(dòng)模塊，不需要大型的變壓器。電壓有波動(dòng)時(shí)，LED路燈的亮度不變。T220C350W12S12能驅(qū)動(dòng)12W的LED工作，在電壓從180V到260V變化時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)器能實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)。保證了大功率LED路燈亮度。另外，驅(qū)動(dòng)器有許多保護(hù)功能，在異常情況下，整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。

四、LED路燈與傳統(tǒng)路燈節(jié)能比較

我們來(lái)計(jì)算三段長(zhǎng)度的道路兩種光源的情況下一年的耗電成本。計(jì)算方法以每天亮燈10小時(shí)，每度電以1元人民幣計(jì)算。3公里道路傳統(tǒng)路燈一年耗電量為202（盞）*10（小時(shí)）*365（天）*250W=184325000w,即184325度電，合人民幣184325元。LED路燈一年總耗電量為202*50*10*365=36865000W,即36865度電，人民幣36865元；5公里傳統(tǒng)路燈一年總耗電量為333*250*10*365=303862500W,即303863度電，人民幣303863元。LED路燈一年總耗電量為333*50*10*365=60772500W,即60773度電；10公里道路傳統(tǒng)路燈一年總耗電量為：666*250*365*10=607725000W,即607725度電，人民幣607725元。LED路燈一年總耗電量為：666*50*365*10=121545000W,即121545度電，人民幣121545元。對(duì)比情況（如表3）：

五、LED路燈與傳統(tǒng)路燈壽命比較

現(xiàn)今市場(chǎng)流通的路燈光源：高壓鈉燈，國(guó)產(chǎn)的因質(zhì)量和技術(shù)問(wèn)題壽命較短，一般都小于3000小時(shí)，進(jìn)口的以Philips最好，達(dá)到3000-4000小時(shí)，單體LED的壽命在8萬(wàn)小時(shí)以上，集群變成一個(gè)特大功率的LED后，它的壽命在6萬(wàn)小時(shí)以上，等于是現(xiàn)今流通最好的高壓鈉燈15倍以上的壽命，亦即是話，高壓鈉燈更換15次以上，LED路燈才更換一次，更換光源成本不在活下，維護(hù)費(fèi)用與及因此而造成的諸多不便已是最明顯的對(duì)比，（因路燈用途特殊，更換困難，要花費(fèi)一定的人力。機(jī)器資源才能完成操作）。

總結(jié)：

以上三個(gè)圖表對(duì)比與及壽命對(duì)比中可以看出，LED路燈替代傳統(tǒng)路燈在光源成本不占優(yōu)勢(shì)，但在鋪設(shè)費(fèi)用中，LED路燈已可以將光源成本節(jié)省，使用后節(jié)省的電費(fèi)就是收益，還有各自的壽命帶來(lái)的好處與及壞處，安裝的道路越長(zhǎng)節(jié)省的費(fèi)用越大，（以上不包含電桿、安裝、維護(hù)等費(fèi)用，實(shí)際上安裝LED路燈所需的費(fèi)用也遠(yuǎn)低于安裝傳統(tǒng)路燈的費(fèi)用）。