彩色視覺測量中的LED照明系統(tǒng)設計

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驅動顯得越來越重要。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間最長而且耗電最大的燈，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，但只需在安燈泡時調正位置，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、免維護。由于LED耗電省、電壓低、電流小，安裝電纜的截面相應減小，節(jié)約了安裝成本。

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

一、LED路燈與傳統(tǒng)路燈的比較

假設某城市有三段道路長度分別為3公里、5公里、10公里，鋪設路燈以每隔30米一盞，每邊一盞計算，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，LED路燈以功率為50W為準進行對比！

傳統(tǒng)路燈單價為1000元/盞，LED路燈單價為3000/盞，那鋪設傳統(tǒng)路燈三種長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LED路燈三種長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

我們來分析三段長度的道路兩種光源鋪設電纜的成本，3公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負載流量I=P/U=202*250/220=230A,它需橫截面積為60mm2的銅芯電纜，其單價為120元/米，則其電纜成本為120*3000=36萬元，LED路燈干線電纜負載流量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，單價為12元/米，電纜成本為12*3000=3.6萬元，5公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負載流量I=P/U=333*250/220=377A,它需橫截面為90mm2的銅芯電纜，單價為180元/米，電纜成本為980*5000=90萬元，LED路燈主干線電纜負載流量I=P/U=333*50/220=73A,它需橫截面為20mm2的銅芯電纜，單價為25元/條，電纜成本為25*5000=12.5萬元，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，單價為360元/米，電纜成本為360*10000=360萬元，LED路燈主干線電纜負載流量I=P/U=666*50/220=146A,它需橫截面為42mm2銅芯電纜，單價為60元/米，成本為60萬元，對比情況（如表2）

三、供電系統(tǒng)

傳統(tǒng)的路燈需要一個大型的供電系統(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，否則，會嚴重影響燈的壽命。而LED路燈用的驅動模塊，不需要大型的變壓器。電壓有波動時，LED路燈的亮度不變。T220C350W12S12能驅動12W的LED工作，在電壓從180V到260V變化時，整個驅動器能實現(xiàn)恒流驅動。保證了大功率LED路燈亮度。另外，驅動器有許多保護功能，在異常情況下，整個電網(wǎng)的可靠性。

四、LED路燈與傳統(tǒng)路燈節(jié)能比較

我們來計算三段長度的道路兩種光源的情況下一年的耗電成本。計算方法以每天亮燈10小時，每度電以1元人民幣計算。3公里道路傳統(tǒng)路燈一年耗電量為202（盞）*10（小時）*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)今市場流通的路燈光源：高壓鈉燈，國產(chǎn)的因質量和技術問題壽命較短，一般都小于3000小時，進口的以Philips最好，達到3000-4000小時，單體LED的壽命在8萬小時以上，集群變成一個特大功率的LED后，它的壽命在6萬小時以上，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，維護費用與及因此而造成的諸多不便已是最明顯的對比，（因路燈用途特殊，更換困難，要花費一定的人力。機器資源才能完成操作）。

總結：

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