摘要：针对城市道路照明工程，从路灯布置、灯具选择、安装高度、光源选择、光源功率几方面入手，分析工程设计要点，并提出照明工程防盗基本原则与设计方法，为城市道路照明优化设计，以及安全、稳定运行提供参考。
关键词：城市道路照明；设计；防盗
近年来，随着城市发展不断加速，道路照明作为重要的城市基础设施组成部分，其设计要求越来越严格，不仅要满足道路使用功能要求，还要兼顾绿色环保与节能减排。因此，有必要对城市道路照明工程设计进行深入分析，以探讨合理、有效的设计方法。
1路灯布置与灯具选择
常用路灯布置方法有以下几种：单侧单独布置、双侧交错式与对称式布置、横向悬索布置与中心对称式布置。伴随道路街道宽度不断增加，路口转径变大，按现行设计标准规定，路口照度均值必须高于直线段50%，若采用以往布置方法，往往无法满足实际要求，需根据路口实际面积，经计算确定适宜的功率密度、照度与均匀度，并选择合适的灯具种类和布置方法。通常情况下，在转弯处的半径中心点布置中杆投光照明较为合理[1]。路灯是一种具有功能性特点的照明，其在设计过程中的选型必须严格遵循以照明为核心的基本原则，同时考虑必要的装饰效果。然而，在很多道路街道照明设计过程中，还普遍存在追求营造视觉效果的问题，部分车道外侧设置绿化带，采用对称式的路灯布置方法，但配置的路灯却为双悬臂式，导致绿化带上的路灯无法起到照明作用，不仅浪费能源，还增加了投资成本。因此，道路街道照明设计必须严格按照现行技术标准进行，在保证均匀度及照度基本要求的前提下，根据不同的道路结构，采用不同的路灯样式，从而使路灯的总体造型更加合理且具有良好经济性。以下就几种常见道路结构，分析可选用的路灯样式。（1）在一块板同时设置了人行道的城市道路街道中，建议优先考虑单悬臂式路灯，将切实满足机动车安全通行照明要求作为基准，车道两侧灯具的散射光必须满足照度均值不低于5LX的基本要求；（2）在二块板同时设置了绿化隔离带的城市道路街道中，如果隔离带的宽度在5m以上，则建议使用单悬臂式路灯，且按中心对称形式进行布置；而隔离带的宽度在5m以内时，建议使用双悬臂式路灯，中心布置。通过这种布置，能有效避免树木影响照射[2]；（3）在三块板同时设置了非机动车道的城市道路街道中，建议使用双悬臂式路灯，并按双侧对称形式进行布置，路灯的高度、悬臂长度与仰角都要根据道路的实际宽度确定；（4）在平交路口处，建议使用中杆投光式路灯，至于灯具的安装结构，以类扇形为宜，因为这样能满足照度均匀度及照度的基本要求；（5）对于灯具而言，在没有特殊要求的情况下应选择半截光型，并且各项技术参数必须满足现行技术标准的要求。
2路灯最佳安装高度
路灯的安装高度及间距影响着照度均匀度与照度，设计过程中，在符合参数规定的基础上，应充分考虑以下内容：①当采用单侧布置时，路宽的适用数值无上限，即单侧布置过程中路宽应保持在几米以内，若在路宽较大的情况下进行单侧布置，按照H≥1.2Weff的标准设计，则路灯实际安装高度将过高；②当采用双侧布置时，路宽的使用数值无下限，即双侧布置过程中路宽应保持在几米以上，若在路宽较小的情况下进行双侧布置，则会造成一定程度的资源浪费；最后，宽幅及超宽幅的道路进行双侧布置，按照H≥0.6Weff的标准设计，则路灯的实际安装高度同样过高。基于此，如何确定最佳的路灯安装高度，需要在设计中遵循下列基本原则（H表示路灯高度，Weff表示道路有效宽度）：（1）如果路灯的实际安装高度为15m，则在单侧布置情况下，路宽不得超出12.5m，按照H≥1.2Weff的标准进行设计，并将灯具横向配光作为依据确定仰角及悬臂长度，如图1所示。（2）如果路宽保持在12.5~25.0m范围内，则建议使用双侧布置；对于双侧对称式布置，应按照H≥0.6Weff的标准确定路灯的安装高度；而双侧交错式布置，需按照H≥0.8Weff的标准进行设计，如图2所示。（3）如果路宽在25m以上，则建议将路灯高度确定为15m，同时灯具应考虑双光源灯具，并增加和道路中心线距离较近的灯具反射器实际仰角，如图3所示。
3光源及其功率
光源及其功率和营造的视觉效果、灯具节能与照明参数息息相关，所以在进行光源及其功率设计时，也要充分考虑道路使用功能，同时根据现行技术标准，结合有关绿色照明的总体规划要求[3]。
3.1光源选择
目前，白炽灯已经被列为禁用光源，道路照明主流光源有以下几种：高压钠灯、金属卤化物灯、LED光源、高校射流灯等，这些光源各具特色，设计过程中需要根据道路的使用功能，结合绿色照明政策提出的规划要求，选择适宜的光源，除了要满足基本的照明要求，还要能实现节能减排目标。从光源自身角度讲，其节能水平主要和光衰指标及发光效率有关，但选择光源并不能完全从这两个角度出发，需要对启动特性、显色指数与寿命等进行综合考量，从而选择出功能完备又不失节能效果的光源。
3.2光源功率
对于光源功率，在选择时应根据现行技术标准，切实满足下列两条要求：①照度要求；②功率密度要求。现阶段，大部分城市在进行道路照明设计工作时，一般只关注照度要求，未给功率密度足够的重视，为确保这两项指标都能满足技术标准提出的要求，必须使用具有较高光效且节能效果突出的光源。除此之外，道路表面的反射系数和光源功率的设计选择也存在一定相互关系，在设计过程中不能忽视该方面的影响与要求[4]。
4防盗技术
4.1基本原理
在城市道路照明系统中，一般都会设置补偿电容，其作用在于当系统运行出现异常时，立即替生异常的光源，此时系统会出现相应的变化；对补偿电容而言，它属于典型的已知量，系统所用灯具相同，则电容效率完全一致，若系统的光源缺失，则在电流和谐振等一系列变化量上，都会产生频率变化。采用以下公式计算得出灯具数量和实测结果间保持的相互关系，若二者相等，则说明系统运行正常，反之则说明发生盗窃[5]。
4.2防盗设计
在道路照明系统中安装防盗系统，实施监测和控制系统的实际运行。当有盗窃照明系统设备设施的情况发生时，系统会根据以上原理，及时、准确的识别出违法盗窃行为，启动报警装置，并通过支路检测，确定盗窃行为具体发生位置与故障点，为管理人员提供可靠信息，使之合理安排现场监督；同时，通过对防盗系统的设计与安装，还能起到自动修复照明系统的作用，依靠谐振和电感等基本原理，实行取缔服务。然而，值得注意的是，防盗系统会受到电容的干扰与影响，易产生误动、误警，因此必须提高系统判断准确性。一般的盗窃行为是非单项物体，也就是连续不间断的进行盗窃，这样产生警报的时间会很长，且规模较大，方便管理人员进行判断[6]。此外，我国在仿真技术上取得的进展为城市道路照明系统防盗技术研发与应用提供了技术支撑，在仿真技术的大力促进作用下，防盗技术必定得到更有效的应用和更全面的发展。
5结束语
综上所述，照明工程作为城市道路建设重要附属工程，其设计是一项具有极高复杂性与专业性的系统工作，不仅要根据现行技术标准，还要结合道路使用功能，确定照明设计需要满足的要求，包括路灯布置、灯具选择、安装高度、光源选择和光源功率，此外还要切实做好防盗，采用先进的防盗技术全面落实工程防盗设计，提高防盗与运行管理水平，提高系统运行稳定性与可靠性，延长使用寿命，从而发挥预期的长期效益，为城市生活及经济社会发展作出应有贡献。
参考文献
[1]王艺深，姚灵林，范晓龙.关于城市道路照明设施专用变压器设置的问题与思考[J].照明工程学报，2017（01）：89~92.
[2]周明.LED光源在城市道路照明中的推广和应用[J].中国高新技术企业，2016（19）：88~89.
[3]沈培坚.城市道路照明中高压钠灯与LED灯的应用分析及前景展望[J].广东科技，2014（06）：161~162.
[4]翁奕华.高压钠灯与LED在城市道路照明中的应用分析及前景展望[J].中国照明电器，2014（04）：17~21.
[5]黄飞龙.城市道路照明管理规划系统中路灯自动配置算法和照明评价模型[J].测绘科学技术学报，2014（03）：231~234.
[6]张雷冲，周正华.一种城市道路照明智能化监控管理系统设计[J].工业控制计算机，2014（12）：58~59.
作者:贺一鸣 单位:重庆市市政设计研究院