XED燈在道路照明應(yīng)用中技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、X E D燈在道路照明應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)嘉興雷明電子科技有限公司二零一六年背景介紹路燈是一種功能性市政道路照明設(shè)備，其主要目的是為了人的夜晚出行提供“安全”保障，同時(shí)兼顧了城市的亮化美化作用，隨著城市化的快速發(fā)展，人口越來越集中驟居，出行方式多種多樣。同時(shí)隨著人們生活水平的提高，汽車量急速增多，這樣就給城市夜晚交通安全帶來很大的隱患。毫無疑問，優(yōu)質(zhì)的城市道路照明是保障出行“安全”的最好辦法。此外，隨著全國各地建設(shè)“智慧城市（包含平安城市）”，大量監(jiān)控?cái)z像設(shè)備的安裝，到了晚上，沒有一種良好光源照明的輔助，再高清的攝像設(shè)備，也拍攝不清現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況效果，雨霧天等惡劣天氣條件下傳統(tǒng)照明燈光效果更差，拍攝效

2、果更加糟糕。人類嘗試在城市街道上進(jìn)行人工照明始于 15 世紀(jì)初，1417 年,為了讓倫敦冬日漆黑的夜晚明亮起來,倫敦市長亨利巴頓發(fā)布命令,要求在室外懸掛燈具照明。后來,他的倡議又得到了法國人的支持。16 世紀(jì)初的時(shí)候,巴黎居民住宅臨街的窗戶外必須安裝照明燈具。路易十四時(shí),巴黎的街道上出現(xiàn)了許多路燈。1667 年,被稱為"太陽王"的路易十四還正式頒布了城市道路照明法令。傳說,正是因?yàn)檫@部法令的頒布,路易十四的統(tǒng)治才被稱為法國歷史上的"光明時(shí)代" 。最早的路燈采用的是煤氣燈以及汽燈，1879 年，愛迪生最先成功發(fā)明了白熾燈，然后開始在道路上應(yīng)用。1843 年

3、，中國上海街頭出現(xiàn)了第一盞路燈，盡管它是煤油點(diǎn)燃的，可在人們的心目中，比月光還要圣神。黃浦江邊摩肩接踵的人群專門前往一睹風(fēng)采。后來，上海租界的路燈又改為煤氣燈。是從倫敦移植過來的，亮度比煤油燈提高了數(shù)倍，在夜間行人的眼中，簡直就是夜晚的“太陽”。直到 1879 年，上海十六浦碼頭終于亮起了中國第一盞電燈，配備的是一臺(tái) 10 馬力的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電組，相當(dāng)于一輛手扶拖拉機(jī)的功率。隨著光源技術(shù)的不斷創(chuàng)新進(jìn)步，路燈也開始從白熾燈汞燈高壓鈉燈（金鹵燈、無極燈）LED 燈XED 燈發(fā)展演變，路燈照明的光色越來越好，發(fā)光效率也越來越高，既能看的清晰，保證道路照明的第一核心訴求“安全性”，同時(shí)也看的舒適。 目 錄

4、一、光譜對(duì)道路照明的影響.4二、不同光源在道路應(yīng)用中的效果7三、XED路燈照明對(duì)智慧城市（平安城市）攝像監(jiān)控的助力作用9四、XED燈光在不同天氣條件下道路上應(yīng)用的照明效果11五、XED燈與其它燈的節(jié)能對(duì)比12六、XED燈的其他技術(shù)特點(diǎn)14七、XED燈背景介紹16八、附件其他光源在公路隧道中應(yīng)用的照明效果影響17一、光譜對(duì)道路照明的影響1 、光譜與視覺的對(duì)應(yīng)關(guān)系 人眼的光譜光視效率，人眼的視覺神經(jīng)對(duì)各種不同波長光的感光靈敏度是不一樣的。對(duì)綠光最敏感，對(duì)紅、藍(lán)光靈敏度較低。另外，由于受生理和心理作用，不同人對(duì)各種波長光的感光靈敏度也有差異。 國際照明委員會(huì)(CIE)根據(jù)對(duì)許多人的大量觀察結(jié)果，確定

5、了人眼對(duì)各種波長光的平均相對(duì)靈敏度，稱為“標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者”光譜光視效率，或稱為“視見函數(shù)”。如下圖所示：21從視見函數(shù)圖可以看出，視覺對(duì)光譜波長，在明視覺條件下，眼睛對(duì)波長為550nm 的光最靈敏。也就是說，波長為 550nm處的輻射有最大的光效率，稱為最大光譜光視效率，其數(shù)值為 683lm/W。在多數(shù)情況下，感覺的是光譜光視效率的相對(duì)值，假定波長 550nm 處的光譜光效率為 1，記為 V（ ）555=1，而越遠(yuǎn)離這個(gè)波長，眼睛就越不靈敏，發(fā)光效率越小于 1。在可見光波段（380nm-780nm）以外，眼睛失去光的感覺，輻射的發(fā)光效率為零。按波長及其相對(duì)應(yīng)的光譜光視效率（ ）做出的曲線，在明

6、視覺條件下，其最大值在 =555nm 處，稱為明視覺的光譜光視效率曲線或光譜靈敏度曲線。在暗視覺條件下，眼睛的最大靈敏度在波長為 510nm 處，其最大值為16991m/W。 2 、可見光譜、光源色溫對(duì)應(yīng)視覺敏感度、舒適度的關(guān)系，如下圖所示：3 、光源波長對(duì)輻射距離的影響 到達(dá)照射物的光通量與光源的輻射強(qiáng)度有關(guān)，還與波長有關(guān)，由于受到氣體分子、云霧降水和氣溶膠粒子的散射和吸收以外，還受到大氣折射率不均勻的結(jié)構(gòu)(湍流區(qū))的散射，光波在空氣均勻介質(zhì)傳遞的過程中，受到各種粒子的阻擋，波長短的直接被吸收或反射或散射，波長越短，到達(dá)的距離越短，波長長的才有可能繞過粒子以外或漫折射后達(dá)到更遠(yuǎn)的距離。4 、

7、不同光源的光譜特性4.1高壓鈉燈的光譜特性 高壓鈉燈的光譜主要集中在550630納米處,照射物體成黃偏紅,其他光譜譜段嚴(yán)重缺失。雖然在道路照明中目前其他光源光效(光效決定照度)無法與高壓納燈相比，但高壓鈉燈因光譜不全，導(dǎo)致顯色性極低（Ra2740）,在道路照明中，由于駕駛員無法有效看清路面穿深色衣服行人或深色物體，難以做出準(zhǔn)確識(shí)別、快速判斷，極易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：47.5%的道路事故發(fā)生在晚上，其重要原因就是高壓鈉燈做主照明的道路上“可視度（清晰度）”太差，極易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。4.2LED 的光譜特性LED芯片發(fā)出的是藍(lán)光，中心光譜在400納米處，然后再經(jīng)過磷光熒光層后，轉(zhuǎn)化成人

8、眼見到的光，經(jīng)轉(zhuǎn)化后的光譜在可見光帶內(nèi)呈現(xiàn)蝸牛狀，藍(lán)光能量仍然很高，而可視光明顯低于藍(lán)光部分（見上圖示），從光譜對(duì)人眼的影響來說，藍(lán)光對(duì)眼球內(nèi)黃斑具有傷害作用，長時(shí)間對(duì)視，會(huì)產(chǎn)生散光現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)引起白內(nèi)障病變。由于對(duì)視覺好的光譜能量低，從視覺上，被照物呈現(xiàn)一種“依著乳狀視覺效果”，可視性、舒適性差，在雨、霧、霾等天氣條件下照明效果尤其糟糕。2016年6月14日，美國醫(yī)協(xié)會(huì)（AMA）在芝加哥召開的年會(huì)上通過了一份關(guān)于“白光”LED路燈的正式聲明，聲明LED路燈所帶來的各種問題包括對(duì)“人體健康”和“環(huán)境”的傷害。AMA認(rèn)為：LED燈光光譜很窄，有著大量的藍(lán)光，它會(huì)非常刺眼，會(huì)讓瞳孔收縮。藍(lán)光比長

9、波段的黃光和紅光更容易在人眼中散射，達(dá)到一定程度后會(huì)傷害視網(wǎng)膜。這會(huì)給安全駕駛和晚上走路帶來安全問題。此外，AMA還認(rèn)為即使CCT低于3000K也不能保證藍(lán)光最小化。4.3XED 的光譜特性從XED光譜來看，最接近太陽光光譜的人造光源是 XED 光源，XED光源也是目前全球唯一一款全光譜大功率照明光源，對(duì)于功能性照明光源來講，越接近自然光的光源，其顯色指數(shù)越高，看到的色彩也越逼真，越清晰，同時(shí)眼睛在視覺上也感覺越舒適。二、不同光源在道路應(yīng)用中的效果對(duì)比。1、高壓鈉燈在道路照明中的效果從高壓鈉燈道路照明可以看出，其帶寬很窄，盡管光的透過性好（波長長），由于光譜不全，被照物還原性（顯色性）很差，為

10、了達(dá)到可視性好、安全性好，只能加大功率來彌補(bǔ)這一缺陷。起不到節(jié)能的目的。 由于是黃色光，行人在道路上行走時(shí)，會(huì)有模糊感（行人溶入背景中），容易引起交通安全事故的發(fā)生！ 2、LED 燈在道路照明中的效果LED 是藍(lán)光激發(fā)磷光熒光層而發(fā)白光的 LED ，藍(lán)光能量很高，眼睛正視很刺眼，白光部分能量低，在道路照明上，色溫很高，造成抬頭看燈很刺眼，實(shí)際照到的路面可視度很差。從視覺上，被照物呈現(xiàn)一種依著乳狀視覺效果。行人與被照路面在雨霧霾等糟糕天氣狀況下是易溶入在一起，可視度極差，非常容易導(dǎo)致交通安全事故的發(fā)生。3、XED 燈在道路照明中的效果 XED 燈可視光譜帶寬內(nèi)的特性接近太陽光。整個(gè)可見光譜帶的能

11、量幾乎相當(dāng)。從視覺效果上，呈現(xiàn)的是與自然光照的效果相近。被照物界定清楚分明，沒有依著乳狀視覺效果(如上圖所示)，行人與被照路面背景視覺分明，“可視度（清晰度）”非常好，不易造成交通安全事故的發(fā)生。是目前在道路照明上應(yīng)用效果最好的大功率照明光源。 4、XED 燈與 LED 燈在雨、霧、霾天氣照明效果 從不同光源在雨、霧、霾天氣中的表現(xiàn)對(duì)比來看，XED燈可視效果最好，主要是因?yàn)閄ED 的光譜最全，最接近太陽光譜，在可視光譜帶寬內(nèi)的等幅帶能量足，面寬，這樣，盡管經(jīng)過氣體分子、云霧降水和氣溶膠粒子的散射和吸收，全光譜到達(dá)被照物仍具有足夠的能量。因此，XED燈對(duì)道路照明就具有其獨(dú)特的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。5、綜

12、合分析不同光源對(duì)道路照明安全性、舒適性。光在道路照明上應(yīng)該是為了人的出行“安全”提供方便和保障。城市交通事故發(fā)生在晚上所占的比例高達(dá)47.5%，照明不良是造成事故的一個(gè)很重要的因素。一味追求照度指標(biāo)，而不考慮到安全性的“可視度（清晰度）”是道路照明設(shè)計(jì)的誤區(qū)，應(yīng)該從安全性、可視度（清晰度）、舒適性、節(jié)能性等加以全面考慮。如果一味地只追求節(jié)能，而忽視了道路照明對(duì)交通安全的重要性，這種節(jié)能方式是有所欠缺的。 三、XED路燈照明對(duì)智慧城市（平安城市）攝像監(jiān)控的助力作用1、高顯指照明對(duì)行人安全有較大幫助。隨著國民經(jīng)濟(jì)水平不斷提高和城市的快速發(fā)展，人行道和步行街的照明越來越受到重視。城市公共照明的目的，

13、是為了減少對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)侵犯的行為發(fā)生。優(yōu)質(zhì)的人行道照明可以提高可見度，行人可以較早地防范潛在的危險(xiǎn)，保證自身安全。在行人較多的區(qū)域，比如步行街，夜間照明主要的視覺要求是能夠快速識(shí)別正在走近的行人。從安全角度考慮，必須能及時(shí)辨別來人是友好的、無異樣的，還是不安分的、有進(jìn)攻性的，以便有足夠的時(shí)間做出正確反應(yīng)。在夜間，由于陌生人之間的關(guān)注主要在于臉部及面部表情，很少關(guān)注著裝等，所以人臉的識(shí)別尤為重要。夜晚，人臉的識(shí)別與照明質(zhì)量的好壞密切相關(guān)。近幾年，關(guān)于辨認(rèn)人臉的照明評(píng)價(jià)指標(biāo)，越來越多的研究者指出垂直面照度不如半柱面照度合適。為了確保行人的安全，減少犯罪活動(dòng)和美化城市，國際照明委員會(huì)出版了第92號(hào)技

14、術(shù)報(bào)告“城區(qū)照明指南”，該指南在采用傳統(tǒng)照度指標(biāo)（垂直面照度和水平面照度）的同時(shí)，還引入了顯色指數(shù)指標(biāo)，提出了不舒適眩光的評(píng)價(jià)方法，但我國現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2006城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)僅給出了路面平均照度、路面最小照度和垂直面照度三項(xiàng)照明質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，有欠缺。人行道照明應(yīng)考慮人行交通的特點(diǎn)，重視行人的安全性、舒適性，針對(duì)人多、低亮度的步行區(qū)域的防侵犯照明應(yīng)尤其引起重視。為了達(dá)到防侵犯的照明要求，應(yīng)采用高“可視度（清晰度）”照明效果光源作為設(shè)計(jì)人行道照明的一個(gè)重要衡量指標(biāo)。2、XED照明對(duì)城市監(jiān)控作用。 XED光源是目前全球唯一一款發(fā)出類似太陽光的全光譜照明光源，XED燈光下的監(jiān)控、攝像

15、設(shè)備都能清晰攝錄所發(fā)生事情的經(jīng)過，并且能夠清晰的看清楚每一張人臉和每一個(gè)物體。 每年中國各地都有因照明效果差，而導(dǎo)致無法看清車牌照不能破獲的案件，一種是照明光源頻閃而導(dǎo)致抓取的照片車牌照錯(cuò)位，另一種是過度曝光造成根本無法識(shí)別牌照。XED光源提供的優(yōu)質(zhì)光照效果（見下圖）均可有效解決監(jiān)控拍攝效果差的難題。 四、 XED燈光在不同天氣條件下道路上應(yīng)用的照明效果 1、XED路燈照明效果 晴天XED燈光下道路照明效果（左圖） 雨霧天XED燈光下效果（右圖）2、XED路燈下照射時(shí)所拍攝的植物高清圖片（下圖）3 、XED燈照射150米遠(yuǎn)的照明效果（下圖）經(jīng)過對(duì)比應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)：XED燈光下高清攝像機(jī)拍攝的畫質(zhì)

16、才能真正實(shí)現(xiàn)“高清”的效果，這是高壓鈉燈，金鹵燈，LED燈等其他光源都無法做到的，尤其在雨、霧、霾等惡劣天氣條件下，XED燈下的高清效果對(duì)比優(yōu)勢(shì)更加明顯、突出。五、XED燈與其它燈的節(jié)能對(duì)比光源類型白熾燈高壓鈉燈LED燈XED燈安裝高度12米設(shè)計(jì)要求照度（LX）>30需要安裝的功率(W）1100400200150實(shí)際功率（W）1100553.6235163每天平均照明時(shí)間(小時(shí)）10101010年耗電（度）40152022.1857.75594.95估算工業(yè)用平均電費(fèi)（元/度）0.70.70.70.7年電費(fèi)2810.51415.47600.43416.46XED燈同比其它光源節(jié)電率87.

17、5 %70 %30.64 %-從上表中可以看出，在12米高安裝燈，要達(dá)到同樣照度下，LED需要200W，XED燈只要150W即可，同比LED燈節(jié)能高達(dá)30.64%。黑龍江省綏化市明水縣XED燈路燈改造項(xiàng)目實(shí)例明水縣路燈改造項(xiàng)目的實(shí)施說明:改造前路燈型號(hào)為400W高壓鈉燈，改造路燈數(shù)量為1205只，路燈每天實(shí)際工作10小時(shí)，以實(shí)施期當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)1.1元/度計(jì)，改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比情況如下： 1、改造前測(cè)試數(shù)據(jù)路燈類型路燈數(shù)量改造前路燈功率實(shí)測(cè)功率單只日耗電量全縣年用電費(fèi)髙壓鈉燈1205 只400W470.58 W4.71 度2278733元2、改造后測(cè)試數(shù)據(jù)路燈類型路燈數(shù)量改造后路燈功率實(shí)測(cè)功率單只日耗

18、電量全縣年用電費(fèi)XED燈1205 只150 W163.00 W1.63 度788606元根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，改造后明水縣路燈照明年節(jié)省耗電量為135.47萬度，年節(jié)省用電費(fèi)為149.01萬元。按照1度電消耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.4千克、產(chǎn)生二氧化碳 2 6千克計(jì)算，改造項(xiàng)目實(shí)施后每年可以節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤為541. 88噸，減少二氧化碳排放量為1408.89噸。XED燈不僅創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還具有極高的社會(huì)效益。六、XED燈的其他技術(shù)特點(diǎn)1、超節(jié)能節(jié)能率87.5%，入選國家發(fā)改委國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄。2 、 長壽命、低光衰20000小時(shí)光效可維持在70%以上。3、熱啟動(dòng)：突破了高壓鈉燈，金鹵燈等的技術(shù)局限性

19、，可以在1-3S實(shí)現(xiàn)快速熱啟動(dòng)。4、可調(diào)光：XED燈可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)光控制。5、功率因素：XED燈的功率因素>99%6、高低溫：XED燈可以在-45環(huán)境溫度下低溫啟動(dòng)，在85環(huán)境溫度下24小時(shí)不間斷無故障運(yùn)行。7、諧波干擾：<2%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于LED燈15%，高壓鈉燈20%的諧波干擾。8、無頻閃：即使在高速攝像機(jī)下，也沒有頻閃，這是其他光源做不到的。（照明光源的頻閃已經(jīng)嚴(yán)重影響人的“健康”和“安全”。光源頻閃與偏頭痛，頭痛，自閉癥，眼睛疲勞，視力模糊等多種神經(jīng)科疾病有著密切的關(guān)系。研究表明：3-70Hz的低頻閃爍光源對(duì)于一些人可能引發(fā)光敏性癲癇；對(duì)于100Hz閃爍頻率被認(rèn)定可導(dǎo)致

20、頭痛，偏頭痛；對(duì)于120Hz頻率的閃爍光源會(huì)影響人的情緒，出現(xiàn)厭煩、焦慮等。而頻閃效應(yīng)和相關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)合拍時(shí)造成的視覺錯(cuò)覺在工業(yè)場(chǎng)所和路燈，隧道燈等領(lǐng)域是十分危險(xiǎn)的。 照明光源的頻閃問題因關(guān)系到人的“健康”和“安全”，已經(jīng)得到了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注，特別是智能LED照明產(chǎn)品極易出現(xiàn)不可接受的頻閃現(xiàn)象。因此，對(duì)于照明光源產(chǎn)品的頻閃特性進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和評(píng)估直接關(guān)系人們的“健康問題”和“安全問題”。）9、無VDT綜合癥危害：XED燈既能看的清晰，又能看的舒適，這是目前唯一同時(shí)具備這兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)的全球唯一一款全光譜大功率照明光源。10、高性價(jià)比：XED燈通用原有照明的燈具，避免整燈替換，安裝維護(hù)簡單、便利，省時(shí)

21、省力，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。七、XED燈背景介紹1、XED燈（“Xenon Energy-saving Discharge-Lamp”簡稱“XED燈”）是由氙氣氣體采用特殊工藝封注在一個(gè)無封口裝石英球內(nèi)，在二級(jí)變頻控制技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生等離子放電，發(fā)出類似太陽光譜的光，這種光源技術(shù)具有發(fā)光效率高，照射距離遠(yuǎn)，有效使用壽命長，具有自然光照明的效果。 XED產(chǎn)品取得發(fā)明專利兩項(xiàng)，實(shí)用新型專利8項(xiàng)，結(jié)構(gòu)外觀專利11項(xiàng)，其中“二級(jí)變頻控制技術(shù)”入選了國家發(fā)改委國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄；XED燈經(jīng)過了國家強(qiáng)制性產(chǎn)品CCC檢測(cè)認(rèn)證和CQC檢測(cè)認(rèn)證，經(jīng)“國家光電檢測(cè)中心”檢測(cè)，取得了國家認(rèn)證的節(jié)能認(rèn)證證書，節(jié)能等級(jí)達(dá)到1

22、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2、嘉興雷明電子科技有限公司是一家集XED燈研發(fā)、制造、銷售于一體的大型集團(tuán)化公司，XED燈發(fā)明人唐耀宗先生于1999年開始研究氙氣燈在汽車上的應(yīng)用，2003年開始研究XED燈在道路，隧道，車站，機(jī)場(chǎng)，公園，廣場(chǎng)，道路拐角燈，商場(chǎng)，體育館，服務(wù)區(qū)，工礦企業(yè)，港口碼頭，船塢，戶外廣告牌，展覽廳等場(chǎng)所要求大功率、高光效、遠(yuǎn)距離照明要求的應(yīng)用。由于XED燈很好地解決了LED照明在大功率（指100W以上功率）照明應(yīng)用上多年以來一直難以解決的16項(xiàng)技術(shù)難題，而且XED比LED照明更節(jié)能20%以上，光照效果更好，使用壽命更長，光衰更低，應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，不受氣候條件影響，因此XED燈一經(jīng)問世即被業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為第五代照明光源領(lǐng)導(dǎo)者（第一代：白熾燈。第二代：節(jié)能燈。第三代：高壓鈉燈，<CDMA金鹵燈、無極燈>。第四代：LED燈）。因?yàn)樘埔谙壬艹龆吭降呢暙I(xiàn)，其亦被稱為“XED燈發(fā)明之父”！八、附件：其他光源在公路隧道中應(yīng)用的照明效果影響一、LED對(duì)隧道照明方面的影響1、 分析對(duì)比序號(hào)項(xiàng)目比較XEDLED1光效（lm/W）110952顯色指數(shù)(Ra)90653功率因素0.990.95420000H光衰30%>30%5使用壽命20000-25000H10000H后光衰很