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校园led路灯的故障问题分析及解决方案添加时间:2017-6-7

一、校园led路灯的常见问题:

1.问题背景;led路灯已成为夜晚比不可少的工具。

2.主要问题;经过对校园内几条道路的led路灯设计的观察,对校园整体;

(1)校园led路灯分布规划:在照明强度的要求已知时,

(2)校园led路灯开放时间优化;

(3)校园led路灯维护优化;

3.问题研究的意义;通过对led路灯问题的研究,找到一种安置方案,优化现有led路灯布局,使led路灯能耗降低,以节省经济投入。

二、问题分析:要使能耗最小,在led路灯功率一定的情况下,只能减少led路灯的使用量。因此,在满足最低照明功率的前提下,通过改变led路灯的高度来使led路灯之间的距离达到最优是本问题的一个解决方案。

三、模型假设

  (1)所有校园led路灯都紧靠在路的边界线上,且照明效果都相同。光源是点光源。在单个光源照射下,距光源L的点的光照强度为C=f(L);在多光源照射下,某一点的光照强度为各光源对该点光照强度的代数和。道路处处等宽,路面上每一点的光照强度至少要达到C0。

  (2)假设led路灯为完全规范的,即处处等宽一排led路灯的宽度为 ,两排led路灯的宽度为 。

四、变量说明

  1. 照度定律:点光源O的发光强度是,则距点光源O为的点的照度为

  2. 参量变量说明:

(1)设led路灯的高度:h ,路的宽度:

(2)经过实际考察,路灯的功率:

(3)led路灯的间距: =2200W

(4)查阅资料可知,使物体可见的最低照明强度:=20W/m2五、模型建立与求解㈠单排路灯平直道路的led路灯优化问题 首先考虑直路上只安装一排led路灯时的最优化方案,目的是通过调整led路灯的高度和间距,使led路灯的间距尽可能大,以减少led路灯数量,节约成本。忽略相邻的四盏led路灯之外led路灯对该点的影响。坐标系,不难发现路面上光强最弱的点分布在路的另一边界。

    两排led路灯直路的优化问题两排路灯安置有对称和非对称两种形式,考虑美观,本方案针对对称安置优化问题进行讨论。同(1)中研究方法,试图寻找路面光照度最小点,使其不小于c0即可。易得,八盏led路灯构成的平行四边形中心为光强最弱点。则在满足照度最低要求下h与的关系式,同样利用C程序求解,解得当h=7.4时,的值最大,㈢十字路口的led路灯安置根据两排led路灯直路的讨论,满足照度要求的led路灯最大间距为25米。那么两条7米宽的路交叉,可看作在一条led道路相临两盏灯之间插入一条道路,即不改变当前led路灯分布是完全可行的。若考虑美观,可将led路灯对称地排在十字路口的四个角上。㈣丁字路口的led路灯安置丁字路与十字路类似,亦可看作在一条道路的一侧相临两盏灯之间插入一条道路,不改变当前led路灯分布也是完全可行的。此时若考虑路口安全问题,可在支路所对方向安置一盏灯。本课题中主要讨论了单排led路灯、两排路灯、十字路口、丁字路口的led路灯安置优化问题,按照国家标准,led路灯间距的最大值应为led路灯的高度的3.5倍,这与我们的研究结果是相符的。但此次建模也存在着一定的缺陷,例如对于更加复杂的路况,小组曾集中讨论,但并未得到理想的结果;在考虑两排led路灯安置的优化问题时,从美观出发,只考虑了道路两侧led路灯对称分布的情况。

六、解决方案:

  1.设置led路灯的作用是为了校园的美观,更是为了方便广大学生的出行,根据天气的具体情况,灵活机动地开启或者关闭led路灯,可以使led路灯切实发挥自身的作用。

   2.led路灯开关的时间应该根据天气的实际情况来决定,灵活机动一些,不能墨守成规。如果天气状况不好,到了规定的关闭时间,天空阴暗,能见度很低,就应该适当地延长;如果天气很好,即使没有到了关闭时间也应该立即关闭,可以尽可能地节省能源,降低led路灯使用的成本。天气状况很好,能见度很高,led路灯还亮着,浪费能源。

   3.维修优化在校园,常可见坏了的led路灯,而无人管理。针对目前校园led路灯维护方式的不合理性,为了广大师生出行的方便,以及尽可能的节约能源和节省经费,制定出合理的维修方式是很有必要的。