第一篇：LED路燈技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

LED路燈技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘 要：隨著各國積極推動落實節(jié)能減排工作，路燈作為城市照明的重要組成部分，在節(jié)能中的效果日益凸顯，尤其是LED的智能控制特性不僅強化了LED路燈產(chǎn)品的優(yōu)勢，更大大提升了道路照明系統(tǒng)節(jié)能的空間。所以，在當前節(jié)能減排，各地政府廣泛推廣LED路燈產(chǎn)品的背景下，開發(fā)新型高效、節(jié)能、使用時間長、環(huán)保的路燈對城市照明具有重要意義。

關(guān)鍵詞：LED路燈；LED照明；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

隨著LED道路照明的快速發(fā)展，LED路燈成城市道路照明的重要組成部分，由于傳統(tǒng)的路燈采用光效低的高壓鈉燈，造成了巨大的能源浪費，在全球能源危機與環(huán)保壓力日益凸顯的形勢下，我國LED因商機巨大受到路燈廠家的青睞，再加之LED路燈照明系列指數(shù)近期整體呈現(xiàn)持續(xù)上揚態(tài)勢，大大刺激了LED路燈照明市場。今天我們就從多方面探討LED路燈照明的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來市場發(fā)展預測分析。

一、LED路燈技術(shù)應用現(xiàn)狀及問題

1、產(chǎn)品多樣，未標準化

當前市場推出的LED路燈，產(chǎn)品外觀、LED的發(fā)光顆粒的排布方式與數(shù)量、整流電路的外型尺寸和等都存在多樣性。比如：單管功率數(shù)量各異，1～5瓦不等；光分布的情況也各異，有蝠形、矩形等；封裝有多芯片封裝和單科芯片封裝等。這些差別都給普及使用后的運行、維護工作帶來極大不便，也不符合市政公用設(shè)施標準化，通用化的設(shè)計原則。

所以，我認為，在今后發(fā)展中，生產(chǎn)廠家應嚴格按照國家統(tǒng)一標準進行，確保產(chǎn)品在設(shè)備安全性能、電氣性能等方面安全可靠。同時，必須對LED產(chǎn)品包括但不限于電氣元件、燈具主體、整流電路等主要電氣元件依據(jù)國家標準實現(xiàn)必要的統(tǒng)一標準。

2、光學設(shè)計、散熱是LED路燈面臨的主要技術(shù)問題

目前，大功率LED路燈研制發(fā)展迅速，但在實際應用中卻還存在著不同程度的瓦流明低、二次光效處理水平較低、壽命短、光色不

一、驅(qū)動器多故障等一系列問題。其中，光學設(shè)計、散熱設(shè)計和電源穩(wěn)壓器系統(tǒng)設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)問題是提高LDE發(fā)光效率和壽命的關(guān)鍵。

3、成本高，價格高，成本回收周期長

目前，LED路燈的成本遠高于高壓鈉燈，正常情況下LED路燈價格在4000元-8000元，甚至更高，但一套進口品牌的高壓鈉燈價格不超過1500元。即使LED路燈的耗電量僅是高壓鈉燈的三分之一，但因為價格比高壓鈉燈高許多，用LED路燈代替高壓鈉燈成本回收周期仍然較長。

二、LED路燈發(fā)展前景預測

1、LED路燈優(yōu)勢

據(jù)美國能源部的固態(tài)照明研究與開發(fā)計劃，與高強度氣體放電（HID）燈泡、熒光燈管和節(jié)能燈（CFL）、鹵素燈和白熾燈相比，LED燈具有更高的效能和更長的壽命。一只冷白光LED的最大效能是132流明/瓦（l/W），而白熾燈只有區(qū)區(qū)的15流明/瓦，二者的壽命分別為5萬與1千小時。而LED照明所使用的功耗只是白熾燈的20%――這在全球都日益重視節(jié)能的但價格較高是其缺點。美國能源部估計，如果所有的人都改用固態(tài)照明，那么到2020年，所節(jié)省下來的電力可以滿足3200萬個家庭的需求。LED已經(jīng)節(jié)省的電能，相當于25萬個家庭的用電量。除此之外，LED燈還有如下優(yōu)勢：

1）LED路燈的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍達到道路使用照度要求，因此，LED路燈在使用功率的設(shè)計上可以比高壓鈉燈低；

2）LED路燈可以自動調(diào)光，能實現(xiàn)在滿足不同時段照明要求，最大可能的降低功率，節(jié)省電能；

3）LED是低壓直流器件，驅(qū)動單顆LED的電壓為安全電壓，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。直流的特點使LED特別適合與太陽能、風電進行結(jié)合；

4）每個單元LED晶粒只有很小體積，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變、易震的環(huán)境；

5）安裝簡便：直接將LED路燈燈頭安裝于燈桿替換原有的鈉燈燈頭。

2、LED路燈發(fā)展前景預測

1）全國LED路燈安裝數(shù)量未來5年將增加3倍

中國早在2009年就提出“十城萬盞”計劃，卻因沒有國家標準配合，品質(zhì)良莠不齊、路燈故障頻傳，進度遠遠落后歐美；當前，在發(fā)達的城市安裝速度較快，目前在發(fā)達的城市安裝進度較快，如廣東省珠三角六大城市去年LED路燈就裝了30萬盞。臺灣LED路燈的上市公司包括億光，未上市則有光林等專業(yè)廠商。去年在5都11縣安裝了25萬盞路燈，接下來還有80萬盞路燈有待汰換，以每盞8000元單價計算，商機也有64億元新臺幣。

2）LED路燈迎來換裝潮 10年后更換率超過9成根據(jù)Navigant公司一份對智能路燈的研究報告，預測到2023年全球路燈約93.8%為LED，如今，這一數(shù)據(jù)剛剛超過53%，在2014～2017年全球LED戶外照明將迎來替換潮。但由于LED的價格繼續(xù)走低及LED產(chǎn)品替代更迭率下降，在很長一段時間路燈收入下滑。

進入2014年以來，全球LED戶外照明換裝潮加速。美國共有超過600個城市正在計劃LED路燈換裝計劃，其中紐約將在2017年更換全市25萬盞路燈，之后還會將城市商業(yè)區(qū)的裝飾照明燈具更換為LED燈具，這將是北美規(guī)模最大的LED路燈換裝計劃。其他新興市場國家，例如泰國、俄羅斯、拉美和非洲地區(qū)也會在2014年迎來大規(guī)模的路燈換裝潮。直到2015年，LED路燈滲透率逐漸平緩，增長率開始下降，全球每年LED路燈換裝和新增LED路燈的規(guī)模會維持在1000萬盞/年左右。

所以，LED路燈要在道路照明市場正式推廣，價格及成本仍然是最大障礙。要使LED路燈下滑到與現(xiàn)有燈具的競爭價格，需要各廠商的成本下降。而近期只能是在LED技術(shù)不斷成熟，發(fā)光效率不斷提高的前提下，通過LED的壽命優(yōu)勢、節(jié)能優(yōu)勢來彌補燈具價格上的劣勢。

參考文獻

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第二篇：2010年LED路燈技術(shù)狀況與發(fā)展趨勢研究報告

2010年LED路燈技術(shù)狀況與發(fā)展趨勢研究報告

1、“十城萬盞”進展情況

截止2007年底，中國城市道路照明的路燈總數(shù)達1395萬盞，并以年均10％至20%的速度遞增。因此，城市道路照明的節(jié)電市場不容忽視。

在2009年的國務院常務會上，半導體照明被列入擴大內(nèi)需的舉措。2009年4月28日，科技部批準21個城市為“十城萬盞”半導體照明應用工程試點。通過“十城萬盞”示范工程，推進LED照明技術(shù)的應用，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的目標。

中國“十城萬盞”目標：

試點階段(2009年)目標:到2009年，在21個試點城市，應用100萬盞LED市政照明燈具。包括道路照明、隧道照明、地鐵車廂站臺、地下停車場、加油站等公共場所。LED器件國產(chǎn)化比例為60%。預期年節(jié)電2.2億度。

試點階段期間主要的工作內(nèi)容還包括制定出示范標準，進行評估與驗收，同時加強制定產(chǎn)品標準與檢測平臺。

示范階段(2010～2012年)目標:至2010年，在全中國完成50個半導體照明示范城市建設(shè)工作，應用200萬盞LED市政照明燈具。國產(chǎn)化比例為70%，預期年節(jié)電達10億度。

工作內(nèi)容:定期發(fā)布產(chǎn)品指南與優(yōu)秀企業(yè)。并且由財政部與科技部研究制定財政補貼標準，對示范城市進行財政補貼。

推廣階段(2013～2015年)目標:至2015年，半導體照明進入30%通用照明市場。預期年節(jié)電1400億度。創(chuàng)造100萬人以上就業(yè)，并且成為半導體照明產(chǎn)業(yè)第三強。

工作內(nèi)容:通過試點階段的引導，形成成熟的市場推廣模式，達到全國30%通用照明采用半導體照明。

在“國家半導體照明工程”的推動下，中國的LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了四大聚集地、七個產(chǎn)業(yè)化基地。形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例：

1、深圳市LED相關(guān)企業(yè)數(shù)量由2007年的700余家，迅速發(fā)展到了2009年的2000多家。

2、世界照明工業(yè)巨頭——通用電氣、飛利浦、奧斯拉姆紛紛與半導體公司合作，成立照明企業(yè)。

3、日本日亞化工、豐田和成、SONY、佳友電工都已有LED照明產(chǎn)品問世。

4、臺灣目前LED產(chǎn)量僅次于日本，位居第二，列美國之前。

應用案例：

1、廣東省從2009年起，開始大規(guī)模實施“千里十萬”LED路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程，建設(shè)總里程1500公里左右、規(guī)模約10萬盞的LED路燈示范推廣工程。

2、揚州計劃兩年投入3.3億元應用5萬盞LED燈具升級城市道路照明。

3、廈門計劃兩年推廣3萬盞LED道路照明燈具。

4、成都計劃實施1.5萬盞LED路燈推廣項目。

5、山東省濰坊市于2006年開始實施LED照明示范工程，安裝LED路燈已超過3萬盞。今后，新建道路和公共場所一律安裝LED燈，到2011年累計安裝LED路燈10萬盞。

6、石家莊將推廣使用8000盞LED路燈。其他城市LED道路照明項目都已經(jīng)陸續(xù)啟動。

7、美國洛杉磯計劃5年內(nèi)設(shè)置14萬盞LED路燈；紐約州、猶他州已經(jīng)啟動LED路燈的招標；臺灣地區(qū)宣示三年內(nèi)更換128萬盞LED路燈。

2、天津市LED路燈技術(shù)與應用

2.1 概況

2009年4月，天津市選擇了河西區(qū)郁江道和白云山路進行了LED路燈的測試。參加測評的廠商共有39家，每家提交10臺路燈產(chǎn)品。其中312臺安裝在道路上，39臺放在質(zhì)檢院進行物理指標的測試，另39臺安裝在廠區(qū)內(nèi)，模擬實際道路狀況，定期進行室外環(huán)境的測試。

2.2 測試數(shù)據(jù)

LED路燈的測評工作已經(jīng)進行了5個月?；緮?shù)據(jù)如下：

結(jié)論：經(jīng)過現(xiàn)場測試，我們感到，隨著LED技術(shù)的進步和發(fā)展，LED路燈的應用技術(shù)也在隨之進步和發(fā)展，多數(shù)LED路燈產(chǎn)品達到或超過了國家道路照明標準。效果是明顯的，形勢是喜人的，前景是樂觀的。但一些問題也是十分突出。主要是生產(chǎn)、制造工藝上存在一些缺陷。

2.3 LED路燈故障現(xiàn)象一覽

2.3.1 整燈熄滅，燈具完全失效。在測試的4個月中，有4個廠家的5臺LED燈具出現(xiàn)完全失效，整燈熄滅的現(xiàn)象。有同一廠家出現(xiàn)2盞失效的情況。

2.3.2部分損壞，個別LED燈珠“死燈”。測試中，有些燈具出現(xiàn)一段、一條LED燈珠“死燈”。此類的問題共11處，占LED測評路燈總量的3.53%，涉及6個廠家，占15.4%。極端情況下，甚至出現(xiàn)某家的LED路燈安裝8臺，部分損壞3臺的嚴重狀況，損壞率為37.5%。損壞的原因基本相同。

2.3.3整燈閃亮。測試中還發(fā)現(xiàn)，某公司生產(chǎn)的LED路燈工作過程中發(fā)生時亮時不亮的問題，成為真正意義上的LED“閃光燈”。

2.3.4LED個別閃爍。測試中，另一公司生產(chǎn)的LED路燈發(fā)生個別燈珠的“閃亮”、“虛亮”現(xiàn)象。

2.3.5運輸振動造成整燈失效。個別廠家的燈具在長途運輸過程中的振動，造成了燈具整體失效。有的燈具現(xiàn)場開封后，安上就不亮。

2.4主要原因分析

2.4.1電源故障，是燈具短期失效的重要原因。在LED路燈可靠性的“木桶效應”分析中，電源驅(qū)動電路的可靠性占到了最主要的層面。經(jīng)現(xiàn)場測試與檢驗，出現(xiàn)整燈失效、部分失效、閃爍等問題的產(chǎn)品，電源故障的原因占到了較高比重。

2.4.2結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計過于復雜，增加了發(fā)生故障的概率。此次測試的燈具中，有的LED路燈在電路控制、驅(qū)動控制等方面做了大量細致的工作，燈具的智能化水平有了很大提升。但與此同時，由于電路、結(jié)構(gòu)的復雜化，不僅降低了電源的可靠性，同時也極大地降低了整燈的可靠性。

2.4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計水平有待提升，散熱不良引起的故障幾率上升。進入6月份以后，七、八月份LED路燈的故障率明顯提高。隨著環(huán)境溫度的降低，九月份的故障率將隨之降低。充分說明了部分廠商在解決散熱問題上存在重大不足。

2.4.4工藝質(zhì)量不高不嚴，產(chǎn)品存在隱患較多。發(fā)生故障的LED路燈中，均暴露出不同程度的生產(chǎn)工藝水平不高的問題。如，LED光源焊接的水平不高，焊接線與焊接柱無纏繞，焊接線（片）無防護套，燈具密封不嚴，散熱措施不得力，元器件零部件固定不牢等嚴重的工藝問題。

焊接要求：焊點光亮、平滑；焊料層均勻薄潤，且與焊盤大小比例合適，結(jié)合處的輪廓隱約可見；焊料充足，成裙形散開；無裂紋、針孔、無焊劑殘留物。

2.4.5元器件質(zhì)量不佳，穩(wěn)定性差。部分參測廠商為降低成本，生產(chǎn)時使用的關(guān)鍵器件質(zhì)量不佳，導致產(chǎn)品可靠性大打折扣。

在LED路燈測試與評估中，我們感到，目前存在的問題，是發(fā)展中的問題，是純技術(shù)性的問題。通過技術(shù)的改進，完全可以克服，也完全可以解決。

2.5天津市“十城萬盞”實施計劃

啟動建設(shè)階段（2009年-2010年）本階段完成項目投資5億元，使用各類功率型LED照明產(chǎn)品20萬盞。全面建成半導體照明工程技術(shù)研發(fā)公共平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟平臺。重點完成以濱海高新區(qū)多個工業(yè)園區(qū)為代表的道路及公用設(shè)施LED照明建設(shè)，以及公用照明的示范推廣。

全面推廣階段（2010年-2011年）全面推動天津城市道路、地鐵、工業(yè)區(qū)及大型公共建筑等場所的照明產(chǎn)品更新?lián)Q代，使天津半導體照明應用達到國際先進水平。到2011年底，天津城區(qū)及濱海新區(qū)非主干道、部分主干道完成LED照明改造，新建非主干道全部采用LED照明。天津中新生態(tài)城、工業(yè)園區(qū)、多所大學和黨政機關(guān)、新農(nóng)村建設(shè)等大規(guī)模使用LED公共照明。

3、相關(guān)支持與鼓勵政策

3.1 中央政府大力推進LED路燈。由于LED照明還沒有相應的國際和國家標準，僅有企業(yè)標準。但國家推進的“十城萬盞”項目，鼓勵地方政府大力推進LED燈在道路照明工程中率先使用，起到良好的示范作用。

3.2 出臺了相應的財政補貼政策。財政部、國家發(fā)展改革委頒布了《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》，對大宗用戶，按中標協(xié)議供貨價格的30％給予補貼；對城鄉(xiāng)居民用戶，按中標協(xié)議供貨價格的50％給予補貼；地方政府對積極應用LED燈的企業(yè)團體單位，也給予約10%的補貼。

3.3地方政府大力扶持LED項目。在“綠色照明”的主題下，各地政府對技術(shù)先進、經(jīng)營良好的LED企業(yè)，設(shè)立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金和科技資金，給予了政府補貼、財政貼息、土地使用等優(yōu)惠政策?！笆侨f盞”半導體照明應用示范工程，多數(shù)城市已經(jīng)與有關(guān)企業(yè)簽訂了合作協(xié)議或下了訂單，鼓勵、扶持企業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

3.4引導企業(yè)利用各種途徑融資。中國在LED企業(yè)融資方面，適度地提供了短期融資券、中期票據(jù)等直接融資工具，降低了銀行風險和融資成本，擴大了企業(yè)在資本市場的知名度。

3.5為企業(yè)創(chuàng)造良好的法律環(huán)境。深圳市頒布了《LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2009－2015年）》、《推廣高效節(jié)能LED照明產(chǎn)品示范工程實施方案》、《LED產(chǎn)業(yè)公共技術(shù)服務平臺建設(shè)方案》、《關(guān)于促進半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》、《關(guān)于光明LED產(chǎn)業(yè)聚集園區(qū)規(guī)劃研究及相關(guān)實施建議》、《LED國際交易采購中心籌建工作方案》等政策文件，有利于LED產(chǎn)業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢、彌補弱勢。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明

3.6起草了行業(yè)統(tǒng)一的檢測標準。目前，一大批LED照明標準已經(jīng)完成了起草和征求意見，已經(jīng)報送待批。

工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)部半導體照明技術(shù)標準工作組7項行標送審稿

4、投資管理模式

4.1 合同能源管理模式――EMC

合同能源管理（簡稱EMC），合同能源管理是推銷一種減少能源成本的財務管理方法。也稱為ESCO。

基本模式是：把“LED照明工程項目”當作投資目標，節(jié)能服務公司與客戶簽訂節(jié)能服務合同，為客戶提供從能源審計、節(jié)能項目的方案設(shè)計、項目融資到設(shè)備采購、工程施工再到后期維修與管理等項目的全過程服務。在合同期內(nèi)，節(jié)能服務公司的收益與節(jié)能量直接掛鉤，項目的收益主要來自于節(jié)能效益。

4.2特許權(quán)融資模式――BOT

政府通過特許權(quán)協(xié)議，將LED照明工程項目的特許權(quán)授予具有國家照明工程資質(zhì)的承包商，承包商在特許期內(nèi)負責項目設(shè)計、融資、建設(shè)、運營和維護，并利用LED照明工程節(jié)約的電費和維修費進行回收成本、償還債務和賺取利潤。特許期結(jié)束后將項目所有權(quán)無償移交簽約方的政府部門。

4.3融資租賃合同模式――IGF

政府通過融資方和租賃方達成租賃協(xié)議，對照明設(shè)施實施LED照明工程改造，由租賃方承租道路照明設(shè)施，由融資方籌集改造資金，在租賃期內(nèi)負責項目設(shè)計、融資、建設(shè)、運營和維護，并利用LED照明工程節(jié)約的電費和維修費，進行成本回收、償還債務、賺取利潤和支付租金。租賃期滿，將項目所有權(quán)無償移交政府部門。

5、LED路燈招標案例與技術(shù)參數(shù)

5.1 中國某城市LED路燈招標技術(shù)要求

(1):選用單顆1w以上大功率光源組合。

(2):光源選用美國Cree公司的芯片，有Cree廠家授權(quán)證書。(3):道路照度:≥30Lx。

(4):被照區(qū)域均勻度：≥0.6。

(5)：LED光源50000H光衰：≤30％。

(6):LED在350mA驅(qū)動下的發(fā)光效率：≥80Lm/W，單顆LED光通量：≥90Lm/W。

(7):LED路燈的電源與燈體采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(8): 燈具中多顆LED，應采用串聯(lián)或分組串聯(lián)工作方式，每組串聯(lián)回路應配置一個獨立的驅(qū)動電源。

(9): LED路燈燈具出光效率：≥90%。

(10): 防護等級≥IP65，確保燈具的防塵、防水和自潔。

(11)：使用壽命≥10年，可接在原有路燈上直接安裝。

(12)：使用交流寬電壓輸入的穩(wěn)壓恒流驅(qū)動器。

(13)：燈具設(shè)計具有良好的散熱和“呼吸”系統(tǒng)。

(14)：相關(guān)色溫：4000---5500K。

(15)：顯色系數(shù)：Ra≥75。

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(16)：結(jié)溫：≤75C。

5.2 美國加州LED路燈招標要求

LED燈具效率：≥50 lm/W。

LED燈具功率：50W

光通輸出需：≥2500 lm。

LED燈具顯色指數(shù)：Ra≥75。

LED燈具最大相關(guān)色溫：6500K。

LED燈具達最小L70的壽命：50，000H。

LED燈具光強限制:80o－－90o范圍內(nèi)。

LED燈具最重:≤30磅

有效迎風面風載荷:≤2.25平方尺。

5.3美國猶他州LED路燈招標要求

? Cobra（眼鏡蛇）燈頭，灰色外殼。

? 光分布為#型和4型，全截光。

? 安裝高度：25英尺。

? 供電要求：12VDC,35W～45W的能耗。

? 光通量：≥60 lm/W。

? 顯色指數(shù)：Ra≥60。

? 相關(guān)色溫：4000K～5500K。

? 額定壽命：≥70，000H。

? LED模塊的環(huán)境工作溫度：－25 oC～45 oC。

? NEC的標準插頭。

? 散熱器件不使用風扇、泵和液體。

6、幾點啟示

啟示1：政府的大力支持，是LED照明技術(shù)發(fā)展的源動力。

啟示2：注重驅(qū)動系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、散熱導熱系統(tǒng)、防護等級、加工工藝和美學設(shè)計等應用技術(shù)的研究，努力提升LED燈具自身的穩(wěn)定性、可靠性。

啟示3：LED路燈的應用，應引入“實踐”的觀點。

（1）、組織好測評的“模型設(shè)計”。測評的組織形式、測評規(guī)模、測評周期、測評方法、測評指標、測評結(jié)果，應具有科學性，嚴密性和可行性，并具備“后測評計劃”。

（2）、把握測評的周期。實踐證明，測評的周期不應少于一年。夏季，主要考量LED路燈的散熱性能；冬季，主要考量路燈的驅(qū)動電源。二者缺一不可。

（3）、測評路燈的數(shù)量不宜過少。重點解決測評廠商相互之間的“光干擾”，造成測試數(shù)據(jù)的失準。

啟示4：加強核心技術(shù)的研究與開發(fā)。目前，北京某研究所生產(chǎn)的10W“集成照明芯片”，光效已經(jīng)達到113Lm/W,芯片溫度在500C左右，使用價格低廉的普通芯片，集成芯片的價格水平極低。我相信，在今年底，10W“集成照明芯片”的光效一定能夠達到130Lm/W以上。屆時，LED路燈的全面推進將完全成為現(xiàn)實和可能！

第三篇：環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：在環(huán)境問題日益嚴峻和環(huán)境保護工作不斷深入的今天，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)成為了影響環(huán)保工作開展的重要因素。利用現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對污染物進行準確、及時的監(jiān)測和分析，對實現(xiàn)環(huán)境污染的預防和控制具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過對現(xiàn)有研究結(jié)果的分析，總結(jié)了環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀，3S技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)、物理化學科學技術(shù)在水、大氣、土壤等環(huán)境介質(zhì)的污染物監(jiān)測中應用廣泛。同時，本文對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進行了探討，將向著以有機污染物作為監(jiān)測的主要目標、監(jiān)控介質(zhì)范圍擴大、監(jiān)測分析精度痕量化、分析技術(shù)快速化、實驗室管理系統(tǒng)應用廣泛化的方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境保護；技術(shù)；污染

Application Status and Development Trends of Environmental

Monitoring Technology Abstract：Today, environmental problems are increasingly serious and environmental protection workis deepening, and environmental monitoring technology has become an important factor affecting the environmental work to carry out.Using modern environmental monitoring technology to monitor and analyze the pollutants accurately and timely has important practical significanceto prevent and control the environmental pollution.By analyzing the results of existing studies, this paper summarizes the application status of the environmental monitoring technology.3S technology, biotechnology, information technology, physical and chemical science and technology are widely used in the monitoring of contaminants in water, air, soil and other environmental media.At the same time, this paper discusses the development trends of environmental monitoring technology, it will be toward to regard the organic pollutants as the main monitoring targets, expand the scope of monitoring media, analyze to achieve mark quantization, analyze fast, and use the laboratory management system widely in the direction of development.Key words： Environmental monitoring；Environmental protection；Technology；Pollution 引言

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴峻，環(huán)境問題和人民生產(chǎn)生活息息相關(guān)，保護環(huán)境刻不容緩。環(huán)境監(jiān)測不僅是加強環(huán)境監(jiān)督與管理的重要手段，也是保護環(huán)境的前提和基礎(chǔ)。隨著環(huán)境問題的不斷凸顯，政府及社會各界不斷地提高環(huán)境保護意識，從而對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)提出了更高的要求。因此，分析總 結(jié)當前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀并在此基礎(chǔ)上探討其未來的發(fā)展趨勢是十分必要的，具有很強的現(xiàn)實意義和重大的戰(zhàn)略意義。

本文簡要介紹了環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)涵、作用及發(fā)展歷史，總結(jié)分析了環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀并對其發(fā)展趨勢進行了探討，為今后環(huán)境監(jiān)測工作的開展提供了更多的分析資料，促進環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)與完善，對實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。環(huán)境監(jiān)測概述

2.1 環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)涵及作用

環(huán)境監(jiān)測(Environmental Monitoring)是環(huán)境科學和環(huán)境工程的重要組成部分，是在環(huán)境分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學科。它是指運用各種分析、測試手段，對影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值進行測定，確定環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)及其變化趨勢，從而為開展環(huán)境工作提供服務的活動。

環(huán)境監(jiān)測的目的是運用現(xiàn)代科學方法，對人類賴以生存的環(huán)境質(zhì)量進行定量描述，用監(jiān)測數(shù)據(jù)來表示環(huán)境質(zhì)量受損程度，準確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃提供科學依據(jù)，進而保護人類正常生存與發(fā)展。具體有以下幾個方面[1]：對污染物及其濃度(強度)作時間和空間方面的追蹤，掌握污染物的來源、擴散、遷移、反應、轉(zhuǎn)化，了解污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響程度，并在此基礎(chǔ)上對環(huán)境污染作出預測、預報和預防；了解和評價環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來，掌握其變化規(guī)律；收集環(huán)境背景數(shù)據(jù)、積累長期監(jiān)測資料，為制訂和修訂各類環(huán)境標準、實施總量控制、目標管理提供依據(jù)；實施準確可靠的污染監(jiān)測，為環(huán)境執(zhí)法部門提供執(zhí)法依據(jù)；在深入廣泛開展環(huán)境監(jiān)測的同時，結(jié)合環(huán)境狀況的改變和監(jiān)測理論及技術(shù)的發(fā)展，不斷改革和更新監(jiān)測方法與手段，為實現(xiàn)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。

環(huán)境監(jiān)測在人類防治環(huán)境污染，解決現(xiàn)存的或潛在的環(huán)境問題，改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，協(xié)調(diào)人類和環(huán)境的關(guān)系，最終實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展的活動中，起著舉足輕重的作用。

環(huán)境監(jiān)測的對象大致分為以下兩種：一種是自然環(huán)境，包括水源、大氣、土 壤等；另一種是人文環(huán)境，包括固體廢棄物、環(huán)境生物、噪音、放射性物質(zhì)等。環(huán)境監(jiān)測通常包括背景調(diào)查、確定方案、優(yōu)化布點、現(xiàn)場采樣、樣品運送、實驗分析、數(shù)據(jù)收集、分析綜合等過程。

2.2 環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展歷史

20世紀50年代，針對發(fā)達國家不斷發(fā)生的化學毒物造成的嚴重環(huán)境污染事故，對環(huán)境樣品進行化學分析以確定其組成和含量的環(huán)境分析便成為這個階段環(huán)境監(jiān)測的主要特征。自20世紀60年代末開始，環(huán)境監(jiān)測逐漸引入物理的、生物的手段，這一時期的監(jiān)測工作以對污染源的監(jiān)督性監(jiān)測為主要特征。自20世紀70年代中期以來，發(fā)達國家把環(huán)境監(jiān)測焦點從對污染源監(jiān)控轉(zhuǎn)移到環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控上來，使環(huán)境監(jiān)測范圍發(fā)展到面源污染及區(qū)域性環(huán)境質(zhì)量方面。20世紀80年代初，發(fā)達國家相繼建立了自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和宏觀生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)，連續(xù)觀察空氣、水體污染狀況變化及生態(tài)環(huán)境變化，預測預報未來環(huán)境質(zhì)量，擴大了環(huán)境監(jiān)測范圍，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取、處理、傳輸、應用的能力，為環(huán)境監(jiān)測動態(tài)監(jiān)控區(qū)域環(huán)境質(zhì)量乃至全球生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供了強有力的技術(shù)保障，極大促進了環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)代化發(fā)展，實現(xiàn)了監(jiān)測的實時性、連續(xù)性和完整性。

我國環(huán)境監(jiān)測起步較晚，經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展到物理監(jiān)測、生物監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測、遙感、衛(wèi)星監(jiān)測，從間斷性監(jiān)測逐步過渡到自動連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測范圍從一個斷面發(fā)展到一個城市、一個區(qū)域乃至全國。一個以環(huán)境分析為基礎(chǔ)，以物理測定為主導，以生物監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測為補充的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系已初步形成[2]。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用現(xiàn)狀

3S技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)、物理化學科學等現(xiàn)代化監(jiān)測技術(shù)已被廣泛應用于大氣環(huán)境監(jiān)測、水資源調(diào)查評價等監(jiān)測工作。3.1 3S技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應用

3S技術(shù)是以遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)為基礎(chǔ)，將這三種獨立技術(shù)與其他高新技術(shù)有機地構(gòu)成一個整體而形成的一項新的綜合技術(shù)，它集信息的獲取、處理和應用于一身，凸顯信息獲取與處理的高速、實時與應用中的高精產(chǎn)度、可定量化等方面的優(yōu)點[3]。3.1.1 3S技術(shù)在水資源管理中的應用

當前國內(nèi)外3S的技術(shù)在水資源的調(diào)查與評價上的應用是非常廣泛的。其主要應用在流域水文模擬、水資源評價、生態(tài)環(huán)境變遷分析、生態(tài)耗水變遷分析、監(jiān)測水體沼澤、監(jiān)測水體富營養(yǎng)化等等[4]。在水質(zhì)遙感監(jiān)測方面，近幾年來，對構(gòu)成水的質(zhì)量的一些要素進行定量監(jiān)測的研究有了一定的進步，這些要素包括渾濁度、總懸移質(zhì)泥沙含量、pH值、總含氮量等等。

衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于海洋環(huán)境監(jiān)測，并取得良好成效。一般陸地衛(wèi)星的多光譜掃描儀是用于沿海懸浮泥沙含量和其擴散狀態(tài)的監(jiān)測；用于工業(yè)排污與生活污水的監(jiān)測。在1972—1977年間出現(xiàn)了3次大范圍海上溢油問題，采用海洋水色成像儀與沿岸帶水色掃描儀用于懸浮物濃度或者海域葉綠素的分析，實現(xiàn)全天24小時的海洋油污實時監(jiān)測，具體監(jiān)測溢油的分布范圍、油膜厚度、移動擴散狀況和溢油量等。3.1.2 3S技術(shù)在濕地研究中的應用

(1)3S技術(shù)在濕地資源動態(tài)變化監(jiān)測中的應用。

運用多時相、多平臺的遙感動態(tài)變化監(jiān)測技術(shù)及時獲取濕地的動態(tài)信息，通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)的空間分析功能和數(shù)據(jù)管理功能對遙感技術(shù)獲取的濕地信息進行實時更新，可以獲得濕地的動態(tài)變化情況[5]。

(2)3S技術(shù)在濕地制圖中的應用。

迄今，中國、加拿大和愛沙尼亞等國已經(jīng)出版了國家沼澤濕地圖。中國運用3S技術(shù)還編制了不同比例尺的濕地景觀生態(tài)圖[6]；完成了黃河三角洲1：5萬和1：10萬地圖的編制[7]等。3.1.3 3S技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應用

過土壤波譜分析，應用高光譜遙感數(shù)據(jù)能較好地探測土壤表層或淺表層的性狀，并且結(jié)合相應的野外采樣測量或?qū)嵉赜^察建立起各種不同類型的分析模型，對土壤機械組成、酸堿度、水、養(yǎng)分含量、礦物質(zhì)等參量、土肥狀況等實現(xiàn)定量觀測[8]。自2003年起，中國科學院在高光譜遙感技術(shù)的支持下對青藏高原地區(qū)2003—2010年表層土壤水分進行了成功反演[9]，從而為脆弱生態(tài)區(qū)土壤環(huán)境的監(jiān)測奠定了基礎(chǔ)。

為了保護土壤，防止土壤侵蝕面積不斷擴大，美國農(nóng)業(yè)部自然資源保護局運用3S技術(shù)開展全國土壤資源調(diào)查，并且進行小流域調(diào)查與制圖。在此基礎(chǔ)上，美國國家土壤侵蝕研究實驗室建立了諸如土壤侵蝕方程、評價土壤侵蝕模型、水蝕預報模型、風蝕預報系統(tǒng)等[10]，從而為各種情況下土壤侵蝕預測和評價提供技術(shù)和方法支持。

此外，在草地、森林等生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境監(jiān)測中，3S技術(shù)都在發(fā)揮著重要的作用。

3.2 生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應用

隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，以現(xiàn)代生物技術(shù)為代表的高新技術(shù)在環(huán)境科學中得到了越來越廣泛的應用?，F(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA重組技術(shù)的建立為標志的多學科交叉的新興綜合性技術(shù)體系，它以分子生物學、細胞生物學、微生物學、遺傳學等學科為支撐，與化學、化工、計算機、微電子和環(huán)境工程等學科緊密結(jié)合和相互滲透，極大地豐富了各學科的內(nèi)涵，推動了科學理論和應用技術(shù)的發(fā)展。

現(xiàn)代生物技術(shù)正被利用或嫁接到環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，構(gòu)成了現(xiàn)代生物監(jiān)測技術(shù)。目前，在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，應用比較廣泛的有生物大分子標記物檢測技術(shù)和PCR(多聚酶鏈式反應)技術(shù)，此外，當今研究和應用比較廣泛的生物技術(shù)還有單細胞凝膠電泳、生物傳感器、酶聯(lián)免疫技術(shù)等。3.2.1 生物大分子標記物檢測技術(shù)

生物大分子標記物監(jiān)測技術(shù)可以在分子水平闡述分子適應等生態(tài)問題的機制，具有預警性和廣泛實用性的特點，有助于更好地揭示生物與環(huán)境之間的相互作用機制，為污染環(huán)境的生物修復提供理論依據(jù)。主要的生物大分子標記物及其檢測技術(shù)有核酸分子損傷檢測技術(shù)、報告基因標記技術(shù)、DNA芯片技術(shù)、酶分子標記物檢測、金屬硫蛋白的檢測、抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測等。3.2.2 PCR技術(shù)

多聚酶鏈式反應(簡稱PCR)技術(shù)是在體外合成特異性DNA片段的方法，其原理類似于生物體內(nèi)DNA的復制。通過選擇生物的一段特異性基因進行體外擴增，再由凝膠電泳等DNA分析技術(shù)確定其種類及含量。近年來，依據(jù)PCR分析突變的相關(guān)技術(shù)進展很快，主要有[3]：寡核苷酸探針雜交；DNA直接測序；限制性內(nèi)切酶圖譜；變性梯度凝膠電泳等。

作為最現(xiàn)代的生物技術(shù)之一的PCR技術(shù)，具有快速、靈敏、準確、簡便、特異性強的特點，可以針對某種或某幾種致病微生物作出檢測判斷，因此在水環(huán)境微生物檢測中應用越來越廣泛。

Tay等[11]利用特異性16S rDNA 引物擴增兩種甲苯降解菌。熒光定量PCR 結(jié)果顯示：自養(yǎng)黃色桿菌和分枝桿菌在甲苯污染地區(qū)的數(shù)量比非污染地區(qū)的高，這與先前調(diào)查結(jié)果一致。但自養(yǎng)黃色桿菌只在污染地區(qū)夏季有相對短暫的繁盛，而分枝桿菌超過5個月時數(shù)量仍很高，表明了分枝桿菌在甲苯降解方面比想象的更為重要[12]。

Cummings等[13]通過熒光定量 PCR 技術(shù)監(jiān)測了沿湖泊重金屬污染濃度梯度中還原鐵離子泥土桿菌家族的豐度與分布。結(jié)果表明其分布相對均勻，泥土桿菌家族的分布不受重金屬離子濃度的影響。

何閃英等[14]為建立快速、準確鑒定和定量檢測赤潮生物的方法，以圓海鏈藻為例，以其中18S rDNA序列為尋找種特異性引物的靶區(qū)域，通過分析 18S rDNA 序列，設(shè)計出適合用于熒光定量PCR的引物與探針，并通過常規(guī)PCR驗證確定其特異性，進而以圓海鏈藻熒光定量PCR的引物和探針，建立了定量檢測圓海鏈藻的實時熒光定量PCR檢測方法。與傳統(tǒng)的顯微鏡計數(shù)方法比較，兩 者所獲結(jié)果無顯著性差異，證明了本方法的可行性，從而為我國沿海水域赤潮問題的研究提供了良好的技術(shù)檢測途徑。

變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術(shù)在微生物群落多樣性和種群動態(tài)監(jiān)測中得到廣泛使用[15]。趙興青[16]等從玄武湖、莫愁湖和太湖沉積物中直接提取微生物總 DNA，然后通過 DGGE技術(shù)指紋圖譜來分析湖泊表層沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)的差異性，結(jié)合條帶回收、擴增、序列測定，從而了解不同湖泊和相同湖泊不同位點的微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性。3.2.3 其他生物技術(shù)

單細胞凝膠電泳(SCGE)，即彗星試驗是一種通過檢測DNA鏈損傷來判別遺傳毒性的技術(shù)。環(huán)境中的遺傳毒物濃度一般很低，而彗星試驗檢測低濃度遺傳毒物具有高度靈敏性，所研究的細胞不需要處于有絲分裂期。同時，這種技術(shù)只需要少量細胞[17]。Mirjana Pavlica等[18]用暴露在五氯苯酚(PCP)中的淡水蚌類血細胞進行彗星試驗，觀察血細胞中DNA損傷程度。在進行實驗室實驗和原位實驗后，發(fā)現(xiàn)高濃度的 PCP(80g/L)會引起血細胞中DNA斷裂，表明用彗星試驗檢測DNA損傷能夠監(jiān)測水體中的PCP污染。

生物傳感器[19]是將生物學、化學和物理學融為一體的一種新裝置，可以根據(jù)生物的酶、亞細胞器以及細胞或組織對污染的反應，將其轉(zhuǎn)換為電信號，通過放大系統(tǒng)顯示，再用計算機系統(tǒng)處理檢測信號，實現(xiàn)自動化監(jiān)測。目前，這種生物傳感器技術(shù)可以對水質(zhì)的BOD進行快速監(jiān)測。

3.3 信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應用

隨著計算機、網(wǎng)絡等現(xiàn)代信息技術(shù)在各領(lǐng)域應用的不斷深入，信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測中。3.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測應用中無線傳感器網(wǎng)絡屬于層次型的異構(gòu)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，最底層為部署在實際監(jiān)測環(huán)境中的傳感器節(jié)點。向上層依次為傳輸網(wǎng)絡、基站，最終連接到網(wǎng)絡。通過該技術(shù)能夠?qū)⒈O(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心，監(jiān)護人員(或用戶)可以 通過任意一臺連入網(wǎng)絡的終端訪問數(shù)據(jù)中心，或者向基站發(fā)出命令。

許妍等[20]研究的基于無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)可實現(xiàn)對農(nóng)田土壤的濕度、溫度等參數(shù)的在線監(jiān)測和實時控制，從而提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。3.3.2 PLC技術(shù)

可編程邏輯控制器(PLC)是集自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)于一體的新一代工業(yè)控制裝置，在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防塵、防潮、抗震等都有精確考慮，在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施，非常適用于條件惡劣的戶外及工業(yè)現(xiàn)場[21]。此外，可以用于雨水的遠程監(jiān)測，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及防洪抗旱有著積極的意義，還可以對河水水位、流速、水質(zhì)的測量實現(xiàn)遠程監(jiān)視。

3.4 物理化學科學在環(huán)境監(jiān)測中的應用

近年來，由于高分子化學、分析化學、物理科學等科學的不斷發(fā)展與完善，物理化學科學在環(huán)境監(jiān)測中有了較為廣泛的應用。3.4.1 動態(tài)膜壓法監(jiān)測技術(shù)

動態(tài)膜壓法的理論基礎(chǔ)是Gibss用熱力學的方法推導出的吸附公式，該方法不需要對水樣進行預處理，不同性質(zhì)、不同濃度的有機成膜分子可以得到不同的動態(tài)膜壓圖譜，有效地將成膜分子的狀態(tài)、結(jié)構(gòu)及分子間的相互作用等反應出來。并且不需要添加任何化學試劑，無二次污染，外界干擾因素小，測定速度快，靈敏度高。用此法可對受污染水體以及其他未知天然水系的微表層進行研究[22]。3.4.2 DOAS技術(shù)

差分光學吸收光譜技術(shù)(DOAS)的工作原理是利用分子的窄帶吸收光譜來辨別氣體的成分，通過其吸收譜的強度推導被測氣體的濃度，其理論基礎(chǔ)是朗伯比爾定律。DOAS系統(tǒng)通過一系列優(yōu)化的數(shù)據(jù)處理流程和環(huán)節(jié)，可以成功地監(jiān)測大氣中多種氣體成分的濃度。此外，物理化學方法如電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP—MS)法、激光熔蝕法(LA)、氫化物發(fā)生法(HG)、偏振能量色散X射線熒光光譜法等在土壤樣品分析，尤其是痕量元素的測定及分析中得到較廣泛的應用[23]。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在實踐中發(fā)揮著重要的作用。隨著社會的發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也在進一步的發(fā)展，從目前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展來看，未來的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾方面。

4.1 以有機污染物作為在線監(jiān)測的主要目標

通過對大量的研究數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析可以了解到，目前有機污染物的污染十分嚴峻，而且這些有機污染物都有毒有害。因此，對有機污染物進行監(jiān)測已經(jīng)成了當前的一項重要任務。所以，今后需要適時的、全面的、系統(tǒng)的開展有機污染物的監(jiān)測工作，及時有效地將環(huán)境中的有機污染物監(jiān)測出來。

4.2 擴展監(jiān)控介質(zhì)范圍，對有毒有害物質(zhì)進行全面監(jiān)控

多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及某些重金屬有毒污染物會在一定的外界條件影響下，在不同的環(huán)境介質(zhì)如大氣、水、沉積物中遷移、轉(zhuǎn)化和積累，因此，需要對多種環(huán)境介質(zhì)進行監(jiān)控，實現(xiàn)對有毒有害物質(zhì)的全面監(jiān)測，保證人類健康和環(huán)境安全。

4.3 運用痕量分析，提高監(jiān)測分析精度

環(huán)境中的許多有毒有害物質(zhì)，盡管其濃度很低，但是會對人體造成巨大的傷害。因此，有必要發(fā)展和使用痕量和超痕量分析技術(shù)，進一步提高監(jiān)測的精度，全面掌握受污染的狀況，以便采取有效措施，預防和控制污染物對人體和環(huán)境的危害。4.4 監(jiān)測分析器小型化，現(xiàn)場快速分析技術(shù)得到普及

在環(huán)境管理的實踐中，往往需要對一些污染事故的現(xiàn)場進行監(jiān)測，包括污染物排放源和現(xiàn)場污染情況等，這就需要對污染進行定性和分析，及時分析出某種污染物的類別、構(gòu)成或濃度，因此，有必要發(fā)展和使用現(xiàn)場快速分析技術(shù)，以便能夠更加有效的對現(xiàn)場污染進行監(jiān)測，而監(jiān)測儀器的小型化也為其提供了物質(zhì)保障。

4.5 實驗室管理系統(tǒng)將得到廣泛應用

使用實驗室管理系統(tǒng)(LIMS)，能夠進一步提高實驗室的管理水平，提高實驗室采集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的自動化程度，減少人為因素的干預，進一步確保數(shù)據(jù)的原始性和準確性。從而達到降低成本，規(guī)范數(shù)據(jù)分析的目的，促進數(shù)據(jù)分析工作的流程化。還可以加深管理人員對實驗室基本情況的認識和了解，及時發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的管理行為，并積極采取措施加以改進，從而規(guī)范實驗流程，提高數(shù)據(jù)的可靠性，降低實驗室的運行成本，提高工作效率。小結(jié)

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)能夠為環(huán)境保護提供科學合理的依據(jù)，對防治環(huán)境污染，加強環(huán)境保護有著重要的現(xiàn)實意義。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展不是一朝一夕的事情，需要一代人甚至幾代人的不斷努力。只有了解環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀，堅持不懈地完善環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，才能保證環(huán)境監(jiān)測的可靠性。在今后的工作實踐中，我們需要重視環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的運用，加大資金投入，進一步規(guī)范環(huán)境監(jiān)測的各項工作，提升監(jiān)測技術(shù)、更新監(jiān)測設(shè)備、提高監(jiān)測人員的綜合素質(zhì)，建立健全完善的環(huán)境監(jiān)測體系，推動環(huán)境監(jiān)測工作的進一步發(fā)展，從而實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻

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第四篇：淺談鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

淺談鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

【摘要】隨著油田的深入開發(fā)，鉆井技術(shù)有了質(zhì)的發(fā)展，鉆井工藝技術(shù)研究、破巖機理研究、固控技術(shù)研究、鉆井儀表技術(shù)研究、保護油氣層鉆井完井液技術(shù)研究以及三次采油鉆井技術(shù)等都取得了科研成果，施工技術(shù)逐漸多樣化，目前已在水平井、徑向水平井、小井眼鉆井、套管開窗側(cè)鉆井、欠平衡壓力鉆井等方面獲得了突破。一些先進的鉆井技術(shù)走出國門，走向世界，如：計算機控制下套管技術(shù)、套管試壓技術(shù)、隨鉆測斜技術(shù)、密閉取心技術(shù)、固控裝備、鉆井儀表、鉆井液監(jiān)測技術(shù)、MTC固井技術(shù)及化學堵漏技術(shù)等，本文就國內(nèi)鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行分析。

【關(guān)鍵詞】鉆井技術(shù)；發(fā)展趨勢；油田開發(fā)

引言

通過鉆井技術(shù)及管理人員的不懈努力，鉆井硬件設(shè)施已經(jīng)比較完善，很多鉆井公司配備了先進的鉆井工藝實驗室、固控設(shè)備實驗室、鉆井儀表實驗室、油田化學實驗室、高分子材料試驗車間、全尺寸科學實驗井等，這些硬件設(shè)施滿足了各種鉆井工程技術(shù)開發(fā)與應用的需要。鉆井技術(shù)也有了長足發(fā)展，具備了世界先進水平，鉆井技術(shù)的進步為油田科技事業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，如TZC系列鉆井參數(shù)儀作為技術(shù)產(chǎn)品曾多次參與國內(nèi)重點探井及涉外鉆井工程技術(shù)服務，并受到外方的認可。多年來，由于不斷進行技術(shù)攻關(guān)研究與新技術(shù)的推廣應用，水平井鉆井技術(shù)迅速提高。水平鉆進技術(shù)是在定向井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項鉆進新技術(shù)，其特點是能擴大油氣層裸露面積、顯著提高油氣采收率及單井油氣產(chǎn)量。對于薄油層高壓低滲油藏以及井間剩余油等特殊油氣藏，水平井技術(shù)更具有明顯的優(yōu)勢。

1、鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從世界能源消耗趨勢看，還是以油氣為主，在未來能源消耗趨勢中，天然氣的消耗增加較快，但是在我國仍然以石油、煤炭作為主要能源。盡管如此，我國的油氣缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要進口，從鉆井的歷史看，我國古代鉆井創(chuàng)造了輝煌歷史，近代鉆井由領(lǐng)先淪為落后，現(xiàn)代鉆井奮起直追，逐步縮小差距，21世紀鉆井技術(shù)有希望第二次走向輝煌。隨著鉆進區(qū)域的不斷擴大及鉆井難度的不斷增加，各種新的鉆井技術(shù)不斷出現(xiàn)，目前，水平井鉆井技術(shù)逐漸成為提高油氣勘探開發(fā)最有效的手段之一。各種先進的鉆井技術(shù)在油田開發(fā)中顯示出了其優(yōu)越性，新技術(shù)、新工藝日益得到重視和推廣應用。例如：旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)，是目前世界上主要的鉆井技術(shù)，旋轉(zhuǎn)鉆井方式有以下幾種：轉(zhuǎn)盤（或頂驅(qū)）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆井方式、井下動力與鉆柱復合驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆井方式（雙驅(qū)）、井下動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井方式、特殊工藝旋轉(zhuǎn)鉆井方式：欠平衡鉆井、套管鉆井、連續(xù)管鉆井、膨脹管鉆井等、沖旋鉆井方式（空氣錘鉆井等）。其中，沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井就是在普通旋轉(zhuǎn)鉆井鉆頭上部接一個沖擊器。沖擊器（有液動沖擊器，氣動錘等）是一種井底動力機械，依靠高壓鉆井流體，推動其活塞沖錘上下運動，撞擊鐵砧，并通過滑接套傳遞給鉆頭，鉆頭在沖擊動載和靜壓回轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用下破碎巖石。沖擊力不同于靜壓力，它是一種加載速度極大的動載荷，作用時間極短，巖石中的接觸應力瞬時可達最大值并引起應力集中，巖石不易產(chǎn)生塑性變形，表現(xiàn)為脆性增加，巖石易形成大體積破碎，提高鉆井速度。從破巖機理來看，空氣錘鉆井主要依靠空氣錘活塞對鉆頭的高頻沖擊作用破巖，而不需要采用大鉆壓迫使鉆頭吃入地層破巖。因此，鉆井作業(yè)中，空氣錘鉆井技術(shù)是采用低轉(zhuǎn)速（20～30rpm）、小鉆壓（5～10kN）及高頻震擊破巖方式的鉆進技術(shù)，既能有效滿足井斜控制要求，又能大幅度提高機械鉆速，是一種比較理想的防斜打快鉆井技術(shù)。

2、與鉆井技術(shù)相關(guān)難題分析

（1）針對我國復雜深井和超深井鉆井工程中面臨的嚴重井斜和低效率等技術(shù)難題，應積極組織優(yōu)勢力量，從客觀（地層各向異性）和主觀（垂鉆系統(tǒng)）兩個方面進行技術(shù)攻關(guān)研究，以期盡快獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進控制工具、科學計算軟件及智能鉆井系統(tǒng)等。隨著材料、信息、測量與控制等相關(guān)學科領(lǐng)域的發(fā)展，鉆井與油氣井工程技術(shù)不斷朝著信息化、智能化及自動化的方向發(fā)展，如旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)、智能完井等。應積極發(fā)展膨脹管技術(shù)，以便徹底革新井身結(jié)構(gòu)，推動油氣井工程的技術(shù)革命。這不僅能夠大幅度提高石油工程效率和效益，而且能夠為不斷創(chuàng)造人類“入地、下?！钡男录o錄提供高技術(shù)支持。

（2）復雜結(jié)構(gòu)井、深井超深井、高危氣井及特殊工藝鉆井等技術(shù)系列，在20世紀90年代已得到迅速發(fā)展與應用。進入21世紀后，這些技術(shù)系列仍是油氣資源勘探與開發(fā)所需要的關(guān)鍵技術(shù)系列，并將得到進一步發(fā)展與提高。與國外先進水平相比，我國在這些技術(shù)方面整體上仍存在較大的差距。國外先進的自動垂鉆系統(tǒng)，雖然可以在昂貴的復雜深井和超深井垂直鉆井工程中發(fā)揮有效作用，但目前的技術(shù)水平仍在使用條件上具有一定的局限性，在實際工作中應注意對其進行科學評估與合理選用。

（3）鉆井逐漸與錄井、測井及地震等信息技術(shù)融為一體，以有效地解決鉆井過程中的不確定性問題，從而可提高油氣鉆探與開發(fā)的效果和效益，如LWD和SWD等技術(shù)即為典型例證。

3、油氣鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢

油氣井包括普通結(jié)構(gòu)井和復雜結(jié)構(gòu)井。復雜結(jié)構(gòu)井包括多分支井、大位移井、水平井、復雜地條件下的深井超深井、高危氣井、高溫高壓氣井等。地下環(huán)境的復雜性及其不確定性（地應力、地層壓力、各向異性、可鉆性、理化特性、不穩(wěn)定性等地層特性十分復雜和異常）給油氣鉆探造成極大困難：鉆井事故多、速度慢、質(zhì)量差、效益低（成本高），嚴重制約了油氣勘探開發(fā)的步伐。目前，鉆井復雜深井油氣鉆探難度很大，鉆井技術(shù)正在根據(jù)實際需求，不斷攻克難關(guān)，未來鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢：大位移井技術(shù)在我國逐步應用，采用大位移井技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡鉆井技術(shù)正在各大油田推廣應用；國外已經(jīng)成熟的CTD（連續(xù)管鉆井）技術(shù)，我國也逐漸開始常識應用；膨脹管鉆井技術(shù)和套管鉆井技術(shù)也有了實質(zhì)性發(fā)展；旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)正在研制中；鉆井向地球的更深處鉆探、井身結(jié)構(gòu)有重大革新、挑戰(zhàn)大位移井延伸極限、鉆井的信息化與智能化發(fā)展、井下測量與可視化計算。

結(jié)束語

經(jīng)過歷代鉆井人員的努力，國內(nèi)各油田鉆井隊伍不斷壯大，鉆井裝備水平逐漸提高，生產(chǎn)管理水平實現(xiàn)現(xiàn)代化，眾多先進鉆井技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。但是，隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田開采難度逐漸加大，勘探開發(fā)有了更高的要求，這給鉆井技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，鉆井難度不斷加大。相信在鉆井人員在苦難面前一定能夠正確面對，一定能夠不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步，一定能夠不斷解決世界性難題，為油田勘探開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)作用。

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第五篇：LED路燈技術(shù)趨勢報告(精)

中國及天津市LED路燈技術(shù)狀況與發(fā)展趨勢研究報告

近年來，中國十分重視環(huán)保問題。中國國家主席胡錦濤9月22日在聯(lián)合國氣候首腦會議上，第一次系統(tǒng)性闡述了中國在應對全球氣候變化,減少溫室氣體排除等影響氣候變化問題上的官方立場，就是要大力發(fā)展綠色經(jīng)濟，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟。

1、“十城萬盞”進展情況

截止2007年底，中國城市道路照明的路燈總數(shù)達1395萬盞，并以年均10％至20%的速度遞增。因此，城市道路照明的節(jié)電市場不容忽視。

在2009年的國務院常務會上，半導體照明被列入擴大內(nèi)需的舉措。2009年4月28日，科技部批準21個城市為“十城萬盞”半導體照明應用工程試點。通過“十城萬盞”示范工程，推進LED照明技術(shù)的應用，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的目標。

中國“十城萬盞”目標：

試點階段(2009年)目標:到2009年，在21個試點城市，應用100萬盞LED市政照明燈具。包括道路照明、隧道照明、地鐵車廂站臺、地下停車場、加油站等公共場所。LED器件國產(chǎn)化比例為60%。預期年節(jié)電2.2億度。

試點階段期間主要的工作內(nèi)容還包括制定出示范標準，進行評估與驗收，同時加強制定產(chǎn)品標準與檢測平臺。

示范階段(2010～2012年)目標:至2010年，在全中國完成50個半導體照明示范城市建設(shè)工作，應用200萬盞LED市政照明燈具。國產(chǎn)化比例為70%，預期年節(jié)電達10億度。

工作內(nèi)容:定期發(fā)布產(chǎn)品指南與優(yōu)秀企業(yè)。并且由財政部與科技部研究制定財政補貼標準，對示范城市進行財政補貼。

推廣階段(2013～2015年)目標:至2015年，半導體照明進入30%通用照明市場。預期年節(jié)電1400億度。創(chuàng)造100萬人以上就業(yè)，并且成為半導體照明產(chǎn)業(yè)第三強。

工作內(nèi)容:通過試點階段的引導，形成成熟的市場推廣模式，達到全國30%通用照明采用半導體照明。

在“國家半導體照明工程”的推動下，中國的LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了四大聚集地、七個產(chǎn)業(yè)化基地。形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例：

1、深圳市LED相關(guān)企業(yè)數(shù)量由2007年的700余家，迅速發(fā)展到了2009年的2000多家。

2、世界照明工業(yè)巨頭——通用電氣、飛利浦、奧斯拉姆紛紛與半導體公司合作，成立照明企業(yè)。

3、日本日亞化工、豐田和成、SONY、佳友電工都已有LED照明產(chǎn)品問世。

4、臺灣目前LED產(chǎn)量僅次于日本，位居第二，列美國之前。

應用案例：

1、廣東省從2009年起，開始大規(guī)模實施“千里十萬”LED路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程，建設(shè)總里程1500公里左右、規(guī)模約10萬盞的LED路燈示范推廣工程。

2、揚州計劃兩年投入3.3億元應用5萬盞LED燈具升級城市道路照明。

3、廈門計劃兩年推廣3萬盞LED道路照明燈具。

4、成都計劃實施1.5萬盞LED路燈推廣項目。

5、山東省濰坊市于2006年開始實施LED照明示范工程，安裝LED路燈已超過3萬盞。今后，新建道路和公共場所一律安裝LED燈，到2011年累計安裝LED路燈10萬盞。

6、石家莊將推廣使用8000盞LED路燈。其他城市LED道路照明項目都已經(jīng)陸續(xù)啟動。

7、美國洛杉磯計劃5年內(nèi)設(shè)置14萬盞LED路燈；紐約州、猶他州已經(jīng)啟動LED路燈的招標；臺灣地區(qū)宣示三年內(nèi)更換128萬盞LED路燈。

2、天津市LED路燈技術(shù)與應用

2.1 概況

2009年4月，天津市選擇了河西區(qū)郁江道和白云山路進行了LED路燈的測試。參加測評的廠商共有39家，每家提交10臺路燈產(chǎn)品。其中312臺安裝在道路上，39臺放在質(zhì)檢院進行物理指標的測試，另39臺安裝在廠區(qū)內(nèi)，模擬實際道路狀況，定期進行室外環(huán)境的測試。2.2 測試數(shù)據(jù)

LED路燈的測評工作已經(jīng)進行了5個月?；緮?shù)據(jù)如下：

結(jié)論：經(jīng)過現(xiàn)場測試，我們感到，隨著LED技術(shù)的進步和發(fā)展，LED路燈的應用技術(shù)也在隨之進步和發(fā)展，多數(shù)LED路燈產(chǎn)品達到或超過了國家道路照明標準。效果是明顯的，形勢是喜人的，前景是樂觀的。但一些問題也是十分突出。主要是生產(chǎn)、制造工藝上存在一些缺陷。2.3 LED路燈故障現(xiàn)象一覽

2.3.1 整燈熄滅，燈具完全失效。在測試的4個月中，有4個廠家的5臺LED燈具出現(xiàn)完全失效，整燈熄滅的現(xiàn)象。有同一廠家出現(xiàn)2盞失效的情況。

2.3.2部分損壞，個別LED燈珠“死燈”。測試中，有些燈具出現(xiàn)一段、一條LED燈珠“死燈”。此類的問題共11處，占LED測評路燈總量的3.53%，涉及6個廠家，占15.4%。極端情況下，甚至出現(xiàn)某家的LED路燈安裝8臺，部分損壞3臺的嚴重狀況，損壞率為37.5%。損壞的原因基本相同。

2.3.3整燈閃亮。測試中還發(fā)現(xiàn)，某公司生產(chǎn)的LED路燈工作過程中發(fā)生時亮時不亮的問題，成為真正意義上的LED“閃光燈”。

2.3.4LED個別閃爍。測試中，另一公司生產(chǎn)的LED路燈發(fā)生個別燈珠的“閃亮”、“虛亮”現(xiàn)象。

2.3.5運輸振動造成整燈失效。個別廠家的燈具在長途運輸過程中的振動，造成了燈具整體失效。有的燈具現(xiàn)場開封后，安上就不亮。

2.4主要原因分析

2.4.1電源故障，是燈具短期失效的重要原因。在LED路燈可靠性的“木桶效應”分析中，電源驅(qū)動電路的可靠性占到了最主要的層面。經(jīng)現(xiàn)場測試與檢驗，出現(xiàn)整燈失效、部分失效、閃爍等問題的產(chǎn)品，電源故障的原因占到了較高比重。

2.4.2結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計過于復雜，增加了發(fā)生故障的概率。此次測試的燈具中，有的LED路燈在電路控制、驅(qū)動控制等方面做了大量細致的工作，燈具的智能化水平有了很大提升。但與此同時，由于電路、結(jié)構(gòu)的復雜化，不僅降低了電源的可靠性，同時也極大地降低了整燈的可靠性。

2.4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計水平有待提升，散熱不良引起的故障幾率上升。進入6月份以后，七、八月份LED路燈的故障率明顯提高。隨著環(huán)境溫度的降低，九月份的故障率將隨之降低。充分說明了部分廠商在解決散熱問題上存在重大不足。

2.4.4工藝質(zhì)量不高不嚴，產(chǎn)品存在隱患較多。發(fā)生故障的LED路燈中，均暴露出不同程度的生產(chǎn)工藝水平不高的問題。如，LED光源焊接的水平不高，焊接線與焊接柱無纏繞，焊接線（片）無防護套，燈具密封不嚴，散熱措施不得力，元器件零部件固定不牢等嚴重的工藝問題。

焊接要求：焊點光亮、平滑；焊料層均勻薄潤，且與焊盤大小比例合適，結(jié)合處的輪廓隱約可見；焊料充足，成裙形散開；無裂紋、針孔、無焊劑殘留物。

2.4.5元器件質(zhì)量不佳，穩(wěn)定性差。部分參測廠商為降低成本，生產(chǎn)時使用的關(guān)鍵器件質(zhì)量不佳，導致產(chǎn)品可靠性大打折扣。

在LED路燈測試與評估中，我們感到，目前存在的問題，是發(fā)展中的問題，是純技術(shù)性的問題。通過技術(shù)的改進，完全可以克服，也完全可以解決。

2.5天津市“十城萬盞”實施計劃

啟動建設(shè)階段（2009年-2010年）本階段完成項目投資5億元，使用各類功率型LED照明產(chǎn)品20萬盞。全面建成半導體照明工程技術(shù)研發(fā)公共平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟平臺。重點完成以濱海高新區(qū)多個工業(yè)園區(qū)為代表的道路及公用設(shè)施LED照明建設(shè)，以及公用照明的示范推廣。

全面推廣階段（2010年-2011年）全面推動天津城市道路、地鐵、工業(yè)區(qū)及大型公共建筑等場所的照明產(chǎn)品更新?lián)Q代，使天津半導體照明應用達到國際先進水平。到2011年底，天津城區(qū)及濱海新區(qū)非主干道、部分主干道完成LED照明改造，新建非主干道全部采用LED照明。天津中新生態(tài)城、工業(yè)園區(qū)、多所大學和黨政機關(guān)、新農(nóng)村建設(shè)等大規(guī)模使用LED公共照明。

3、相關(guān)支持與鼓勵政策

3.1 中央政府大力推進LED路燈。由于LED照明還沒有相應的國際和國家標準，僅有企業(yè)標準。但國家推進的“十城萬盞”項目，鼓勵地方政府大力推進LED燈在道路照明工程中率先使用，起到良好的示范作用。

3.2 出臺了相應的財政補貼政策。財政部、國家發(fā)展改革委頒布了《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》，對大宗用戶，按中標協(xié)議供貨價格的30％給予補貼；對城鄉(xiāng)居民用戶，按中標協(xié)議供貨價格的50％給予補貼；地方政府對積極應用LED燈的企業(yè)團體單位，也給予約10%的補貼。

3.3地方政府大力扶持LED項目。在“綠色照明”的主題下，各地政府對技術(shù)先進、經(jīng)營良好的LED企業(yè)，設(shè)立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金和科技資金，給予了政府補貼、財政貼息、土地使用等優(yōu)惠政策?！笆侨f盞”半導體照明應用示范工程，多數(shù)城市已經(jīng)與有關(guān)企業(yè)簽訂了合作協(xié)議或下了訂單，鼓勵、扶持企業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

3.4引導企業(yè)利用各種途徑融資。中國在LED企業(yè)融資方面，適度地提供了短期融資券、中期票據(jù)等直接融資工具，降低了銀行風險和融資成本，擴大了企業(yè)在資本市場的知名度。

3.5為企業(yè)創(chuàng)造良好的法律環(huán)境。深圳市頒布了《LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2009－2015年）》、《推廣高效節(jié)能LED照明產(chǎn)品示范工程實施方案》、《LED產(chǎn)業(yè)公共技術(shù)服務平臺建設(shè)方案》、《關(guān)于促進半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》、《關(guān)于光明LED產(chǎn)業(yè)聚集園區(qū)規(guī)劃研究及相關(guān)實施建議》、《LED國際交易采購中心籌建工作方案》等政策文件，有利于LED產(chǎn)業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢、彌補弱勢。

3.6起草了行業(yè)統(tǒng)一的檢測標準。目前，一大批LED照明標準已經(jīng)完成了起草和征求意見，已經(jīng)報送待批。

工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)部半導體照明技術(shù)標準工作組7項行標送審稿

4、投資管理模式

4.1 合同能源管理模式――EMC

合同能源管理（簡稱EMC），合同能源管理是推銷一種減少能源成本的財務管理方法。也稱為ESCO。基本模式是：把“LED照明工程項目”當作投資目標，節(jié)能服務公司與客戶簽訂節(jié)能服務合同，為客戶提供從能源審計、節(jié)能項目的方案設(shè)計、項目融資到設(shè)備采購、工程施工再到后期維修與管理等項目的全過程服務。在合同期內(nèi)，節(jié)能服務公司的收益與節(jié)能量直接掛鉤，項目的收益主要來自于節(jié)能效益。

4.2特許權(quán)融資模式――BOT

政府通過特許權(quán)協(xié)議，將LED照明工程項目的特許權(quán)授予具有國家照明工程資質(zhì)的承包商，承包商在特許期內(nèi)負責項目設(shè)計、融資、建設(shè)、運營和維護，并利用LED照明工程節(jié)約的電費和維修費進行回收成本、償還債務和賺取利潤。特許期結(jié)束后將項目所有權(quán)無償移交簽約方的政府部門。

4.3融資租賃合同模式――IGF

政府通過融資方和租賃方達成租賃協(xié)議，對照明設(shè)施實施LED照明工程改造，由租賃方承租道路照明設(shè)施，由融資方籌集改造資金，在租賃期內(nèi)負責項目設(shè)計、融資、建設(shè)、運營和維護，并利用LED照明工程節(jié)約的電費和維修費，進行成本回收、償還債務、賺取利潤和支付租金。租賃期滿，將項目所有權(quán)無償移交政府部門。

5、LED路燈招標案例與技術(shù)參數(shù)

5.1 中國某城市LED路燈招標技術(shù)要求

(1):選用單顆1w以上大功率光源組合。

(2):光源選用美國Cree公司的芯片，有Cree廠家授權(quán)證書。

(3):道路照度:≥30Lx。

(4):被照區(qū)域均勻度：≥0.6。

(5)：LED光源50000H光衰：≤30％。

(6):LED在350mA驅(qū)動下的發(fā)光效率：≥80Lm/W，單顆LED光通量：≥90Lm/W。

(7):LED路燈的電源與燈體采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(8): 燈具中多顆LED，應采用串聯(lián)或分組串聯(lián)工作方式，每組串聯(lián)回路應配置一個獨立的驅(qū)動電源。

(9): LED路燈燈具出光效率：≥90%。

(10): 防護等級≥IP65，確保燈具的防塵、防水和自潔。

(11)：使用壽命≥10年，可接在原有路燈上直接安裝。

(12)：使用交流寬電壓輸入的穩(wěn)壓恒流驅(qū)動器。

(13)：燈具設(shè)計具有良好的散熱和“呼吸”系統(tǒng)。

(14)：相關(guān)色溫：4000---5500K。

(15)：顯色系數(shù)：Ra≥75。

(16)：結(jié)溫：≤75

5.2 美國加州LED路燈招標要求

LED燈具效率：≥50 lm/W。

LED燈具功率：50W oC。

光通輸出需：≥2500 lm。

LED燈具顯色指數(shù)：Ra≥75。

LED燈具最大相關(guān)色溫：6500K。

LED燈具達最小L70的壽命：50，000H。

LED燈具光強限制:80o

－－90o范圍內(nèi)。

LED燈具最重:≤30磅

有效迎風面風載荷:≤2.25平方尺。

5.3美國猶他州LED路燈招標要求

? Cobra（眼鏡蛇）燈頭，灰色外殼。

? 光分布為#型和4型，全截光。

? 安裝高度：25英尺。

? 供電要求：12VDC,35W～45W的能耗。

? 光通量：≥60 lm/W。

? 顯色指數(shù)：Ra≥60。

? 相關(guān)色溫：4000K～5500K。

? 額定壽命：≥70，000H。

? LED模塊的環(huán)境工作溫度：－2

5? NEC的標準插頭。

? 散熱器件不使用風扇、泵和液體。

6、幾點啟示

啟示1：政府的大力支持，是LED照明技術(shù)發(fā)展的源動力。

啟示2：注重驅(qū)動系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、散熱導熱系統(tǒng)、防護等級、加工工藝和美學設(shè)計等應用技術(shù)的研究，努力提升LED燈具自身的穩(wěn)定性、可靠性。

啟示3：LED路燈的應用，應引入“實踐”的觀點。

（1）、組織好測評的“模型設(shè)計”。測評的組織形式、測評規(guī)模、測評周期、測評方法、測評指標、測評結(jié)果，應具有科學性，嚴密性和可行性，并具備“后測評計劃”。

（2）、把握測評的周期。實踐證明，測評的周期不應少于一年。夏季，主要考量LED路燈的散熱性能；冬季，主要考量路燈的驅(qū)動電源。二者缺一不可。

（3）、測評路燈的數(shù)量不宜過少。重點解決測評廠商相互之間的“光干擾”，造成測試數(shù)據(jù)的失準。

啟示4：加強核心技術(shù)的研究與開發(fā)。目前，北京某研究所生產(chǎn)的10W“集成照明芯片”，光效已經(jīng)達到113Lm/W,芯片溫度在500C左右，使用價格低廉的普通芯片，集成芯片的價格水平極低。我相信，在今年底，10W“集成照明芯片”的光效一定能夠達到130Lm/W以上。屆時，LED路燈的全面推進將完全成為現(xiàn)實和可能！

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C～45 oC。