绕城项目可行性报告-隧道灯部分20110728

1、精品文档杭州市科技发展计划项目可行性报告项目名称：杭州绕城高速公路LED智能照明系统设计及成套关键技术示范承担单位：合作单位：联系人：联系电话:电子邮箱：_ _申报日期：1欢迎下载精品文档可行性研究报告内容一、项目概况，国内外同类研究情况（包括技术水平）本项目“杭州绕城高速公路LED智能照明系统设计及成套关键技术示范”，以系统化的项目开展思路，由杭州市交通局作为课题的牵头单位，杭州国益路桥经营管理有限公司、浙江艾科特科技有限公司、杭州杭科光电有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所作为课题的合作单位，通过共同协作的形式，开发新型定向或定位 LED灯具、智能化绕城高速照明控制系统设计与多级

2、控制策略、低能耗工控机与软硬件，解决半导体照明应用系统集成的关键技术问题，有效提高道路及隧道路面照明效果、节能效率与管理维护的便捷度，以满足杭州绕城道路照明的要求，并达到节能减排、促进技术发展以及推广示范LED工程、提升城市形象的综合效应。浙江省高速公路全长3372 公里，杭州市高速公路全长504 公里，其中杭州绕城高速公路全长123 公里，沟通八条高速公里，是全国高速公路主枢纽之一，目前以高压钠灯照明为主，有各式灯头2517 个，总功率831 千瓦，存在着能耗高、寿命短等不足。LED国家大力推广的新光源，具有节能环保、寿命长、可控性强等优势。根据绕城高速道路及隧道照明特点，拟全面采用LED照

3、明；部分使用太阳能与磷酸铁锂蓄能装置；制定多级照明系统控制策略，并对LED灯具进行监测控制；从而实现较好的路面光照度，确保行车安全。隧道作为高速公路隧道、高等级公路等特殊路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题。为适应视觉的变化，需设置附加电光照明。关于隧道照明设计，不同国家有不同的标准和要求。中国在这方面虽起步较晚，但也有相应的规范和要求。但是，目前绝大多数隧道仍然采用高压钠灯照明，由于其亮度不可控，光源的过度照明造成电能的巨大浪费，同时发热量大，耗电量高，含有钠蒸汽、金属卤化物、汞等有毒有害物质，维护难度大且损坏率高。与此相比，隧道LED灯具具有功耗小、节能、寿命

4、长、可靠性高等优点， 是隧道采用的一种新型照明方式。若能将 LED应用于隧道照明，不但相较于传 统照明产品可以实现大幅度节电，同时还具有超长使用寿命的优势。根据赛迪行业研究中心提供的数据，2008我国年的隧道照明市场约为86亿元人民币，可以预见，节能隧道照明产品的市场需求是十分巨大的。近几年半导体照明产业发展迅速，美国、欧亚各国纷纷从国家战略高度进行系统部署，我国对于半导体照明技术也高度重视，国家 “十城万盏”半导体照明应用示范等极大地促进了我国半导体照明的发展。而LED在高速公路及隧道工程中的应用，也正是当前半导体照明的主要发展方向之一。从当前的进展来看，国内LED隧道灯与国外基本同时起步，

5、而在工程化应用和示范方面，因为中国政府的大力推动，走在全球的前列。国内 LED隧道灯 方面的开发速度和产品水平与国际同行相近，在某些方面还具备自己独特的优势，如杭科光电对LED隧道灯的要求有独到的理解，针对性的开发路灯、隧道 灯专用的LED光源模块，在关键技术和知识产权方面取得了一定的成果。本项目参与单位有高速设计设计、管理单位，也有LED光源系统设计与制造的企业，有着国家863 计划、国家支撑计划、浙江省重大等多项重要项目承担经验，在高速照明系统的设计、照明系统智能化控制系统与LED光源系统设计上均拥有多项专利与软件著作权。同时，已在绕城高速和杭徽高速进行了相关科研试验。本项目能够提升杭州绕

6、城公路照明服务水平，促进科技创新，产业升级发展，实现节能减排，有助于将杭州打造成为生活品质之城。同时，也是国家“十城万盏”和“低碳交通”试点城市的示范工程。二、技术（产品）市场需求、经济、社会、生态效益分析半导体照明被认为是继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯之后的第四代光源，带来了人类照明史上的又一次飞跃。与白炽灯和荧光灯相比，LED 以其体积小、全固态、长寿命、发热低、色度纯、环保、省电、可在低电压小电流下工作等一系列优点，已经在装饰照明、汽车照明、显示屏光源模块等领域得到广泛应用，成为21 世纪最具发展前景的高技术领域之一。新世纪以来，日本（21 世纪照明计划） 、美国 （下一代照明计划）

7、、欧盟 （彩虹计划 ） 、韩国 （ 固态照明计划） 、中国台湾（ 新世纪照明光源开发计划） 和大陆（ 国家半导体照明工程计划） 等国家和地区均对半导体照明予以长期规划和扶持引导，在衬底、芯片、器件封装和集成应用等各个环节展开了激烈地竞争。随着各国在高亮度白光LED 领域研究的加深，以及各国对此行业的大力扶持，未来产业规模会继续扩大。在国内，近两年LED取代传统光源的速度明显加快，从景观装饰开始的照 明市场正在对白光LED产品产生巨大的需求，户外路灯、室内商业照明及家用 照明领域都开始采用LED作为光源，目前已经得到了一定程度的应用，前景被 业界普遍看好。我国设立了国家半导体照明工程，成立了国家

8、半导体照明领导小组和半导体照明产业与研发联盟，极大的促进我国半导体照明的发展。前几年LED功能性照明产品的开发，主要是室外照明为主，包括路灯、隧道灯等，最近逐步发展到室内照明产品，同时在道路照明、隧道照明等方面应用步伐加快。LED隧道照明产品的应用范围是高速公路隧道、高等级公路隧道、乡镇公路隧道、铁路隧道、城市地铁、城市立交桥下穿道等的照明。LED隧道照明产品的服务对象包括高速公路、高等级公路以及乡镇公路的管理运营机构、铁路建设和运营管理部门、城市在建地铁项目、城市市政管理部门等。在国家政策的重点扶植下，LED照明在路灯、隧道灯等领域实现了 “从无到有”的重要突破，近几年来逐步缩小了与世界先进

9、水平的差距。杭州杭科光电有限公司在功率型LED封装技术、隧道灯模块结构设计、LED隧道灯模块等方面积累丰富的经验。本项目拟基于高速公路照明特征，实现定向和低位新型照明方式，提高照明效率；并以整个高速公路为总控制对象，分段区域为中级控制单元，以LED灯具为基本控制单元，实现多级控制；采用 470MHz6线网络与GPRS6线网络 结合方式，实现内外网络数据交互；同时，设计适用于公路 LED智能照明系统 的无线通信协议栈，发挥470MH颜段的传输距离长和绕射与穿透能力强的优势；开发470MHz6线通信协议栈，包括470MHz勺无线通信协议的网络生成和拓扑控制、高可靠性数据中继策略、数据传输实时性与安

10、全策略等。项目的实施，不仅可实现LED路灯隧道灯在绕城高速上使用所需的关键技 术和成套装备的突破，促进道路照明 LED灯产业的健康发展，还会提升杭州绕 城公路照明服务水平，使道路照明 LED灯能为各种车辆的驾驶人员以及行人创 造良好的视觉环境，保障交通安全，提高交通运输效率，方便人民生活，降低 犯罪率和美化城市环境，有助于将杭州打造成为生活品质之城。项目技术产品应用前景广泛，绕城高速的改造成功将对全省乃至全国产生巨大的示范效应。三、项目主要研究开发内容、技术关键本项目的主要研究内容：1、设计制造更高效可靠的LED灯具；2、研发基于新型无线网络技术的 LED的智能化照明控制系统；3、低能耗嵌入式

11、图形化人机交互界面的 LED照明控制系统工控机；4、基于模糊控制理论的各级嵌入式监测终端软硬件研发，实现自诊断报警机制；5、基于高速公路照明特征的新型照明方式的研究;6、设计适用于高速公路照明设备监控的无线通信协议栈，并开发远距离无线控制的无线收发器模块.项目的技术关键和创新点：1、新型LED灯具结构设计及高效散热技术，精准定向照明设计，无眩光和 闪烁低位LED灯具设计；2、基于模糊控制理论，制定气候因素、环境参数、车流量、车速为因子的照明系统控制模型，实现比高压钠灯调光更柔和、更舒适的LED光强与光周期自动控制；3、采用嵌入式图形化人机交互界面的低能耗监控工控机;4、适用于公路智能照明系统的

12、无线通信自组织网络协议。四、预期目标（要达到的主要技术经济指标；自主知识产权申请拥有设想）技术指标：1、LEW具整灯光效学80lm/W;色温才5制在4000K-6000K;显色指数70；2、配光科学，达到国家道路照明标准每平方米能耗比高压钠灯降低50%以上；3、低能耗监控工控机比常规机器能耗节省20%以上，监控终端的个数与位置可组态，单个服务器最多可控制255 个监控终端；4、无线通信节点在不通过GPRSt输时传输距离超过300米。经济效益：项目产品技术先进、节能环保、效果好、寿命长，经济效益显著，改造完成后预计可实现年节约标煤2700 吨以上。杭州市交通局今年将计划投资安排 3座隧道新增、2

13、座隧道更换LED节能 装置，新建的钱江隧道中也将采用 LED隧道灯，新方案将节能30%Z上。知识产权：申请发明专利2项、实用新型专利5项、软件著作权2项。五、项目现有技术基础和条件（包括原有基础、知识产权情况、技术力量的投入、科研手段等）杭州杭科光电有限公司在LED光源和模块的开发和生产方面，有十多年的 经验积累，公司承担了国家863计划国产芯片LED隧道灯集成及应用研究 项目，并起草了 LED路灯国家标准GB/T 24907-2010道路照明用LED灯 性能 要求。公司还分别承担了2007 年至2009 年的杭州市重大科技创新项目、杭州市信息化示范项目、浙江省重大科技项目、国家创新基金项目，

14、在 LED隧道灯的研究开发领域具有良好的研究基础和技术储备。六、实施方案（包括技术路线、进度安排）项目组由杭州市交通局作为课题的牵头单位，杭州国益路桥经营管理有限公司、浙江艾科特科技有限公司、杭州杭科光电有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所作为课题的合作单位。各单位分工协作，并由杭州市交通局做总体协调。具体分工如下：杭州市交通局负责：1）项目总体方案的拟定，项目的组织、分工、协调和验收；2）基于高速公路照明特征的新型照明方式的研究。杭州国益路桥经营管理有限公司负责：1）杭州绕城高速公路LED路灯、隧道灯及智能照明系统、成套关键技术需 求分析和研究；2）杭州绕城高速公路LED路灯、隧道

15、灯示范段选择及实施方案拟定、施工 组织；3）杭州绕城高速公路示范灯具、系统、设备安装后的使用、监控及评估分析。浙江艾科特科技有限公司负责：1）杭州绕城高速公路LED路灯及成套关键技术解决方案和产品开发；2）设计适用于高速公路照明设备监控的无线通信协议栈，并开发远距离无线控制的无线收发器模块；3）杭州绕城高速公路LED路灯工程示范。杭州杭科光电有限公司负责：1）杭州绕城高速公路LED隧道灯及成套关键技术研究和产品开发；2）研发基于新型无线网络技术的 LED的智能化照明控制系统；3）杭州绕城高速公路LED隧道灯工程示范。中国科学院上海微系统与信息技术研究所负责：1）低能耗嵌入式图形化人机交互界面的

16、 LED照明控制系统工控机开发；2）基于模糊控制理论的各级嵌入式监测终端软硬件研发。七、项目预算（包括经费来源及用途）7欢迎下载 。精品文档各方就该课题政府资助经费分配如下（定额或比例）：参与单位资助经费分 配（万元）占资助经费（%）自筹资金分 配（万元）占自筹经费（%）杭州市交通局0000杭州国益路桥经 营管理启限公司17535342.829浙江艾科特科技 有限公司1803650042.3杭州杭科光电有 限公司1202434028.7中国科学院上海 微系统与信息技 术研究所25500合计500万元100%1182.8万元100%八、申请单位概况（包括企业规模、技术力量、设备和配套情况、企业资

17、产及负债情况）杭州杭科光电有限公司是一家专业从事功率型 LED封装、照明应用研发及 生产的国家重点扶持高新技术企业。在 LED方面有着十余年的研发经验和产业 化积累，并拥有一支高素质的管理和技术团队，主要人员曾承担过多项国家和 省市各级科技攻关项目。公司拥有二万平方米自有产权现代化标准厂房，投入 巨资引进国际上最先进的ASMft产研发设备。现有自动固晶机、自动焊线机、 拌胶机、自动点胶机、自动灌胶机、分光分色机、光谱分析仪、老化测试机、 分布光度计、光衰测试系统、高低温试验箱、结温测试、X-RAY系统等先进的生产检测设备。公司建有浙江省省级LED研究开发发中心，中心下设材料分析实验室、封 装研

18、发部、模块及照明灯具研发部、嵌入式系统研发部。目前拥有中高级研究 人员30余人，专业涉及材料、光学、电子、机械等领域。与浙江大学、中国计 量学院等单位产学研合作，具有较强的自主开发能力。团队在相应的研究开发 领域具有良好的研究基础和技术储备，主要技术骨干具有扎实的专业知识，在 LED领域均有十年以上的研究经历。九、项目负责人及主要参加人员简历项目组成员 姓名其他信息齐雯辉职务（职称）研发主管出生年月198 1980- 11-19从事专业应用电子技术工作单位杭州杭科光电有限公司P在本项目中的分工数据分析项目组成员 姓名其他信息章灵职务（职称）技术部主管出生年月书 19847从事专业电子工作单位杭州杭科光电有限公司在本项目中的分工芯片和荧光粉适配设计项目组成员 姓名其他信息郑昭章职务（职称）技术员出生年月国 19854从事专业测控技术与仪 器工作单位杭州杭科光电有限公司在本项目中的分工可靠性测试项目组成员 姓名其他信息金红华职务（职称）技术员出生年月19867从事专业电子信息 工程工作单位杭州杭科光电有限公司在本项目中的分工材料测试项目组成员 姓名其他