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1、杭州市科技发展支配项目可行性报告 项目名称：杭州绕城高速马路LED智能照明系统设计及成套关键技术示范担当单位：_ _合作单位：_ 联 系 人 ： 联系电话：_ _ 电子邮箱：_ _ 申报日期： _ _ 可行性探讨报告内容 一、项目概况，国内外同类探讨状况（包括技术水平）本项目“杭州绕城高速马路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探讨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限制
2、系统设计与多级限制策略、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，以满意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。浙江省高速马路全长3372公里，杭州市高速马路全长504公里，其中杭州绕城高速马路全长123公里，沟通八条高速公里，是全国高速马路主枢纽之一，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是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。依据绕城高速道路及隧道照明特点，拟全面采纳L
3、ED照明；部分运用太阳能与磷酸铁锂蓄能装置；制定多级照明系统限制策略，并对LED灯具进行监测限制；从而实现较好的路面光照度，确保行车平安。隧道作为高速马路隧道、高等级马路等特别路段，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。为适应视觉的改变，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旧采纳高压钠灯照明，由于其亮度不行控，光源的过度照明造成电能的巨大奢侈，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
4、、寿命长、牢靠性高等优点，是隧道采纳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，同时还具有超长运用寿命的优势。依据赛迪行业探讨中心供应的数据，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非常巨大的。近几年半导体照明产业发展快速，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在高速马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，在关键技术和学问产权方面取得了肯定的成果。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支配、国家支撑支配、浙江省重大等多项重要项目担当阅历，在高速照明系统的设计、照明系统智能化限制系统与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城马路照
6、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 世纪照明支配)、美国(下一代照明支配)、欧盟(彩虹
7、支配)、韩国(固态照明支配)、中国台湾(新世纪照明光源开发支配)和大陆(国家半导体照明工程支配)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绽开了激烈地竞争。随着各国在高亮度白光 LED 领域探讨的加深，以及各国对此行业的大力扶持，将来产业规模会接着扩大。在国内，近两年LED取代传统光源的速度明显加快，从景观装饰起先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起先采纳LED作为光源，目前已经得到了肯定程度的应用，前景被业界普遍看好。我国设立了国家半导体照明工程，成立了国家半导体照明领导小组和半导体照明产业与
8、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马路隧道、高等级马路隧道、乡镇马路隧道、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马路、高等级马路以及乡镇马路的管理运营机构、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水平的差距。杭州杭科光电有限公司在功
9、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阅历。本项目拟基于高速马路照明特征，实现定向和低位新型照明方式，提高照明效率；并以整个高速马路为总限制对象，分段区域为中级限制单元，以LED灯具为基本限制单元，实现多级限制；采纳470MHz无线网络与GPRS无线网络结合方式，实现内外网络数据交互；同时，设计适用于马路LED智能照明系统的无线通信协议栈，发挥470MHz频段的传输距离长和绕射与穿透实力强的优势；开发470MHz无线通信协议栈，包括470MHz的无线通信协议的网络生成和拓扑限制、高牢靠性数据中继策略、数据传输实时性与平安策略等。项目的实施，不仅可实现LED路灯
10、隧道灯在绕城高速上运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，还会提升杭州绕城马路照明服务水平，使道路照明LED灯能为各种车辆的驾驶人员以及行人创建良好的视觉环境，保障交通平安，提高交通运输效率，便利人民生活，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，绕城高速的改造胜利将对全省乃至全国产生巨大的示范效应。 三、项目主要探讨开发内容、技术关键本项目的主要探讨内容：1、设计制造更高效牢靠的LED灯具；2、研发基于新型无线网络技术的LED的智能化照明限制系统；3、低能耗嵌入式图形化人机交互界面的LED照明限制系统工控机；4、基于
11、模糊限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、基于高速马路照明特征的新型照明方式的探讨; 6、设计适用于高速马路照明设备监控的无线通信协议栈，并开发远距离无线限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，无眩光和闪耀低位LED灯具设计；2、基于模糊限制理论，制定气候因素、环境参数、车流量、车速为因子的照明系统限制模型，实现比高压钠灯调光更柔软、更舒适的LED光强与光周期自动限制；3、采纳嵌入式图形化人机交互界面的低能耗监控工控机;4、适用于马路智能照明系统的无线通信自组织网络协议。 四、预期目标（要达到的主要技术
12、经济指标；自主学问产权申请拥有设想）技术指标：1、LED灯具整灯光效80lm/W；色温限制在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约20%以上，监控终端的个数与位置可组态，单个服务器最多可限制255个监控终端；4、无线通信节点在不通过GPRS传输时传输距离超过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，改造完成后预料可实现年节约标煤2700吨以上。杭州市交通局今年将支配投资支配3座隧道新增、2座隧道更换LED节能装置，新建的钱江隧道中也将采纳LED隧道
13、灯，新方案将节能30%以上。学问产权：申请独创专利2项、好用新型专利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、学问产权状况、技术力气的投入、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，有十多年的阅历积累，公司担当了国家863支配国产芯片LED隧道灯集成及应用探讨项目，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。公司还分别担当了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，在LED隧道灯的探讨开发领域具有良好的探讨基础和技术储备。 六、实施方案（
14、包括技术路途、进度支配）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探讨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。详细分工如下：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）基于高速马路照明特征的新型照明方式的探讨。杭州国益路桥经营管理有限公司负责：1）杭州绕城高速马路LED路灯、隧道灯及智能照明系统、成套关键技术需求分析和探讨；2）杭州绕城高速马路LED路灯、隧道灯示范段选择及实施方案拟定、施工组织；3）杭州绕城高速马路示范灯具、系统、设
15、备安装后的运用、监控及评估分析。浙江艾科特科技有限公司负责：1）杭州绕城高速马路LED路灯及成套关键技术解决方案和产品开发；2）设计适用于高速马路照明设备监控的无线通信协议栈，并开发远距离无线限制的无线收发器模块；3）杭州绕城高速马路LED路灯工程示范。杭州杭科光电有限公司负责：1）杭州绕城高速马路LED隧道灯及成套关键技术探讨和产品开发；2）研发基于新型无线网络技术的LED的智能化照明限制系统；3）杭州绕城高速马路LED隧道灯工程示范。中国科学院上海微系统与信息技术探讨所负责：1）低能耗嵌入式图形化人机交互界面的LED照明限制系统工控机开发；2）基于模糊限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)各方就该课题政府资助经费安排如下（定额或比例）：参与单位资助经费安排(万元)占资助经费(%)自筹资金安排(万元)占自筹经费(%)杭州市交通局000
