第一篇：LED路灯技术应用现状及发展趋势
LED路灯技术应用现状及发展趋势
摘 要：随着各国积极推动落实节能减排工作，路灯作为城市照明的重要组成部分，在节能中的效果日益凸显，尤其是LED的智能控制特性不仅强化了LED路灯产品的优势，更大大提升了道路照明系统节能的空间。所以，在当前节能减排，各地政府广泛推广LED路灯产品的背景下，开发新型高效、节能、使用时间长、环保的路灯对城市照明具有重要意义。
关键词：LED路灯；LED照明；现状；发展趋势
随着LED道路照明的快速发展，LED路灯成城市道路照明的重要组成部分，由于传统的路灯采用光效低的高压钠灯，造成了巨大的能源浪费，在全球能源危机与环保压力日益凸显的形势下，我国LED因商机巨大受到路灯厂家的青睐，再加之LED路灯照明系列指数近期整体呈现持续上扬态势，大大刺激了LED路灯照明市场。今天我们就从多方面探讨LED路灯照明的发展现状以及未来市场发展预测分析。
一、LED路灯技术应用现状及问题
1、产品多样，未标准化
当前市场推出的LED路灯，产品外观、LED的发光颗粒的排布方式与数量、整流电路的外型尺寸和等都存在多样性。比如：单管功率数量各异，1～5瓦不等；光分布的情况也各异，有蝠形、矩形等；封装有多芯片封装和单科芯片封装等。这些差别都给普及使用后的运行、维护工作带来极大不便，也不符合市政公用设施标准化，通用化的设计原则。
所以，我认为，在今后发展中，生产厂家应严格按照国家统一标准进行，确保产品在设备安全性能、电气性能等方面安全可靠。同时，必须对LED产品包括但不限于电气元件、灯具主体、整流电路等主要电气元件依据国家标准实现必要的统一标准。
2、光学设计、散热是LED路灯面临的主要技术问题
目前，大功率LED路灯研制发展迅速，但在实际应用中却还存在着不同程度的瓦流明低、二次光效处理水平较低、寿命短、光色不
一、驱动器多故障等一系列问题。其中，光学设计、散热设计和电源稳压器系统设计等关键技术问题是提高LDE发光效率和寿命的关键。
3、成本高，价格高，成本回收周期长
目前，LED路灯的成本远高于高压钠灯，正常情况下LED路灯价格在4000元-8000元，甚至更高，但一套进口品牌的高压钠灯价格不超过1500元。即使LED路灯的耗电量仅是高压钠灯的三分之一，但因为价格比高压钠灯高许多，用LED路灯代替高压钠灯成本回收周期仍然较长。
二、LED路灯发展前景预测
1、LED路灯优势
据美国能源部的固态照明研究与开发计划，与高强度气体放电（HID）灯泡、荧光灯管和节能灯（CFL）、卤素灯和白炽灯相比，LED灯具有更高的效能和更长的寿命。一只冷白光LED的最大效能是132流明/瓦（l/W），而白炽灯只有区区的15流明/瓦，二者的寿命分别为5万与1千小时。而LED照明所使用的功耗只是白炽灯的20%――这在全球都日益重视节能的但价格较高是其缺点。美国能源部估计，如果所有的人都改用固态照明，那么到2020年，所节省下来的电力可以满足3200万个家庭的需求。LED已经节省的电能，相当于25万个家庭的用电量。除此之外，LED灯还有如下优势：
1）LED路灯的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低；
2）LED路灯可以自动调光，能实现在满足不同时段照明要求，最大可能的降低功率，节省电能；
3）LED是低压直流器件，驱动单颗LED的电压为安全电压，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。直流的特点使LED特别适合与太阳能、风电进行结合；
4）每个单元LED晶粒只有很小体积，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变、易震的环境；
5）安装简便：直接将LED路灯灯头安装于灯杆替换原有的钠灯灯头。
2、LED路灯发展前景预测
1）全国LED路灯安装数量未来5年将增加3倍
中国早在2009年就提出“十城万盏”计划，却因没有国家标准配合，品质良莠不齐、路灯故障频传，进度远远落后欧美；当前，在发达的城市安装速度较快，目前在发达的城市安装进度较快，如广东省珠三角六大城市去年LED路灯就装了30万盏。台湾LED路灯的上市公司包括亿光，未上市则有光林等专业厂商。去年在5都11县安装了25万盏路灯，接下来还有80万盏路灯有待汰换，以每盏8000元单价计算，商机也有64亿元新台币。
2）LED路灯迎来换装潮 10年后更换率超过9成根据Navigant公司一份对智能路灯的研究报告，预测到2023年全球路灯约93.8%为LED，如今，这一数据刚刚超过53%，在2014～2017年全球LED户外照明将迎来替换潮。但由于LED的价格继续走低及LED产品替代更迭率下降，在很长一段时间路灯收入下滑。
进入2014年以来，全球LED户外照明换装潮加速。美国共有超过600个城市正在计划LED路灯换装计划，其中纽约将在2017年更换全市25万盏路灯，之后还会将城市商业区的装饰照明灯具更换为LED灯具，这将是北美规模最大的LED路灯换装计划。其他新兴市场国家，例如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。直到2015年，LED路灯渗透率逐渐平缓，增长率开始下降，全球每年LED路灯换装和新增LED路灯的规模会维持在1000万盏/年左右。
所以，LED路灯要在道路照明市场正式推广，价格及成本仍然是最大障碍。要使LED路灯下滑到与现有灯具的竞争价格，需要各厂商的成本下降。而近期只能是在LED技术不断成熟，发光效率不断提高的前提下，通过LED的寿命优势、节能优势来弥补灯具价格上的劣势。
参考文献
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2、马加俊，吴庆亚，肖军，钱益，秦大为.高性能LED路灯驱动器设计方案[A].海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C]，2011年
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第二篇：2010年LED路灯技术状况与发展趋势研究报告
2010年LED路灯技术状况与发展趋势研究报告
1、“十城万盏”进展情况
截止2007年底，中国城市道路照明的路灯总数达1395万盏，并以年均10％至20%的速度递增。因此，城市道路照明的节电市场不容忽视。
在2009年的国务院常务会上，半导体照明被列入扩大内需的举措。2009年4月28日，科技部批准21个城市为“十城万盏”半导体照明应用工程试点。通过“十城万盏”示范工程，推进LED照明技术的应用，实现经济增长的目标。
中国“十城万盏”目标：
试点阶段(2009年)目标:到2009年，在21个试点城市，应用100万盏LED市政照明灯具。包括道路照明、隧道照明、地铁车厢站台、地下停车场、加油站等公共场所。LED器件国产化比例为60%。预期年节电2.2亿度。
试点阶段期间主要的工作内容还包括制定出示范标准，进行评估与验收，同时加强制定产品标准与检测平台。
示范阶段(2010～2012年)目标:至2010年，在全中国完成50个半导体照明示范城市建设工作，应用200万盏LED市政照明灯具。国产化比例为70%，预期年节电达10亿度。
工作内容:定期发布产品指南与优秀企业。并且由财政部与科技部研究制定财政补贴标准，对示范城市进行财政补贴。
推广阶段(2013～2015年)目标:至2015年，半导体照明进入30%通用照明市场。预期年节电1400亿度。创造100万人以上就业，并且成为半导体照明产业第三强。
工作内容:通过试点阶段的引导，形成成熟的市场推广模式，达到全国30%通用照明采用半导体照明。
在“国家半导体照明工程”的推动下，中国的LED产业已经形成了四大聚集地、七个产业化基地。形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。
产业发展案例：
1、深圳市LED相关企业数量由2007年的700余家，迅速发展到了2009年的2000多家。
2、世界照明工业巨头——通用电气、飞利浦、奥斯拉姆纷纷与半导体公司合作，成立照明企业。
3、日本日亚化工、丰田和成、SONY、佳友电工都已有LED照明产品问世。
4、台湾目前LED产量仅次于日本，位居第二，列美国之前。
应用案例：
1、广东省从2009年起，开始大规模实施“千里十万”LED路灯产业化示范推广工程，建设总里程1500公里左右、规模约10万盏的LED路灯示范推广工程。
2、扬州计划两年投入3.3亿元应用5万盏LED灯具升级城市道路照明。
3、厦门计划两年推广3万盏LED道路照明灯具。
4、成都计划实施1.5万盏LED路灯推广项目。
5、山东省潍坊市于2006年开始实施LED照明示范工程，安装LED路灯已超过3万盏。今后，新建道路和公共场所一律安装LED灯，到2011年累计安装LED路灯10万盏。
6、石家庄将推广使用8000盏LED路灯。其他城市LED道路照明项目都已经陆续启动。
7、美国洛杉矶计划5年内设置14万盏LED路灯；纽约州、犹他州已经启动LED路灯的招标；台湾地区宣示三年内更换128万盏LED路灯。
2、天津市LED路灯技术与应用
2.1 概况
2009年4月，天津市选择了河西区郁江道和白云山路进行了LED路灯的测试。参加测评的厂商共有39家，每家提交10台路灯产品。其中312台安装在道路上，39台放在质检院进行物理指标的测试，另39台安装在厂区内，模拟实际道路状况，定期进行室外环境的测试。
2.2 测试数据
LED路灯的测评工作已经进行了5个月。基本数据如下：
结论：经过现场测试，我们感到，随着LED技术的进步和发展，LED路灯的应用技术也在随之进步和发展，多数LED路灯产品达到或超过了国家道路照明标准。效果是明显的，形势是喜人的，前景是乐观的。但一些问题也是十分突出。主要是生产、制造工艺上存在一些缺陷。
2.3 LED路灯故障现象一览
2.3.1 整灯熄灭，灯具完全失效。在测试的4个月中，有4个厂家的5台LED灯具出现完全失效，整灯熄灭的现象。有同一厂家出现2盏失效的情况。
2.3.2部分损坏，个别LED灯珠“死灯”。测试中，有些灯具出现一段、一条LED灯珠“死灯”。此类的问题共11处，占LED测评路灯总量的3.53%，涉及6个厂家，占15.4%。极端情况下，甚至出现某家的LED路灯安装8台，部分损坏3台的严重状况，损坏率为37.5%。损坏的原因基本相同。
2.3.3整灯闪亮。测试中还发现，某公司生产的LED路灯工作过程中发生时亮时不亮的问题，成为真正意义上的LED“闪光灯”。
2.3.4LED个别闪烁。测试中，另一公司生产的LED路灯发生个别灯珠的“闪亮”、“虚亮”现象。
2.3.5运输振动造成整灯失效。个别厂家的灯具在长途运输过程中的振动，造成了灯具整体失效。有的灯具现场开封后，安上就不亮。
2.4主要原因分析
2.4.1电源故障，是灯具短期失效的重要原因。在LED路灯可靠性的“木桶效应”分析中，电源驱动电路的可靠性占到了最主要的层面。经现场测试与检验，出现整灯失效、部分失效、闪烁等问题的产品，电源故障的原因占到了较高比重。
2.4.2结构与电路设计过于复杂，增加了发生故障的概率。此次测试的灯具中，有的LED路灯在电路控制、驱动控制等方面做了大量细致的工作，灯具的智能化水平有了很大提升。但与此同时，由于电路、结构的复杂化，不仅降低了电源的可靠性，同时也极大地降低了整灯的可靠性。
2.4.3结构设计水平有待提升，散热不良引起的故障几率上升。进入6月份以后，七、八月份LED路灯的故障率明显提高。随着环境温度的降低，九月份的故障率将随之降低。充分说明了部分厂商在解决散热问题上存在重大不足。
2.4.4工艺质量不高不严，产品存在隐患较多。发生故障的LED路灯中，均暴露出不同程度的生产工艺水平不高的问题。如，LED光源焊接的水平不高，焊接线与焊接柱无缠绕，焊接线（片）无防护套，灯具密封不严，散热措施不得力，元器件零部件固定不牢等严重的工艺问题。
焊接要求：焊点光亮、平滑；焊料层均匀薄润，且与焊盘大小比例合适，结合处的轮廓隐约可见；焊料充足，成裙形散开；无裂纹、针孔、无焊剂残留物。
2.4.5元器件质量不佳，稳定性差。部分参测厂商为降低成本，生产时使用的关键器件质量不佳，导致产品可靠性大打折扣。
在LED路灯测试与评估中，我们感到，目前存在的问题，是发展中的问题，是纯技术性的问题。通过技术的改进，完全可以克服，也完全可以解决。
2.5天津市“十城万盏”实施计划
启动建设阶段（2009年-2010年）本阶段完成项目投资5亿元，使用各类功率型LED照明产品20万盏。全面建成半导体照明工程技术研发公共平台和产业联盟平台。重点完成以滨海高新区多个工业园区为代表的道路及公用设施LED照明建设，以及公用照明的示范推广。
全面推广阶段（2010年-2011年）全面推动天津城市道路、地铁、工业区及大型公共建筑等场所的照明产品更新换代，使天津半导体照明应用达到国际先进水平。到2011年底，天津城区及滨海新区非主干道、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。天津中新生态城、工业园区、多所大学和党政机关、新农村建设等大规模使用LED公共照明。
3、相关支持与鼓励政策
3.1 中央政府大力推进LED路灯。由于LED照明还没有相应的国际和国家标准，仅有企业标准。但国家推进的“十城万盏”项目，鼓励地方政府大力推进LED灯在道路照明工程中率先使用，起到良好的示范作用。
3.2 出台了相应的财政补贴政策。财政部、国家发展改革委颁布了《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》，对大宗用户，按中标协议供货价格的30％给予补贴；对城乡居民用户，按中标协议供货价格的50％给予补贴；地方政府对积极应用LED灯的企业团体单位，也给予约10%的补贴。
3.3地方政府大力扶持LED项目。在“绿色照明”的主题下，各地政府对技术先进、经营良好的LED企业，设立产业发展基金和科技资金，给予了政府补贴、财政贴息、土地使用等优惠政策。“十城万盏”半导体照明应用示范工程，多数城市已经与有关企业签订了合作协议或下了订单，鼓励、扶持企业规模化发展。
3.4引导企业利用各种途径融资。中国在LED企业融资方面，适度地提供了短期融资券、中期票据等直接融资工具，降低了银行风险和融资成本，扩大了企业在资本市场的知名度。
3.5为企业创造良好的法律环境。深圳市颁布了《LED产业发展规划（2009－2015年）》、《推广高效节能LED照明产品示范工程实施方案》、《LED产业公共技术服务平台建设方案》、《关于促进半导体照明产业发展的若干措施》、《关于光明LED产业聚集园区规划研究及相关实施建议》、《LED国际交易采购中心筹建工作方案》等政策文件，有利于LED产业发挥优势、弥补弱势。中国照明网技术论文·LED照明
3.6起草了行业统一的检测标准。目前，一大批LED照明标准已经完成了起草和征求意见，已经报送待批。
工业和信息产业部半导体照明技术标准工作组7项行标送审稿
4、投资管理模式
4.1 合同能源管理模式――EMC
合同能源管理（简称EMC），合同能源管理是推销一种减少能源成本的财务管理方法。也称为ESCO。
基本模式是：把“LED照明工程项目”当作投资目标，节能服务公司与客户签订节能服务合同，为客户提供从能源审计、节能项目的方案设计、项目融资到设备采购、工程施工再到后期维修与管理等项目的全过程服务。在合同期内，节能服务公司的收益与节能量直接挂钩，项目的收益主要来自于节能效益。
4.2特许权融资模式――BOT
政府通过特许权协议，将LED照明工程项目的特许权授予具有国家照明工程资质的承包商，承包商在特许期内负责项目设计、融资、建设、运营和维护，并利用LED照明工程节约的电费和维修费进行回收成本、偿还债务和赚取利润。特许期结束后将项目所有权无偿移交签约方的政府部门。
4.3融资租赁合同模式――IGF
政府通过融资方和租赁方达成租赁协议，对照明设施实施LED照明工程改造，由租赁方承租道路照明设施，由融资方筹集改造资金，在租赁期内负责项目设计、融资、建设、运营和维护，并利用LED照明工程节约的电费和维修费，进行成本回收、偿还债务、赚取利润和支付租金。租赁期满，将项目所有权无偿移交政府部门。
5、LED路灯招标案例与技术参数
5.1 中国某城市LED路灯招标技术要求
(1):选用单颗1w以上大功率光源组合。
(2):光源选用美国Cree公司的芯片，有Cree厂家授权证书。(3):道路照度:≥30Lx。
(4):被照区域均匀度：≥0.6。
(5)：LED光源50000H光衰：≤30％。
(6):LED在350mA驱动下的发光效率：≥80Lm/W，单颗LED光通量：≥90Lm/W。
(7):LED路灯的电源与灯体采用分体式结构设计。
(8): 灯具中多颗LED，应采用串联或分组串联工作方式，每组串联回路应配置一个独立的驱动电源。
(9): LED路灯灯具出光效率：≥90%。
(10): 防护等级≥IP65，确保灯具的防尘、防水和自洁。
(11)：使用寿命≥10年，可接在原有路灯上直接安装。
(12)：使用交流宽电压输入的稳压恒流驱动器。
(13)：灯具设计具有良好的散热和“呼吸”系统。
(14)：相关色温：4000---5500K。
(15)：显色系数：Ra≥75。
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(16)：结温：≤75C。
5.2 美国加州LED路灯招标要求
LED灯具效率：≥50 lm/W。
LED灯具功率：50W
光通输出需：≥2500 lm。
LED灯具显色指数：Ra≥75。
LED灯具最大相关色温：6500K。
LED灯具达最小L70的寿命：50，000H。
LED灯具光强限制:80o－－90o范围内。
LED灯具最重:≤30磅
有效迎风面风载荷:≤2.25平方尺。
5.3美国犹他州LED路灯招标要求
• Cobra（眼镜蛇）灯头，灰色外壳。
• 光分布为#型和4型，全截光。
• 安装高度：25英尺。
• 供电要求：12VDC,35W～45W的能耗。
• 光通量：≥60 lm/W。
• 显色指数：Ra≥60。
• 相关色温：4000K～5500K。
• 额定寿命：≥70，000H。
• LED模块的环境工作温度：－25 oC～45 oC。
• NEC的标准插头。
• 散热器件不使用风扇、泵和液体。
6、几点启示
启示1：政府的大力支持，是LED照明技术发展的源动力。
启示2：注重驱动系统、光学系统、散热导热系统、防护等级、加工工艺和美学设计等应用技术的研究，努力提升LED灯具自身的稳定性、可靠性。
启示3：LED路灯的应用，应引入“实践”的观点。
（1）、组织好测评的“模型设计”。测评的组织形式、测评规模、测评周期、测评方法、测评指标、测评结果，应具有科学性，严密性和可行性，并具备“后测评计划”。
（2）、把握测评的周期。实践证明，测评的周期不应少于一年。夏季，主要考量LED路灯的散热性能；冬季，主要考量路灯的驱动电源。二者缺一不可。
（3）、测评路灯的数量不宜过少。重点解决测评厂商相互之间的“光干扰”，造成测试数据的失准。
启示4：加强核心技术的研究与开发。目前，北京某研究所生产的10W“集成照明芯片”，光效已经达到113Lm/W,芯片温度在500C左右，使用价格低廉的普通芯片，集成芯片的价格水平极低。我相信，在今年底，10W“集成照明芯片”的光效一定能够达到130Lm/W以上。届时，LED路灯的全面推进将完全成为现实和可能！
第三篇：环境监测技术的应用现状及发展趋势
环境监测技术的应用现状及发展趋势
摘要：在环境问题日益严峻和环境保护工作不断深入的今天，环境监测技术成为了影响环保工作开展的重要因素。利用现代环境监测技术对污染物进行准确、及时的监测和分析，对实现环境污染的预防和控制具有重要的现实意义。本文通过对现有研究结果的分析，总结了环境监测技术的应用现状，3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学技术在水、大气、土壤等环境介质的污染物监测中应用广泛。同时，本文对环境监测技术的未来发展趋势进行了探讨，将向着以有机污染物作为监测的主要目标、监控介质范围扩大、监测分析精度痕量化、分析技术快速化、实验室管理系统应用广泛化的方向发展。关键词：环境监测；环境保护；技术；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
近年来，随着经济的快速发展，环境问题日益严峻，环境问题和人民生产生活息息相关，保护环境刻不容缓。环境监测不仅是加强环境监督与管理的重要手段，也是保护环境的前提和基础。随着环境问题的不断凸显，政府及社会各界不断地提高环境保护意识，从而对环境监测技术提出了更高的要求。因此，分析总 结当前环境监测技术的应用现状并在此基础上探讨其未来的发展趋势是十分必要的，具有很强的现实意义和重大的战略意义。
本文简要介绍了环境监测的内涵、作用及发展历史，总结分析了环境监测技术的应用现状并对其发展趋势进行了探讨，为今后环境监测工作的开展提供了更多的分析资料，促进环境监测技术的开发与完善，对实现人类的可持续发展具有重要的意义。环境监测概述
2.1 环境监测的内涵及作用
环境监测(Environmental Monitoring)是环境科学和环境工程的重要组成部分，是在环境分析的基础上发展起来的一门学科。它是指运用各种分析、测试手段，对影响环境质量因素的代表值进行测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势，从而为开展环境工作提供服务的活动。
环境监测的目的是运用现代科学方法，对人类赖以生存的环境质量进行定量描述，用监测数据来表示环境质量受损程度，准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划提供科学依据，进而保护人类正常生存与发展。具体有以下几个方面[1]：对污染物及其浓度(强度)作时间和空间方面的追踪，掌握污染物的来源、扩散、迁移、反应、转化，了解污染物对环境质量的影响程度，并在此基础上对环境污染作出预测、预报和预防；了解和评价环境质量的过去、现在和将来，掌握其变化规律；收集环境背景数据、积累长期监测资料，为制订和修订各类环境标准、实施总量控制、目标管理提供依据；实施准确可靠的污染监测，为环境执法部门提供执法依据；在深入广泛开展环境监测的同时，结合环境状况的改变和监测理论及技术的发展，不断改革和更新监测方法与手段，为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。
环境监测在人类防治环境污染，解决现存的或潜在的环境问题，改善生活环境和生态环境，协调人类和环境的关系，最终实现人类的可持续发展的活动中，起着举足轻重的作用。
环境监测的对象大致分为以下两种：一种是自然环境，包括水源、大气、土 壤等；另一种是人文环境，包括固体废弃物、环境生物、噪音、放射性物质等。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。
2.2 环境监测的发展历史
20世纪50年代，针对发达国家不断发生的化学毒物造成的严重环境污染事故，对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析便成为这个阶段环境监测的主要特征。自20世纪60年代末开始，环境监测逐渐引入物理的、生物的手段，这一时期的监测工作以对污染源的监督性监测为主要特征。自20世纪70年代中期以来，发达国家把环境监测焦点从对污染源监控转移到环境质量监控上来，使环境监测范围发展到面源污染及区域性环境质量方面。20世纪80年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统，并借助地理信息系统技术、遥感技术和全球卫星定位系统技术，连续观察空气、水体污染状况变化及生态环境变化，预测预报未来环境质量，扩大了环境监测范围，提高了监测数据的获取、处理、传输、应用的能力，为环境监测动态监控区域环境质量乃至全球生态环境质量提供了强有力的技术保障，极大促进了环境监测的现代化发展，实现了监测的实时性、连续性和完整性。
我国环境监测起步较晚，经过30多年的发展，现已发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测，从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域乃至全国。一个以环境分析为基础，以物理测定为主导，以生物监测、生态监测为补充的环境监测技术体系已初步形成[2]。环境监测技术的应用现状
3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学等现代化监测技术已被广泛应用于大气环境监测、水资源调查评价等监测工作。3.1 3S技术在环境监测中的应用
3S技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)为基础，将这三种独立技术与其他高新技术有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术，它集信息的获取、处理和应用于一身，凸显信息获取与处理的高速、实时与应用中的高精产度、可定量化等方面的优点[3]。3.1.1 3S技术在水资源管理中的应用
当前国内外3S的技术在水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文模拟、水资源评价、生态环境变迁分析、生态耗水变迁分析、监测水体沼泽、监测水体富营养化等等[4]。在水质遥感监测方面，近几年来，对构成水的质量的一些要素进行定量监测的研究有了一定的进步，这些要素包括浑浊度、总悬移质泥沙含量、pH值、总含氮量等等。
卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测，并取得良好成效。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测；用于工业排污与生活污水的监测。在1972—1977年间出现了3次大范围海上溢油问题，采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析，实现全天24小时的海洋油污实时监测，具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。3.1.2 3S技术在湿地研究中的应用
(1)3S技术在湿地资源动态变化监测中的应用。
运用多时相、多平台的遥感动态变化监测技术及时获取湿地的动态信息，通过地理信息系统技术的空间分析功能和数据管理功能对遥感技术获取的湿地信息进行实时更新，可以获得湿地的动态变化情况[5]。
(2)3S技术在湿地制图中的应用。
迄今，中国、加拿大和爱沙尼亚等国已经出版了国家沼泽湿地图。中国运用3S技术还编制了不同比例尺的湿地景观生态图[6]；完成了黄河三角洲1：5万和1：10万地图的编制[7]等。3.1.3 3S技术在土壤环境监测中的应用
过土壤波谱分析，应用高光谱遥感数据能较好地探测土壤表层或浅表层的性状，并且结合相应的野外采样测量或实地观察建立起各种不同类型的分析模型，对土壤机械组成、酸碱度、水、养分含量、矿物质等参量、土肥状况等实现定量观测[8]。自2003年起，中国科学院在高光谱遥感技术的支持下对青藏高原地区2003—2010年表层土壤水分进行了成功反演[9]，从而为脆弱生态区土壤环境的监测奠定了基础。
为了保护土壤，防止土壤侵蚀面积不断扩大，美国农业部自然资源保护局运用3S技术开展全国土壤资源调查，并且进行小流域调查与制图。在此基础上，美国国家土壤侵蚀研究实验室建立了诸如土壤侵蚀方程、评价土壤侵蚀模型、水蚀预报模型、风蚀预报系统等[10]，从而为各种情况下土壤侵蚀预测和评价提供技术和方法支持。
此外，在草地、森林等生态系统相关领域的环境监测中，3S技术都在发挥着重要的作用。
3.2 生物技术在环境监测中的应用
随着生物技术的迅猛发展，以现代生物技术为代表的高新技术在环境科学中得到了越来越广泛的应用。现代生物技术是以DNA重组技术的建立为标志的多学科交叉的新兴综合性技术体系，它以分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学等学科为支撑，与化学、化工、计算机、微电子和环境工程等学科紧密结合和相互渗透，极大地丰富了各学科的内涵，推动了科学理论和应用技术的发展。
现代生物技术正被利用或嫁接到环境监测领域，构成了现代生物监测技术。目前，在环境监测领域，应用比较广泛的有生物大分子标记物检测技术和PCR(多聚酶链式反应)技术，此外，当今研究和应用比较广泛的生物技术还有单细胞凝胶电泳、生物传感器、酶联免疫技术等。3.2.1 生物大分子标记物检测技术
生物大分子标记物监测技术可以在分子水平阐述分子适应等生态问题的机制，具有预警性和广泛实用性的特点，有助于更好地揭示生物与环境之间的相互作用机制，为污染环境的生物修复提供理论依据。主要的生物大分子标记物及其检测技术有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术、DNA芯片技术、酶分子标记物检测、金属硫蛋白的检测、抗氧化剂防御系统的检测等。3.2.2 PCR技术
多聚酶链式反应(简称PCR)技术是在体外合成特异性DNA片段的方法，其原理类似于生物体内DNA的复制。通过选择生物的一段特异性基因进行体外扩增，再由凝胶电泳等DNA分析技术确定其种类及含量。近年来，依据PCR分析突变的相关技术进展很快，主要有[3]：寡核苷酸探针杂交；DNA直接测序；限制性内切酶图谱；变性梯度凝胶电泳等。
作为最现代的生物技术之一的PCR技术，具有快速、灵敏、准确、简便、特异性强的特点，可以针对某种或某几种致病微生物作出检测判断，因此在水环境微生物检测中应用越来越广泛。
Tay等[11]利用特异性16S rDNA 引物扩增两种甲苯降解菌。荧光定量PCR 结果显示：自养黄色杆菌和分枝杆菌在甲苯污染地区的数量比非污染地区的高，这与先前调查结果一致。但自养黄色杆菌只在污染地区夏季有相对短暂的繁盛，而分枝杆菌超过5个月时数量仍很高，表明了分枝杆菌在甲苯降解方面比想象的更为重要[12]。
Cummings等[13]通过荧光定量 PCR 技术监测了沿湖泊重金属污染浓度梯度中还原铁离子泥土杆菌家族的丰度与分布。结果表明其分布相对均匀，泥土杆菌家族的分布不受重金属离子浓度的影响。
何闪英等[14]为建立快速、准确鉴定和定量检测赤潮生物的方法，以圆海链藻为例，以其中18S rDNA序列为寻找种特异性引物的靶区域，通过分析 18S rDNA 序列，设计出适合用于荧光定量PCR的引物与探针，并通过常规PCR验证确定其特异性，进而以圆海链藻荧光定量PCR的引物和探针，建立了定量检测圆海链藻的实时荧光定量PCR检测方法。与传统的显微镜计数方法比较，两 者所获结果无显著性差异，证明了本方法的可行性，从而为我国沿海水域赤潮问题的研究提供了良好的技术检测途径。
变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术在微生物群落多样性和种群动态监测中得到广泛使用[15]。赵兴青[16]等从玄武湖、莫愁湖和太湖沉积物中直接提取微生物总 DNA，然后通过 DGGE技术指纹图谱来分析湖泊表层沉积物中微生物群落结构的差异性，结合条带回收、扩增、序列测定，从而了解不同湖泊和相同湖泊不同位点的微生物群落结构的多样性。3.2.3 其他生物技术
单细胞凝胶电泳(SCGE)，即彗星试验是一种通过检测DNA链损伤来判别遗传毒性的技术。环境中的遗传毒物浓度一般很低，而彗星试验检测低浓度遗传毒物具有高度灵敏性，所研究的细胞不需要处于有丝分裂期。同时，这种技术只需要少量细胞[17]。Mirjana Pavlica等[18]用暴露在五氯苯酚(PCP)中的淡水蚌类血细胞进行彗星试验，观察血细胞中DNA损伤程度。在进行实验室实验和原位实验后，发现高浓度的 PCP(80g/L)会引起血细胞中DNA断裂，表明用彗星试验检测DNA损伤能够监测水体中的PCP污染。
生物传感器[19]是将生物学、化学和物理学融为一体的一种新装置，可以根据生物的酶、亚细胞器以及细胞或组织对污染的反应，将其转换为电信号，通过放大系统显示，再用计算机系统处理检测信号，实现自动化监测。目前，这种生物传感器技术可以对水质的BOD进行快速监测。
3.3 信息技术在环境监测中的应用
随着计算机、网络等现代信息技术在各领域应用的不断深入，信息技术已经被广泛应用于环境监测中。3.3.1 无线传感器网络技术
环境监测应用中无线传感器网络属于层次型的异构网络结构，最底层为部署在实际监测环境中的传感器节点。向上层依次为传输网络、基站，最终连接到网络。通过该技术能够将监测的数据传送到数据处理中心，监护人员(或用户)可以 通过任意一台连入网络的终端访问数据中心，或者向基站发出命令。
许妍等[20]研究的基于无线传感器网络技术的农田灌溉系统可实现对农田土壤的湿度、温度等参数的在线监测和实时控制，从而提高了农业生产效率。3.3.2 PLC技术
可编程逻辑控制器(PLC)是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置，在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑，在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施，非常适用于条件恶劣的户外及工业现场[21]。此外，可以用于雨水的远程监测，对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义，还可以对河水水位、流速、水质的测量实现远程监视。
3.4 物理化学科学在环境监测中的应用
近年来，由于高分子化学、分析化学、物理科学等科学的不断发展与完善，物理化学科学在环境监测中有了较为广泛的应用。3.4.1 动态膜压法监测技术
动态膜压法的理论基础是Gibss用热力学的方法推导出的吸附公式，该方法不需要对水样进行预处理，不同性质、不同浓度的有机成膜分子可以得到不同的动态膜压图谱，有效地将成膜分子的状态、结构及分子间的相互作用等反应出来。并且不需要添加任何化学试剂，无二次污染，外界干扰因素小，测定速度快，灵敏度高。用此法可对受污染水体以及其他未知天然水系的微表层进行研究[22]。3.4.2 DOAS技术
差分光学吸收光谱技术(DOAS)的工作原理是利用分子的窄带吸收光谱来辨别气体的成分，通过其吸收谱的强度推导被测气体的浓度，其理论基础是朗伯比尔定律。DOAS系统通过一系列优化的数据处理流程和环节，可以成功地监测大气中多种气体成分的浓度。此外，物理化学方法如电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)法、激光熔蚀法(LA)、氢化物发生法(HG)、偏振能量色散X射线荧光光谱法等在土壤样品分析，尤其是痕量元素的测定及分析中得到较广泛的应用[23]。环境监测技术的发展趋势
环境监测技术经过几十年的发展，在实践中发挥着重要的作用。随着社会的发展，环境监测技术也在进一步的发展，从目前环境监测技术的发展来看，未来的发展趋势主要表现在以下几方面。
4.1 以有机污染物作为在线监测的主要目标
通过对大量的研究数据和结果的分析可以了解到，目前有机污染物的污染十分严峻，而且这些有机污染物都有毒有害。因此，对有机污染物进行监测已经成了当前的一项重要任务。所以，今后需要适时的、全面的、系统的开展有机污染物的监测工作，及时有效地将环境中的有机污染物监测出来。
4.2 扩展监控介质范围，对有毒有害物质进行全面监控
多环芳烃类、多氯联苯类以及某些重金属有毒污染物会在一定的外界条件影响下，在不同的环境介质如大气、水、沉积物中迁移、转化和积累，因此，需要对多种环境介质进行监控，实现对有毒有害物质的全面监测，保证人类健康和环境安全。
4.3 运用痕量分析，提高监测分析精度
环境中的许多有毒有害物质，尽管其浓度很低，但是会对人体造成巨大的伤害。因此，有必要发展和使用痕量和超痕量分析技术，进一步提高监测的精度，全面掌握受污染的状况，以便采取有效措施，预防和控制污染物对人体和环境的危害。4.4 监测分析器小型化，现场快速分析技术得到普及
在环境管理的实践中，往往需要对一些污染事故的现场进行监测，包括污染物排放源和现场污染情况等，这就需要对污染进行定性和分析，及时分析出某种污染物的类别、构成或浓度，因此，有必要发展和使用现场快速分析技术，以便能够更加有效的对现场污染进行监测，而监测仪器的小型化也为其提供了物质保障。
4.5 实验室管理系统将得到广泛应用
使用实验室管理系统(LIMS)，能够进一步提高实验室的管理水平，提高实验室采集数据和分析数据的自动化程度，减少人为因素的干预，进一步确保数据的原始性和准确性。从而达到降低成本，规范数据分析的目的，促进数据分析工作的流程化。还可以加深管理人员对实验室基本情况的认识和了解，及时发现不符合规定的管理行为，并积极采取措施加以改进，从而规范实验流程，提高数据的可靠性，降低实验室的运行成本，提高工作效率。小结
环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据，对防治环境污染，加强环境保护有着重要的现实意义。环境监测技术的发展不是一朝一夕的事情，需要一代人甚至几代人的不断努力。只有了解环境监测技术的现状，坚持不懈地完善环境监测技术，才能保证环境监测的可靠性。在今后的工作实践中，我们需要重视环境监测技术的运用，加大资金投入，进一步规范环境监测的各项工作，提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质，建立健全完善的环境监测体系，推动环境监测工作的进一步发展，从而实现人类的可持续发展。参考文献
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第四篇：浅谈钻井技术现状及发展趋势
浅谈钻井技术现状及发展趋势
【摘要】随着油田的深入开发，钻井技术有了质的发展，钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果，施工技术逐渐多样化，目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门，走向世界，如：计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等，本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。
【关键词】钻井技术；发展趋势；油田开发
引言
通过钻井技术及管理人员的不懈努力，钻井硬件设施已经比较完善，很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等，这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展，具备了世界先进水平，钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益，如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与国内重点探井及涉外钻井工程技术服务，并受到外方的认可。多年来，由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用，水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术，其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏，水平井技术更具有明显的优势。
1、钻井技术发展现状
从世界能源消耗趋势看，还是以油气为主，在未来能源消耗趋势中，天然气的消耗增加较快，但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此，我国的油气缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要进口，从钻井的历史看，我国古代钻井创造了辉煌历史，近代钻井由领先沦为落后，现代钻井奋起直追，逐步缩小差距，21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加，各种新的钻井技术不断出现，目前，水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性，新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如：旋转钻井技术，是目前世界上主要的钻井技术，旋转钻井方式有以下几种：转盘（或顶驱）驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式（双驱）、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋转钻井方式：欠平衡钻井、套管钻井、连续管钻井、膨胀管钻井等、冲旋钻井方式（空气锤钻井等）。其中，冲击旋转钻井就是在普通旋转钻井钻头上部接一个冲击器。冲击器（有液动冲击器，气动锤等）是一种井底动力机械，依靠高压钻井流体，推动其活塞冲锤上下运动，撞击铁砧，并通过滑接套传递给钻头，钻头在冲击动载和静压回转的联合作用下破碎岩石。冲击力不同于静压力，它是一种加载速度极大的动载荷，作用时间极短，岩石中的接触应力瞬时可达最大值并引起应力集中，岩石不易产生塑性变形，表现为脆性增加，岩石易形成大体积破碎，提高钻井速度。从破岩机理来看，空气锤钻井主要依靠空气锤活塞对钻头的高频冲击作用破岩，而不需要采用大钻压迫使钻头吃入地层破岩。因此，钻井作业中，空气锤钻井技术是采用低转速（20～30rpm）、小钻压（5～10kN）及高频震击破岩方式的钻进技术，既能有效满足井斜控制要求，又能大幅度提高机械钻速，是一种比较理想的防斜打快钻井技术。
2、与钻井技术相关难题分析
（1）针对我国复杂深井和超深井钻井工程中面临的严重井斜和低效率等技术难题，应积极组织优势力量，从客观（地层各向异性）和主观（垂钻系统）两个方面进行技术攻关研究，以期尽快获得具有自主知识产权的先进控制工具、科学计算软件及智能钻井系统等。随着材料、信息、测量与控制等相关学科领域的发展，钻井与油气井工程技术不断朝着信息化、智能化及自动化的方向发展，如旋转导向钻井系统、智能完井等。应积极发展膨胀管技术，以便彻底革新井身结构，推动油气井工程的技术革命。这不仅能够大幅度提高石油工程效率和效益，而且能够为不断创造人类“入地、下海”的新纪录提供高技术支持。
（2）复杂结构井、深井超深井、高危气井及特殊工艺钻井等技术系列，在20世纪90年代已得到迅速发展与应用。进入21世纪后，这些技术系列仍是油气资源勘探与开发所需要的关键技术系列，并将得到进一步发展与提高。与国外先进水平相比，我国在这些技术方面整体上仍存在较大的差距。国外先进的自动垂钻系统，虽然可以在昂贵的复杂深井和超深井垂直钻井工程中发挥有效作用，但目前的技术水平仍在使用条件上具有一定的局限性，在实际工作中应注意对其进行科学评估与合理选用。
（3）钻井逐渐与录井、测井及地震等信息技术融为一体，以有效地解决钻井过程中的不确定性问题，从而可提高油气钻探与开发的效果和效益，如LWD和SWD等技术即为典型例证。
3、油气钻井技术发展趋势
油气井包括普通结构井和复杂结构井。复杂结构井包括多分支井、大位移井、水平井、复杂地条件下的深井超深井、高危气井、高温高压气井等。地下环境的复杂性及其不确定性（地应力、地层压力、各向异性、可钻性、理化特性、不稳定性等地层特性十分复杂和异常）给油气钻探造成极大困难：钻井事故多、速度慢、质量差、效益低（成本高），严重制约了油气勘探开发的步伐。目前，钻井复杂深井油气钻探难度很大，钻井技术正在根据实际需求，不断攻克难关，未来钻井技术的发展趋势：大位移井技术在我国逐步应用，采用大位移井技术已经开发了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡钻井技术正在各大油田推广应用；国外已经成熟的CTD（连续管钻井）技术，我国也逐渐开始常识应用；膨胀管钻井技术和套管钻井技术也有了实质性发展；旋转导向钻井技术正在研制中；钻井向地球的更深处钻探、井身结构有重大革新、挑战大位移井延伸极限、钻井的信息化与智能化发展、井下测量与可视化计算。
结束语
经过历代钻井人员的努力，国内各油田钻井队伍不断壮大，钻井装备水平逐渐提高，生产管理水平实现现代化，众多先进钻井技术已经达到世界先进水平。但是，随着油田开发的不断深入，油田开采难度逐渐加大，勘探开发有了更高的要求，这给钻井技术带来了新的挑战，钻井难度不断加大。相信在钻井人员在苦难面前一定能够正确面对，一定能够不断的进行技术创新和技术进步，一定能够不断解决世界性难题，为油田勘探开发打下良好的基础作用。
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第五篇：LED路灯技术趋势报告(精)
中国及天津市LED路灯技术状况与发展趋势研究报告
近年来，中国十分重视环保问题。中国国家主席胡锦涛9月22日在联合国气候首脑会议上，第一次系统性阐述了中国在应对全球气候变化,减少温室气体排除等影响气候变化问题上的官方立场，就是要大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济。
1、“十城万盏”进展情况
截止2007年底，中国城市道路照明的路灯总数达1395万盏，并以年均10％至20%的速度递增。因此，城市道路照明的节电市场不容忽视。
在2009年的国务院常务会上，半导体照明被列入扩大内需的举措。2009年4月28日，科技部批准21个城市为“十城万盏”半导体照明应用工程试点。通过“十城万盏”示范工程，推进LED照明技术的应用，实现经济增长的目标。
中国“十城万盏”目标：
试点阶段(2009年)目标:到2009年，在21个试点城市，应用100万盏LED市政照明灯具。包括道路照明、隧道照明、地铁车厢站台、地下停车场、加油站等公共场所。LED器件国产化比例为60%。预期年节电2.2亿度。
试点阶段期间主要的工作内容还包括制定出示范标准，进行评估与验收，同时加强制定产品标准与检测平台。
示范阶段(2010～2012年)目标:至2010年，在全中国完成50个半导体照明示范城市建设工作，应用200万盏LED市政照明灯具。国产化比例为70%，预期年节电达10亿度。
工作内容:定期发布产品指南与优秀企业。并且由财政部与科技部研究制定财政补贴标准，对示范城市进行财政补贴。
推广阶段(2013～2015年)目标:至2015年，半导体照明进入30%通用照明市场。预期年节电1400亿度。创造100万人以上就业，并且成为半导体照明产业第三强。
工作内容:通过试点阶段的引导，形成成熟的市场推广模式，达到全国30%通用照明采用半导体照明。
在“国家半导体照明工程”的推动下，中国的LED产业已经形成了四大聚集地、七个产业化基地。形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。
产业发展案例：
1、深圳市LED相关企业数量由2007年的700余家，迅速发展到了2009年的2000多家。
2、世界照明工业巨头——通用电气、飞利浦、奥斯拉姆纷纷与半导体公司合作，成立照明企业。
3、日本日亚化工、丰田和成、SONY、佳友电工都已有LED照明产品问世。
4、台湾目前LED产量仅次于日本，位居第二，列美国之前。
应用案例：
1、广东省从2009年起，开始大规模实施“千里十万”LED路灯产业化示范推广工程，建设总里程1500公里左右、规模约10万盏的LED路灯示范推广工程。
2、扬州计划两年投入3.3亿元应用5万盏LED灯具升级城市道路照明。
3、厦门计划两年推广3万盏LED道路照明灯具。
4、成都计划实施1.5万盏LED路灯推广项目。
5、山东省潍坊市于2006年开始实施LED照明示范工程，安装LED路灯已超过3万盏。今后，新建道路和公共场所一律安装LED灯，到2011年累计安装LED路灯10万盏。
6、石家庄将推广使用8000盏LED路灯。其他城市LED道路照明项目都已经陆续启动。
7、美国洛杉矶计划5年内设置14万盏LED路灯；纽约州、犹他州已经启动LED路灯的招标；台湾地区宣示三年内更换128万盏LED路灯。
2、天津市LED路灯技术与应用
2.1 概况
2009年4月，天津市选择了河西区郁江道和白云山路进行了LED路灯的测试。参加测评的厂商共有39家，每家提交10台路灯产品。其中312台安装在道路上，39台放在质检院进行物理指标的测试，另39台安装在厂区内，模拟实际道路状况，定期进行室外环境的测试。2.2 测试数据
LED路灯的测评工作已经进行了5个月。基本数据如下：
结论：经过现场测试，我们感到，随着LED技术的进步和发展，LED路灯的应用技术也在随之进步和发展，多数LED路灯产品达到或超过了国家道路照明标准。效果是明显的，形势是喜人的，前景是乐观的。但一些问题也是十分突出。主要是生产、制造工艺上存在一些缺陷。2.3 LED路灯故障现象一览
2.3.1 整灯熄灭，灯具完全失效。在测试的4个月中，有4个厂家的5台LED灯具出现完全失效，整灯熄灭的现象。有同一厂家出现2盏失效的情况。
2.3.2部分损坏，个别LED灯珠“死灯”。测试中，有些灯具出现一段、一条LED灯珠“死灯”。此类的问题共11处，占LED测评路灯总量的3.53%，涉及6个厂家，占15.4%。极端情况下，甚至出现某家的LED路灯安装8台，部分损坏3台的严重状况，损坏率为37.5%。损坏的原因基本相同。
2.3.3整灯闪亮。测试中还发现，某公司生产的LED路灯工作过程中发生时亮时不亮的问题，成为真正意义上的LED“闪光灯”。
2.3.4LED个别闪烁。测试中，另一公司生产的LED路灯发生个别灯珠的“闪亮”、“虚亮”现象。
2.3.5运输振动造成整灯失效。个别厂家的灯具在长途运输过程中的振动，造成了灯具整体失效。有的灯具现场开封后，安上就不亮。
2.4主要原因分析
2.4.1电源故障，是灯具短期失效的重要原因。在LED路灯可靠性的“木桶效应”分析中，电源驱动电路的可靠性占到了最主要的层面。经现场测试与检验，出现整灯失效、部分失效、闪烁等问题的产品，电源故障的原因占到了较高比重。
2.4.2结构与电路设计过于复杂，增加了发生故障的概率。此次测试的灯具中，有的LED路灯在电路控制、驱动控制等方面做了大量细致的工作，灯具的智能化水平有了很大提升。但与此同时，由于电路、结构的复杂化，不仅降低了电源的可靠性，同时也极大地降低了整灯的可靠性。
2.4.3结构设计水平有待提升，散热不良引起的故障几率上升。进入6月份以后，七、八月份LED路灯的故障率明显提高。随着环境温度的降低，九月份的故障率将随之降低。充分说明了部分厂商在解决散热问题上存在重大不足。
2.4.4工艺质量不高不严，产品存在隐患较多。发生故障的LED路灯中，均暴露出不同程度的生产工艺水平不高的问题。如，LED光源焊接的水平不高，焊接线与焊接柱无缠绕，焊接线（片）无防护套，灯具密封不严，散热措施不得力，元器件零部件固定不牢等严重的工艺问题。
焊接要求：焊点光亮、平滑；焊料层均匀薄润，且与焊盘大小比例合适，结合处的轮廓隐约可见；焊料充足，成裙形散开；无裂纹、针孔、无焊剂残留物。
2.4.5元器件质量不佳，稳定性差。部分参测厂商为降低成本，生产时使用的关键器件质量不佳，导致产品可靠性大打折扣。
在LED路灯测试与评估中，我们感到，目前存在的问题，是发展中的问题，是纯技术性的问题。通过技术的改进，完全可以克服，也完全可以解决。
2.5天津市“十城万盏”实施计划
启动建设阶段（2009年-2010年）本阶段完成项目投资5亿元，使用各类功率型LED照明产品20万盏。全面建成半导体照明工程技术研发公共平台和产业联盟平台。重点完成以滨海高新区多个工业园区为代表的道路及公用设施LED照明建设，以及公用照明的示范推广。
全面推广阶段（2010年-2011年）全面推动天津城市道路、地铁、工业区及大型公共建筑等场所的照明产品更新换代，使天津半导体照明应用达到国际先进水平。到2011年底，天津城区及滨海新区非主干道、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。天津中新生态城、工业园区、多所大学和党政机关、新农村建设等大规模使用LED公共照明。
3、相关支持与鼓励政策
3.1 中央政府大力推进LED路灯。由于LED照明还没有相应的国际和国家标准，仅有企业标准。但国家推进的“十城万盏”项目，鼓励地方政府大力推进LED灯在道路照明工程中率先使用，起到良好的示范作用。
3.2 出台了相应的财政补贴政策。财政部、国家发展改革委颁布了《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》，对大宗用户，按中标协议供货价格的30％给予补贴；对城乡居民用户，按中标协议供货价格的50％给予补贴；地方政府对积极应用LED灯的企业团体单位，也给予约10%的补贴。
3.3地方政府大力扶持LED项目。在“绿色照明”的主题下，各地政府对技术先进、经营良好的LED企业，设立产业发展基金和科技资金，给予了政府补贴、财政贴息、土地使用等优惠政策。“十城万盏”半导体照明应用示范工程，多数城市已经与有关企业签订了合作协议或下了订单，鼓励、扶持企业规模化发展。
3.4引导企业利用各种途径融资。中国在LED企业融资方面，适度地提供了短期融资券、中期票据等直接融资工具，降低了银行风险和融资成本，扩大了企业在资本市场的知名度。
3.5为企业创造良好的法律环境。深圳市颁布了《LED产业发展规划（2009－2015年）》、《推广高效节能LED照明产品示范工程实施方案》、《LED产业公共技术服务平台建设方案》、《关于促进半导体照明产业发展的若干措施》、《关于光明LED产业聚集园区规划研究及相关实施建议》、《LED国际交易采购中心筹建工作方案》等政策文件，有利于LED产业发挥优势、弥补弱势。
3.6起草了行业统一的检测标准。目前，一大批LED照明标准已经完成了起草和征求意见，已经报送待批。
工业和信息产业部半导体照明技术标准工作组7项行标送审稿
4、投资管理模式
4.1 合同能源管理模式――EMC
合同能源管理（简称EMC），合同能源管理是推销一种减少能源成本的财务管理方法。也称为ESCO。基本模式是：把“LED照明工程项目”当作投资目标，节能服务公司与客户签订节能服务合同，为客户提供从能源审计、节能项目的方案设计、项目融资到设备采购、工程施工再到后期维修与管理等项目的全过程服务。在合同期内，节能服务公司的收益与节能量直接挂钩，项目的收益主要来自于节能效益。
4.2特许权融资模式――BOT
政府通过特许权协议，将LED照明工程项目的特许权授予具有国家照明工程资质的承包商，承包商在特许期内负责项目设计、融资、建设、运营和维护，并利用LED照明工程节约的电费和维修费进行回收成本、偿还债务和赚取利润。特许期结束后将项目所有权无偿移交签约方的政府部门。
4.3融资租赁合同模式――IGF
政府通过融资方和租赁方达成租赁协议，对照明设施实施LED照明工程改造，由租赁方承租道路照明设施，由融资方筹集改造资金，在租赁期内负责项目设计、融资、建设、运营和维护，并利用LED照明工程节约的电费和维修费，进行成本回收、偿还债务、赚取利润和支付租金。租赁期满，将项目所有权无偿移交政府部门。
5、LED路灯招标案例与技术参数
5.1 中国某城市LED路灯招标技术要求
(1):选用单颗1w以上大功率光源组合。
(2):光源选用美国Cree公司的芯片，有Cree厂家授权证书。
(3):道路照度:≥30Lx。
(4):被照区域均匀度：≥0.6。
(5)：LED光源50000H光衰：≤30％。
(6):LED在350mA驱动下的发光效率：≥80Lm/W，单颗LED光通量：≥90Lm/W。
(7):LED路灯的电源与灯体采用分体式结构设计。
(8): 灯具中多颗LED，应采用串联或分组串联工作方式，每组串联回路应配置一个独立的驱动电源。
(9): LED路灯灯具出光效率：≥90%。
(10): 防护等级≥IP65，确保灯具的防尘、防水和自洁。
(11)：使用寿命≥10年，可接在原有路灯上直接安装。
(12)：使用交流宽电压输入的稳压恒流驱动器。
(13)：灯具设计具有良好的散热和“呼吸”系统。
(14)：相关色温：4000---5500K。
(15)：显色系数：Ra≥75。
(16)：结温：≤75
5.2 美国加州LED路灯招标要求
LED灯具效率：≥50 lm/W。
LED灯具功率：50W oC。
光通输出需：≥2500 lm。
LED灯具显色指数：Ra≥75。
LED灯具最大相关色温：6500K。
LED灯具达最小L70的寿命：50，000H。
LED灯具光强限制:80o
－－90o范围内。
LED灯具最重:≤30磅
有效迎风面风载荷:≤2.25平方尺。
5.3美国犹他州LED路灯招标要求
• Cobra（眼镜蛇）灯头，灰色外壳。
• 光分布为#型和4型，全截光。
• 安装高度：25英尺。
• 供电要求：12VDC,35W～45W的能耗。
• 光通量：≥60 lm/W。
• 显色指数：Ra≥60。
• 相关色温：4000K～5500K。
• 额定寿命：≥70，000H。
• LED模块的环境工作温度：－2
5• NEC的标准插头。
• 散热器件不使用风扇、泵和液体。
6、几点启示
启示1：政府的大力支持，是LED照明技术发展的源动力。
启示2：注重驱动系统、光学系统、散热导热系统、防护等级、加工工艺和美学设计等应用技术的研究，努力提升LED灯具自身的稳定性、可靠性。
启示3：LED路灯的应用，应引入“实践”的观点。
（1）、组织好测评的“模型设计”。测评的组织形式、测评规模、测评周期、测评方法、测评指标、测评结果，应具有科学性，严密性和可行性，并具备“后测评计划”。
（2）、把握测评的周期。实践证明，测评的周期不应少于一年。夏季，主要考量LED路灯的散热性能；冬季，主要考量路灯的驱动电源。二者缺一不可。
（3）、测评路灯的数量不宜过少。重点解决测评厂商相互之间的“光干扰”，造成测试数据的失准。
启示4：加强核心技术的研究与开发。目前，北京某研究所生产的10W“集成照明芯片”，光效已经达到113Lm/W,芯片温度在500C左右，使用价格低廉的普通芯片，集成芯片的价格水平极低。我相信，在今年底，10W“集成照明芯片”的光效一定能够达到130Lm/W以上。届时，LED路灯的全面推进将完全成为现实和可能！
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C～45 oC。
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