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关于LED智能控制照明技术的几点看法

作者:时间:2018-08-07来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/385654.htm

1 LED以及概述

LED就是指Light Emitting Diode,也就是我们常说得发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。

以其节能、长寿命、环境友好等优点已被广泛用于液晶显示屏背光照明、全彩大屏幕显示、交通信号灯、景观照明等。

2 技术的内涵

技术是通过网络连接到控制系统,利用智能客户端对灯光进行调控,改变灯光以符合场景舒适性的场景设置,调配出更舒适、安全、节能、健康及适宜的光环境。LED是目前光源中最适合进行调节控制的光源,健康的智能照明是照明产业发展的新趋势。

利用先进电磁调压及电子感应装置,以公共照明G-BUS系统智能为平台,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高线路功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的。

3 智能控制技术的意义

LED照明智能控制技术是利用智能控制系统使LED根据场景、环境进行自动调光,并且可以实时监控LED运行状态的技术,其充分利用了LED的半导体器件性质,具有以下优点:第一,采用集中式直接DC驱动,不存在驱动可靠性和寿命问题;第二,多个LED灯组成系统,相互协调,整体更加节能,真正凸显LED灯的节能特性,实际使用成本短期内可明显下降;第三,提供更加灵活和自动化的节能策略,减轻LED的散热压力;第四,同时能够利用LED的半导体芯片特性,使其作为信息传递的载体。

LED照明智能控制技术能够帮助LED灯进入室内照明应用的广阔市场,在LED照明 的普及过程中发挥关键的作用。

4 LED照明智能控制技术原理与功能元素

4.1 LED照明智能控制技术原理

理通过环境光检测,可在其它光源已提供充足照明时调暗照明灯,此外,通过检测环境光的颜色,能够调节RGB照明系统的颜色。通信功能则允许远程控制并将照明装置连接成中央网络。电能测量准确计算消耗的功率,为预测性维护提供系统洞察力。所有这些特性——环境光检测、通信、电能测量——将进一步节省能源,降低运营成本。

环境光传感器(ALS)检测到附近的光量,这些功能器件成为LED照明系统的“眼睛”,也是节约能耗的关键。当房间已经有充足的光亮时,照明完全没必要,系统可将照明灯调暗或完全关闭,降低功耗并延长了照明灯的寿命。ALS的关键特性包括灯的流明、功耗监测以及IR和UV滤光,这些传感器必须安静地运行在系统中,不能消耗过大电能而破坏系统节能的初衷。好的ALS耗流达到1μA以下,流明检测范围必须达到室外环境的典型流明范围 0.1lx-100000lx,一般可满足大多数应用要求。考虑到系统可靠性,可能有必要采用略大的范围。IR和UV滤光可消除实际系统中不可见光的光谱。

4.2 LED照明智能控制技术功能元素

(1)智能LED光检测功能。环境光传感器必须避开照明灯本身的光线照射,避免对环境光测量的影响。该设计中,ALS位于独立的电路板上,处于照明灯主体的阴影下,这种设计使ALS能够在检测到环境光超过预设值时,系统将关闭照明灯。RGB传感器甚至能够为照明应用增加更多“功能”。

(2)LED智能通信。通过将照明灯组网,即可通过网络控制灯的开、关及调光,这种操作将降低能耗。通信也为断电、维护和应急提供快速反馈,该智能通信将节省总体系统维护成本。无线和有线通信能够在不同环境下很好地工作,取决于网络规模和拓扑。无线比较适合于小型室内以及大型室外应用,后者需要具有连续视线、可用的频带以及裕量足够的传输功率。电力线通信(PLC)是利用现有电力线实现通信,PLC非常适合于大型市政类照明系统、隧道、室内停车场等由于物理位置或建筑墙壁的原因而无法利用自然光的环境。所有通信引用中,可靠性是关键所在,如果通信发生故障系统就毫无益处。

(3)智能LED照明电能测量功能。智能LED照明还需具备电量计算能力,从智能电表到电压控制器再到电动汽车充电器,每个智能电网装置都具有电能测量功能,实时为电力公司和用户提供准确的用电量信息。发回耗电量的大多数照明装置提供关于建筑及市政照明环境的详细信息,可确保电力公司收费与用户的实际耗电一致。通过调光或在不使用时关闭照明灯,及时和准确地响应用户需求。此外,特定照明灯的耗电波动说明需要进行系统维修、维护或更换。毫无疑问,许多照明灯处于难触及的区域,优化维护可节省费用。为生成智能电网中的有用数据,电能测量设计必须在较宽的电流范围保持高精度测量。不仅如此,限制或消除校准时间也会降低总体系统成本。

5 照明技术的发展趋势

对于智能控制LED照明技术的未来展望,LED并不应仅仅局限于照明的功能,LED本身具有非常方便调制和控制的特性,基于这一特性可以做一个智慧中枢,将各种控制信息集中在一起,LED将有望集合更多的应用及实现更多的功能。LED灯使我们的世界变得更节能,同时LED灯通信和控制方式结合,可能会更加便捷、更加绿色环保。LED灯可以通过光线传输网络信号和控制信号,发出调制过的信号,完成信息和指令的传输。除了连接网络外,LED灯还能充当各种家用电器的指挥官。LED与智能控制结合在一起才能最大限度突显LED照明的特性和优势,从而取代传统照明,打造一个符合智能控制基本需求的低功耗、高效率的LED照明系统。

参考文献 [1]

[1]林青海,张学智.停车场情景应用的 LED照明智能控制网络[J].照明工程学报,2011(04).

[2]赵青青.智能照明控制系统的特点及应用 综述[J].照明工程学报,2011(04).

作者简介

单夷平(1975-),男,江苏省苏州市金阊区人。现为苏州工业园区机关事务管理中心工程师,主要从事智能化楼宇控制维护。



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