下一代户外照明会怎样?简析其未来发展趋势
[2017-12-09]

户外照明无疑是节能潜力最大的应用之一。尽管讨论了很多方法,但讨论的最终结果都是一套智能照明解决方案。为了适应这种情况,就需要智能软件和电子设备,同时要标准化。

智能户外照明的趋势

今天,随着LED控制技术的迅速发展,不仅可以根据当天的时间段和环境光照条件,而且还可以根据天气、具体活动和应用来调节室外照明。此外,户外照明还可以增加额外的功能,可以将各个灯的状态反馈给中央控制系统,从而提高效率、降低维护成本。

许多灯具运营商正在考虑将具有基本功能的路灯转移到更灵活的中央管理系统(CMS)。美国宾夕法尼亚州哈里斯堡市就是一个很好的例子。城市工程师原本想要LED照明,只是为了节省能源。将传统照明替换为LED照明可以减少20-30%的照明能源费用。但是工程师还发现,通过使用集成智能控制系统的LED路灯,不仅可以降低能耗,而且长期维护成本也会降低。

照明行业现在正在形成一个层级系统,这与现在在汽车行业运作的系统不一样。原始设备制造商(OEM)专注于其核心竞争力,并将外围技术的开发留给供应商。 AC / DC转换器的研发就是一个例子。过去,大多数照明公司都在开发自己的转换器。现在,他们可以购买一个内置转换器的调光插座。现在所有OEM要做的就是开发自己的控制电路,可以连接到模块,形成最后的组装。这样,OEM可以以最少的研发开发出独特的产品然后迅速上市。

图1:实现下一代室外照明的全面控制

更加多样化的路灯控制

借助LED照明,我们现在可以以高效且经济的方式重新制作和控制灯光。其中一个例子就是sensor ready (SR)平台,室外灯具的一种新连接标准,旨在将传感器与LED光源和驱动器集成在一起,从而实现新的控制级别。Endurance S平台通过取消硬连线辅助模块和相关线路,降低了街道照明架构的复杂性,并提供了100%可插拔上午解决方案。它包括一个插座、密封帽、模块插头底座和相关的圆顶盖。与SR驱动器配合使用,SR可插拔传感器模块可以插入4孔转锁式SR插座,从而实现高度的传感器控制灵活性。

前一段时间,NEMA和ANSI围绕安装在路灯顶部的插座制定了一个标准。通常只有一个光电池插入,所以灯会根据环境光线开和关,但现在,越来越复杂的插座正在安装。一些NEMA调光插座在照片控制模块中提供了更高水平的功能。照明可以变暗,颜色可以修改,甚至可以闪光。

TE公司最新开发了LUMAWISE Endurance N加强底座,旨在为街道和户外照明控制解决方案搭建一个快速研发和制造的平台,符合美国国家电气制造商协会(NEMA)与美国国家标准协会(ANSI)的标准。它提供了复杂控制节点解决方案所需的交流电源开关和直流电源,使设计人员有更多时间专注于增值功能。采用符合ANSI标准的机械结构,支持整个照明控制产品的设计重用和模块化。可应用于街道和道路照明控制、商业和校园室外照明管理、智能城市控制网络、以及智能电网与智能城市的连接。

这些发展有助于大大改善我们对照明系统的控制。只要我们需要,何时何地都可以有光。但是还有更多的事情可以做。

扩展LED功能,不只是简单的照明

随着我们对LED照明越来越熟悉,不仅在设计上,而且在功能上,我们可以开始研究控制如何进一步发挥其潜力。例如,现在有可能使用LED照明进行安全的视距数据传输。

停车计时器可以与附近的路灯进行通信,这些路灯使用非常高速的调制能力,可以将信息传递给附近的计时器服务员,“这车停留的时间超过了”。或者,它们可以提供可用停车位的精确数据。

事实上,一种形式的“智能停车”已经在世界上最大的停车监控系统部署了,在莫斯科,该系统安装后,拥堵已经减少了四分之一以上。俄罗斯和中国的主要城市都有在部署。

图2:完全可旋转的调光插座、照片控制底座和凹槽

图3:更智能的街道照明应用模块

LED照明的新标准

在过去的几年中,大型元器件供应商的工程师和系统架构师一直在与下游合作伙伴合作,共同打造一种新的街道照明结构。一个关键的考虑因素是新架构和新功能的潜力,帮助开发人员、安装人员和户外照明用户实现价值,同时从单独编程的街道照明转向中央管理系统(CMS)。

以前,设计师们大都只能选择NEMA/ANSI的标准产品线,只是因为其他具体的替代标准,甚至欧洲也没有。现在,有一种新的LED路灯照明连接解决方案,以及户外灯具的一个新欧洲标准。

现在有一种用于LED路灯的紧凑型连接解决方案,在灯具设计和路灯照明结构方面提供了更大的灵活性,它就是LUMAWISE Endurance S。由于它在现场就能升级,因此可以简单快速地升级现有的灯具。

插座与模块底座或密封盖之间的标准化接口使用集成单垫圈,可容纳和密封灯具和模块。同时,相同的连接接口可用于40 mm或80 mm直径的中央管理系统。这样可以让不同的模块在几秒钟内进行交换和升级,而无需将灯杆断电。

新产品是由多个合作伙伴共同开发,以确保提供完整、可用的系统,包括特定专用驱动程序和控制节点。这些合作伙伴关系还与全球照明行业组织Zhaga国际联盟合作。

前景与结论

户外LED照明系统的功能限制不断扩大。无线电收发器可让单个的灯被集成到网络中。传感器可以监控能源消耗和单个灯的一般“健康状况”,然后任何问题都会被标记出来。户外LED照明现在甚至可以成为城市环境控制系统的一部分。

还有更多的事情可以做。在不远的将来,当救护车要去急救场所时,路灯的亮度甚至颜色都会发生变化,从而为驾驶者提供最快捷的路。路灯将不再是路灯。它们将成为敏感的智能城市的节点。

人们居住、工作和聚集的地方,都需要户外照明。因此,传感应用有潜力让照明更加适合人们的需求。在隧道照明中,传感器可以监测温度和湿度,并且可以用于控制气流的闭环系统。如果发生峰值事件,甚至可能发出早期火警预警。

想象一下,假如整个城市的网络照明系统都使用了温度和湿度传感器,这样就有可能评估城市局部区域的小气候,并进行相应地调整。

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