Knowledge

Suurimman osan valaistushistoriasta katuvalon kirkkauden säätäminen oli käytännössä olematon. Perinteinen katuvalo toimi yksinkertaisella binääriperiaatteella: se syttyi hämärässä, paloi täydellä teholla koko yön ja sammui aamunkoitteessa. Tämä lähestymistapa, vaikka se olikin suoraviivainen, jätti huomioimatta valtavan energiansäästöpotentiaalin ja mukautuvan valaistuksen, jonka nykyaikainen tekniikka nyt mahdollistaa. Tänä päivänä kysymys ei ole enää siitä, pitäisikö katuvalot olla himmennettävät, vaan pikemminkin siitä, millä eri tavoilla katuvalojen kirkkautta voidaan säätää? Vastaus kattaa monenlaisia ​​tekniikoita, jotka vaihtelevat yksinkertaisista analogisista signaaleista kehittyneisiin langattomiin verkkoihin, joista jokaisella on omat ominaisuudet, jotka sopivat erilaisiin sovelluksiin, infrastruktuurin rajoituksiin ja suorituskykyvaatimuksiin.

Se auttaa ymmärtämään menneisyyden rajoituksia, jotta voit arvostaa nykyaikaisten valaistuksen säätimien hienostuneisuutta. Vanhanaikainen katuvalaisin, jossa käytettiin korkeapaineista natrium- tai elohopeahöyrytekniikkaa, ei tarjonnut käytännöllistä himmennystoimintoa. Näiden lamppujen tehon vähentäminen johti usein epävakauteen, värien siirtymiseen tai ennenaikaiseen vikaan. Samoin vanhan tyyliset katuvalot, jotka on varustettu yksinkertaisilla valokennoilla, toimivat vain -pois päältä -tilassa, ilman välitiloja. Siirtyminen LED-tekniikkaan muutti tämän maiseman perusteellisesti. LEDit ovat luonnostaan ​​himmennettäviä laitteita, jotka reagoivat lineaarisesti virran vähenemiseen. Tämä avasi oven laajalle kirjolle ohjausmenetelmiä, joista jokainen perustuu led-katuvaloalustan ominaisuuksiin.

Yksi perustavanlaatuisimmista ja laajimmin käytetyistä himmennysmenetelmistä on 0–10 V analoginen himmennys. Tämä lähestymistapa käyttää matalajännitteistä tasavirtaohjaussignaalia, joka on tyypillisesti 0–10 volttia tasavirtaa, halutun kirkkaustason välittämiseksi LED-ohjaimelle. Kun ohjaussignaali on 10 volttia, ohjain antaa täyden tehon. Kun jännite laskee, ohjain pienentää suhteellisesti tehoaan, 0 voltin ollessa tyypillisesti joko minimihimmennys tai täydellinen sammutus. 0–10 V himmennyksen tyylikkyys piilee sen yksinkertaisuudessa. Se ei vaadi verkkoinfrastruktuuria, ei monimutkaista ohjelmointia eikä digitaalisia protokollia. Yksinkertainen ajastin, valokenno tai manuaalinen kytkin voi tuottaa ohjaussignaalin. Kunnille, jotka korvaavat vanhat katuvalot nykyaikaisilla valaisimilla, 0–10 V:n himmennys tarjoaa kustannustehokkaan pääsyn mukautuvaan valaistukseen. Tällä toiminnolla varustettu moderni katuvalaisin voidaan ohjelmoida perusaikataululla, joka himmenee esiasetetulle tasolle puolenyön jälkeen ja palaa täyteen kirkkauteen ennen aamunkoittoa, kaikki yksinkertaisten, langallisten liitäntöjen avulla. Vaikka 0–10 V:ltä puuttuu edistyneempien järjestelmien tarkkuutta, se on edelleen luotettava työhevonen lukemattomiin asennuksiin maailmanlaajuisesti.

Läheisesti liittyvä mutta erillinen menetelmä on PWM-himmennys tai pulssi{0}}leveysmodulaatio. Sen sijaan, että PWM muuttaisi jatkuvaa analogista signaalia, se kytkee LED-virran nopeasti päälle ja pois taajuudella, jota ihmissilmä ei havaitse. Suhde ajasta, jonka virta on päällä-käyttöjaksossa-, määrittää havaitun kirkkauden. 100 % käyttösuhde tarkoittaa, että LEDit palavat jatkuvasti täydellä kirkkaudella. 30 %:n käyttöjakso tarkoittaa, että ne ovat päällä 30 % jokaisesta kytkentäjaksosta ja pois päältä 70 %, mikä johtaa noin 30 %:n havaittuun kirkkauteen. Kun PWM-himmennys toteutetaan riittävän korkeilla kytkentätaajuuksilla, tyypillisesti reilusti yli 1 kHz:n, se tuottaa tasaisen, välkkymättömän{14}}valaistuksen. Tämä menetelmä on erityisen yleinen itse LED-ajureissa, ja se toimii usein sisäisenä mekanismina, jolla ohjain reagoi ulkoisiin himmennyskomentoihin. Monet älykkäät katuvalot käyttävät PWM:ää kirkkauden säädön viimeisenä vaiheena riippumatta siitä, onko komento peräisin 0–10 V signaalista, digitaalisesta protokollasta vai sisäisestä anturista.

Sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa tarkkuutta ja yksilöllistä ohjausta, DALI-himmennys on merkittävä edistysaskel. DALI, joka tulee sanoista Digital Addressable Lighting Interface, on standardoitu digitaalinen protokolla, joka on suunniteltu erityisesti valaistuksen ohjaukseen. Toisin kuin 0–10 V, joka lähettää yksinkertaisen analogisen jännitteen, DALI lähettää digitaalisia viestejä, jotka voivat osoittaa yksittäisiä valaisimia, tiedustella niiden tilaa ja vastaanottaa palautetta. DALI{5}}pohjaisessa järjestelmässä jokaisella led-katuvalaisimilla on yksilöllinen osoite, jonka avulla keskusohjain voi himmentää yhden valon 40 %:iin, toisen 60 %:iin ja kolmannen 100 %:iin sen sijainnin ja vaatimusten perusteella. Tämä yksilöllinen osoituskyky on korvaamaton monimutkaisissa asennuksissa, kuten tunneleissa, risteyksissä tai teillä, joissa vallitsee vaihtelevat valaistusolosuhteet. DALI mahdollistaa myös kaksisuuntaisen{11}}viestinnän; Ohjain voi varmistaa, että jokainen valaisin on vastaanottanut ja suorittanut komennon, ja voi vastaanottaa vikaraportteja, kun ohjaimessa tai LED-moduulissa on ongelmia. Vaikka DALI on analogisia vaihtoehtoja kalliimpi, se tarjoaa vakauden, tarkkuuden ja diagnostiikkaominaisuudet, joita ammattimaiset ulkovalaistusprojektit vaativat.

Siirtyessämme viestintäprotokollista ohjauslogiikkaan, ajastin{0}}pohjainen himmennys on edelleen yksi laajimmin käytetyistä strategioista. Tämä menetelmä käyttää esi-ohjelmoituja aikatauluja kirkkauden säätämiseen yöajan mukaan. Tyypillinen aikataulu saattaa edellyttää täydellistä kirkkautta hämärästä klo 22.00 iltaliikenteeseen ja jalankulkijoiden toimintaan, jota seuraa himmennetty tila 30–50 % kello 22.00–5.00 ja sitten palaa täyteen kirkkauteen varhaisen aamun työmatkaa varten. Ajastin{13}}pohjaiset järjestelmät voidaan toteuttaa käyttämällä yksinkertaisia ​​tähtitieteellisiä ajastimia, jotka laskevat auringonnousun ja auringonlaskun leveys- ja pituusasteen perusteella, tai kehittyneemmillä keskushallintajärjestelmillä, jotka siirtävät aikataulut verkkoon liitettyihin kohteisiin. Tämän lähestymistavan etuna on ennustettavuus ja yksinkertaisuus. Klassisessa katuvalossa, joka on muunnettu LEDiksi ajastinpohjaisella himmennyksellä, energiansäästö on huomattava, ja toimintamalli on johdonmukainen ja helppo viestiä yleisölle. Rajoituksena on kuitenkin se, että ajastin{18}}pohjaiset järjestelmät eivät voi vastata reaaliaikaisiin olosuhteisiin. ne himmenevät kellon mukaan riippumatta siitä, takaavatko täyden valaistuksen myöhäisillan{20}}tapahtuma tai odottamaton liikennehuippu.

Anturi{0}}pohjainen himmennys korjaa tämän rajoituksen muuttamalla kirkkauden todellisten ympäristö- ja toimintaolosuhteiden mukaan. Valoanturit tai valokennot havaitsevat ympäristön valaistustasot ja säätävät keinovaloa sen mukaan. Pilvisenä päivänä järjestelmä saattaa säilyttää täyden kirkkauden myöhemmin aamuun asti; kirkkaan täysikuun aikana se saattaa himmentää hieman. Kehittyneempiä ovat liike- ja läsnäoloanturit, jotka käyttävät tyypillisesti tutka- tai mikroaaltouunitekniikkaa. Aurinkoenergian katuvaloasennus syrjäiselle alueelle saattaa käyttää tätä strategiaa mahdollisimman tehokkaasti. Myöhään-yötunneilla 80 watin led-aurinkokatuvalo pysyy alhaisella valmiustilan kirkkaudella-ehkä 10 % tai 20 %-riittävä perussuuntaukseen. Kun ajoneuvo tai jalankulkija lähestyy, anturi havaitsee liikkeen ja rampaa valaisimen välittömästi täyteen kirkkauteen, mikä varmistaa turvallisuuden juuri silloin, kun sitä tarvitaan. Valo palaa valmiustilaan ennalta määritetyn ajan kuluttua ilman liikettä. Tämä lähestymistapa on erityisen tehokas tehokkaille aurinkokatuvalaisimille vähäliikenteisissä paikoissa, joissa himmennyksestä saatava energiansäästö pidentää suoraan akun käyttöaikaa ja vähentää aurinkopaneelien tarvetta. Tutka-antureilla varustettu 120 watin aurinkokatuvalaisin voi toimia tehokkaasti myös rajoitetulla auringonvalolla, koska mukautuva himmennys varmistaa, että varastoitua energiaa varataan todellisiin tarpeisiin.

Himmennysmenetelmien kehitys on omaksunut myös digitaalisen etäohjauksen erilaisten viestintätekniikoiden avulla. PLC-himmennys eli voimalinjan tiedonsiirto käyttää olemassa olevia sähkökaapeleita himmennyskomentojen kuljettamiseen. Keskusohjain ruiskuttaa korkeataajuisia signaaleja sähkölinjaan, ja jokainen PLC-modeemilla varustettu led-katuvalaisin vastaanottaa ja purkaa sille osoitettuja komentoja. PLC:n etuna on, että se ei vaadi lisäjohdotusta; valaistusinfrastruktuuri sisältää jo virtakaapeleita, ja samoista kaapeleista tulee tietoliikenneverkko. Tämä tekee PLC:stä houkuttelevan vaihtoehdon olemassa olevien kaupunkien katuvalojen jälkiasennukseen, kun uusien tietoliikennekaapeleiden käyttäminen olisi kohtuuttoman kallista.

Langattomat vaihtoehdot ovat saaneet merkittävää vetovoimaa viime vuosina. Tekniikat, kuten Zigbee, LoRa ja NB-IoT, mahdollistavat sekä pilvi-kytketyt älykkäät aurinkokatuvalot että verkkoon{3}}sidotut valaisimet. Zigbee{5}}pohjaisessa järjestelmässä jokainen moderni katuvalaisin sisältää langattoman moduulin, joka kommunikoi viereisten valaisimien kanssa muodostaen mesh-verkon. Keskuspalvelimen komennot kulkevat verkon läpi, mikä mahdollistaa yksittäisten valojen, ryhmien tai kokonaisten kaupunkien reaaliaikaisen-säädön. Käyttäjä voi himmentää tietyn osan kaupungin aurinkokatuvaloista huoltoa varten, kirkastaa käytäviä erityistä tapahtumaa varten tai vastaanottaa automaattisia hälytyksiä, kun valaisin ilmoittaa epänormaalista käyttäytymisestä. Langaton ohjaus mahdollistaa myös kehittyneen tiedonkeruun: järjestelmä voi kirjata energiankulutuksen, seurata himmennysaikatauluja ja luoda raportteja, jotka kertovat tulevista optimointitoimista. Parkkipaikoille, kampuksille tai teollisuustiloihin asennetuissa kaupallisissa led-aurinkokatuvaloissa langaton ohjaus tarjoaa joustavuutta valaistusmallien säätämiseen käyttötapojen muuttuessa ilman, että miehistöä tarvitsee ohjelmoida valaisimet manuaalisesti.

Nykyinen säädettävä himmennys on suorin tapa säätää LED-kirkkautta. LEDit ovat nykyisin{1}}ohjattuja laitteita; niiden valoteho on verrannollinen niiden läpi kulkevaan eteenpäin suuntautuvaan virtaan. Vähentämällä suoraan LED-ryhmälle syötettyä vakiovirtaa, ohjain saavuttaa tasaisen, lineaarisen himmennyksen. Tämä menetelmä on usein integroitu itse ohjaimen suunnitteluun, mikä toimii perustana, jolle muut ohjaussignaalit toimivat. Tulipa himmennyskomento 0–10 V:n, DALI:n tai langattoman verkon kautta, ajuri toteuttaa komennon viime kädessä nykyisen säätelyn avulla. Tämä lähestymistapa tarjoaa lisäetuja energiansäästön lisäksi. LEDien käyttö pienemmillä virroilla alentaa liitoslämpötilaa ja vähentää puolijohdemateriaalien lämpörasitusta. Näin ollen led-aurinkokatuvalaisin, joka viettää huomattavan osan yöstä himmennettynä, kokee tyypillisesti pidemmän käyttöiän verrattuna jatkuvaan täydellä teholla toimiviin valaisimiin. Etäasennuksissa, joissa ylläpitoon pääsy on haastavaa, tämä pitkäikäisyys on tärkeä etu.

Himmennysmenetelmien yleistyminen on mahdollistanut erikoissovelluksia, jotka aiemmin olivat epäkäytännöllisiä. Ekologisesti herkillä alueilla älykkäät aurinkokatuvalot liiketunnistimilla ja kaukohimmennyksillä voivat tarjota turvallisuuden kannalta tarpeellista valaistusta ja minimoimalla valon pääsyn ja häiriöt öiselle villieläimille. Pyöräteiden ja jalankulkureittien varrella tutka-anturin himmennys varmistaa, että valot kirkastuvat käyttäjien lähestyessä ja takaavat turvallisuuden ilman koko yön valaistuksen energiakustannuksia. Kaupunkikeskuksissa langattomien-ohjattujen ulkovalaistusverkkojen avulla kaupunkien johtajat voivat tasapainottaa turvallisuutta, energiansäästöä ja asukkaiden mieltymyksiä ennennäkemättömällä tarkkuudella.

On syytä huomata, että nämä menetelmät eivät sulje toisiaan pois. Tyypillisessä nykyaikaisessa katuvalaisinasennuksessa voidaan yhdistää useita lähestymistapoja: ajastin-perushimmennyksen ajoitus, tutka-anturit tarpeenmukaista-kirkastusta varten ja langaton tietoliikenne etävalvontaan ja ohitusominaisuuteen. Syrjäisessä kylässä käytössä oleva induktio-LED-aurinkolamppu saattaa turvautua nykyiseen säätelyyn tasaisen himmennyksen takaamiseksi, valokennoantureiden käyttöön hämärästä -aamunkoittoon{5}}ja liiketunnistimiin energian säästämiseksi. Menetelmien valinta riippuu hankkeen tavoitteista, budjetista, olemassa olevasta infrastruktuurista ja paikallisista olosuhteista.

Kun näitä ominaisuuksia verrataan aikaisempiin sukupolviin, kontrasti on jyrkkä. Perinteinen katuvalo vuosikymmenten takaa ei tarjonnut himmennystä, sopeutumiskykyä eikä älykkyyttä. Vanhan tyylin katuvalaisin paloi täydellä teholla riippumatta siitä, oliko kukaan paikalla hyötymässä sen valaistuksesta. Nykypäivän himmennettävät järjestelmät edustavat perustavanlaatuista uudelleenkuvitusta siitä, mitä katuvalaistus voi olla. Ne eivät ole enää passiivista infrastruktuuria, vaan aktiivisia, responsiivisia resursseja, jotka voidaan virittää vastaamaan erityistarpeita samalla kun minimoidaan energiankulutus ja ympäristövaikutukset.

Johtopäätös

Katuvalon kirkkauden säätömenetelmät ovat kehittyneet olemattomasta erittäin monipuoliseksi. Analoginen 0–10 V ohjaus tarjoaa yksinkertaisuutta ja luotettavuutta perussovelluksiin. PWM tarjoaa tasaisen, välkkymättömän-himmennyksen kuljettajatasolla. DALI tarjoaa digitaalista tarkkuutta ja yksilöllistä osoitusta monimutkaisiin asennuksiin. Ajastin-pohjaiset järjestelmät tarjoavat ennakoitavia, aikatauluun perustuvia{8}}energiansäästöjä. Tutkaa tai valokennoja käyttävät anturiin perustuvat{10}lähestymistavat mahdollistavat reagoinnin reaaliaikaisiin{11}}olosuhteisiin. Langattomat ja sähköverkkojen{13}}viestintäverkot mahdollistavat etähallinnan, valvonnan ja koordinoinnin kokonaisissa kaupungeissa. Nykyinen säädettävä himmennys varmistaa tehokkaan, LED{15}}ystävällisen toiminnan, joka pidentää valaisimen käyttöikää. Jokaisella menetelmällä on paikkansa, ja optimaalinen ratkaisu yhdistää usein useita tekniikoita halutun tasapainon saavuttamiseksi energiatehokkuuden, turvallisuuden, luotettavuuden ja toiminnan joustavuuden välillä. Nämä himmennysmenetelmät edustavat yhdessä modernin, älykkään ulkovalaistuksen teknologista perustaa, sovellettiinpa verkkoon{18}}sidottuihin valaisimiin tai 80 watin led-aurinkokatuvalaisimiin kehittyvässä yhteisössä.

 

 

Jos haluat lisätietoja, vieraile verkkosivuillammewww.nszlamp.com

Sähköposti osoitteeseensales@nszlamp.com

Soita:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

Mikä sovellus:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355