温室园艺LED照明研究与应用现状

LED作为设施园艺光环境调控的优选光源和手段,节能、精准、长寿命且光效率高,可通过光质及其光强和光周期等光照属性的控制,调控植物光合作用和光形态建成,调节设施园艺作物生长发育、生物量和果实产量、开花及农产品品质,获得温室补光的效益。而且,基于时空光环境调控带来的显著效益,动态照明和立体照明应运而生,方兴未艾,应用前景广阔。本文总结了温室LED照明产品和应用领域,提出了动态照明和立体照明技术概念,总结了光质、光强和光周期植物调控的研究进展,重点阐述了光质调控植物园艺作物生长发育、产量、开花及农产品品质的研究进展,对未来温室LED补光产业发展前景进行了展望。

FPSO智能照明系统节能降耗方案研究

针对浮式储卸油装置(FPSO)照明系统能源消耗问题,开展FPSO智能照明系统节能降耗方案研究,在保证正常工作生活照明的前提下,实现浮式储卸油装置的节能降耗目标。文章深入分析FPSO智能照明系统的能耗情况,通过对现有灯具各方面参数的对比,选择既能满足亮度要求且能耗最低的LED灯具,再利用科学的智能照明控制策略,达到节约能耗的目的,并通过计算分析证明了FPSO智能照明系统能改善能源消耗问题,从而为智能照明在FPSO上的应用与发展打下基础。

基于CBDM的建筑天然光环境研究进展

天然光作为绿色能源,对建筑可持续发展有着重要意义。正确评估建筑自然采光是积极利用天然光的关键因素,而目前的天然采光研究主要以静态计算评估为基础,未考虑天然光的高度动态性以及地域不同对室内采光的影响。因此,基于气候的采光模型(Climate-Based Daylight Modeling,CBDM)对建筑天然采光的适用性应用提出了新的要求。本文回顾了近十年来国内外对CBDM的研究成果,从“量化研究”、“技术应用”、“度量标准”三个方面进行了梳理,总结了基于CBDM的建筑天然光环境研究进展,提出了天然采光的未来发展趋势和需要解决的研究问题。

基于视觉注意机制分析的疏散照明设计方法研究

为改善城市夜间突发情况的人流疏散问题,本文将人的视觉注意机制融入到景观疏散照明设计过程中,基于人的视觉注意力分析,形成了景观疏散照明设计分析方法。在具体的设计流程中,导入TRIZ理论的“物质-场与标准解”问题分析与求解工具,将标准解转为可被景观疏散照明设计应用的设计依据,据此完成设计方案。将方案以VR虚拟仿真场景的方式应用于景观疏散照明设计仿真实验中,请专家用户利用VR设备进入场景对方案进行主观评价以此验证模型的可行性。可知具体的景观疏散照明设计与用户视觉注意机制能够形成匹配,关注用户的注意力可以提升人流疏散效率。

基于BP神经网络的太阳能路灯SOC预测

针对光伏发电应用领域太阳能路灯系统的过充电或过放电现象对蓄电池本身特性产生影响、降低使用寿命的问题,采用单片机和LabVIEW进行太阳能路灯蓄电池电压检测,采用BP神经网络进行太阳能路灯蓄电池荷电率(SOC)预测。BP神经网络将测得数据建立SOC(State of Charge)预测模型,LabVIEW可视化面板实时显示测量数据、波形及预测结果,实现太阳能路灯智能化控制。测试结果表明,系统能够实时检测蓄电池充电电压,并预测电池工作状态,BP神经网络蓄电池SOC预测值与蓄电池电量实测误差为0.1%~0.4%,满足网络误差要求。

基于绘画观赏视角的展陈光环境研究

为研究基于绘画观赏视角的展陈光环境参数,本文从参观者视觉体验和需求出发,在主观感受层面讨论绘画视觉外观的影响规律并提出分析工具。通过对山水、人物、花鸟类国画的研究发现,3000~5600 K色温展陈光环境更受偏爱,观赏效果与色温高低显著相关;照度50~300 lx时,国画观赏效果与照度显著相关,最佳色温照度组合为5600 K-300 lx。3000 K-50 lx光环境下较低反射率的背景和5600 K-50 lx光环境下较高反射率的背景都能提高观赏效果;3000 K-50 lx光环境下,国画展品的“可见性”和“质感”与展陈背景颜色深浅度相关;5600 K-50 lx光环境下,仅国画展品的“质感”与展陈背景颜色深度相关较强。

基于虚拟现实的体育场馆光环境视觉舒适研究——以篮球场地为例

《体育场馆照明设计及检测标准》(JGJ 153—2016)规定的参数主要面向比赛场地电视转播需求,对于现场人员的视觉舒适感受仅通过眩光指数GR约束.“明暗对比”也是影响视觉舒适的重要因素,但目前针对体育场馆光环境的明暗对比度尚不明确.基于此,提出以明暗对比度对运动员及观众的视觉舒适感受影响为研究对象,以篮球场地为例,采用虚拟现实技术,通过改变比赛场地与观众席区域的明暗对比,探究不同光环境及观察位置下人的视觉舒适感受变化规律.针对探究结果,提出采用基于NSGA-Ⅱ算法的照明逆设计方法,营造考虑视觉舒适前后的体育场馆光环境,完成了视觉舒适评价实验.结果表明,当观众席与比赛场地主摄像机方向垂直照度比例0.3~0.5时,观众及运动员能获得比较舒适的视觉感受,当该比例为0.4时,视觉感受最舒适.照明设计加入该条件后,有约80%的受试者视觉舒适感受得到了明显提升,验证了在体育场馆照明设计中加入所提舒适条件的合理性,对体育场馆照明设计具有一定借鉴意义.

关于“光与健康”栏目的编者按

光对人体视觉和非视觉的影响研究一直是健康照明研究领域的重点和热点,在本期《照明工程学报》中我们邀请了同济大学郝洛西教授、复旦大学刘木清教授、林燕丹教授、王久存教授、重庆大学严永红教授、浙江大学罗明教授等多位专家从不同角度和维度分享他们在健康照明领域的研究成果。在非视觉研究方面,既有《光的非视觉生物效应评价方法及其质量评估模型的构建》这样提供系统观思维的研究论文,也有《日间LED曝光干预对电竞青训员睡眠情况影响研究》、《红光LED光照对于提升运动员疲劳后恢复效果的研究》这样具象于光健康实际应用场景的研究论文。

编者按

为提高能效,保护环境,积极应对全球气候变化,自2016年我国已经全面禁止进口和销售15W及以上普通照明用白炽灯,目前LED已成为主流的照明光源,也成为电光源测试的主要对象。国际照明委员会CIE和国际计量局下属光度和辐射度咨询委员会CCPR正在积极推进LED标准灯的应用,然而目前一般测量实验室仍使用白炽标准灯进行总光通量量值传递。

《普通照明用荧光灯能效限定值及能效等级》国家标准解读

本文介绍了国家标准《普通照明用荧光灯能效限定值及能效等级》的修订背景,对标准的主要技术内容进行了阐释和说明,并与欧盟法规(EU)2019/2020中的荧光灯能效要求进行了比对,结合《关于汞的水俣公约》修正案对荧光灯市场趋势进行了分析。

城市功能区夜间光环境差异性分析

由于城市环境的复杂性,城市内的各功能区在环境、需求等方面存在着显著差异。夜间光环境在城市环境中占据重要地位,其特征对城市空间的规划、设计和管理至关重要。深入研究不同功能区夜间光环境的特点有助于全面了解城市在夜晚的特征与需求,为提升城市整体质量和可持续性提供了重要的参考依据。本研究针对六个具有代表性的城市功能区展开了夜间光环境的实地测量。通过绘制各功能区的夜间照明分布图,并对不同参数和多视角的照明数据进行了综合分析比较,揭示了这些功能区在夜间照明方面的显著差异。通过深入研究夜间照明特征,不仅为城市规划和设计提供了具体的数据支持,也为夜间照明管理策略的制定提供了理论依据。

基于电子技术的声光控制照明系统设计与实现

随着信息技术和智能控制技术的飞速发展,电子技术在智能家居系统中的应用日益广泛,尤其在照明控制领域。基于此,首先探讨基于电子技术的声光控制照明系统的设计需求,其次详细阐述声光控制照明电路的设计要求,最后分析声光控制照明电路设计流程。

学生夜间学习空间局部照明环境研究

当前研究表明,光环境不仅对人的生理健康产生影响,还会对人的心理健康产生影响。目前随着作业量的增加,夜间学习时间增长,夜间局部照明环境对眼部健康的影响也日益明显。本文从客观的数据测试与主观感受两方面对目前学生夜间学习空间的局部照明环境情况进行调研,同时建立照明环境参数与满意度模型,发现照度与满意度之间呈现二次函数关系,得出:照度为730 lx时,满意度最高;同时照度均匀度与满意度之间呈线性增长关系。研究结果有助于对局部照明环境进行深入研究。

基于STM32的室内照明系统设计

为了实现节约能源、促进绿色发展,本设计以STM32F103系列单片机为核心设计的智能室内照明系统,通过红外热释电传感器检测周围环境是否有人员进出,声音传感器检测声音信号,光敏电路检测周围的光线亮度来控制台灯的点亮时间,并根据不同时间段照明需求改变照明光强。将这些模拟量信号传输入单片机再利用单片机内部的A/D转换模块将模拟量转换成数字量,利用PWM对LED灯亮度进行实时控制与调节,最终在硬件平台上测试证明该照明系统的有效性。

杀菌紫外发光二极管消毒原理及效果综述

由于清洁环保、不产生消毒副产物等优势,紫外线(Ultraviolet,UV)作为消毒技术已得到广泛应用。作为新兴的UV光源,输出波长在200~300 nm范围内的杀菌紫外线发光二极管(Germicidal Ultraviolet-Light Emitting Diodes,GUV-LED)具有输出波长范围广、环境效益高等优势,在消毒领域获得越来越多的关注。本文针对GUV-LED光源、消毒机制和效果方面的研究进展进行了综述:与低压汞灯相比,目前GUV-LED的光电转化效率仍十分有限(<5%);核酸损伤(255~265 nm)和蛋白质损伤(280 nm附近)为GUV-LED的主要灭活机制;不同微生物对GUV-LED的抗性大致为病毒>孢子>细菌;细菌和病毒更易受核酸损伤被265 nm和260 nm附近的GUV-LED灭活,孢子在265 nm和280 nm附近的灭活效果相近。本文旨在为LED技术在消毒领域的研究和应用提供参考。

“组态软件技术”课程教学设计与实践

在工程教育专业认证持续深入推进的背景下,结合电气工程专业特色,对“组态软件技术”课程教学进行重新设计与教学实践。引入高阶思维临场认知对教学内容进行重构,应用课堂多源数据建立教学评测一体化的教学新模式。实践表明该课程的教学设计有着良好的沉浸式体验感,学生主动建构、解决问题的高阶思维能力得到提升,新的教学模式促进了课程教学的高质量发展。

2023中国舞台影视灯光调研分析报告——电脑灯篇

本文根据中国照明学会舞台电影电视照明专业委员会2023年调研情况,对电脑灯的新技术、新产品作了介绍,并对电脑灯行业的产品理念、生产工艺、用户需求、技术发展等发展趋势进行分析。

《LED室内照明建筑一体化技术规程》(T/CECS 1122—2022)技术要点解析

本文针对LED照明建筑一体化系统的特点,结合《LED室内照明建筑一体化技术规程》(T/CECS 1122—2022)的条文,对LED照明建筑一体化产品性能要求、系统设计策略、照明质量新指标的要求及技术要点进行了深入分析,为LED照明建筑一体化系统的设计提供指导。

《照明设计基础》书评

照明直接影响到人们的工作和生活,照明设计是建筑电气设计的不可或缺的重要内容。照明设计具有很强的专业性和综合性,既涉及到光学、物理学、电磁学,也涉及到生理学、心理学等学科;既有建筑技术的内容,还有色彩、美学等要求;既要有理论基础,还需要有应用实践。随着社会分工的细化,专业的照明设计师和照明顾问公司大量涌现,使得照明设计师成为一个生机勃勃的职业。

2023中国舞台影视灯光调研分析报告——常规灯具·特效器篇

阐述影响常规灯具光质的因素,其中LED混色光源在光谱和色域方面的优势,以及智能色彩校正系统帮助灯具实现高显色性、稳定性、一致性。灯具光学系统和灯具结构的优化对满足更广泛的应用提供了可能。归纳常规灯具的需求化应用。特效器的创新应用。