一种基于道路照明设计的LED路灯节能改造实例研究

本文采用了一种结合灯具配光设计与道路照明设计的方法,针对特定路段进行优化。依托一种大功率且高功率密度的小型化、轻量化单颗集成式光源的LED路灯,其在光学性能和热学性能上表现优异,成功实现了长沙市某路段的LED照明节能改造。实际照明效果与道路照明设计软件模拟结果相吻合,主路平均照度(average illuminance,E_(av))由31 lx提升到39 lx,比改造前提高了23%;主路照度均匀度(Uniformity of Illuminance,UI)由0.45提升到0.8,比改造前提高了82%,且主路部分照明功率密度(Lighting Power Density,LPD)由0.89 W/m^(2)降低至0.36 W/m^(2),减小了60%;十字路口部分的LED投光灯升级改造,该路段整体节能率高达66%,阈值增量(Threshold Increment,TI)值仅为0.42%,照明舒适度大大提高,且大大延长了灯具的生命周期,具有很好的道路照明节能改造参考价值和市场推广前景。

Standards for Tunnel and Road LED Lighting Application Technologies

The paper summarizes the research on the development of standards for tunnels and roads LED lighiing application in Shanghai. analyzes the existing problems on LED road lamps and lighting design, introduces the experiments and testing results, and summarizes current problems of LED street lighting, proposing that LED lighting energy conservation should he ＂systematic energy saving＂ throughout the full life cycle based on the integration of products and applications.

基于蚁群算法的太阳能LED路灯智能照明控制方法

路灯照明是城市公用设施中的一项重要内容,而太阳能LED路灯绿色安全、节能环保,但其照度值较低。为有效确保路灯智能照明控制效果,降低太阳能LED路灯能耗,提高路灯智能照明控制精度,提出基于蚁群算法的太阳能LED路灯智能照明控制方法。以道路上实际车辆信息和环境照度情况为基础,采用模糊PID控制器,在引入道路环境光照强度变化率和车流量变化率的基础上,通过控制路灯期望照度值和实际照度值之间的误差,控制路灯照明。利用蚁群算法对模糊PID控制器的比例、积分和微分系数进行了优化,获取最优控制参数值,依据最优参数值控制太阳能LED路灯照度。测试结果显示,该方法具有较好的路灯智能照明控制效果,能够结合道路上的车流量变化率,控制路灯的照度情况,可保证不同天气环境下的照度控制符合标准,且控制后可降低路灯能耗。

LED与智慧合杆背景下的道路照明设计

目前LED应用已成为道路照明的主流,道路照明功率大幅下降。同时,伴随着夜景工程的发展,路灯杆外观等也出现了各类“订制化”现象。原高压钠灯时代的设计经验已不能完全适用于光效成倍增长的LED照明工程。另一方面,随着人居环境、慢行系统、智慧合杆灯等新的城市建设、管理、养护、运营等理念、实践在国内城市得到了普遍认可与推广,也带来了道路照明设计中需要重视的变化,由此引发了新形势下,道路照明设计精细化和改进的实际需求。本文主要参照CJJ 45—2015标准,结合新形势下的一些特点,对道路照明设计中的一些经验教训进行总结,供相关人员参考。

LED路灯透镜的二次光学设计介绍

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。良好的道路照明要求LED路灯的配光为长方形的光型,路灯发出的所有光刚刚可以覆盖住马路,而马路之外的光污染几乎为零。非对称自由曲面二次光学元件的采用可以使LED路灯的长方形配光直接在单个LED模组上实现。整体路灯只需要将这些LED模组阵列按照相同方向排列即可,从而可以简化路灯机构、散热及控制电源的设计。本文介绍了LED路灯的二次光学设计,及一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计方法。

LED路灯矩形均匀照明方法综述

传统路灯照明的历史和现代路灯照明的发展,并总结了三类LED路灯实现矩形照明光斑的方法,分析了它们的照明效率,指出了LED矩形光斑路灯是未来道路照明的主要趋势。

LED路灯的光学系统研究与设计

随着大功率LED光源和照明技术的发展,LED已经广泛的应用于照明领域,这也给灯具的配光设计带来了新的挑战。本文从LED光源应用于道路照明的实际要求出发,对LED路灯的光学系统和灯具的配光要求进行了研究,设计出了一种混合型反射罩光学结构,同时调整每列光源的偏转角度,并通过光学仿真软件进行了仿真,从而达到路灯照明所要求的均匀矩形配光。

太阳能LED路灯的远程监控系统设计与实现

太阳能LED路灯的广泛推广对节能减排有重要意义。本文设计了一种基于SIM300 GPRS模块、HT46RU232单片机和Matlab软件的太阳能LED路灯远程控制和状态监测系统,讨论了关键单元模块的实现过程。本系统充分利用电压、电流、温度和环境光等多传感器技术和MATLAB软件的图形用户界面编程,结合GPRS网络的远程数据通信能力,实现太阳能LED路灯的远程智能管理。

LED路灯特性长程测试中的误差分析

作为户外照明产品的LED路灯,其可靠性必须进行现场的长程测试,而长程测试过程和方法对测量可信度会带来很大影响。本文针对LED的特性,讨论了LED路灯长程测试方法和测试过程中可能引入的误差以及改进的方法,包括被测光源特性、测试设备、测试环境等。

用于道路均匀照明的LED自由曲面透镜设计

鉴于LED在道路照明应用中的复杂性和特殊性,以非成像光学为基础,提出了一种新颖的用于道路均匀照明透镜设计方案。运用微分几何原理,建立自由曲面面型的一阶拟线性双曲型偏微分方程,并在matlab中进行数值求解,将所得面型数据导入SolidWorks中建立透镜模型,该透镜将LED朗伯分布转化为道路照明所需的蝙蝠翼分布。通过Tracepro对所建透镜进行光线追迹,结果表明10m处目标面的整体均匀度在85%以上,能量利用率为89.2%。在对扩展光源配光时,该光学系统仍保持较好的照明效果,不仅有效照明区域符合预期,且照度均匀度优于0.80。用DIALux模拟该透镜组成的5×10式模组的路灯系统的照明效果,结果显示路面照度均匀度达0.83,符合国家标准。

LED路灯专利信息分析与研究

采用"七国两组织"中文专利数据库,检索1985年1月1日到2010年12月31日期间的LED路灯相关的中国专利文献,建立LED路灯中国专利数据库。了解LED路灯在国内外的发展历史及最新研究进展,通过分析该技术专利的申请总量趋势、主要专利拥有者的分布、IPC分类号分布和关键技术等,从而为LED路灯技术的进一步开发及完善提供参考和依据。

合同能源管理(EMC)在深圳市LED路灯改造的应用和实践

根据EMC在LED路灯改造应用的特点、优势,介绍EMC模式在LED路灯改造中应把控和掌握的各环节,结合深圳市LED路灯改造的实践及取得的效果,总结了一套可行的、以EMC模式进行LED路灯改造的总体方案。

感知天气的太阳能LED路灯控制系统

太阳能LED路灯具有发光效率高、环保节能及不依赖电力等优点,应用广泛。本文针对太阳能LED路灯固定的亮灯需求和电能完全依赖天气的矛盾,设计了感知天气的模糊控制器,采用根据天气情况调整亮度、亮灯时长优先的控制策略,达到延长连续阴雨天气的亮灯时间。文中给出了模糊量天气和蓄电池剩余电量及其模糊控制规则,并针对真实的天气进行仿真比较,亮灯率大幅提高。

LED路灯相对光衰的现场检测方法

采用相对光衰的测试原理,研究一种LED路灯现场光衰检测方法,实现LED路灯在实际应用环境中光衰变化情况的实时监测。本检测方法可扩展至其它LED照明灯具。

一种LED路灯透镜的二次光学设计与研究

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。文章针对大功率LED在路灯上的应用,基于选定的LED进行了一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计,并采用光学软件进行仿真。结果表明,采用非对称自由曲面二次光学元件可以实现LED路灯的矩形配光,采用这种LED模组组成的路灯便于结构设计、电源安装,不同功率的LED路灯只需要增加不同数量的LED模组即可。此种设计可以在很大程度上提高LED路灯的效率,提高路面照明的均匀度。

基于太阳能LED智能路灯控制系统设计

随着能源短缺的日益加剧,基于太阳能LED照明已经成功的应用到路灯照明领域。针对目前现有系统智能化程度不够、价格昂贵且维护成本高,设计了以C8051F852为主控制器、由太阳能电池板、铅酸蓄电池以及LED驱动电路组成的智能路灯控制系统。实验表明,该系统能够满足极端阴雨天情况下的LED路灯控制要求,有效防止蓄电池过充,通用性好且成本低廉,具有很高的使用价值,对于智能照明领域的发展也具有一定促进作用。

基于Taguchi方法的LED路灯道路照明研究

根据城市道路照明的特点,应用Taguchi实验设计方法,采用L_9(3~4)正交实验表对城市道路照明工程进行实验计算。利用变量分析法获得各照明评价指标的灯杆间距、发光点高度、灯具仰角、灯杆与车道间的距离的最优水平组合。并对各因素的影响程度大小进行方差分析,对不满足要求的实验结果进行优化实验分析,为实现道路的精细化照明提供了良好的理论基础。

实现LED道路照明矩形光斑的方法

首先介绍了城市道路照明标准及配光要求。然后给出LED路灯实现城市道路照明所需矩形光斑的常见设计方法和原理,包括单颗LED实现矩形光斑的反射式、透射式全反射透镜、自由曲面透镜和复眼光学系统,以及LED阵列实现矩形光斑的平面式排列、多折面排列和弧形排列光学系统的结构和工作原理。最后讨论了目前这一领域研究的发展趋势,包括直接一次光学透镜技术、集成封装技术和光源化模组技术。

基于综合度量聚类的LED路灯控制系统自动组网方法研究及其应用

随着近年LED路灯照明产业的蓬勃发展,结合物联网技术,LED路灯控制系统也在飞速发展.对于使用ZigBee通讯网络的控制系统,在其系统组网过程中,底层Mash网络的分簇一直靠人工进行,需要反复尝试,且控制效果不佳。本文从环境对ZigBee网络综合影响和聚类分析出发,提出一种基于综合度量聚类的LED路灯控制系统自动组网方法。实验和应用效果证明,在现场环境比较空旷的情况下,该聚类方法能够较好的根据路灯终端节点的分布和使用环境自动计算集中器的布局位置,可以有效降低系统组网难度,减少工作量和施工成本。

LED路灯配光方案研究

LED道路照明是LED绿色照明的重要应用领域之一。LED路灯配光设计则是其中的一项关键共性技术。对主要应用在次干路、支路的LED路灯的配光特点及配光要求进行阐述,分析现有的典型配光方案,认为基于自由曲面光学元件的配光设计方案具有良好的研究前景。