Application of Smart Streetlights in Urban Road Lighting

The construction and installation of street lighting is an important element in the modernization of China’s cities.Besides,it also plays an important role in raising the living standards of the people.In recent years,with the technological and economic development,smart street lighting has gradually emerged.Key functions of smart street lighting include road illumination,cultural promotion,meteorological monitoring,public broadcasting,and 5G micro-base stations.The overall quality of smart street lighting construction directly impacts the effectiveness of urban development and the city’s comprehensive growth.This paper analyzes the concept of smart street lighting,its advantages and disadvantages,the functionalities of smart street light systems,and the application of smart street lighting in urban road illumination.

自由曲面的LED路灯透镜的设计

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模组上完成。整体路灯只需要将这些LED模组阵列按照相同方向简单地排列即可,从而可以简化路灯机构、散热及控制电源的设计。介绍了LED路灯的光学设计,及一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计方法。

基于GPRS和ZigBee的节能型LED路灯智能控制系统

针对现有城市路灯控制系统路灯使用寿命短、无法远程操控、不能自动识别故障路灯的问题,提出一种基于GPRS网络技术和ZigBee无线通信技术的节能型LED路灯智能控制系统,使用ZigBee无线网络与LED路灯控制终端通信,并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络与远程控制中心相连,实现远程控制LED路灯,此外,通过LED路灯控制终端实时采集路灯电压和电流,实现LED路灯的远程监控;具体阐述了GPRS通讯模块、ZigBee无线网络模块、LED控制终端的硬件设计方案,软件设计流程,系统通信协议和远程控制实现方法;测试结果证明此系统数据传输可靠、响应及时、成本低、易于实现LED路灯的远程控制和远程监控,具有较大的实用性和推广价值。

光伏供电的LED照明路灯测控电路设计

针对不同环境下对路灯照明亮度要求不同,设计了太阳能电池与蓄电池供电的白光LED路灯测控电路,具有光控、延时熄灭、延时后低功率输出3种照明控制模式。系统由光电池作为光敏检测元件实现亮度检测,通过单片机完成定时和可调PWM功率输出、实现路灯延时熄灭或延时后低功率照明,采用VMOS管驱动LED路灯。实验表明系统实现了光控模式时,路灯白天熄灭、晚上自动点亮;延时熄灭模式时,路灯晚上自动亮并经过设定的延时后自动熄灭;延时加低功率模式时,路灯晚上自动点亮,经延时后自动改为低功率照明控制功能,并具有蓄电池欠压和过压保护功能。

LED路灯光学设计与分析

本文利用Trace Pro光学设计软件模拟LED路灯两种不同配光方案的光学设计效果,将Trace Pro仿真结果导入至Dialux软件中,模拟两种不同配光方案的实际道路照明效果,并进行比较分析。分析Trace Pro和Dialux所得结果可知,采用花生壳透镜进行一次配光设计的LED路灯设计与花生壳透镜作为二次透镜进行二次配光的LED路灯设计,均能获得蝙蝠翼型配光曲线,进而获得道路照明所需的矩形光场;但是通过Dialux软件模拟两种配光方案的实际道路照明效果发现花生壳透镜作为二次透镜进行二次配光的LED路灯的均匀性更佳,在实际道路照明中更可取。

多功能LED路灯控制系统单元控制器的设计与实现

针对传统路灯控制系统使用中存在的问题,提出了以单片机为控制核心,由RS485通信、光电检测物体运动和PWM调制恒流驱动模块共同组成的LED路灯控制系统设计方案。该控制系统主要由单元控制器和支路控制器组成。单元控制器具有移动物体检测、环境光线检测、路灯驱动及故障检测等功能;支路控制器具有人机交互、故障报警、日历显示等功能。整个控制系统设计了四种自动开关灯模式,模式之间可以任意切换,实现了LED路灯系统多模式智能控制。

基于GSM/RF点群网络的LED路灯远程监控系统研究

提出一种采用GSM网络和RF射频通信相结合的LED路灯智能远程监控系统。系统由监控中心、通信中继站和路灯控制终端组成3层点群架构。其中,监控中心通过GSM/SMS方式与中继站进行双向远程通信,路灯控制终端通过RF射频方式与中继站进行双向近距离通信。性能测试结果表明,基于该架构的远程监控系统能对LED路灯进行灯组群控和节点单控,并具有在线参数反馈功能和寿命预警机制;其传输稳定、工作功耗低、可扩充性强,可满足智慧城市照明系统的多种潜在需求。

煤矿风光互补LED路灯系统设计及实现

对煤矿风光互补LED路灯系统的设计方案进行了研究。设计方案包括系统整体结构、LED路灯照明设计及风光互补系统的设计,对各部分的设计方法均作了详细介绍,最后介绍了该系统在煤矿的应用实例。

基于单片机的LED路灯控制系统设计

以LED路灯为控制系统的研究对象,提出了以单片机为控制核心,由RS485通信、红外检测物体运动和PWM调制恒流驱动模块共同组成的LED控制系统设计方案,从而达到最佳的节能效果,整个系统工作稳定、可靠,具有较高的应用价值.

混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计

针对普通铅酸蓄电池太阳能LED路灯储能系统使用寿命短的问题,提出了一种解决储能系统使用寿命短的新方法:利用磷酸铁锂电池进行储能、超级电容滞环电压比较法对蓄电池充放电过程进行控制.对磷酸铁锂电池太阳能LED路灯控制部分进行了仿真,结果表明:该方法能够在弱光及光强不稳定情况下将扰动信号能量储存在超级电容中,对蓄电池进行充电,有效提高了路灯系统的能量利用率及使用寿命.

太阳能、市电互补LED路灯控制器研究

文章介绍了一种光电互补LED路灯控制器,该控制器控制太阳能电池板对蓄电池组充放电,实时检测蓄电池容量,并用光电互补方式对负载供电。同时阐述了太阳能LED路灯采用光电互补技术,既能提高可靠性,又能降低成本,是目前解决太阳能LED路灯照明的最佳选择,并根据LED路灯负载计算了蓄电池容量和太阳能电池板容量的匹配关系。

LED路灯用电涌保护器研究

介绍了LED路灯用电涌保护器的现状。基于市场上常见的直流及交流的LED路灯用电涌保护器,对现有LED路灯用电涌保护器的特点进行了归纳,对存在的问题进行了梳理,并展望了LED路灯照明领域未来可进行的研究。

太阳能LED路灯控制器设计

太阳能路灯系统能耗较大,所需配套的蓄电池容量也较大,造成成本过高,影响了太阳能路灯系统的实际工程推广。针对此问题,设计出了一种新型的节能照明控制器,与传统路灯控制器相比,可使能耗大大降低。该控制器控制功能易于实现,运行可靠,可使照明工程既满足功能性的要求,又能实现最大限度的节能。

ZigBee技术在智能小区LED路灯控制系统中的应用

针对智能小区的特点及需求,基于ZigBee技术建立了无线传感网络,并以LED路灯为光源,以PT4115为路灯恒流驱动芯片,设计了一种小区路灯控制系统。该系统具有组网简单、智能化程度高、成本低廉、运行可靠及节能效果好等优点。

基于LLC谐振的多路输出LED路灯恒流驱动电路

介绍了LLC谐振变换器的基本原理,并结合L6599、L6563以及LM3404,设计了一款适用于大功率LED路灯照明的谐振式多路输出恒流驱动电路。该电路采用LLC谐振网络,有效地减小了功率器件的损耗,提高了在多路输出LED驱动电路中的整机效率。在恒流网络中,通过优化拓扑结构,优化了恒流特性,减弱了输出电压对输出电流的影响,使输出电流在全负载范围内更加趋于恒定。

基于单片机的新型LED路灯控制系统

低功耗的LED已越来越多地应用到景观照明中,但是对于通用照明系统,LED的进入还面临着诸如发光效率低、散热性不好、成本过高等问题,其中结构与电控的整合是亟待解决的问题之一.文就此提出了以光控模块为一级控制系统,以单片机为控制核心的LED路灯控制系统.该系统4个光控模块通过总线与单片机相连,根据输入光信号强弱执行不同命令:光控、时控、全光照明、半光照明,完成智能化控制.本LED路灯控制系统灵活、智能、方便、可靠;本系统对LED通用照明设计有很好的参考价值,具有广阔的市场应用前景.

LED路灯的自由曲面二次透镜设计

配光是LED路灯应用的主要技术问题之一。道路照明要求LED路灯在路面为均匀性良好的矩形光斑,在道路外无污染,无眩光。采用Snell定律和光源扩展度守恒原理确定自由曲面的解析方程,借助Matlab工具,采用差分法求解建立的偏微分方程,得到自由曲面的数据组,用作图软件Pro/Engineer为自由曲面透镜建模,通过计算机仿真软件TracePro进行光路仿真检验设计结果,并对所得结果进行分析。设计一款内表面为椭球面,外表面为自由曲面的LED路灯透镜,实现了路面光照总均匀度0.75,纵向均匀度0.85的效果。

用于直流供电LED路灯的载波通信控制系统设计

针对集中直流供电LED路灯系统的灯光调节和直流载波通信等问题,设计了一种LED路灯调光和载波通信控制电路.该电路通过单片机产生PWM控制信号并利用电力载波通信方式实现对路灯亮度调节.最后在理论分析、参数设计的基础上搭建了由四个3×1WLED灯组成的小型路灯系统,实现了路灯亮度调节、定时亮灭等功能,有效减少了系统耗能.

面向智慧城市建设的LED路灯智能控制系统设计

针对现有城市道路路灯控制方式非智能化且形式单一、车辆检测技术性能不佳、缺乏单灯独立开关与调光控制等不足,基于微波检测技术、模糊控制技术和Zig Bee无线通信技术,设计了一套面向智慧城市建设的LED路灯智能控制系统.按照实现功能,将系统分为四个模块:中央控制模块、终端控制模块、路面信息采集模块和无线通信模块,并提出了一种基于模糊决策的路灯智能控制方法,实时调整路灯的照度等级,在满足行人、车辆照明需求的前提下实现最大程度的节能.系统以低成本、高可靠的方式有效解决了传统城市路灯照明控制系统存在的问题,提高了城市道路照明监控管理的自动化、智能化和网络化水平.

基于非成像光学的LED路灯透镜设计方法

LED作为新型的绿色光源,在道路照明领域迅速发展。道路照明要求LED路灯在路面形成均匀性良好的矩形光斑,这就需要设计自由曲面透镜来达到配光要求。简要介绍了目前常见的自由曲面透镜设计方法,并就偏微分方程法和网格法进行了详细介绍与比较,认为网格法更具有良好的研究前景。