智能戶外照明方案節(jié)能力度分析

戶外照明無疑是節(jié)能潛力最大的應(yīng)用之一。盡管討論了很多方法，但討論的最終結(jié)果都是一套智能照明解決方案。為了適應(yīng)這種情況，就需要智能軟件和電子設(shè)備，同時要標(biāo)準(zhǔn)化。

智能戶外照明的趨勢

今天，隨著LED控制技術(shù)的迅速發(fā)展，不僅可以根據(jù)當(dāng)天的時間段和環(huán)境光照條件，而且還可以根據(jù)天氣、具體活動和應(yīng)用來調(diào)節(jié)室外照明。此外，戶外照明還可以增加額外的功能，可以將各個燈的狀態(tài)反饋給中央控制系統(tǒng)，從而提高效率、降低維護(hù)成本。

許多燈具運(yùn)營商正在考慮將具有基本功能的路燈轉(zhuǎn)移到更靈活的中央管理系統(tǒng)（CMS）。美國賓夕法尼亞州哈里斯堡市就是一個很好的例子。城市工程師原本想要LED照明，只是為了節(jié)省能源。將傳統(tǒng)照明替換為LED照明可以減少20-30％的照明能源費(fèi)用。但是工程師還發(fā)現(xiàn)，通過使用集成智能控制系統(tǒng)的LED路燈，不僅可以降低能耗，而且長期維護(hù)成本也會降低。

照明行業(yè)現(xiàn)在正在形成一個層級系統(tǒng)，這與現(xiàn)在在汽車行業(yè)運(yùn)作的系統(tǒng)不一樣。原始設(shè)備制造商（OEM）專注于其核心競爭力，并將外圍技術(shù)的開發(fā)留給供應(yīng)商。 AC / DC轉(zhuǎn)換器的研發(fā)就是一個例子。過去，大多數(shù)照明公司都在開發(fā)自己的轉(zhuǎn)換器?，F(xiàn)在，他們可以購買一個內(nèi)置轉(zhuǎn)換器的調(diào)光插座?，F(xiàn)在所有OEM要做的就是開發(fā)自己的控制電路，可以連接到模塊，形成最后的組裝。這樣，OEM可以以最少的研發(fā)開發(fā)出獨特的產(chǎn)品然后迅速上市。

圖1 實現(xiàn)下一代室外照明的全面控制

更加多樣化的路燈控制

借助LED照明，我們現(xiàn)在可以以高效且經(jīng)濟(jì)的方式重新制作和控制燈光。其中一個例子就是sensor ready (SR)平臺，室外燈具的一種新連接標(biāo)準(zhǔn)，旨在將傳感器與LED光源和驅(qū)動器集成在一起，從而實現(xiàn)新的控制級別。Endurance S平臺通過取消硬連線輔助模塊和相關(guān)線路，降低了街道照明架構(gòu)的復(fù)雜性，并提供了100％可插拔上午解決方案。它包括一個插座、密封帽、模塊插頭底座和相關(guān)的圓頂蓋。與SR驅(qū)動器配合使用，SR可插拔傳感器模塊可以插入4孔轉(zhuǎn)鎖式SR插座，從而實現(xiàn)高度的傳感器控制靈活性。

前一段時間，NEMA和ANSI圍繞安裝在路燈頂部的插座制定了一個標(biāo)準(zhǔn)。通常只有一個光電池插入，所以燈會根據(jù)環(huán)境光線開和關(guān)，但現(xiàn)在，越來越復(fù)雜的插座正在安裝。一些NEMA調(diào)光插座在照片控制模塊中提供了更高水平的功能。照明可以變暗，顏色可以修改，甚至可以閃光。

TE公司最新開發(fā)了LUMAWISE Endurance N加強(qiáng)底座，旨在為街道和戶外照明控制解決方案搭建一個快速研發(fā)和制造的平臺，符合美國國家電氣制造商協(xié)會（NEMA）與美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）的標(biāo)準(zhǔn)。它提供了復(fù)雜控制節(jié)點解決方案所需的交流電源開關(guān)和直流電源，使設(shè)計人員有更多時間專注于增值功能。采用符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，支持整個照明控制產(chǎn)品的設(shè)計重用和模塊化?？蓱?yīng)用于街道和道路照明控制、商業(yè)和校園室外照明管理、智能城市控制網(wǎng)絡(luò)、以及智能電網(wǎng)與智能城市的連接。

這些發(fā)展有助于大大改善我們對照明系統(tǒng)的控制。只要我們需要，何時何地都可以有光。但是還有更多的事情可以做。

擴(kuò)展LED功能，不只是簡單的照明

隨著我們對LED照明越來越熟悉，不僅在設(shè)計上，而且在功能上，我們可以開始研究控制如何進(jìn)一步發(fā)揮其潛力。例如，現(xiàn)在有可能使用LED照明進(jìn)行安全的視距數(shù)據(jù)傳輸。

停車計時器可以與附近的路燈進(jìn)行通信，這些路燈使用非常高速的調(diào)制能力，可以將信息傳遞給附近的計時器服務(wù)員，“這車停留的時間超過了”?；蛘?，它們可以提供可用停車位的精確數(shù)據(jù)。

事實上，一種形式的“智能停車”已經(jīng)在世界上最大的停車監(jiān)控系統(tǒng)部署了，在莫斯科，該系統(tǒng)安裝后，擁堵已經(jīng)減少了四分之一以上。俄羅斯和中國的主要城市都有在部署。

圖2 完全可旋轉(zhuǎn)的調(diào)光插座、照片控制底座和凹槽

圖3 更智能的街道照明應(yīng)用模塊

LED照明的新標(biāo)準(zhǔn)

在過去的幾年中，大型元器件供應(yīng)商的工程師和系統(tǒng)架構(gòu)師一直在與下游合作伙伴合作，共同打造一種新的街道照明結(jié)構(gòu)。一個關(guān)鍵的考慮因素是新架構(gòu)和新功能的潛力，幫助開發(fā)人員、安裝人員和戶外照明用戶實現(xiàn)價值，同時從單獨編程的街道照明轉(zhuǎn)向中央管理系統(tǒng)（CMS）。

以前，設(shè)計師們大都只能選擇NEMA/ANSI的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品線，只是因為其他具體的替代標(biāo)準(zhǔn)，甚至歐洲也沒有?，F(xiàn)在，有一種新的LED路燈照明連接解決方案，以及戶外燈具的一個新歐洲標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在有一種用于LED路燈的緊湊型連接解決方案，在燈具設(shè)計和路燈照明結(jié)構(gòu)方面提供了更大的靈活性，它就是LUMAWISE Endurance S。由于它在現(xiàn)場就能升級，因此可以簡單快速地升級現(xiàn)有的燈具。

插座與模塊底座或密封蓋之間的標(biāo)準(zhǔn)化接口使用集成單墊圈，可容納和密封燈具和模塊。同時，相同的連接接口可用于40 mm或80 mm直徑的中央管理系統(tǒng)。這樣可以讓不同的模塊在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行交換和升級，而無需將燈桿斷電。

新產(chǎn)品是由多個合作伙伴共同開發(fā)，以確保提供完整、可用的系統(tǒng)，包括特定專用驅(qū)動程序和控制節(jié)點。這些合作伙伴關(guān)系還與全球照明行業(yè)組織Zhaga國際聯(lián)盟合作。

前景與結(jié)論

戶外LED照明系統(tǒng)的功能限制不斷擴(kuò)大。無線電收發(fā)器可讓單個的燈被集成到網(wǎng)絡(luò)中。傳感器可以監(jiān)控能源消耗和單個燈的一般“健康狀況”，然后任何問題都會被標(biāo)記出來。戶外LED照明現(xiàn)在甚至可以成為城市環(huán)境控制系統(tǒng)的一部分。

還有更多的事情可以做。在不遠(yuǎn)的將來，當(dāng)救護(hù)車要去急救場所時，路燈的亮度甚至顏色都會發(fā)生變化，從而為駕駛者提供最快捷的路。路燈將不僅僅是路燈，它們將成為敏感的智能城市的節(jié)點。

人們居住、工作和聚集的地方，都需要戶外照明。因此，傳感應(yīng)用有潛力讓照明更加適合人們的需求。在隧道照明中，傳感器可以監(jiān)測溫度和濕度，并且可以用于控制氣流的閉環(huán)系統(tǒng)。如果發(fā)生峰值事件，甚至可能發(fā)出早期火警預(yù)警。

想象一下，假如整個城市的網(wǎng)絡(luò)照明系統(tǒng)都使用了溫度和濕度傳感器，這樣就有可能評估城市局部區(qū)域的小氣候，并進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。

例如，傳感器可識別氣流停滯的地區(qū)，城市管理人員能夠比以前更快地發(fā)出環(huán)境警報，城市居民可避免相關(guān)的健康問題。