智能LED照明技術在智慧城市建設中的應用論文

學識都 人氣:2.08W

摘要:隨着我國城市建設規模的擴大,人口壓力越來越大,交通擁堵、用電緊張、環境惡化等“城市病”逐漸凸顯,嚴重製約着城市發展,需要尋求新的發展理念作爲城市建設的突破口,構建智慧城市、數字城市。本文以城市照明系統爲例,在分析智能LED照明技術的基礎上,探究了智能型照明技術在智慧城市建設中的應用。

智能LED照明技術在智慧城市建設中的應用論文

關鍵詞:LED;照明技術;智慧城市;應用探究

智慧城市是信息技術發展和知識經濟體制改革後的重要產物,是城市化、信息化和工業化的高度融合,逐漸向更深層次發展,智慧城市依託信息化技術的發展和信息系統建設,充分藉助信息的採集技術、傳輸技術、處理技術和應用技術,成爲現階段城市信息化的高級階段。智慧城市建設中應用的信息技術,包含物聯網、雲計算和移動互聯網等,將信息技術作爲發展主線,將基礎服務的應用層、數據處理的平臺層、通信和網絡設備的傳輸層、終端設備的感知層結合起來,實現多種資源的優化配置,資源之間相互作用,促進了城市建設,信息化和城市話融合的過程中,爲人類提供良好的生存環境。

1智能LED照明技術

智能LED照明技術是信息技術發展過程中的重要產物,也是智慧城市建設中的關鍵技術,LED照明技術與物聯網技術相結合,形成新一代智能產品,成爲智慧城市中一道亮麗的風景線。LED照明燈具藉助智能調控技術具有良好的可控性,將智能控制方法和LED照明設備相結合,開發出智能LED照明技術。在智能LED照明系統中應用傳感器技術實現監控和跟蹤,明確外界環境參數。在用戶需求的指導下,將環境參數反饋到控制電路中實現對LED的驅動,智能調節LED光的色彩和明暗程度,實現人性化照明。智能LED照明技術中應用完善的軟件和硬件,在軟件控制方面,有完善的控制協議和控制手段,藉助良好的人機交互系統,可以方便地實現故障的自我診斷和提示。在硬件系統中,應用高效和節能的通信能力,例如電力、紅外線通信等。智能LED照明技術藉助智能化控制技術,實現綠化節能,美化環境,還可以延長LED燈具的使用壽命,實現系統聯動。智能LED照明技術藉助照明控制的智能化,有助於提高管理水平,降低維護費用,應用科學的管理方式實現綠色節能,可以在不同的時間段內應用不同的照度,結合不同功能區域內的運行狀況預先設置照度,不需要照明的情況下,自動滅燈。另外,良好的燈光設計爲用戶提供溫馨舒適的環境,提高生活質量。爲了延長燈具的使用壽命,智能LED照明燈具控制無效照明時間,降低燈具的平均能耗。可以應用光敏傳感器控制照度,保證室內光線恆定。在系統聯動方面,智能照明與其它多種系統可靠聯繫,例如BA系統、監控報警系統、區域性控制系統等,實現物物連接,這也是當今物聯網技術應用的重要方向。在網絡化方面,智能LED照明系統應用節點對燈具的開關和亮度進行控制,同時採集燈具的工作信息。系統中的集中控制器將監控命令傳輸到節點控制器中,同時將節點控制器中的信息和線路中的信息及時反饋到監控中心。監控中心藉助監控軟件對衆多遠程數據進行訪問和控制。傳統燈具中應用較多的氣體,難以控制,而智能LED照明燈具易於控制,可以方便地與不同類型的傳感器相聯繫,實現智能化控制,智能LED控制技術將照明效果提升到人性化的高度,有利於改善人們的生活品質,可以有效降低能源消耗。

2智能LED照明技術在智慧城市建設中的應用

智能LED照明技術爲指揮城市建設貢獻出較大的力量,主要將這一技術應用於樓宇照明控制、室內房間照明、戶外道路及景觀照明中。

2.1樓宇照明控制

某LED廠商開發出全新的HUE智能照明系統,將LED照明技術和無線互聯網技術相結合,在提供LED趙敏的基礎上,保證燈光爲人們創造更多的便利。例如,可以藉助手機定位功能提示用戶出入的信息,HUE及時收集信息後,實現自動開關,可以根據用戶的生活習慣和室外環境變化自動調節燈光明暗。可以設置定時提醒功能,保證每天的生活更有規律,例如早晨室內的燈光逐漸變量,完善會提升用戶入睡。將照明燈具與互聯網相連接,可以實現更多的智能應用,例如爲用戶提供天氣信息、各項比賽新聞、電子郵件和股票信息等,可以按照用戶的需求進行個性化設置[1]。

2.2室內照明系統

室內LED照明控制應用中央控制方法,實現光度的調整,實現LED照明燈具的定時開關,同時可以充分應用自然光,降低室內LED照明亮度,縮短照明時間。室內智能LED照明燈具可以充分應用人體紅外線,實現人走燈滅。另外,也可以應用特殊事件的編程,實現照明系統的精確管理。在控制系統的幫助下,將不同標準LED照明單元模塊連接起來,實現動態控制,可以將這一技術應用於城市夜景裝飾中。藉助智慧城市網絡,實現不同建築羣體照明系統的統一控制,保證照明系統之間的緊密性,避免城市夜景出現小、亂、散的`問題。

2.3道路和景觀照明

在戶外道路照明系統在紅,LED可以應用智能照明控制方法,應用城市的感知網絡獲取車道上車輛的信息,由於對燈光進行控制,避免無效照明,實現節能目的。另外,在景觀照明中,應用LED照明及時保證景觀與照明系統之間相互協調,爲人們帶來良好的視覺感受,同時將環境美化提升到新的高度。城市道路照明強調亮度調節,而景觀照明強調環境的美化效果,充分應用城市LED智能照明的自我檢測能力,及時檢查系統內部的故障。智慧城市建設過程中應用的LED數字顯示屏,藉助智能驅動方案,可以根據周圍環境光照情況對顯示屏的亮度進行調節,同時將控制系統與城市監控系統和傳感器系統相結合,應用圖像識別技術,保證顯示屏的服務範圍內有一定的人流密度後纔開機播放相應新聞內容,同時也可以實現自動檢測。將LED反應速度快、易於調製的優勢與通信技術相結合,實際應用中將不同的燈具設置成一個通信節點,將網絡通信技術和照明通信結合起來,實現系統靈活控制,降低專網建設的成本,應用可見光空間傳輸方式,實現對通信區域和範圍進行控制,避免無線通信擁堵和同頻干擾。

3應用案例

2015年4月7日,在中國科技部的指導下,住建部發布了《智慧城市試點名單的通知》,將包括北京市門頭溝區在內的84個城市(區、縣、鎮)作爲智慧城市的試點名單,同事全國各地都在擴大智慧城市的建設範圍。目前爲止,我國的智慧城市試點約300個。路燈是智慧城市建設過程中的重要設施,在城市建設中發揮着重要的作用。2016年1月,湖北省某城區經市內道路中的2800盞高壓鈉燈換成了智能LED路燈,同時進行大規模的EMC節能改造,將智能控制技術應用到照明系統中,實現城市路燈的全自動控制。智能路燈系統主要實現對光亮度的調節,智能路燈控制系統應用現有的配電設備和控制設備實現智能監測,完善信息處理和通信能力,降低系統的建設成本。另外,對在路燈中加裝單燈控制器,應用單燈控制的方法,保證深夜交通量減少的情況下,採用‘隔一亮一’的照明方式,改變傳統城市路燈中‘節能拉閘,限電亮一側’的節能方式,在保證夜間照明安全的同時,節省電費支出,實現路燈的智能化管理,提高資源的利用效率。該智能照明設備由上海順舟科技有限公司提供,操作過程中十分方便,管理者只需要打開網頁,登錄控制系統,通過電腦屏幕,可以瞭解全部路燈的運行狀況,可以直接對每一盞路燈進行控制,結合實際運行需求,在第一時間內發現損壞的路燈,準確定位後及時安排工作人員維修。在這套路燈系統中充分應用ZigBee、GPRS等先進的無線通信技術,將智能路燈控制器(單燈控制器)、集中控制器(又稱智能網關)和城市照明智能管控系統(WEB、APP、PC端)三大部分結合起來[2],藉助SZ10-GW智能網關以及SZ10-R1A單燈控制器,保證不同的迴路中有完善的計量功能,應用可靠的通信方式獲取遠傳電錶的數據,路燈控制系統及時將用電量傳回到能源監控中心,自動生成電量日報表和月報表,同時可以與能源管理平臺相聯繫。

4結束語

智能LED照明技術爲城市建設提供了新的發展就與,在充分營業工智能控制器和通信技術的過程中,實現節能環保的目的,提高城市照明效果,爲人們的生活帶來便利,爲用戶做出更全面的服務,符合智慧城市的發展需求,也成爲當今城市建設中重要的環節之一。智慧城市是一種感知型城市,需要應用分佈在城市不同角落中的傳感器和通信技術及時採集信息,及時處理信息併發出相應的指令。在物聯網技術應用的基礎上,智能LED照明技術獲得快速發展,在數量和分佈方面,都可以覆蓋整個城市,城市智慧城市建設中重要的感知節點。

參考文獻:

[1]曲騰.基於城市智能照明感知系統的數據融合研究[J].大連理工大學,2013,12(4):124.

[2]劉淑平,顏繼紅.基於ZigBee的多功能LED路燈控制系統[J].中國照明電器,2015,18(9):241.