Knowledge

در بسیاری از تاریخ روشنایی، مفهوم تنظیم روشنایی نور خیابان عملاً وجود نداشت. یک چراغ خیابانی معمولی بر اساس یک اصل باینری ساده کار می کرد: هنگام غروب روشن می شد، در طول شب با شدت کامل می سوخت و در سپیده دم خاموش می شد. این رویکرد، در حالی که ساده است، پتانسیل عظیمی را برای صرفه جویی در انرژی و روشنایی تطبیقی ​​که فناوری مدرن اکنون امکان پذیر می کند نادیده می گیرد. امروزه دیگر این سوال مطرح نیست که آیا چراغ های خیابانی باید کم نور شوند یا خیر، بلکه این سوال مطرح می شود که روش های مختلف تنظیم روشنایی چراغ های خیابان چیست؟ پاسخ مجموعه‌ای از تکنیک‌ها را در بر می‌گیرد، از سیگنال‌های آنالوگ ساده گرفته تا شبکه‌های بی‌سیم پیچیده، که هر کدام دارای ویژگی‌های متمایز مناسب برای کاربردهای مختلف، محدودیت‌های زیرساختی و الزامات عملکرد هستند.

برای درک پیچیدگی کنترل‌های روشنایی معاصر، به درک محدودیت‌های گذشته کمک می‌کند. یک چراغ خیابانی قدیمی با استفاده از فن‌آوری-سدیم یا بخار جیوه با فشار بالا هیچ قابلیت عملی کاهش نور را ارائه نمی‌دهد. تلاش برای کاهش قدرت این لامپ ها اغلب منجر به بی ثباتی، تغییر رنگ یا خرابی زودرس می شد. به طور مشابه، چراغ‌های خیابانی سبک قدیمی مجهز به فتوسل‌های ساده، فقط در حالت خاموش، بدون حالت‌های میانی، خاموش می‌شوند. انتقال به فناوری LED اساساً این چشم انداز را تغییر داد. ال ای دی ها ذاتاً دستگاه هایی با قابلیت کم نور هستند که به صورت خطی به کاهش جریان پاسخ می دهند. این دری را به روی طیف گسترده ای از روش های کنترلی باز کرد که هر کدام بر اساس قابلیت های پلت فرم چراغ خیابانی LED ساخته شده بودند.

یکی از اساسی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های کاهش نور، کم نور آنالوگ 0-10 ولت است. این رویکرد از یک سیگنال کنترل جریان مستقیم ولتاژ پایین استفاده می‌کند که معمولاً از 0 تا 10 ولت DC متغیر است تا سطوح روشنایی مورد نظر را به درایور LED منتقل کند. هنگامی که سیگنال کنترل در 10 ولت است، درایور قدرت کامل را تولید می کند. همانطور که ولتاژ کاهش می یابد، درایور به طور متناسب خروجی خود را کاهش می دهد، با 0 ولت معمولاً با حداقل کم نور یا خاموش شدن کامل مطابقت دارد. ظرافت کم نور 0-10 ولت در سادگی آن نهفته است. نیازی به زیرساخت شبکه، برنامه نویسی پیچیده و پروتکل های دیجیتالی ندارد. یک تایمر ساده، فتوسل یا سوئیچ دستی می تواند سیگنال کنترل را تولید کند. برای شهرداری‌هایی که چراغ‌های خیابانی قدیمی را با وسایل مدرن جایگزین می‌کنند، کم نور کردن 0 تا 10 ولت یک نقطه ورود مقرون‌به‌صرفه به روشنایی تطبیقی ​​ارائه می‌کند. یک چراغ خیابانی مدرن مجهز به این قابلیت را می‌توان با یک برنامه زمانی اولیه برنامه‌ریزی کرد، تا بعد از نیمه‌شب تا یک سطح از پیش تعیین‌شده کم‌نور می‌شود و قبل از طلوع صبح به روشنایی کامل باز می‌گردد، همه با استفاده از اتصالات ساده و با سیم سخت. در حالی که فاقد دانه بندی سیستم های پیشرفته تر است، 0-10 ولت یک نیروی کار قابل اعتماد برای نصب های بی شماری در سراسر جهان است.

یک روش نزدیک اما متمایز، کاهش نور PWM یا مدولاسیون عرض پالس است. به جای تغییر یک سیگنال آنالوگ پیوسته، PWM به سرعت جریان LED را با فرکانسی غیرقابل تشخیص برای چشم انسان روشن و خاموش می کند. نسبت زمانی که جریان روشن است-در چرخه کار-روشنایی درک شده را تعیین می‌کند. چرخه کاری 100٪ به این معنی است که LED ها به طور مداوم با روشنایی کامل روشن هستند. چرخه کاری 30 درصد به این معنی است که آنها برای 30 درصد از هر چرخه سوئیچینگ روشن هستند و برای 70 درصد خاموش هستند که در نتیجه تقریباً 30 درصد روشنایی درک می شود. هنگامی که با فرکانس های سوئیچینگ به اندازه کافی بالا، معمولاً بالای 1 کیلوهرتز اجرا می شود، کم نور PWM، روشنایی صاف و بدون سوسو{14} را ایجاد می کند. این روش به ویژه در خود درایورهای LED رایج است و اغلب به عنوان مکانیزم داخلی عمل می کند که توسط آن درایور به دستورات تیره کننده خارجی پاسخ می دهد. بسیاری از چراغ‌های خیابانی هوشمند از PWM به‌عنوان مرحله نهایی کنترل روشنایی استفاده می‌کنند، صرف نظر از اینکه این فرمان از سیگنال ۰ تا ۱۰ ولت، یک پروتکل دیجیتال یا یک حسگر داخلی منشا گرفته باشد.

برای کاربردهایی که نیاز به دقت بیشتر و کنترل فردی دارند، کاهش نور DALI یک پیشرفت قابل توجه است. DALI که مخفف Digital Addressable Lighting Interface است، یک پروتکل دیجیتال استاندارد شده است که به طور خاص برای کنترل نور طراحی شده است. برخلاف ۰ تا ۱۰ ولت، که یک ولتاژ آنالوگ ساده را ارسال می‌کند، DALI پیام‌های دیجیتالی را ارسال می‌کند که می‌تواند به تک تک تجهیزات آدرس دهی کند، وضعیت آنها را پرس و جو کند و بازخورد دریافت کند. در یک سیستم مبتنی بر DALI، هر چراغ چراغ خیابانی دارای یک آدرس منحصربه‌فرد است که به کنترل‌کننده مرکزی این امکان را می‌دهد که یک نور را تا 40%، نور دیگر را تا 60% و نور سوم را تا 100% بر اساس مکان و الزامات خاص خود کم کند. این قابلیت آدرس دهی فردی برای تاسیسات پیچیده مانند تونل ها، تقاطع ها یا جاده ها با شرایط نور محیطی متفاوت بسیار ارزشمند است. DALI همچنین ارتباط دو طرفه را فعال می‌کند. کنترل‌کننده می‌تواند تأیید کند که هر دستگاه فرمان را دریافت و اجرا کرده است، و می‌تواند گزارش‌های خطا را در صورت بروز مشکل در راننده یا ماژول LED دریافت کند. در حالی که DALI گران تر از جایگزین های آنالوگ است، پایداری، دقت و قابلیت های تشخیصی مورد نیاز پروژه های نورپردازی حرفه ای در فضای باز را فراهم می کند.

با حرکت از پروتکل‌های ارتباطی به کنترل منطق، کم‌نور کردن مبتنی بر تایمر{0}}یکی از گسترده‌ترین استراتژی‌های کاربردی باقی می‌ماند. این روش از زمان‌بندی‌های{2} از قبل برنامه‌ریزی‌شده برای تنظیم روشنایی بر اساس زمان شب استفاده می‌کند. یک برنامه معمولی ممکن است نیاز به روشنایی کامل از غروب تا ساعت 10:00 شب برای تطبیق با ترافیک عصرگاهی و فعالیت عابران پیاده داشته باشد، پس از آن از ساعت 10:00 شب تا 5:00 صبح، یک حالت کم نور بین 30٪ تا 50٪ و سپس بازگشت به روشنایی کامل برای رفت و آمد صبح زود. سیستم‌های مبتنی بر تایمر{13}}را می‌توان با استفاده از تایمرهای ساده نجومی که طلوع و غروب خورشید را بر اساس طول و عرض جغرافیایی محاسبه می‌کنند، یا از طریق سیستم‌های مدیریت مرکزی پیچیده‌تر که برنامه‌ها را به وسایل شبکه می‌برد، پیاده‌سازی کرد. مزیت این روش پیش بینی پذیری و سادگی است. برای یک چراغ خیابانی کلاسیک که به LED با کم‌نور کردن مبتنی بر تایمر{16}}تبدیل می‌شود، صرفه‌جویی در مصرف انرژی قابل‌توجه است و الگوی عملیاتی سازگار است و به راحتی می‌توان به عموم مردم ارتباط داد. با این حال، محدودیت این است که سیستم‌های مبتنی بر تایمر{18}}نمی‌توانند به شرایط زمانی واقعی پاسخ دهند. بدون توجه به اینکه یک رویداد اواخر شب یا افزایش غیرمنتظره ترافیک روشنایی کامل را تضمین می کند، مطابق با ساعت کم نور می شوند.

کم‌نور کردن مبتنی بر حسگر{0}}این محدودیت را با پاسخگویی روشنایی به شرایط واقعی محیطی و فعالیت برطرف می‌کند. حسگرهای نور یا فتوسل ها سطوح روشنایی محیط را تشخیص می دهند و نور مصنوعی را بر این اساس تنظیم می کنند. در یک روز ابری، سیستم ممکن است روشنایی کامل را بعداً تا صبح حفظ کند. در طول ماه کامل روشن، ممکن است کمی تاریک شود. سنسورهای حرکت و حضور پیچیده تر هستند که معمولاً از فناوری رادار یا مایکروویو استفاده می کنند. نصب چراغ خیابانی خورشیدی در یک منطقه دورافتاده ممکن است از این استراتژی تا حداکثر اثر استفاده کند. در ساعات پایانی-شب، نور خیابان خورشیدی LED 80 واتی در روشنایی آماده به کار پایین باقی می‌ماند-شاید 10% یا 20%{11}}برای جهت‌گیری اولیه کافی باشد. هنگامی که یک وسیله نقلیه یا عابر پیاده نزدیک می شود، سنسور حرکت را تشخیص می دهد و فوراً دستگاه را به روشنایی کامل می رساند و ایمنی را دقیقاً در صورت نیاز تضمین می کند. پس از یک فاصله زمانی از پیش تعیین شده بدون حرکت بیشتر، نور به حالت آماده به کار باز می گردد. این رویکرد به‌ویژه برای چراغ‌های خیابانی خورشیدی قدرتمند در مکان‌های کم ترافیک، جایی که صرفه‌جویی در مصرف انرژی ناشی از کم‌نور شدن مستقیماً باعث افزایش زمان کارکرد باتری و کاهش نیازهای پنل خورشیدی می‌شود، مؤثر است. یک چراغ خیابانی خورشیدی 120 واتی مجهز به حسگرهای راداری می‌تواند به طور موثر حتی در مناطقی با نور خورشید محدود عمل کند، زیرا کاهش نور تطبیقی ​​تضمین می‌کند که انرژی ذخیره شده برای لحظات نیاز واقعی ذخیره می‌شود.

تکامل روش‌های کاهش نور، کنترل دیجیتال از راه دور را از طریق فناوری‌های ارتباطی مختلف نیز در بر گرفته است. PLC dimming یا ارتباط خط برق، از کابل‌های برق موجود برای انتقال دستورات کم نور استفاده می‌کند. یک کنترل‌کننده مرکزی سیگنال‌های فرکانس{2}بالا را به خط برق تزریق می‌کند و هر چراغ چراغ خیابانی مجهز به مودم PLC دستورات خطاب به آن را دریافت و رمزگشایی می‌کند. مزیت PLC این است که نیازی به سیم کشی اضافی ندارد. زیرساخت روشنایی از قبل شامل کابل های برق است و همین کابل ها تبدیل به شبکه ارتباطی می شوند. این امر PLC را به گزینه ای جذاب برای مقاوم سازی چراغ های خیابانی موجود در شهر تبدیل می کند که در آن کابل های ارتباطی جدید بسیار گران هستند.

جایگزین های بی سیم در سال های اخیر کشش قابل توجهی به دست آورده اند. فن‌آوری‌هایی مانند Zigbee، LoRa، و NB{1}}اینترنت اشیا، چراغ‌های خیابانی خورشیدی هوشمند متصل به ابر و وسایل متصل به شبکه را به طور یکسان فعال می‌کنند. در یک سیستم مبتنی بر Zigbee، هر چراغ خیابان مدرن حاوی یک ماژول بی‌سیم است که با وسایل همسایه ارتباط برقرار می‌کند و یک شبکه مشبک را تشکیل می‌دهد. دستورات از یک سرور مرکزی از طریق شبکه منتشر می‌شوند و{7}}تنظیم زمان واقعی چراغ‌ها، گروه‌ها یا کل شهرها را امکان‌پذیر می‌سازند. یک اپراتور می‌تواند بخش خاصی از چراغ‌های خیابان خورشیدی شهر را برای نگهداری کم کند، راهروها را برای یک رویداد خاص روشن کند، یا هشدارهای خودکار را در صورت گزارش رفتار غیرعادی یک دستگاه دریافت کند. کنترل بی‌سیم همچنین جمع‌آوری داده‌های پیچیده را تسهیل می‌کند: سیستم می‌تواند مصرف انرژی را ثبت کند، برنامه‌های کاهش نور را ردیابی کند و گزارش‌هایی تولید کند که به تلاش‌های بهینه‌سازی آینده اطلاع می‌دهد. برای چراغ‌های خیابانی خورشیدی LED تجاری که در پارکینگ‌ها، دانشگاه‌ها یا تأسیسات صنعتی نصب می‌شوند، کنترل بی‌سیم انعطاف‌پذیری را برای تنظیم الگوهای روشنایی با تغییر الگوهای استفاده، بدون اعزام خدمه برای برنامه‌ریزی مجدد دستی تجهیزات فراهم می‌کند.

کاهش تنظیم جریان مستقیم ترین روش کنترل روشنایی LED را نشان می دهد. ال ای دی ها دستگاه هایی هستند که- رانده می شوند. خروجی نور آنها متناسب با جریان جلویی است که از آنها می گذرد. با کاهش مستقیم جریان ثابت عرضه شده به آرایه LED، درایور به کاهش نور صاف و خطی دست می یابد. این روش اغلب در خود طراحی درایور ادغام می شود و به عنوان پایه ای عمل می کند که سایر سیگنال های کنترلی بر اساس آن عمل می کنند. چه یک فرمان کم نور از طریق 0-10 ولت، DALI یا یک شبکه بی سیم برسد، درایور در نهایت آن فرمان را از طریق تنظیم فعلی اجرا می کند. این رویکرد مزایای بیشتری فراتر از صرفه جویی در انرژی ارائه می دهد. عملکرد LED ها در جریان های کاهش یافته، دمای محل اتصال را کاهش می دهد و استرس حرارتی روی مواد نیمه هادی را کاهش می دهد. در نتیجه، یک چراغ خیابانی خورشیدی LED که بخش‌های قابل توجهی از شب را در سطوح کم‌نور سپری می‌کند، معمولاً عمر عملیاتی بیشتری را در مقایسه با دستگاهی که به طور مداوم با خروجی کامل کار می‌کند، تجربه می‌کند. برای نصب از راه دور که دسترسی به تعمیر و نگهداری چالش برانگیز است، این طول عمر یک مزیت حیاتی است.

گسترش روش های کم نور، کاربردهای تخصصی را که قبلا غیرعملی بودند، فعال کرده است. در مناطق حساس اکولوژیکی، چراغ‌های خیابانی خورشیدی هوشمند با حسگرهای حرکتی و کاهش نور از راه دور می‌توانند روشنایی لازم را برای ایمنی فراهم کنند و در عین حال تجاوز نور و اختلال در حیات وحش شبانه را به حداقل برسانند. در امتداد مسیرهای دوچرخه‌سواری و مسیرهای عابر پیاده، کم‌نور کردن حسگر رادار{2}}تضمین می‌کند که با نزدیک شدن کاربران، نورها روشن می‌شوند و امنیت را بدون هزینه انرژی برای روشنایی کامل در طول شب فراهم می‌کنند. در مراکز شهری، شبکه‌های روشنایی بی‌سیم{4}}کنترل شده در فضای باز به مدیران شهری این امکان را می‌دهد که ایمنی، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و اولویت‌های ساکنان را با دقت بی‌سابقه‌ای متعادل کنند.

شایان ذکر است که این روش ها متقابل نیستند. یک نصب معمولی لامپ خیابانی مدرن ممکن است چندین رویکرد را ترکیب کند: زمان‌بندی مبتنی بر زمان‌سنج-برای کاهش نور پایه، حسگرهای رادار برای روشن‌کردن-بر اساس تقاضا، و ارتباطات بی‌سیم برای نظارت از راه دور و قابلیت لغو. لامپ خیابان خورشیدی LED القایی مستقر در یک روستای دورافتاده ممکن است به تنظیم فعلی برای کاهش نور، حسگرهای فوتوسل برای کارکرد غروب-تا-سپری و حسگرهای حرکت برای حفظ انرژی متکی باشد. انتخاب روش ها به اهداف پروژه، بودجه، زیرساخت های موجود و شرایط محلی بستگی دارد.

هنگام مقایسه این قابلیت ها با نسل های قبلی، تضاد آشکار است. یک چراغ خیابانی مرسوم مربوط به دهه‌های گذشته هیچ کم نوری، سازگاری و هوشمندی نداشت. یک چراغ خیابانی به سبک قدیمی بدون توجه به اینکه آیا کسی برای بهره مندی از روشنایی آن حضور داشت، با تمام قدرت می سوخت. سیستم‌های کم‌نور امروزی، تصویری اساسی از روشنایی خیابان‌ها را نشان می‌دهند. آنها دیگر زیرساخت‌های غیرفعال نیستند، بلکه دارایی‌های فعال و پاسخگو هستند که می‌توانند برای رفع نیازهای خاص تنظیم شوند و در عین حال مصرف انرژی و اثرات زیست‌محیطی را به حداقل برسانند.

نتیجه گیری

روش‌های تنظیم روشنایی نور خیابان از ناموجود به بسیار متنوع تبدیل شده‌اند. کنترل آنالوگ 0-10 ولت سادگی و قابلیت اطمینان را برای کاربردهای اساسی ارائه می دهد. PWM در سطح درایور کم نوری روان و بدون لرزش{4}}را فراهم می کند. DALI دقت دیجیتال و آدرس دهی فردی را برای تاسیسات پیچیده ارائه می دهد. سیستم‌های مبتنی بر تایمر{7}}صرفه‌جویی انرژی قابل پیش‌بینی و برنامه‌ریزی- را ارائه می‌کنند. رویکردهای مبتنی بر حسگر{10}}با استفاده از رادار یا فوتوسل‌ها پاسخگویی به شرایط{11}زمانی واقعی را امکان‌پذیر می‌کنند. شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم و برق{13}}به مدیریت، نظارت و هماهنگی از راه دور در کل شهرها اجازه می‌دهند. کاهش نور تنظیم فعلی عملکرد کارآمد و دوستانه LED را تضمین می‌کند که عمر دستگاه را افزایش می‌دهد. هر روش جایگاه خود را دارد و راه‌حل بهینه اغلب تکنیک‌های متعددی را برای دستیابی به تعادل مطلوب از بازده انرژی، ایمنی، قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری عملیاتی ترکیب می‌کند. این روش‌های کم‌نور در مجموع مبانی فناوری روشنایی مدرن و هوشمند در فضای باز را نشان می‌دهد، چه برای وسایل گره‌خورده{18}} چه برای چراغ‌های خیابانی خورشیدی LED 80 واتی در جامعه در حال توسعه.

 

 

برای سوالات بیشتر، لطفا از وب سایت ما دیدن کنیدwww.nszlamp.com

ایمیل بهsales@nszlamp.com

تماس بگیرید:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

برنامه چیست:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355