照明控制:實現節能和人性化才是重點
摘要: 隨著控制理論和控制技術的飛速發展,照明控制技術的應用日新月異。本文重點介紹了照明控制在節能方面發揮的作用以及對人們生理和心理健康產生的巨大影響,并對照明控制技術以個性化、網絡化和智慧化的最新進展進行了全面綜述。
2.3 照明控制與管理
城市照明監控系統是照明控制技術應用的最廣泛也最為成功的范例。隨著城市建設的開展,城市跨度增大,照明控制器數量劇增,因此對城市照明設備的控制管理顯得尤其重要。傳統的照明控制通常采用定時器或光控器,讓不同區域以預定狀態亮滅,但是無法實現實時控制,不便于遠程監控和管理,這樣經常會造成出現故障無法及時維修。隨著通訊技術和計算機技術的發展,利用計算機借助一定的通信方式,例如GPRS、3G技術等,可以對全市各個區域、路段、景觀照明箱式變電站、變電柜、控制柜等,從測控系統集中實現智能數據采集和監控,即監督控制和數據采集系統。通過城市監控系統,可以結合不同地區的氣候、日出日落、季節等自然因素,靈活有效地控制光源,制定不同的控制策略,在提供必要的安全照明的前提下,滿足人類對燈光照明的需求,實現有效節能。除此之外,有效的實時監控可以及時發現安全故障,及時更換維護設備,使人的損失以及不便降到最低,是城市管理部門實施科學管理必不可少的技術支持和有效的途徑。
3、照明控制技術的最新進展
3.1 人性化和個性化照明
照明首先是視覺需要,同時涉及到身體健康、工作安全和效率、生活質量和保障、交通安全、業余活動和生活享受,重要的是滿足人的生理日夜節奏。隨著智能控制技術的迅猛發展,在滿足人們視覺、生理和心理需求的同時,在“以人為本”的健康照明方面也扮演著越來越重要的角色。如室內照明控制不僅僅將被控對象限制為燈具或者窗簾、百葉等,而應該將照明控制理解為能對照明環境產生影響的各個環節。目前室內采用新型LED光源和燈具的智能動態照明系統,可根據需要用不同的照度和色溫照明。隨著天然采光的變化,其光源的光通量可調節,輸出照度可控,其色溫亦可調,實現了早晨提供富有藍光的冷白光照明,晚上采用暖白光照明,真正做到“按需控光”,營造舒適的光環境。
3.2 智能化照明
隨著控制學科的不斷的發展,20世紀70年代,控制理論的發展進入了高級階段——智能控制階段。智能控制已經在各個方面得到了極大的應用和發展。智能控制研究與應用的不斷進步,促成了其在照明控制中的應用和發展。隨著大數據時代的到來,無線通信技術和云計算技術在智能照明控制系統中也得到了極大的發展,如圖4所示:
圖4 智能照明控制系統
智慧城市的興起,智慧照明成為了智能照明控制發展應用的一個新的發展方向,是綠色照明在智慧城市中最佳的實踐。其通過應用先進、高效、可靠的電力線載波通信技術和無線GPRS/CDMA通信技術等,實現對路燈的遠程集中控制與管理,具有根據車流量自動調節亮度、遠程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表等功能,能夠大幅節省電力資源,提升公共照明管理水平,節省維護成本。
4、總結與展望
本文著重介紹了照明控制與技術的最新研究成果、應用領域以及發展趨勢。眾所周知,照明控制的終極目標是科學地控制人的用燈行為,這需要針對“人的用燈行為”進行大量研究,得出合理的結果。隨著大數據云計算與服務技術的進一步成熟,對人用燈行為進行數據采集和分析成為可能,這必將為照明控制帶來更優化的控制與決策方案。另一方面,隨著人們對照明節能和視覺舒適之間平衡點的深入研究,既滿足節能又符合健康的人性化照明,集網絡化、個性化和智能化于一體的照明控制技術將應用得更為廣泛。同時,現代控制理論以及智能控制算法的研究成果與照明控制策略相結合,并將圖像處理、電力載波等技術更大程度的引入照明控制中,獲取更準確的控制效果,真正實現智慧照明。
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