基于光纤导光的自动采光照明装置设计与实现

文章提出一种由自动跟踪聚光装置采光,由大芯经聚合物光纤PMMF进行光传输而实现的太阳能室内照明系统.给出了系统的基本性能指标及部分测试结果.初步实验数据表明,在一般日照条件下,光纤灯对照明区域提供的照度数值符合使用要求.     

长隧道入口白天加强照明段长度优化

我国现行隧道通风照明标准虽对入口段照度提出要求,但相关参数过于粗糙,在实践中亦未按照规范要求进行阶梯式下降进行加强照明。为使高速公路隧道入口段加强照明满足驾驶人暗适应需求,选用31名被试进行昼间暗适应时间测定试验。被试在昼间自然光环境照度下充分适应后,进入隧道照明灯具创造的不同低照度环境中。通过视标识认时间记录,标定不同驾驶人在不同照明条件下暗适应时间。运用统计分析方法,获得不同隧道环境照度下驾驶人暗适应时间,并计算加强照明各段最优长度。结果表明:在现有隧道昼间入口加强照明条件下,加强段各阶梯长度过短,无法保证驾驶人的视觉顺适过渡;需依据驾驶人在不同照度环境下暗适应时间,结合行车速进行各段长度计算。本文提出加强照明段各阶梯长度值,在现有照度条件下,可保证驾驶人的充分暗适应时间。     

大型LED双面广告灯箱矢量设计方法

针对发光二极管(LED)广告灯箱近距离、大面积、非对称照明的特点,提出一种基于配光曲线的LED广告灯箱反射面矢量设计方法.根据目标面照度分布要求,对比添加反射面前的目标面照度变化,得到满足均匀照明的广告灯箱配光曲线.使用剪裁法确定反射面的斜率,建立直射光线和反射光线的有效叠加和补偿,实现均匀照明的要求.运用LightTools软件对设计进行模拟仿真,结果表明:目标照度均匀度达到85%,能量利用率超过80%.     

客运站候车室照明舒适度研究

通过对中国典型城市(哈尔滨、北京、上海、长沙)火车站候车室的照度值测量,同时对候车室内旅客进行照明舒适度的调查,统计分析旅客在不同照度下的照明舒适度感受,利用模糊数学方法计算出候车室的阴暗度域限值.结合参照单位分析法(Ridit)对照度值进行探讨,对标准组的平均参照值进行了计算.数据分析表明,候车室照度的阴暗度阈限值为92.3 lx.候车室照度标准值取113.6～73.2 lx之间,平均Ridit值最靠近0.5所对应的照度值为80 lx,能够满足旅客对火车站候车室照明舒适度的要求.     

不同LED照明参数对老年人心电生理响应的影响

光的非视觉生物效应与人体健康密切相关,随着LED在室内照明中的广泛应用,LED照明与人体生理健康的关系也日益重要.心电图(ECG,electrocardiograph)是生理参数的主要表征之一.针对LED照明,以3种色温(3000、5000、6500 K)、5种照度(300、500、750、1000、1500 lx)为主要变量,研究不同光照时长(10、20 min)下,老年人心电指标对光响应的情况.结果显示,照度、色温等光照参数的主效应对老年人的ECG无显著影响,但照度和色温的交互作用对老年人的ECG影响显著.其中,3000 K和10001x的交互作用对P波时间和T波时间影响最大;6500 K和15001x的交互作用影响最小;5000 K和7501x的交互作用对PR间期影响最大,6500 K和5001x的交互作用影响最小.但较短光照时长下,老年人的ECG变化不明显.因此,有必要探讨更长时间(1h及以上)光照下,老年人的心电生理响应情况,从而为老年人健康照明参数的确定提供依据.     

雾霾天气情况下的智能路灯分级调控系统

随着我国经济的发展,交通发展对道路照明要求越来越高,夜间良好的照明会降低交通事故率,而雾霾天气事故率会增加20%。所以本文对雾霾天气情况下的路面可见度进行系统的分析,根据照度计将雾霾分为不同的等级,并利用对不同光色温、照度的调整,找到相应雾霾浓度对应最合适的参数,使路面可见度达到照明要求。研究结果表明:随着照度和色温的不断上升,路面可见度也会越来越高。并提出降低雾霾天气情况下的交通事故率路灯优化控制方案,研究结果能够为路灯的节能设计提供技术支撑。     

大型商场照明设计探讨

本文以长春市亚泰富苑购物中心为例,针对大型商场的照度标准、工程实例照度、实测数据等进行综合分析比较,并在此基础上对商场照明设计的基本要求、主要指标、照明方式、照明供电作深入探讨。     

道路最优照明的研究

通过对道路照明问题中的照度分析,从不同的角度对一盏灯及多盏路灯的照明优化进行了研究,并应用matlab计算出最优照度下的路灯的最佳高度,从而为在道路照明中节能降耗提供了理论依据.     

中国画陈列室的视觉环境研究

光辐射对于中国画可以产生严重的危害,为了保存这些艺术珍品,应尽可能地降低展品上的照度,但是给人观赏又不能让画幅和视觉环境显得昏暗或模糊不清。作者进行了一系列主观评价实验,应用语意差别量表和因子分析,找出了中国画陈列的视觉环境的最佳照明条件。结论为: 1.画幅上的最佳照度为50lx,范围为30-100lx。陈列室的空间光分布要求平均柱面照度/画幅照度((?)/E)比为0.15,范围为0.12—0.20。画幅和环境照明建议采用白炽灯作为光源。2.当使用荧光灯时,画幅照度和平均柱面照度/画幅照度比宜采用较大值。     

室内智能舒适照明控制策略研究

根据工作面照度、邻近区域照度、背景区域照度、工作面均匀度和邻近区域均匀度5个主要因素,建立了视觉评估指标模糊系统模型.针对实际照明需求情况,综合考虑室内照明的整体效果和个性化需求,提出了基于粒子群优化的室内灯具亮度控制策略.通过最大化室内照明系统的视觉效果和节能的综合目标函数,优化控制灯具亮度,达到室内照明舒适、方便并且节能的目的.将灯具布置分为整体和局部照明两种,根据照明需求和人员分布,对灯具亮度控制策略进行仿真研究,结果表明,该方法可以实现节能与舒适的综合最优.     

主城区人行交通道路照明质量评价指标

采用客观与主观相结合的实验方法对重庆市主城区的部分人行道照明进行了实测,通过对大量测试信息的处理及分析,证明了半柱面照度应是人行道照明评价的最佳参数,并指出了现行人行道照明标准中评价指标的不足之处.研究中首次将计算机灰阶分离方法用于夜间行人面部特征的分析,从而得出立体感指标的适用范围和应用条件.该研究为人行道照明评价指标的制定提供了实验依据及科学的方法.     

发光亮度随环境改变的LED照明

高亮度白光LED的发明,使照明领域发生了重大变化.白光LED以其节能、环保和长寿命的特点成为了最有前途的照明灯.在照明领域白光LED成为增长最快的市场之一.文中介绍了LED的发展及其在照明领域的应用,LED在使用时的电流与电压变化情况,以及驱动和连接的方法.在使用白光LED灯照明时,由于环境中其他光源的影响,被照亮区域的照度不稳定,使人们容易视觉疲劳,本设计要达到的目的就是能够让白光LED灯可以自动调节亮度从而使被照亮区域的照度值稳定.所以设计了发光亮度可随环境改变的白光LED照明灯.采用反馈电路实现白光LED的自动调节,通过电位器实现对稳定照度的调节.制作出了满足此设计要求的白光LED的驱动和反馈控制电路,并对其性能进行测试和分析.     

日光照明室内照度动态计算方法

为了减少人工照明的耗电量,预测房间日光照明潜力,介绍了一种日光照明室内照度动态计算简便方法.它利用修正的Tragenza的房间平均照度模型,根据房间尺寸,窗户朝向、尺度,遮阳设施、材料反射系数、相邻建筑间相对位置,以及逐时太阳辐射数据和光热转换系数等来预测房间动态照度,进而计算日光照明潜力.通过用Visual Basic语言将该计算方法编入计算程序,对北京地区日光照明进行了实例分析,预测出5种常用遮阳装置下的建筑室内日光照明节能潜力.结果表明,该方法可以用来计算不同遮阳设施类型的窗户系统的建筑室内逐时有用日光照度,对规划设计阶段的建筑进行照明节能潜力的预测.     

城区照明光环境的立体感照明质量指标

为了寻找在低照度的城区照明中能准确反映行人真实外表及自然程度的立体感造型指标,分析了垂直面照度与半柱面照度比值、垂直面照度与水平面照度比值、平均柱面照度与水平面照度比值三个常用的立体感评价指标,并对重庆三峡广场步行街的这三个立体感评价指标进行了测量计算。结果表明,垂直面照度与水平面照度比值和平均柱面照度与水平面照度比值的变化规律相似,均是随测点位置的改变而改变,并在两灯之间步行街轴向的中部达到最大值,垂直面照度与半柱面照度比值随测点位置的变化较小,更适合作为城区照明光环境的立体感照明质量评价指标。     

室内照明调光控制系统中墙面传感器布置方法

为解决室内照明调光控制系统中,放置在工作面上的照度传感器易受办公物品、人体活动等遮挡,从而不能使系统准确调光的问题,基于墙面与工作面照度的比例关系模型,提出了室内照度变化传递比的概念以及由墙面设置照度传感器替代工作面照度传感器的方法.该方法的关键是确定当光通量变化时,墙面垂直照度与工作面水平照度间的照度变化传递比.笔者通过仿真和实验手段研究了传感器在墙面上布置时,传感器与被调光源的方位关系对照度变化传递比的影响,得出了适用于办公和阅览场所调光系统照度传递比的两个约束条件.满足该约束条件即可获得室内墙面传感器的有效放置位置及所需数量.通过墙面照度传感器设置方法在教室照明调光控制系统中的应用,证明了该方法的有效性.     

基于光通传递函数矩阵的照度比例模型

考虑照明调光控制系统中在工作面上设置的照度传感器容易受到办公文件、人体等的遮挡而使控制系统误动作,以光通传递函数为基础,建立光通传递函数矩阵,分别提出基于光通传递函数矩阵的单光源和多光源照度比例模型,并采用最小二乘法对比例模型的参数进行估计.现场测试表明,采用该模型计算照度与实测相比较一致性较好,基于该模型的照度传感器设置方法,不但可以减小线路敷设的麻烦,还可以有效解决在工作面上设置传感器时,由于办公文件等的遮挡而导致的系统误动作.     

基于PLC的工业仓库照明智能控制系统设计

现代化的工业仓库照明系统在智能性、节约能源等方面的要求越来越高.本文介绍了一种基于PLC的工业仓库照明控制系统设计方案.系统选用西门子公司的S7300系列可编程控制器并扩展I/O模块,并配置照度模块和红外检测模块,设计了基于模糊专家规则照明智能控制算法.该系统采用模块化结构设计,控制系统结构简单,外部线路简化,便于改进和扩充,可以满足工业仓库智能照明控制的要求,以达到节能目的.     

极低照度下彩光LED对人体心电图的影响

基于生物节律因子的理论,运用控制变量的实验方法,使用低照度彩光LED照射被测试人员,记录人体心电图数据,研究非视觉生物效应中低照度下不同颜色LED灯对人体生理作用的影响,发现:低照度下光源对于人体的心电图有一定影响;照明光源的波长影响人体心脏心电图参数,蓝光明显加快人体心率,红光和绿光对心室除极与复极的时间影响较大;3种光源下心室除极与复极时间校正值均有所增加.     

终南山隧道非充分动态照明环境特性分析

以隧道内的静态照明值作为进行隧道光环境设计的依据,并不能真正体现出驾驶员在行车状态下的动态视觉照明环境。通过对6条隧道(单向)的照明状况调查发现,隧道的实测照度均较大程度低于《规范》设计照度,这种照明环境称之为非充分照明环境。通过对终南山隧道的实测动态照明数据进行数理统计得出:终南山隧道内实际动态照明强度明显偏小,处于显著的非充分照明状态;隧道入口段动态照明受速度影响小,中间段和出口段受行车速度影响明显;车内外照度差随着速度的增加有增大的趋势。     

布灯方式对隧道照明的影响

为了研究布灯方式对隧道照明的影响,采用照明设计软件DIALux设计了隧道模型。在隧道模型里,分别按对称布灯方式、交错布灯方式和中央布灯方式建立了照明系统,使用相同的LED灯具,进行了仿真试验。试验结果表明,中央布灯方式的路面照度、亮度及亮度均匀度最高,照明效果最好,交错布灯方式优于对称布灯方式。在满足路面照度、亮度及路面亮度均匀度要求的前提下,中央布灯方式可以使用较小功率的灯具,从而节省电能。