Thế hệ Chiếu sáng Ngoài trời Mới Giúp Kiểm soát Toàn diện

Thế hệ Chiếu sáng Ngoài trời Mới Giúp Kiểm soát Toàn diện


Hiện nay, chiếu sáng ngoài trời là một trong những ứng dụng có khả năng tiết kiệm năng lượng cao nhất. Mặc dù đã có rất nhiều phương pháp được bàn đến, nhưng trên tất cả vẫn là một giải pháp chiếu sáng thông minh. Để đáp ứng được điều này, cần có các linh kiện và phần mềm thông minh cũng như các giao diện tinh vi, được chuẩn hóa. Ronald Weber, Giám đốc Công nghiệp Toàn cầu, Tự động hóa Xây lắp và Benjamin Nelson, Giám đốc Phát triển Kinh doanh, Tòa nhà thông minh của TE Connectivity trình bày giải pháp tuân thủ Zhaga.
 
Trích dẫn từ Trung tâm Chuyên gia Hợp tác Công-Tư (EPEC) của Ngân hàng Đầu tư châu Âu: “Một lĩnh vực quan trọng để đầu tư vào tiết kiệm năng lượng đó là chiếu sáng đường phố. Đây không chỉ là cơ hội chính yếu giúp giảm đáng kể tiêu thụ điện năng, mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như loại bỏ các công nghệ gây hại cho môi trường, giảm chi phí bảo trì và giúp kiểm soát tôt hơn toàn bộ hệ thống chiếu sáng đường phố.”  

Các nhà dự báo cho rằng vào cuối năm tới, đèn LED sẽ chiếm hơn một nửa trong tất cả các hệ thống chiếu sáng đường phố. Trong một báo cáo đưa ra vào cuối năm ngoái, công ty nghiên cứu thị trường chuyên về cơ sở hạ tầng thông minh của Northeast Group dự đoán rằng, trong 10 năm tới, trên 125 quốc gia, sẽ có thêm hơn 280 triệu đèn đường LED, đạt 89% vào năm 2026.

Xu hướng chiếu sáng ngoài trời thông minh

Ngày nay, với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ điều khiển LED, bạn có thể điều chỉnh ánh sáng ngoài trời, không chỉ về thời gian trong ngày và điều kiện ánh sáng xung quanh mà còn cả thời tiết, các sự kiện và ứng dụng cụ thể. Và trên hết, chức năng bổ sung có thể được tích hợp vào ánh sáng ngoài trời để cung cấp phản hồi đến các hệ thống điều khiển trung tâm về trạng thái của từng đèn riêng lẻ để tăng cường bảo trì và tiết kiệm chi phí hiệu quả.

Nhiều nhà khai thác đang xem xét chuyển từ đèn đường với các chức năng cơ bản đến Hệ thống Quản lý Trung tâm linh hoạt hơn (CMS) giúp kiểm soát nhiều hơn, lập trình tốt hơn và hiệu quả cao hơn. Thành phố Harrisburg, PA, là một ví dụ điển hình. Kỹ sư thành phố ban đầu muốn đèn LED chỉ đơn giản là để tiết kiệm năng lượng. Thay đổi ánh sáng truyền thống bằng đèn LED có thể giúp giảm chi phí năng lượng cho chiếu sáng đến 20-30%. Nhưng kỹ sư này cũng phát hiện ra rằng việc sử dụng đèn LED với một hệ thống điều khiển thông minh được tích hợp không chỉ có thể tiết kiệm trực tiếp thông qua giảm tiêu thụ năng lượng, mà chi phí bảo trì dài hạn cũng sẽ giảm, nhờ hiệu quả trong hệ thống bảo trì mà các điều khiển cho phép.

Các thành phần chính có sẵn cho các nhà thiết kế trang trí ánh sáng ngoài trời bao gồm các hạng mục như ổ cắm điều chỉnh độ sáng; bộ phận kiểm soát hình ảnh và mái vòm cung cấp năng lượng và giao diện tín hiệu giữa thiết bị điều khiển hình ảnh thông minh và ổ cắm điều chỉnh độ sáng; cơ sở tăng cường kiểm soát chiếu sáng gắn liền với một ổ cắm điều chỉnh độ sáng tiêu chuẩn cung cấp chuyển đổi nguồn AC và nhiều nguồn điện áp DC cần thiết cho các giải pháp nút điều khiển phức tạp; đui đèn LED dễ sử dụng tích hợp các kết nối nhiệt, điện, quang học và cơ khí mang lại ánh sáng cực đỉnh, và một bệ ổ cắm, nắp bịt và các cơ sở giúp giảm sự phức tạp của dữ liệu và điều khiển cảm biến trong kiến trúc chiếu sáng đường phố bằng cách cung cấp một cấu trúc có thể nối được cho các điều khiển và cảm biến nhỏ.

Một hệ thống cấp đang phát triển trong ngành chiếu sáng công nghiệp, không giống như hiện nay đang hoạt động trong ngành ô tô. Các OEM tập trung vào năng lực cốt lõi của họ và giao việc phát triển công nghệ ngoại vi cho nhà cung cấp. Có thể nhìn thấy rõ điều này trong sự phát triển bộ chuyển đổi AC / DC để tạo ra một dòng điện hạ áp trực tiếp cho các hệ thống điều khiển LED. Cho đến gần đây, hầu hết các công ty chiếu sáng đều đang phát triển bộ chuyển đổi riêng của họ. Bây giờ, họ có thể mua một ổ cắm điều chỉnh độ sáng có tích hợp bộ chuyển đổi. Tất cả những gì mà các OEM cần phải làm là phát triển mạch điều khiển riêng của mình, sau đó có thể được kết nối với mô đun để tạo thành bộ phận cuối cùng. Điều này giúp cho OEM tiếp thị nhanh chóng một sản phẩm độc đáo được phát triển với nỗ lực kỹ thuật tối thiểu.


 Hình 1: Thế hệ Chiếu sáng Ngoài trời Mới Giúp Kiểm soát Toàn diện

Điều khiển Đèn đường linh hoạt hơn

Với đèn LED, giờ đây chúng ta có thể tạo lại và điều khiển ánh sáng một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Một ví dụ cho giải pháp cho phép điều khiển mức độ sáng mới là cảm biến (SR) sẵn sàng chuẩn kết nối cho các bóng đèn ngoài trời, được thiết kế để tích hợp cảm biến với nguồn ánh sáng LED và trình điều khiển. Nền tảng Endurance S làm giảm sự phức tạp của kiến trúc chiếu sáng đường phố bằng cách loại bỏ sự cần thiết của các mô đun phụ trợ có dây, các dây dẫn liên quan và cung cấp một giải pháp cắm tại chổ 100%. Bao gồm một ổ cắm, nắp kín, đế cắm mô-đun, và các vỏ mái vòm liên quan. Được sử dụng kết hợp với trình điều khiển SR, một mô đun cảm biến SR có thể cắm vào ổ SR - 4 cực gắn trên thiết bị cho phép điều khiển độ nhạy cao.

Một thời gian trước đây, NEMA và ANSI cùng nhau phát triển một tiêu chuẩn xung quanh một chổ cắm phù hợp trên đầu của đèn đường. Thông thường chỉ có quang bào được gắn vào, do đó, ánh sáng sẽ bật và tắt theo điều kiện ánh sáng xung quanh, nhưng bây giờ, các hộp điều khiển ngày càng tinh vi được lắp đặt. Một số núm vặn NEMA cung cấp một mức chức năng cao hơn nhiều trong mô-đun điều khiển hình ảnh. Ánh sáng có thể mờ, màu sắc có thể được sửa đổi, và thậm chí nó có thể nhấp nháy.

Trong phát triển tiên tiến tại TE là cơ sở nâng cao tính bền vững của LUMAWISE, nhằm tạo ra một nền tảng để phát triển nhanh và sản xuất các giải pháp kiểm soát chiếu sáng đường phố và ngoài trời đáp ứng các tiêu chuẩn của Hiệp hội các nhà sản xuất Điện Quốc gia (NEMA) Viện tiêu chuẩn (ANSI). Cung cấp nguồn điện xoay chiều và nguồn điện một chiều cần thiết cho các giải pháp nút điều khiển phức tạp, cho phép các nhà thiết kế có thêm thời gian để tập trung vào các tính năng bổ sung giá trị. Nó kết hợp một kiến trúc cơ học ANSI tuân thủ để tái sử dụng thiết kế và mô đun trong các sản phẩm điều khiển ánh sáng. Các ứng dụng này được sử dụng trong điều khiển ánh sáng đường phố và đường hầm, quản lý chiếu sáng ngoài trời thương mại và trường học, mạng lưới kiểm soát thành phố thông minh và trong kết nối mạng lưới thông minh với các thành phố thông minh.

Cùng với nhiều phát triển khác, các phát minh này đang giúp cải thiện đáng kể kiểm soát mà chúng ta có được qua hệ thống chiếu sáng. Chúng ta có thể đặt ánh sáng, không chỉ tại vị trí chính xác mà còn tại thời điểm chính xác. Nhưng còn rất nhiều điều nữa có thể được thực hiện. Tương lai không quá xa trong một thành phố thông minh, khi xe cấp cứu đi đến chỗ khẩn cấp, đèn đường sẽ thay đổi cường độ hoặc thậm chí là màu sắc để hiển thị trình điều khiển nhanh nhất. Các giới hạn của những gì có thể được thực hiện với màu sắc ánh sáng và cường độ luôn được mở rộng.

Các COB đa dụng hơn

Các bộ khuếch đại đa chức năng (COB) hiện có sẵn có thể tạo thành cốt lõi của hệ sinh thái cố định bằng cách kết hợp khả năng kết nối điện, cơ, nhiệt, và quang học. Ngoài việc kết nối với đèn LED COB mà không có dấu hàn, chúng có thể kết hợp một số thành phần điều khiển lõi. Do đó, chúng có thể đẩy nhanh thời gian đưa ra thị trường, giảm thiểu chi phí áp dụng, tạo thuận lợi cho việc tích hợp và nâng cao hiệu quả lắp ráp khi so sánh với các phương pháp truyền thống của LED.

Mở rộng khả năng của LED ngoài khả năng chiếu sáng đơn giản

Khi chúng ta quen thuộc hơn với đèn LED trong chiếu sáng, chúng ta sẽ có thể cải tiến hơn về thiết kế và chức năng, chúng ta có thể bắt đầu xem xét phát triển tiềm năng của chúng lên tầm cao hơn. Ví dụ, bây giờ có thể sử dụng đèn LED để truyền dữ liệu tầm nhìn thẳng an toàn cao.

Các bãi đỗ xe có thể kết nối với đèn đường gần đó, sử dụng khả năng điều biến tốc độ rất cao, có thể truyền tải thông tin tới các nhân viên trong khu phố - xin lỗi mọi người - xe hơi đã quá tải thời gian quy định. Hoặc, hơn thế nữa, họ có thể cung cấp dữ liệu chính xác hơn nhiều so với ngày thường có sẵn trên các chỗ đỗ xe hiện có.

Trên thực tế, hình thức "bãi đậu xe thông minh" đã được triển khai trong hệ thống giám sát bãi đậu xe lớn nhất thế giới - tại Moscow, nơi đã được cải thiện hơn ¼ tình trạng tắt nghẽn kể từ khi lắp đặt. Có nhiều phát triển đáng kể khác ở các thành phố lớn ở Nga và Trung Quốc.
 

Hình 2: Đèn mờ có thể xoay hoàn toàn, đế và vòm điều khiển hình ảnh
 

Hình 3: Mô đun các ứng dụng chiếu sáng đường phố thông minh hơn 

Tiêu chuẩn mới của đèn LED

Vài năm qua, các kỹ sư và kiến trúc sư hệ thống tại các nhà cung cấp linh kiện hàng đầu đã và đang làm việc với các cộng sự để tạo ra một tầm nhìn về kiến trúc chiếu sáng đường phố mới. Điều quan trọng cần xem xét là tiềm năng của kiến trúc mới và các chức năng mới để giúp tạo ra giá trị cho các nhà phát triển, người cài đặt và người sử dụng ánh sáng ngoài trời, trong khi thực hiện chuyển từ ánh sáng đường phố được lập trình riêng sang CMS.

Cho đến gần đây, các nhà thiết kế hầu hết chỉ có thể lựa chọn các dòng sản phẩm tiêu chuẩn NEMA / ANSI, đơn giản bởi vì không tồn tại một tiêu chuẩn cụ thể nào khác, thậm chí cả Châu Âu. Bây giờ, có một giải pháp kết nối mới cho chiếu sáng đường phố LED, và một tiêu chuẩn Châu Âu mới cho các bóng đèn ngoài trời.

Một giải pháp kết nối nhỏ gọn cho chiếu sáng đường phố LED có tính linh hoạt cao hơn trong thiết kế đèn chiếu sáng và kiến trúc chiếu sáng đường phố là LUMAWISE Endurance S. Bởi vì nó có khả năng nâng cấp, nên có thể nâng cấp các loại đèn hiện có một cách đơn giản và nhanh chóng.

Một giao diện chuẩn giữa nắp đậy và mô đun hoặc nắp kín sử dụng miếng đệm đơn tích hợp có thể chứa và đóng kín cả bộ đèn, mô đun sử dụng cùng một giao diện kết nối cho hệ thống quản lý trung tâm 40 mm hoặc 80 mm. Điều này cho phép các mô đun khác nhau được trao đổi và nâng cấp chỉ trong một vài giây, mà không cần phải cách điện cô lập cực đèn.

Sản phẩm mới đã được phát triển cùng với một số đối tác để đảm bảo có một hệ thống hoàn chỉnh, bao gồm trình điều khiển và nút điều khiển cụ thể. Quan hệ đối tác này cũng hợp tác với Zhaga Consortium, một tổ chức ngành công nghiệp chiếu sáng toàn cầu, tiêu chuẩn hóa các thành phần của bóng đèn LED, bao gồm các thiết bị chiếu sáng LED, mô-đun LED, mảng LED, bộ giữ và bộ điều khiển điện tử (trình điều khiển LED) và các hệ thống kết nối phù hợp.

Zhaga mô tả một hệ thống kết nối phù hợp cho các bộ đèn ngoài trời thông minh trong cuốn Book 18, hiện đang ở dạng nháp, định nghĩa một giao diện chuẩn giữa một đèn LED ngoài trời và một môđun cảm biến / giao tiếp nằm bên ngoài bóng đèn. Mô đun kết nối với trình điều khiển và hệ thống điều khiển LED, thông thường có thể cung cấp đầu vào trong khi liên lạc với các loại đèn khác trong mạng. Giao diện chuẩn được định nghĩa trong Zhaga Book 18 cho phép lắp đặt các bóng đèn LED ngoài trời trong tương lai, có thể dễ dàng nâng cấp với khả năng cảm ứng và thông tin liên lạc thông minh.

Tầm nhìn và Kết luận

Các giới hạn cho chức năng trong các hệ thống chiếu sáng ngoài trời LED tiếp tục mở rộng. Bộ thu phát vô tuyến cho phép các đèn riêng lẻ được tích hợp vào mạng. Bộ cảm biến có thể giám sát lượng tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ chung của từng đèn, nếu có vấn đề nào đó sẽ bị gắn cờ. Chiếu sáng LED ngoài trời bây giờ trở thành một phần của hệ thống kiểm soát môi trường toàn thành phố.xv
Có rất nhiều điều nữa có thể được thực hiện. Trong thành phố thông minh của tương lai không quá xa, khi xe cấp cứu đi đến chỗ khẩn cấp, đèn đường sẽ thay đổi cường độ hoặc thậm chí là màu sắc để hiển thị trình điều khiển nhanh nhất. Các giới hạn của những gì có thể được thực hiện với màu sắc ánh sáng và cường độ đang dần dần lạc hậu. Đèn đường sẽ không còn chỉ là đèn đường. Chúng sẽ trở thành các nút trong một thành phố thông minh, nhạy cảm.

Bất cứ nơi nào có con người sống, làm việc và tụ tập thì sẽ có nhu cầu ánh sáng ngoài trời. Và do đó có cảm nhận các ứng dụng để làm cho ánh sáng đó phù hợp hơn và đáp ứng nhu cầu của con người. Trong ánh sáng đường hầm, cảm biến có thể theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, và có thể được sử dụng trong các hệ thống vòng kín kiểm soát luồng không khí. Thậm chí có thể nhận được cảnh báo sớm về hỏa hoạn bùng phát nếu đà tăng đột biến.

Hãy tưởng tượng toàn bộ thành phố với một hệ thống chiếu sáng nối mạng được kích hoạt với cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Sẽ có thể đánh giá môi trường khí hậu ở các khu vực địa phương trong thành phố để thích ứng cho phù hợp.

Ví dụ, bộ cảm biến sẽ có thể nhận diện các khu vực lưu thông khí ứ đọng, cho phép các nhà quản lý thành phố đưa ra cảnh báo môi trường nhanh hơn bao giờ hết và hy vọng tránh được một loạt các vấn đề liên quan đến sức khoẻ cho người dân thành phố.

Đối tác

Doi tac 1
Đối tác 2
Đối tác 3
Đối tác 4