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智能感应式LED路灯应用分析

上传人:侯钧元(产业分析师)

上传时间: 2011-06-02

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  照度调整型LED路灯关键在于传感器与照度调整逻辑。传感器部份,以红外线传感器感测温度,只要感测物体温度超过35℃以上,就视为人或车辆,据此“通知”控制器把路灯的亮度调高,另一种方式则是利用影像辨识技术。

  台湾工研院能环所研究指出,供车辆行驶的道路装设感应式路灯,和住家门口的感应灯不同,因为若当人车靠近时才瞬间点亮,这会造成明暗对比过大,瞬间亮起来的灯光会形成“失能眩光”,影响视力,很可能因此造成交通事故。过了交通尖峰时段,路灯只要维持1/3或1/2的照度,过了午夜几乎没车时,照度还可以调到更低,省电效益相当高。

  甚至于透过传感器,在深夜有车辆经过时,才将车辆经过位置下一盏或下一排路灯加倍电亮,过一段时间过后,传感器测不到人车就自动恢复原先设定的亮度或完全熄灭。

  可调光灯具是采用感应式路灯的先决条件,最普遍的水银灯没有调光功能,钠灯虽可调光,但调整速度缓慢,并不理想,可变换亮度、颜色的 LED灯是当前感应式路灯的首选。

  (三)色温弹性调整

  汽车平时夜间开车,头灯是白光或淡黄光,配有黄色雾灯的车辆遇到起雾,就能靠雾灯提高能见度。智能路灯亦可透过传感器,自动侦测起雾、光线和紧急事故时,弹性调整高速公路的路灯颜色

  路灯照明对生态发展的影响

  国际照明委员会CIE建议夜间住宅区窗面照度在2烛光(lux)以下,研究发现很多乡镇住宅区现况,一条街道平均会有一半以上窗面超出此照度标准,都会的商业区更严重,多半会超出20烛光。

  人类睡眠时若受光害影响,其分泌量就会缩减,这会造成失眠、偏头痛,甚至提高致癌风险。此外,大楼的灯也会混淆迁徙鸟类的方向感,不少鸟类撞死在灯火通明的建筑物上;夜里的强光不但影响夜行昆虫辨别方向的能力,还会使依靠夜行昆虫传播花粉的花,因为得不到协助而难以繁衍,结果可能导致某些植物在地球上消失,生态环境被破坏。台湾地区成大建筑系研究指出,台湾地区有农民怪罪路灯太亮,以致靠路边的稻子结不了穗,或稻穗空壳、变黑。植物会因夜晚时间的长短影响开花的早晚,像菊花是在昼短夜长的秋季开花,鸢尾花在昼长夜短的夏天绽放,这种机制称为“光周期”研究显示夜间的路灯会使水稻的成熟期延后,特别在收成期前20天~40天影响最大,所以种在公路旁的水稻生长情况都较差。日本的研究也证实,行道树长期被路灯照射,落叶和叶子变色的时间会延迟,甚至春天该开花了,却还保有秋天红叶,这是光害导致植物生态时序错乱。

  感应式路灯有助于减少光害,但实际的道路照明,问题出在路灯密度过高,夜间照明环境过亮。内政部营建署研究发现,发现商业区路灯辉度(灯泡亮度)可以减半。因此若能透过感应式智能路灯,可在非需要时降低照度,可以达到生态保育的效果。

  结语

  LED路灯取代传统路灯已经是确定的趋势,而在LED路灯上加上智能化功能则是目前值得探讨的议题。目前各厂商都已经可以制造出各种智能路灯,唯真正获得量产订单的不多,当然主要原因仍在于成本过高。LED路灯本身的建置成本已经较传统路灯高上不少,若加上智能功能,则成本更高,短期内仅能在小区域的示范区上出现。

  由于成本问题,使得感应式智能路灯的附加价值必须高到足够弥补成本上的缺点。阳春版的照度感应式路灯成本最低,其省下的电力费用需要能抵销传感器本身额外的成本,因此适用性必须视当地电费而定,电费较高区域的经济可行性较高。实时故障通报型的经济效益似乎并非太高,由于路灯的密集度高,即使单一路灯故障,周围的路灯应仍能提供一定的照度,危险性尚不至于太高。为了故障通报,必须额外增加通信模块及通信网络维护成本,所产生的额外硬件与维护成本过高,显然经济可行性不足。

  感应式路灯可以提供较传统一向式路灯更高的安全性、省电性,甚至于更好的生态环境,前提就是成本提升的可接受度。目前全球在LED照明大规模替换过程中,仍在起步阶段,因此短期内阳春型LED路灯仍将是市场主流,下一波才会是感应式路灯。唯地方政府仍可在特殊地点设置感应式路灯,重点建置,例如在多雾地区安装可调色温式路灯,在偏远地区安装照度调整式或故障通报型。

  LED路灯取代传统路灯的机会,是个商机。除了传感器之外,也有厂商提出安装无线基地台、太阳能发电、风力发电、安全监控摄影机等其他整合,变化性非常多。较佳之组合,建议以能配合都市五网结构者,成功机会较高,如交通网、安全网、通信网等等,这些应用值得未来深入探讨。

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