Εφαρμογές και πλεονεκτήματα των φωτοηλεκτρικών αισθητήρων οδικών φωτισμών

   Φωτοκύτταρο αισθητήρα Φωτιστικό δρόμουαποτελείται κυρίως από αισθητήρα φωτοκυττάρου, ελεγκτή και φωτιστικό δρόμουκαι άλλα μέρη. Η αρχή λειτουργίας του είναι η χρήση του αισθητήρα φωτοκυττάρου για την ανίχνευση της έντασης των αλλαγών του περιβαλλοντικού φωτός, τη μετατροπή του φωτεινού σήματος σε ηλεκτρικά σήματα, ο ελεγκτής σύμφωνα με το ηλεκτρικό σήμα για τον έλεγχο του φωτός και της φωτεινότητας του φωτιστικού δρόμου, ως εξής:

   1. Αντίληψη φωτός: Οι αισθητήρες φωτοκυττάρων είναι τα «μάτια» των φώτων του δρόμου, χρησιμοποιώντας συνήθως εξαρτήματα όπως φωτοαντιστάσεις, φωτοδίοδοι ή φωτοτριοδίοι. Αυτά τα εξαρτήματα είναι πολύ ευαίσθητα στο φως και όταν το περιβαλλοντικό φως χτυπά τον αισθητήρα φωτοκυττάρου, η εσωτερική ηλεκτρονική δομή θα αλλάξει, με αποτέλεσμα μια αντίστοιχη αλλαγή στην τιμή αντίστασης ή στην τιμή ρεύματος. Για παράδειγμα, μια φωτοαντίσταση έχει χαμηλότερη αντίσταση όταν το φως είναι καλό και υψηλότερη αντίσταση όταν το φως είναι χαμηλό. Οι φωτοδίοδοι και οι φωτοτριοδίοι δημιουργούν διαφορετικές ποσότητες ρεύματος ανάλογα με την ένταση του φωτός.
   2. Μετατροπή και επεξεργασία σήματος: Αφού ο αισθητήρας φωτοκυττάρου μετατρέψει το αντιληπτό οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό σήμα, το σήμα μεταδίδεται στον ελεγκτή. Ο ελεγκτής είναι συνήθως ένας μικροεπεξεργαστής ή ένας υπολογιστής με ένα μόνο τσιπ, ο οποίος έχει ενσωματωμένα συγκεκριμένα προγράμματα και αλγορίθμους για την ανάλυση και επεξεργασία των εισερχόμενων ηλεκτρικών σημάτων. Ο ελεγκτής συγκρίνει το λαμβανόμενο ηλεκτρικό σήμα με ένα προκαθορισμένο όριο για να καθορίσει εάν η ένταση του τρέχοντος περιβαλλοντικού φωτός πληροί τις συνθήκες για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του φωτός του δρόμου.

   3. Έλεγχος φωτισμού δρόμου: Σύμφωνα με τα αποτελέσματα επεξεργασίας του ελεγκτή, όταν η ένταση του περιβαλλοντικού φωτός είναι χαμηλότερη από το προκαθορισμένο όριο ανοίγματος, ο ελεγκτής θα εκδώσει οδηγίες για το άνοιγμα του φωτιστικού δρόμου μέσω του κυκλώματος κίνησης και θα ελέγξει τη φωτεινότητα του φωτιστικού δρόμου όπως απαιτείται. Εάν η ένταση του περιβαλλοντικού φωτός είναι υψηλότερη από το προκαθορισμένο όριο τερματισμού, ο ελεγκτής θα εκδώσει μια εντολή τερματισμού για να απενεργοποιήσει το φωτιστικό δρόμου. Σε ορισμένα φώτα δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου με λειτουργία ρύθμισης της έντασης, ο ελεγκτής θα ελέγχει επίσης με ακρίβεια τη φωτεινότητα των φώτων του δρόμου ρυθμίζοντας το ρεύμα εξόδου ή την τάση του κυκλώματος κίνησης σύμφωνα με την ειδική ένταση του περιβαλλοντικού φωτός και άλλους σχετικούς παράγοντες (όπως η κυκλοφορία, η ώρα κ.λπ.) για την επίτευξη έξυπνης λειτουργίας ρύθμισης της έντασης.

   Φωτιστικό δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου με τα έξυπνα, ενεργειακά αποδοτικά και άλλα χαρακτηριστικά του, χρησιμοποιείται ευρέως σε αστικούς δρόμους, αυτοκινητόδρομους, βιομηχανικά πάρκα και άλλα σκηνικά, στην εξοικονόμηση ενέργειας, τον έξυπνο έλεγχο και άλλες πτυχές της αριστείας, με τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

   1. Αποδοτικό και εξοικονόμηση ενέργειας
   Φωτισμός κατά παραγγελία: Οι αισθητήρες φωτοκυττάρων μπορούν να ανιχνεύσουν την ένταση του περιβαλλοντικού φωτός σε πραγματικό χρόνο. Όταν το περιβαλλοντικό φως είναι επαρκές, όπως κατά τη διάρκεια της ημέρας, το φως του δρόμου σβήνει αυτόματα, αποφεύγοντας την περιττή κατανάλωση ενέργειας. Όταν το φως είναι σκοτεινό, όπως τη νύχτα ή τις συννεφιασμένες μέρες, το φως του δρόμουανάβει αυτόματα και λειτουργεί κανονικά. Αυτός ο ακριβής έξυπνος έλεγχος μειώνει σημαντικά τον αναποτελεσματικό χρόνο φωτισμού των φώτων του δρόμου, μειώνοντας έτσι σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας, σε σύγκριση με τον τρόπο λειτουργίας των παραδοσιακών φώτων του δρόμου που είναι πάντα ανοιχτά. ​
Έξυπνη ρύθμιση της έντασης: Ορισμένα προηγμένα φώτα δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου έχουν επίσης λειτουργίες ρύθμισης της έντασης. Σύμφωνα με την πραγματική φωτεινότητα του περιβάλλοντος και την κυκλοφορία και άλλους παράγοντες, το φως του δρόμου μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα τη φωτεινότητα φωτισμού. Αργά τη νύχτα, όταν η κυκλοφορία και η ροή των ανθρώπων είναι μικρές, η κατάλληλη μείωση της φωτεινότητας του φωτιστικού δρόμου μπορεί όχι μόνο να εξασφαλίσει τις βασικές ανάγκες φωτισμού, αλλά και να εξοικονομήσει περαιτέρω ενέργεια. Σύμφωνα με σχετικές μελέτες, τα φώτα δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου με λειτουργία ρύθμισης της έντασης μπορούν να εξοικονομήσουν 30%-60% ενέργεια από τα συνηθισμένα φώτα δρόμου. ​
   2. Παράταση της διάρκειας ζωής
   Μείωση των συχνών επιπτώσεων μεταγωγής: Η μέθοδος χρονικού ελέγχου των παραδοσιακών φώτων του δρόμου μπορεί να αναγκάσει το φως του δρόμου να ανοίξει ή να κλείσει σε ακατάλληλη στιγμή και η συχνή λειτουργία μεταγωγής θα προκαλέσει μεγάλη επίδραση ρεύματος σε βασικά εξαρτήματα όπως η λάμπα και το έρμα, επιταχύνοντας τη γήρανση των εξαρτημάτων και μειώνοντας τη συνολική διάρκεια ζωής του φωτιστικού δρόμου. Το φως του δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου ελέγχει αυτόματα τον διακόπτη σύμφωνα με το περιβαλλοντικό φως, αποφεύγει την περιττή συχνή μεταγωγή, μειώνει την επίδραση του ρεύματος, κάνει την κατάσταση λειτουργίας των εξαρτημάτων του φωτιστικού δρόμου πιο σταθερή και παρατείνει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής του φωτιστικού δρόμου. ​
   Βελτιστοποίηση της κατάστασης λειτουργίας: Επειδή το φως του δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου μπορεί να ρυθμίσει τη φωτεινότητα σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες και να μειώσει τη λειτουργία ισχύος χωρίς πλήρη φωτεινότητα, το φως του δρόμου βρίσκεται σε μια σχετικά εύκολη κατάσταση λειτουργίας τις περισσότερες φορές, μειώνοντας τη φθορά των εξαρτημάτων, παρατείνοντας περαιτέρω τη διάρκεια ζωής του φωτιστικού δρόμου και μειώνοντας το κόστος συντήρησης και αντικατάστασης του φωτιστικού δρόμου. ​
   3. Βελτίωση της ποιότητας φωτισμού
   Προσαρμογή σε πραγματικό χρόνο στο περιβάλλον: Οι αισθητήρες φωτοκυττάρων μπορούν να αντιληφθούν γρήγορα και με ακρίβεια τις αλλαγές στο περιβαλλοντικό φως, είτε πρόκειται για ξαφνικά σύννεφα που εμποδίζουν τον ήλιο, είτε για τον ουρανό που σκοτεινιάζει σταδιακά τη νύχτα, τα φώτα του δρόμου μπορούν να ανταποκριθούν έγκαιρα, να ρυθμίσουν γρήγορα την κατάσταση φωτισμού και να παρέχουν συνεχή και σταθερό φωτισμό για τον δρόμο. Αυτή η ικανότητα προσαρμογής στο περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο αποφεύγει αποτελεσματικά την οπτική δυσφορία που προκαλείται από τις μεταλλάξεις του φωτός, παρέχοντας ένα ασφαλέστερο και πιο άνετο περιβάλλον φωτισμού για πεζούς και οχήματα. ​
Εξάλειψη των σκοτεινών γωνιών φωτισμού: Με την ορθολογική διάταξη της θέσης των αισθητήρων φωτοκυττάρων και των φώτων του δρόμου, μπορεί να επιτευχθεί ακριβής έλεγχος των αναγκών φωτισμού σε διαφορετικές περιοχές του δρόμου. Για ορισμένες γωνίες, διασταυρώσεις και άλλα μέρη που είναι επιρρεπή σε σκοτεινές γωνίες φωτισμού, τα φώτα δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου μπορούν να αυξήσουν τη φωτεινότητα φωτισμού σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση, να εξασφαλίσουν το εφέ φωτισμού αυτών των βασικών περιοχών, να βελτιώσουν τη συνολική ποιότητα φωτισμού του δρόμου και να μειώσουν τον κίνδυνο τροχαίων ατυχημάτων. ​
   4. Εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση
   Εύκολη εγκατάσταση: Η διαδικασία εγκατάστασης του φωτιστικού δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου είναι σχετικά απλή. Ο αισθητήρας είναι συνήθως μικρού μεγέθους, εύκολος στην εγκατάσταση στην κατάλληλη θέση του στύλου του φωτιστικού δρόμου και εύκολος στη σύνδεση με το σύστημα ελέγχου του φωτιστικού δρόμου. Σε σύγκριση με ορισμένα πολύπλοκα έξυπνα συστήματα φωτισμού, δεν υπάρχει ανάγκη να τοποθετηθεί μεγάλος αριθμός πρόσθετων γραμμών ελέγχου, γεγονός που μειώνει τη δυσκολία κατασκευής και το κόστος κατά τη διαδικασία εγκατάστασης, συντομεύει τον χρόνο εγκατάστασης και βελτιώνει την απόδοση εγκατάστασης. ​
   Αποτελεσματική συντήρηση: Επειδή το ποσοστό αστοχίας του φωτιστικού δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου είναι σχετικά χαμηλό και το έξυπνο σύστημα ελέγχου του μπορεί να παρακολουθεί την κατάσταση λειτουργίας του φωτιστικού δρόμου σε πραγματικό χρόνο, μόλις συμβεί η βλάβη, μπορεί γρήγορα να εντοπίσει το πρόβλημα και το προσωπικό συντήρησης μπορεί να πραγματοποιήσει στοχευμένη συντήρηση, η οποία μειώνει σημαντικά τον χρόνο συντήρησης και βελτιώνει την αποτελεσματικότητα του έργου συντήρησης. Ταυτόχρονα, η μεγάλη διάρκεια ζωής μειώνει επίσης τον φόρτο εργασίας συντήρησης της συχνής αντικατάστασης εξαρτημάτων φωτισμού δρόμου. ​
   5. Προστασία του περιβάλλοντος και βιωσιμότητα
   Μείωση των εκπομπών άνθρακα: Η ενεργειακά αποδοτική φύση του φωτιστικού δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου σημαίνει ότι οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που παράγονται κατά τη διαδικασία παραγωγής ενέργειας μειώνονται αντίστοιχα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια μεσαίου μεγέθους πόλη, εάν ένας ορισμένος αριθμός παραδοσιακών φώτων δρόμου αντικατασταθεί με φώτα δρόμου με αισθητήρα φωτοκυττάρου, ένας μεγάλος αριθμός εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να μειωθεί κάθε χρόνο, γεγονός που έχει θετική σημασία για τον μετριασμό της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής και είναι σύμφωνο με την έννοια της προστασίας του περιβάλλοντος της βιώσιμης ανάπτυξης. ​
Διατήρηση των πόρων: Η μείωση της συχνότητας αντικατάστασης και των αναγκών συντήρησης των φώτων του δρόμου σημαίνει ότι στη διαδικασία παραγωγής και μεταφοράς των φώτων του δρόμου και των εξαρτημάτων τους, η κατανάλωση πρώτων υλών, υδάτινων πόρων και ενέργειας μειώνεται επίσης αντίστοιχα, γεγονός που βοηθά στην επίτευξη αποτελεσματικής χρήσης και διατήρησης των πόρων και προωθεί την ανάπτυξη των αστικών συστημάτων φωτισμού σε μια πιο φιλική προς το περιβάλλον και βιώσιμη κατεύθυνση.