教室黑板灯照明设计及眩光研究

教室黑板照明目的是提供良好的视觉光环境,保证教师和学生能够轻松地在黑板上书写,阅读黑板上内容.良好的黑板照明要保证垂直面的照度高,均匀度好,并且安放在合适的位置,不会产生不舒适的眩光.依据一般黑板灯具的配光,综合考虑黑板照明的照度水平,均匀度以及眩光等参数,进行推导、计算,并且通过计算机模拟,得到较为良好的照明环境,对于黑板照明设计具有指导作用.     

LED隧道灯透镜的全偏光设计

运用非成像光学理论,基于LED能量网格划分的方法设计了一种全偏光的LED隧道灯透镜。该设计方法不仅具有传统偏光透镜中能量利用率高的优点,并且在保持高亮度均匀度的前提下,能有效地降低道路照明中眩目的影响。在照明分析软件DtALux中验证了该透镜,其配光曲线实现了UE=0．88,UO=0．86,UL=0．91,TI=6的良好照明效果。     

基于LED道路照明的偏光透镜设计

基于非均匀网格划分法设计了一种用于LED道路照明的偏光透镜。该透镜能够把LED发出的光线更多地投射在路面上。这种偏光透镜设计减少了道路外的光污染,同时有效提高了路面的光线利用率。在光学软件Lighttools的模拟中,测得整个光学系统照度均匀度为77.6%。并且充分考虑材料的吸收损失和界面的反射损失后,光能利用率高达84.5%。在照明仿真软件Dialux中对该偏光透镜的配光曲线IES模型导入后在模拟道路中进行计算仿真,得到其亮度总均匀度为0.74,并且眩光限制阈值增量控制在9%。所以,该偏光透镜的亮度均匀度、照度均匀度及眩光控制等指标都很好地满足了我国《城市道路照明设计标准》的要求。     

复眼透镜陈列在LED透镜设计中的应用研究

本文主要介绍了LED透镜设计中复眼透镜阵列的结构分析以及其设计方法,通过论分析并利用Tracepro光学模拟软件进行仿真模拟,详细阐述了复眼透镜在LED透镜设计中的应用,即减少LED透镜开发成本与提高设计光斑的均匀性;另外,还提出了复眼透镜在设计中的一些局限性,希望在LED透镜设计中更好的利用复眼透镜阵列.     

不同配光设计的LED黑板灯照明对老师产生的眩光分析

基于LED光源的新型黑板灯具逐渐应用于教室照明,但是从现场老师反馈的照明效果得知,LED黑板灯具照明存在不同程度的眩光问题。对老师产生直接或者间接眩光的原因,部分是由于黑板灯具安装的不合理性导致的,但更多的是灯具本身光学设计的不合理性造成的。本文选取了六款当前市场上常见的典型LED黑板灯具进行配光测试,在满足标准的要求下,对测试结果得到IES文件进行模拟仿真计算分析,通过数据来验证LED黑板灯具安装位置和C90/270面眩光的关系。根据黑板灯具不同方向的出光角度,通过数值模拟计算分析,给出了LED黑板灯具照明眩光存在的原因及优化设计方向。     

为学生设计优质的教室照明

教室照明不良会造成学生后天近视,因此必须科学设计教室照明光源的位置并配置灯具,以改善教室的照明,并严格控制眩光.对教室黑板应设置专用照明灯,以提高黑板的平均照度.     

关于构建光健康理论体系的研究

光健康研究融合了半导体、照明、光学、医学、生理学、神经学等一系列学科。目前光健康研究尚未形成系统理论,不利于光健康的进一步有序发展,本文尝试以太阳光为理论基础,结合光健康研究过程中的体会和应用经验,从七个方面给出光健康理论体系的解释,为光健康研究和应用提供参考,目的是进一步完善光健康发展环境,推动光健康行业高质量发展。     

基于黑板模型的配电网故障恢复多代理协作机制设计

基于多代理理论,提出一种考虑负荷控制的含分布式电源配电网故障后快速恢复供电的多代理方法。构建了包含重要负荷代理、负荷全局控制代理、分布式电源代理、微电网代理的多代理系统,完成供电恢复策略的制定。引入黑板模型作为协调机制,并对黑板和知识库进行了模块化设计。恢复过程中每个代理寻找问题解部分,黑板组织协调各个代理行为,通过信息的更新与存储过程提高了信息利用率,这种协作机制既实现了并行计算,又避免了代理之间的不同步造成的信息滞留。算例表明,所述方法在处理配电网故障恢复问题时,恢复策略准确,速度快,具有高效性和实用性。     

基于模型的汽车室内灯控制系统设计及应用

随着汽车行业信息化和智能化的高度发展,汽车功能的进一步增加,相应的软件代码量将会呈现暴增的趋势,软件开发过程复杂性也越来越高。相比较手写代码的开发方式,基于模型开发的概念已经深入人心,本文采用模型设计的方式,基于Simulink/Stateflow工具箱建立了汽车室内灯控制系统模型,经过仿真测试后再将控制算法模型自动生成C代码应用于项目,缩短了项目开发周期,提高了开发效率,避免了传统手写代码一般需要重复多次才能成功的弊端。     

光纤照明布光设计

光纤作为光的载体,既可进行输出光强的调节、角度的调节和动态彩光照明装饰,还可以进行输出光色彩、输出光光强和输出光位的频闪,并且,通过无源红外传感器PIR和超声波传感器,光纤照明可实现照明节电控制;而从光源能源与环保因素考虑,使用陶瓷金卤灯作为光纤照明光源既节能又环保。光纤照明设计是光和空间的有效融合,光纤照明布光设计具有造型设计的可控性和创造性。     

用于道路均匀照明的LED自由曲面透镜设计

鉴于LED在道路照明应用中的复杂性和特殊性,以非成像光学为基础,提出了一种新颖的用于道路均匀照明透镜设计方案。运用微分几何原理,建立自由曲面面型的一阶拟线性双曲型偏微分方程,并在matlab中进行数值求解,将所得面型数据导入SolidWorks中建立透镜模型,该透镜将LED朗伯分布转化为道路照明所需的蝙蝠翼分布。通过Tracepro对所建透镜进行光线追迹,结果表明10m处目标面的整体均匀度在85％以上,能量利用率为89．2％。在对扩展光源配光时,该光学系统仍保持较好的照明效果,不仅有效照明区域符合预期,且照度均匀度优于0．80。用DIALux模拟该透镜组成的5＆#215;10式模组的路灯系统的照明效果,结果显示路面照度均匀度达0．83,符合国家标准。     

基于不同放电模型的变压器局部放电光学特性研究

基于建立的真实变压器故障模型模拟变压器内部不同放电类型,同时为捕捉局部放电时的光学效应,建立基于光学传感器的局部放电光局放检测系统。研究中通过外施电压对沿面放电和悬浮放电缺陷模型进行加压产生局部放电信号,研究结果表明:局部放电的光学信号能够有效反应变压器内部局部放电的产生和发展过程。放电图谱中放电点的密集度,可直观评估放电的强烈程度。当放电趋于稳定时,沿面放电点的光学放电信号相位主要分布在60°~150°和240°~330°之间,悬浮放电点相位主要集中在260°~320°之间,根据光局放信号的相位特性,可以明确区分变压器内部的沿面放电和悬浮放电现象,为变压器光局放检测技术的应用奠定了基础。     

基于LED的自由曲面反射器设计软件研究

针对LED自由曲面反射器设计,建立了光学设计模型。根据光学设计模型,编写了自由曲面反射器设计软件。利用圆形照度均匀分布和矩形照度均匀分布自由曲面反射器设计实例对软件算法进行了验证,其中圆形被照面的照度均匀度达到了0.92,矩形被照面横向照度均匀度达到了0.9,纵向照度均匀度达到了0.8。软件计算时间少于1s,算法是高效可靠的。本软件可用于道路照明、投影设备、重点照明和汽车前照灯等非成像光学设计领域。     

基于光纤传感器的局放监测系统研究

本文中作者介绍了采用光纤传感器对局部放电进行监测的原理,并给出了基于光纤传感器的局放监测系统的应用方案。     

LED封装光源光学设计的研究现状

为了提高LED封装光源照明系统的光照效率和照明空间颜色的均匀性,并根据不同的应用环境照明系统的光形进行控制,对LED封装光源照明系统进行光学设计及设计方案的优化必不可少。本文针对目前LED封装光源中的点光源、扩展光源以及自由曲面光学设计的研究现状进行分析,并对LED封装光源光学设计的发展趋势进行了探讨。     

实现LED台灯均匀照明的自由曲面透镜仿真设计

针对LED台灯照明区域照度均匀度不足的现状,提出了利用自由曲面透镜实现二次光学配光的方法。基于光源的朗伯光学特性,建立理想LED点光源与照明区域的余弦拓扑关系,并依据Snell定律通过MATLAB编程迭代计算自由曲面的母线。利用Tracepro光学软件仿真分析了光源实际尺寸对配光效果的影响,并探讨了透镜尺寸与配光效果的关系。经仿真优化的自由曲面透镜,实现发光半径2mm的LED光源在台灯要求的照明区域上均匀度（最小值/最大值）达到95%,同时光的利用效率提高20%以上。