Deux grandes tendances en matière d’éclairage public à LED

En raison des avantages exceptionnels mentionnés ci-dessus, les lampadaires à LED ont été largement utilisés dans l’éclairage routier urbain ces dernières années et sont progressivement devenus courants. Aux premiers stades du développement des lampadaires à LED, le développement principal des lampadaires à LED s’est concentré sur la conception structurelle, l’amélioration de l’efficacité lumineuse, la conception de la distribution lumineuse, la prolongation de la durée de vie, etc. Bien entendu, il existe encore de nombreuses possibilités d’amélioration dans ces domaines, une attention particulière est donc encore nécessaire dans la phase ultérieure. Si les lampadaires à LED veulent continuer à se développer, il reste encore beaucoup de place pour les économies d’énergie et l’efficacité élevée, le contrôle en temps réel, la commodité et le remplacement facile, et les villes intelligentes. Il convient de noter que cette mise à niveau technologique des lampadaires à LED n’est pas un simple « remplacement » des équipements d’éclairage traditionnels, mais un changement systématique. Au cours de ce processus de changement, deux tendances dignes d’attention sont apparues : l’intelligence et la normalisation.

éclairage public led intelligent

L’une des tendances de développement des lampadaires LED est l’intelligence. Comme mentionné précédemment, les lampadaires LED ont une forte contrôlabilité, ce qui permet d’automatiser les systèmes d’éclairage public led intelligent. Dans ce système d’éclairage public, un algorithme précis basé sur des informations environnementales (par exemple, la lumière ambiante) réalise le réglage automatique des interrupteurs et de la luminosité des lampadaires sans intervention manuelle. Avec le développement, il peut avoir la capacité d’apprendre (comme détecter l’existence et les activités des personnes ou des objets, etc.) pour réaliser un contrôle intelligent des lampes. De plus, en tant que réseau d’infrastructures urbaines couvrantes, les lampadaires eux-mêmes peuvent devenir des nœuds périphériques plus intelligents de l’Internet des objets, ce qui permet aux lampadaires LED d’avoir davantage de fonctions supplémentaires (comme la météo, la surveillance de la qualité de l’air, les nœuds Wifi, etc.), ce qui les rend plus populaires dans l’Internet des objets, qui joue un rôle plus important dans les villes intelligentes. D4i et Zhaga (NEMA) sont deux des points forts à ce sujet.

Normalisation de l’éclairage public

L’une des tendances de développement des lampadaires LED est la normalisation. Nous pouvons imaginer que la tendance des lampadaires LED à se développer vers l’intelligence posera inévitablement de nouveaux défis à la conception des lampadaires LED – le système de lampadaires LED sera plus complexe. Il faudra que les lampadaires incluent des modules LED, des pilotes, des capteurs, des commandes, des communications et d’autres fonctions et des fonctions plus étendues lorsque l’espace d’apparence est limité. Si nous espérons que les lampadaires LED peuvent relever ce défi, la normalisation est la seule solution, et c’est aussi une autre tendance de développement importante de l’éclairage public LED actuel. L’avantage de la normalisation est qu’elle peut permettre à davantage de modules fonctionnels de fournisseurs de technologie d’être intégrés de manière transparente aux lampadaires LED, améliorant ainsi considérablement l’évolutivité du système. Les plus courants incluent la fonction de gradation, NEMA, Zhaga, D4i (y compris la transmission de données).

L’intelligence favorise la normalisation, et la normalisation favorise l’approfondissement de l’intelligence. L’interaction des deux tendances favorise l’évolution continue de la technologie et des applications de l’éclairage public LED.

L’évolution de l’architecture d’éclairage public led intelligent

L’évolution de l’architecture des lampadaires à LED est largement influencée par les normes industrielles, dont la NEMA (National Electrical Manufacturers Association) et Zhaga sont les deux principales organisations de normalisation. Ces organisations de normalisation favorisent la normalisation et l’interopérabilité de l’architecture des lampadaires à LED et favorisent le développement de produits d’éclairage à LED. La normalisation de l’éclairage public existe depuis longtemps. La plus connue est la norme ANSI C136, qui est largement utilisée dans de nombreuses régions du monde. De nombreux lampadaires sont aujourd’hui fabriqués selon cette norme. Ces dernières années, la norme Zhaga a commencé à apparaître progressivement aux yeux des travailleurs de l’industrie. Bien entendu, en plus de l’interface du contrôleur, Zhaga normalise également les normes d’autres composants (modules LED, lentilles, alimentations, contrôleurs, etc.). Nous allons les expliquer un par un ci-dessous.

ANSI C136.10

Les lampadaires d’origine utilisaient des luminaires traditionnels et la logique de commande était très simple : les éteindre pendant la journée et les allumer la nuit. Cela peut être réalisé avec une seule cellule photoélectrique (contrôleur d’éclairage). Afin d’obtenir l’interchangeabilité des unités de commande telles que la commande d’éclairage, la norme ANSI C136.10 définit une plate-forme commune et une interface standard pour les équipements d’éclairage routier, à savoir la prise NEMA. Elle permet la normalisation des prises pour les contrôleurs d’éclairage en fonction de la tension secteur CA et de la connexion tripolaire, c’est-à-dire que les prises NEMA de différents fournisseurs et différents contrôleurs d’éclairage peuvent être utilisés de manière interchangeable. L’interface standard développée sur la base de la norme ANSI C136.10 est progressivement devenue la norme dans l’industrie après 1988. Le schéma suivant est spécifique.

Prise NEMA ANSI C136.41 dans un éclairage public led intelligent

Vous constaterez peut-être que la norme ANSI C136.10 ne peut répondre qu’à l’architecture de contrôle non gradable des contrôleurs d’éclairage à 3 pôles. Et avec l’application de la technologie LED aux lampadaires, les gens exigent de plus en plus une efficacité énergétique élevée. Par conséquent, les lampadaires équipés de fonctions gradables apparaissent de plus en plus aux yeux des acteurs de l’industrie. Cependant, la norme ANSI C136.10 ne propose pas d’exigences pour les lignes de gradation. Une nouvelle norme et une nouvelle architecture doivent être proposées pour combler cette lacune. Cette nouvelle norme est la norme ANSI C136.41. L’architecture ANSI C136.41 ajoute des contacts de sortie de signal à la connexion de tension de ligne à 3 pôles. En plus de connecter l’alimentation du réseau au système de contrôle d’éclairage ANSI C136.41, l’architecture peut également accepter des tensions logiques provenant d’autres appareils. Ce signal de tension peut être émis pour contrôler l’alimentation à découpage du système, permettant ainsi de contrôler et de régler la luminosité des lampes LED. Cette norme est compatible avec le système d’éclairage d’origine et utilise la technologie de communication sans fil (c’est-à-dire la conversion des modèles de communication sans fil en signaux de tension) pour fournir une solution économique et fiable pour les éclairage public led intelligent. Le schéma spécifique peut être vu dans les images ci-dessus, tandis que la connexion des fils peut être vue ci-dessous.

Prise Zhaga (Zhaga book 18) dans un éclairage public led intelligent

La norme ANSI C136.41, couramment utilisée pour l’éclairage des routes et des zones, spécifie 7 contacts (chacun connecté avec des fils de 305 mm), un fil 14 AWG pour une utilisation sur des circuits CA à trois fils et quatre fils de gradation de signal (sur des circuits CC) avec un fil 18 AWG. Les assemblages de douilles sont également disponibles avec 2 ou 4 contacts de pavé de commande de gradation. Dans le cas de 2 contacts, il s’agit alors d’une prise NEMA à 5 broches. Cependant, la norme ANSI C136.41 n’est pas parfaite. Par exemple, elle ne prend pas en charge la saisie d’informations de capteur, ce qui limite la mise en œuvre de systèmes d’éclairage public plus automatisés. Pour faire simple, bien que la prise NEMA à 7 broches dispose de 4 contacts de gradation, elle stipule uniquement que les deux autres contacts peuvent être connectés au pilote LED pour obtenir une gradation, mais il n’y a aucune explication pour les deux autres contacts. Elle peut être utilisée avec des micro-ondes et d’autres capteurs, mais elle n’explique pas comment l’utiliser.

À cette fin, Zhaga, l’alliance mondiale de l’industrie de l’éclairage, a lancé la norme Zhaga Book 18 spécialement développée pour l’éclairage extérieur. Cette norme introduit le protocole D4i de DALI-2 pour résoudre la conception du bus de communication dans les systèmes d’éclairage et résout les problèmes de câblage qui affligent les développeurs. Une différence évidente entre la norme Zhaga Book 18 et la norme ANSI C136.41 est que le bloc d’alimentation n’est plus intégré dans l’ensemble du contrôleur d’éclairage, mais est intégré dans la lampe en tant que partie du pilote LED ou en tant que composant séparé. Cette architecture simplifie le câblage des nœuds de commande des équipements d’éclairage et prend en charge une nouvelle « architecture à double nœud », c’est-à-dire que dans le système d’éclairage public, un dispositif de nœud connecté vers le haut sert de nœud de commande de cellule photoélectrique ou de communication, et l’autre dispositif de nœud connecté vers le bas peut être utilisé pour le mouvement vers le bas ou d’autres types de capteurs. De cette manière, un système d’éclairage public led intelligent complet est formé et l’extension de ses fonctions de contrôle, de communication, de détection et autres peut être facilement réalisée en accédant à des modules standardisés.

Prise Zhaga combinée à une prise NEMA dans un éclairage public led intelligent

Certains lampadaires à LED utilisent une combinaison des normes NEMA et Zhaga pour obtenir une meilleure interopérabilité et une plus grande évolutivité. Par exemple, un lampadaire peut utiliser un boîtier de luminaire et une interface de montage conformes à la norme NEMA, tout en utilisant des modules LED remplaçables conformes à la norme Zhaga. Cette combinaison peut offrir aux utilisateurs une plus grande flexibilité et un plus grand choix tout en garantissant la sécurité et les performances des lampadaires à LED.

Il convient de noter que cette architecture à double nœud du Zhaga Book 18 ne marque pas la fin de l’évolution de l’architecture d’éclairage public à LED. Ces dernières années, une architecture « hybride à double nœud » a été développée qui combine les avantages de la norme ANSI C136.41 avec la commodité du Zhaga-D4i et une architecture ouverte. L’architecture « à nœuds » est à nouveau en plein essor. En termes simples, les périphériques de nœud sur l’architecture hybride à double nœud vers le haut sont des nœuds de contrôle d’éclairage ou de communication connectés par une interface ANSI C136.41 à 7 broches (certains disent qu’il s’agit d’une prise NEMA à 4 broches-ANSI C136.58, aucune conversion de l’alimentation du réseau au pilote de LED), soit à partir du bloc d’alimentation auxiliaire, du pilote interne/externe ou DALI. Le bus alimente les nœuds ANSI C136.41 ; les nœuds orientés vers le bas agissent toujours comme des périphériques d’entrée de capteur et sont connectés via l’interface Zhaga Book 18. Le système d’éclairage public basé sur cette structure simplifie encore davantage le câblage et peut utiliser pleinement les ressources écologiques standard telles que ANSI et Zhaga.

De toute évidence, avec l’évolution de l’architecture des lampadaires à LED, les options techniques disponibles pour les développeurs sont devenues plus abondantes. Les gens peuvent choisir l’architecture la plus appropriée en fonction des besoins de conception réels pour moderniser le système d’éclairage public. De plus, grâce aux progrès de la normalisation, il existe désormais sur le marché de plus en plus de composants d’éclairage LED et de composants fonctionnels conformes aux normes ANSI ou Zhaga, ce qui facilitera le parcours intelligent des systèmes d’éclairage public à LED.

Différence entre NEMA et Zhaga en matière d’éclairage public intelligent

Quelle est la différence entre NEMA et Zhaga ? En général, le luminaire avec Zhaga peut être plus cher car il nécessite un pilote LED D4i qui a des capacités améliorées de éclairage public led intelligent. Afin d’obtenir plus de fonctions, les lampadaires avec contrôleur NEMA nécessitent souvent plus de composants, ce qui entraînera inévitablement une plus grande taille physique des lampes. De plus, les contrôleurs Zhaga sont généralement beaucoup plus petits que les contrôleurs NEMA traditionnels. Les prises et contrôleurs Zhaga ne font généralement que la moitié ou le tiers de la taille physique des prises et contrôleurs NEMA, et le coût est relativement faible, mais leurs alimentations sont plus chères. De plus, l’interopérabilité et la compatibilité de Zhaga sont plus élevées. Vous trouverez ci-dessous une comparaison entre les deux.