照明工程学报

China Illuminating Engineering Journal

植物照明

  • 红蓝光对蔬菜品质影响的研究进展

    魏晶晶;宋世威;刘厚诚;

    红蓝光是植物光合作用吸收的主要光源。我们简要地总结了红蓝光对蔬菜营养品质和蔬菜保健功能成分的影响,介绍了红蓝光对蔬菜品质影响的机理,为进一步研究红蓝光调控蔬菜品质,以及红光蓝光之间的协同作用机理提供参考。

    2018年04期 v.29 1-7+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
  • 光谱调控植物生长发育的研究进展

    龙家焕;浦敏;黄志午;李江鹏;徐志刚;

    随着全球气候变化的加重,地球各地区在时间和空间上的光质分布已发生变化,对植物的影响已逐渐显现出来;同时随着现代农业的快速发展,植物补光应用越来越多,人类对光谱如何调控植生长发育方面的知识已变得很迫切。本文系统梳理了已被广泛认可的单色光谱效应及特点和待进一步证实的光谱效应,并尝试性地解读了光谱对植物光合作用的影响,以期能为植物光生物学研究和植物人工补光提供参考。

    2018年04期 v.29 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
  • 基于植物光合作用的太阳光谱分离技术进展

    张昕昱;张智深;张放心;李明;刘文;

    现有的光伏农业项目中,光伏板影响植物生长的问题越来越突出。传统的光伏农业主要采用以下两种方法:直接在农田顶部铺设晶硅电池以实现太阳光的几何分离,或者使用具有固有光谱特性的非晶硅电池来分离太阳光,但这两种光伏农业都无法满足植物光合作用所需的光照,严重影响了作物的品质和产量。为解决上述问题,我们介绍了一种新型光伏农业方案——基于植物光合作用的太阳光谱分离技术,该方案将太阳光谱中植物光合作用所需波段精准分离,此部分能量只占太阳光总能量的10%,剩余90%的光能用于光伏发电。目前,实验系统所产生的功率可以达到每平方米70 W。实验结果表明,该方案可以实现植物生长与光伏发电的平衡,实现太阳能和土地的高效利用。

    2018年04期 v.29 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
  • 稀土LED植物补光灯在设施农业上的应用

    张彤;李成宇;池建义;张洪杰;秦新苗;

    人工光源在设施农业上的应用一改往日作物种植过程中单纯依靠自然光源的窘境。不同植物种类和生长阶段对光源的需求不尽相同,本文通过分析现有研究及应用试验,对不同生育时期常见经济作物在补光前后植物生理生态特征进行了对比。结果显示,LED植物补光灯在设施农业上的应用有利于培育优苗壮苗,提升蔬菜水果品质;利用补光灯产生的光环境的动态控制管理技术将会是日后植物工厂研究领域的一大热点。

    2018年04期 v.29 22-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 89K]
  • 组合光谱LED植物生长光源的优化设计

    温志鹏;马稚昱;韦鸿钰;骆少明;

    通过实验和仿真分析研究了LED灯珠类型、侧板结构及灯珠排列方式对LED植物光源光照强度和均匀性的影响。首先,基于贴片型和大功率型两种不同灯珠,设计了四种侧板的LED光源模组,对不同距离受光面内的光量子通量密度及均匀性进行了测量与分析,结果显示:大功率型LED光源模组在30°倾角反光侧板结构下具有光照强度大、均匀性好、发热低的优点。随后利用Tracepro软件基于大功率LED灯珠构建了条形植物光源模型,对灯珠排列方式与光源均匀性间的相关性进行仿真分析,结果显示:通过改变灯珠排列方式可以改善光源均匀性,对称双重等差数列的首项为30 mm时LED条形光源的均匀度最高,均匀性良好,其排列合理。

    2018年04期 v.29 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K]
  • 不同光质补光对菜心生长及品质的影响

    何建文;刘向阳;熊志豪;刘厚诚;宋世威;

    研究了不同LED光质补光[红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)、橙光(O)、白光(W)]对菜心生长和品质的影响。结果表明:相对于不补光对照(CK),不同光质补光均促进了菜心生长,提高了株高、茎粗和叶片数;除绿光外,不同光质补光处理均显著提高了菜心的生物量。与CK相比,蓝光、红光和橙光处理显著提高了菜心薹茎中的VC含量;蓝光、绿光补光均显著提高了菜心薹茎和叶片中的可溶性糖含量;绿光处理显著提高了菜心产品器官的游离氨基酸含量。综合生物量和营养品质,蓝光LED最适宜菜心补光。

    2018年04期 v.29 31-34+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
  • LED不同光照条件对螺旋藻生长的影响

    李默楠;张婷婷;胡晓剑;刘木清;

    螺旋藻的生长对光环境有着一定的要求。随着科技的发展,我们可以从光强、光谱等多个方面对螺旋藻生长的光环境进行调控。我们利用LED可调光的特点改变了光的强度、光谱等,探究了螺旋藻在不同的光环境下的生长特点,发现了光照的强度和光谱对螺旋藻的生长速度和最终产量都有一定的影响。

    2018年04期 v.29 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
  • LED植物保鲜灯对玫瑰花保鲜的影响

    靳肖林;文尚胜;付萌;侯一曼;蔡明兴;

    为了研究LED植物保鲜灯对玫瑰花保鲜的影响,我们将设计的光谱可调的LED植物保鲜灯用于玫瑰花保鲜实验,通过调节RGB LED的光谱组成,得到光质比分别为R+G+B、G+B、R+G、G的实验组,并以自然光照射为对照组,每组内再设置三组光照周期分别为6 h、9 h、12 h的实验组。通过测定不同光处理组玫瑰花采后日失重率以及抗氧化物质的含量变化,探究最适合玫瑰花保鲜的光条件。实验结果表明,R+G光质、较短的日光照时长对玫瑰采后鲜重保持效果最好;对抗氧化物质多酚、类黄酮、花色苷的促进作用最显著的光质和光照时长分别是R+G+B(9 h/24 h)、R+G(6 h/24 h)、R+G(6 h/24 h)。

    2018年04期 v.29 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
  • LED不同光质对滇重楼生长、光合特性、皂苷含量及产量的影响

    张勤涛;梁社往;曹嘉芮;何忠俊;莫健雷;

    以3年生滇重楼种苗为试验材料,采用LED光源精确调制光质,以白光为对照,研究橙、蓝、绿、橙/蓝(8∶1)、橙/蓝/绿(8∶1∶1)5种不同光质对滇重楼生长、光合特性、皂苷含量及产量的影响。结果表明:蓝光有利于滇重楼的生长及干物质积累;橙/蓝/绿(8∶1∶1)处理下滇重楼叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均为最高,橙光处理下最低;蓝光处理下滇重楼根茎皂苷含量及产量最高。

    2018年04期 v.29 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
  • 长龙卧波阿蓬江,璀璨夜色濯水情——重庆市黔江区濯水古镇景区夜景照明工程

    王培星;刘姝;张浩;包瑞;

    <正>沧浪之水清兮,可以濯我缨。沧浪之水浊兮,可以濯我足。——先秦·佚名《孺子歌》一、九黎缘·濯水情·文旅思1.缘起九黎在重庆东南部的彭水县,有着中国最大的苗族传统建筑群——蚩尤九黎城。城内的九黎神柱是目前世界上高度最高、直径最大、雕刻鬼神像最多的苗族图腾柱;九黎宫是世界最高最大的吊脚楼建筑体。豪尔赛为九黎景区打造的夜景照明工程,以苗族始祖蚩尤文化为主线,完美地再现了苗族"九黎之城"悠久的历史风貌和丰富的文化内涵,已经成为彭水最闪亮

    2018年04期 v.29 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 5567K]

本期导读

  • 植物照明研究与应用新进展

    刘厚诚;

    <正>光是植物生长发育的重要环境因素之一。光照不仅通过光合作用供应植物生长所需的能量,也是植物生长发育的重要调控因子。不同光质或波长的光对植物具有不同的生物学效应,对植物的光合作用、形态结构、器官生长发育、化学成分组成产生不同影响。通过人工补光或光调控,可以促进植物生长,提高产量,改善产品形态、色泽,可以提升植物的功能成分等。农业照明作为近年来发展较快的照明领域之一,已经成为设施农业中重要的、热点研究领域。LED以其光效高、

    2018年04期 v.29 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]

专家聚焦

  • 植物工厂发展的机遇与挑战

    刘文科;

    <正>植物工厂是一种通过设施内高精度环境控制,实现作物周年连续生产的高效农业系统,是由计算机对作物生长发育过程的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、营养液等生长相关要素进行自动控制,不受或很少受自然条件制约的设施园艺生产方式。植物工厂作为技术装备密集型农业生产系统,通过动态或稳态设施环境的人为调控替代自然界昼夜与季节气候变化,可完全根据植物生长发育和产量品质形成的生物学需求调制生长要素的时空特征,制定生长要素控制策略,

    2018年04期 v.29 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 3298K]
  • 植物照明测量技术的发展历程及新进展

    刘慧;

    <正>光辐射照明是植物生长发育的关键环境要素之一,对植物的光合作用、生长发育、形态建成和代谢等起调控作用。光合作用主要受波长400~700nm范围内被绿色植物叶绿素吸收的光合有效辐射所驱动。不同波段的光辐射参与光合作用的权重不同,并且随植物品种及生长的阶段而变化。设施农业中的人工补光必须遵循植物的光生理特性,只有准确测量补光光辐射源的光合有效辐

    2018年04期 v.29 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2197K]
  • 植物光照标准现状及标准化建议

    庄晓波;

    <正>光是植物生长最重要的环境因子,它从光照强度、光质(光谱)和光周期三方面影响着植物的生命活动。采用适用、高效、绿色环保的半导体光源以及适宜的光照策略与智能光控方法,能够解决不适光环境对农业生产活动的制约,促进植物生长发育,达到增产、高效、优质、抗病、无公害生产的目的。这对于增强农业产出能力,改善民生,保障农产品安全,促进社会和谐稳定,加快我国现代

    2018年04期 v.29 6-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 4098K]
  • LED植物照明产业的发展现状与趋势

    刘厚诚;

    <正>光是植物生长发育的基本环境因素。光照不仅通过光合作用供应植物生长所需的能量,还是植物生长发育的重要调控因子。通过人工光补充或全人工光照射植物,可以促进植物生长,提高产量,改善产品形态、色泽,提升功能成分等,还可以减少病虫害的发生。人工光源技术在植物照明领域的应用越来越广泛,LED以其光效高、发热低、体积小、寿命长等诸多优点,在植物照明领域应用的优势明显,植物照明灯也将逐渐以LED照明灯具为主。1 LED植物照明产业的发展现状1)植物照明封装。在植物照明封装领域,封装器件

    2018年04期 v.29 8-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 4443K]

半导体照明技术与应用

  • 脉冲光视觉感知研究的实验方法与应用

    陈天然;刘木清;

    梳理了脉冲光视觉感知研究动态,并初步建立了一套脉冲光视觉感知研究体系。重点阐述其实验平台与实验方法,作为后续开展一系列实验探索与理论研究的基础。最后,以不同占比对波长为445 nm的单色光的脉冲光视亮度增强效应实验为例,讨论本研究体系的具体应用。

    2018年04期 v.29 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K]
  • 黄疸光疗仪LED光源光学参数的动态可调研究

    陈中行;郭震宁;林介本;薛冬冬;李建鹏;张佳宁;黄学龄;

    为进一步增强新生儿黄疸光疗仪LED光源降解胆红素的效果,设计了一种能够实现多通道控制的黄疸光疗仪LED驱动电路,对四种不同峰值波长的单色LED灯进行独立脉宽调制调光(PWM调光),达到光照度可调、光谱可调的目的。提出以MAX16823驱动芯片及NE555定时器为核心元件组成的脉宽调制LED驱动电路,并分析了PWM调光的优势,通过Multisim10对该驱动电路进行仿真确保方案的可行性,再制作电路板驱动新生儿黄疸光疗仪LED光源,在距离光源中心55 cm处测量不同占空比下光照度和光谱变化。实验结果表明四种不同峰值波长的单色LED光照度调节范围分别为0~35 lx、0~61 lx、0~215 lx、0~337 lx,且在四种峰值波长单色LED同时发光的情况下,峰值波长变化范围在20 nm左右,半高宽变化范围在50 nm左右。

    2018年04期 v.29 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
  • 基于平板微热管阵列的大功率LED散热技术

    王薇;樊洪明;

    以当前节能减排的大环境和大功率LED应用中急需解决的散热问题为背景,将具有高效传热性能的平板微热管阵列应用于大功率LED散热技术研究中,设计出新型的大功率LED散热装置——基于平板微热管阵列的U型散热装置。该装置可以将热量及时有效地从LED芯片中带出,并通过散热翅片将热量都传递到周围环境空气中。以真实的LED作为发热源进行实验,论证了微热管阵列散热装置的有效散热能力,其良好的均温性,探索了LED基板与热管之间连接方式、U型热管与散热翅片之间连接方式、散热装置有效散热面积对大功率LED散热效果的影响,并结合实验结果,利用ANSYS仿真模拟软件对U型热管散热装置进行优化,进一步探索散热翅片间距、厚度、高度的最优值,对基于微热管阵列大功率LED的散热装置的进一步研发改进提出建议。

    2018年04期 v.29 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K]
  • 一款轻型的LED医用头灯的光学设计

    李澜;戎皓晟;王凤超;居家奇;邹军;孙富兵;

    使LED光源和照明器件的光学系统相匹配,光学设计至关重要。设计了一款轻型的LED医用头灯,用光学模拟的方法,设计和优化了由四片透镜组成医用头灯的匀光系统,挑选了适合本医用头灯的LED光源,得到40cm处、大于8 cm直径的均匀圆形光斑。实验测量的结果表明,光斑处的照度满足本医用头灯的照明需求。

    2018年04期 v.29 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
  • 一种基于卷积神经网络的智慧路灯联动控制算法

    鄢小虎;李康;陈凯;

    提出了一种基于卷积神经网络的智慧路灯联动控制算法,实现智慧路灯多功能的联动。为了提高联动的准确性,采用卷积神经网络对报警人和充电车辆进行检测。摄像头根据检测的结果自动调整角度,实时跟踪监测报警人和充电车辆的状态,并传回后台系统。通过实验证明了本文方法能提高联动的准确率,充分发挥各个功能模块的作用,极大地方便运维人员的日常工作。

    2018年04期 v.29 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
  • 基于Wi-Fi无线通信技术和手机APP控制终端的LED照明控制系统设计

    吕天刚;王跃飞;吕鹤男;

    重点研究了基于Wi-Fi无线通信技术和手机APP控制终端的LED照明系统新型设计方案,包括硬件设计和软件设计两个部分。研究目的在于提供一种LED智能控制方法,充分利用LED易与数字电路结合的优势特性,对LED输出光的各要素进行全方位的控制,实现显色指数调节、色温调节、光通量调节、智能控制等多种功能。

    2018年04期 v.29 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K]
  • 基于MQTT的DALI照明扩展系统的设计与实现

    张玉杰;李桢;冯春倩;

    基于数字可寻址接口(DALI)的照明系统以其专业、灵活等特点在智能照明领域取得了广泛的应用,但由于DALI系统受灯具容量的限制,制约了它的应用范围。利用MQTT协议在物联网系统中的应用优势,提出了一种基于MQTT协议的DALI照明扩展系统,将MQTT协议与DALI系统结合起来,在现有的DALI系统中接入DALI网关,各网关通过发布、订阅的方式实现了多个DALI系统的组网以及APP端对DALI扩展系统的远程监控。

    2018年04期 v.29 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
  • 解读新版IEC 60598-1《灯具第一部分:一般要求与试验》

    胡静慧;邵琦;郑晓晴;冯泽良;

    解读了国际电工委员会(IEC)2017年9月发布的灯具标准IEC 60598-1:2017《灯具第一部分:一般要求与试验》,详尽分析了与IEC 60598-1:2014标准之间的差异和新增要求,为消费者、检测机构和生产企业提供产品质量安全的评判依据。

    2018年04期 v.29 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]

交通运输照明

  • 行人道路不同LED照明条件下的三维人脸表情识别能力

    李天宇;江昕;杨彪;

    LED照明技术的发展及其灵活的连续光谱为保持视觉功效的同时实现照明节能提供了新的途径。我们主要针对LED的照度、光谱功率分布(spectral power distribution,SPD)和S/P值对3D人脸表情识别能力的影响,共设置了15种光照环境,包括3种不同SPD的LED光源(HPS、MH、HIGH-SP)、5个照度等级(0.33、1.00、3.33、10.00和30.0 lx)。实验结果和统计分析表明:(1)垂直照度10 lx可以作为行人道路照明最小照度水平的参考阈值;(2)相同照度下具有较高S/P值的LED并不能提高人脸表情的识别效率。我们的研究结果将为行人道路照明的标准制定提供参考。

    2018年04期 v.29 95-99+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
  • 雨天路面反射特性及其对道路照明质量的影响

    王刚;李文宜;曾旭;刘木清;沈海平;

    目前针对路面材料尤其是雨天路面材料反射特性的研究很少,但这对于雨天道路照明设计至关重要。搭建了一套湿路面反射特性实验室测试系统,收集了20块沥青路面样品,采用模拟降雨装置淋湿路面,测试了样品在不同潮湿程度下的简化亮度系数表,根据上海市近一年的实时降雨量数据,分析得出适用于上海市的推荐湿路面简化亮度系数表。在典型道路照明设置条件下,将该表与CIE标准W1、W2、W3和W4表在平均亮度、亮度均匀度和纵向亮度均匀度上进行对比,发现差异较大并作了讨论。

    2018年04期 v.29 100-105+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
  • 雾环境下道路照明“白墙效应”的模拟实验

    徐博林;李玮晟;陈神飞;杨松柏;衡涛;赵海天;

    在浓雾天气下,当驾驶员打开机动车远光灯时,灯光在浓雾中形成强烈的散射与反射,会产生阻碍驾驶员视线的"白墙效应",这对道路交通安全造成较大威胁。在模拟雾环境,我们通过对目标物亮度和背景亮度对比度的描述,实验研究了"白墙效应"。实验采用不同色温光源,观测在白天和夜晚在不同浓度雾的条件下灯光在浓雾中产生的"白墙效应"。研究结果对于道路照明光源的选择以及在不同浓度雾下机动车照明的设置具有一定的参考价值。

    2018年04期 v.29 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
  • 高校校园交通监控补光照明的眩光调查——以重庆大学为例

    何荥;邱卓涛;

    交通监控补光灯眩光对机动车交通安全的影响引起了社会的广泛关注。为了了解交通监控补光灯眩光对交通安全的影响,我们调研了通过对重庆大学A、B区校园内监控补光灯设置状况,并对监控补光灯眩光阈值增量进行了测量分析。结果显示:该校园内监控补光灯眩光均超过国家标准的要求,存在安全隐患;我们进一步探讨并分析了监控补光灯眩光的控制方法及未来的研究趋势。

    2018年04期 v.29 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 3835K]
  • 车载式道路照明眩光测试的影响因素分析

    刘艳;尤源;罗爱顺;秦大为;阮亚飞;

    道路照明户外眩光检测比室内检测复杂,影响因素较多。利用佳能数码相机,设计了一种车载式道路照明眩光测试系统,能够快速评价驾驶员前方道路中路灯的眩光等级。研究和分析了户外复杂环境下影响路灯眩光阈值增量测试精度和重复性的各种因素,比如相机的倾斜角度、曝光时间、滤光片、汽车的振动,以及车流、绿化带树木、路面平整度等。测试结果表明,不同色温的电光源对眩光测试的稳定性影响较小,但是滤光片、汽车的倾斜度与振动、车流和路面的平整度等因素对眩光阈值增量的数值大小影响较大。本文的研究为道路照明眩光户外检测及其标准的完善以及,以及实现车载式道路照明眩光动态连续检测提供参考。

    2018年04期 v.29 116-120+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K]
  • 深海运载装备照明技术与应用情况

    齐海滨;赵晟娅;沈鹏;

    深海运载装备可以运载人员、设备到达深海的海山、热液、盆地和洋中脊等复杂海底地形进行作业,在缺少可见光的深海,使用照明设备营造光照环境对执行深海作业显得尤为重要。我们对应用于深海运载装备的主要照明灯的种类及性能、主要产品及应用进行了介绍,并介绍了具有代表意义的深海运载装备用照明灯的使用情况。

    2018年04期 v.29 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K]