Научная статья на тему 'Сравнительный анализ пульсации светового потока современных источников света'

Сравнительный анализ пульсации светового потока современных источников света Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
410
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ / ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА / КОЭФФИЦИЕНТ ПУЛЬСАЦИИ / LED LAMPS / LIGHTING INSTALLATION / PULSATION COEFFICIENTS

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Петрухин Владимир Александрович, Черноусов Павел Сергеевич, Дмитриенко Станислав Сергеевич, Пикурин Александр Олегович

Пульсация светового потока при освещении помещения достаточно серьезно влияет на человека, пребывающего в нем, на его комфорт и здоровье. Набольшее распространение в настоящее время получают энергоэффективные источники света светодиодные лампы. При этом производитель стремится уменьшить затраты на производство ламп, что часто сказывается на их качестве. Таким образом, рассмотрены характеристики и определены коэффициенты пульсации светового потока доступных для бытового потребителя светодиодных ламп.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Петрухин Владимир Александрович, Черноусов Павел Сергеевич, Дмитриенко Станислав Сергеевич, Пикурин Александр Олегович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPARATIVE ANALYSIS OF PULSATION OF LUMINOUS FLUX OF MODERN LIGHT SOURCES

Pulsation of the luminous flux when illuminating a room rather seriously affects the person staying in it, its comfort and health. The most widespread currently receive energy-efficient light sources LED lamps. In this case, the manufacturer seeks to reduce the cost of production of lamps, which often affects their quality. Thus, the characteristics and pulsation coefficients of the luminous flux of LED lamps available to the consumer are considered.

Текст научной работы на тему «Сравнительный анализ пульсации светового потока современных источников света»

в работе модель также ориентируется на результаты студентов, давая таким образом обратную

связь экспертам, что позволит создать непрерывную модель адаптивного обучения.

Список литературы / References

1. «Индивидуализация и дифференциация обучения» Унт Инге Эриховна. М. : Педагогика, 1990. 188 с.

2. «Модели адаптивного обучения в компьютерных системах» Топчиева А.В. и Чулюкова В.А. Современные наукоемкие технологии. 2010. № 5 С. 62-68.

3. «Адаптивное обучение с использованием ресурсов информационно-образовательной среды» Царев Р.Ю., Тынченко С.В., Гриценко С.Н. Современные проблемы науки и образования. 2016. № 5.

4. «Адаптивная организация процесса обучения на основе автоматизированной обучающей среды» Давыдова Н. А. Вестник Челябинского государственного педагогического университета 2009 №01.

5. «Using Leaming Design to support design- and run-time adaptation» P. Van Rosmalen J. Boticario. 2005. -Using Learning Design to Support Design and Runtime Adaptation.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПУЛЬСАЦИИ СВЕТОВОГО ПОТОКА СОВРЕМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА Петрухин В.А.1, Черноусов П.С.2, Дмитриенко С.С.3, Пикурин А.О.4 Email: Petrukhin666@scientifictext.ru

'Петрухин Владимир Александрович — кандидат технических наук, доцент, кафедра электрооборудования и электрохозяйства предприятий агропромышленного комплекса; 2Черноусов Павел Сергеевич — старший преподаватель; 3Дмитриенко Станислав Сергеевич — студент; 4Пикурин Александр Олегович — студент, кафедра энергетических систем и электростанций, электроэнергетический факультет, Волгоградский государственный аграрный университет, г. Волгоград

Аннотация: пульсация светового потока при освещении помещения достаточно серьезно влияет на человека, пребывающего в нем, на его комфорт и здоровье. Набольшее распространение в настоящее время получают энергоэффективные источники света — светодиодные лампы. При этом производитель стремится уменьшить затраты на производство ламп, что часто сказывается на их качестве. Таким образом, рассмотрены характеристики и определены коэффициенты пульсации светового потока доступных для бытового потребителя светодиодных ламп.

Ключевые слова: светодиодные лампы, осветительная установка, коэффициент пульсации.

COMPARATIVE ANALYSIS OF PULSATION OF LUMINOUS FLUX OF MODERN LIGHT SOURCES Petrukhin V.A.1, Chernousov P.S.2, Dmitrienko S.S.3, Pikurin A.O.4

'Petrukhin Vladimir Alexandrovitch — PhD in Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF ELECTRICAL EQUIPMENT AND ELECTRICAL FACILITIES OF ENTERPRISES A

GRO-INDUSTRIAL COMPLEX; 2Chernousov Pavel Sergeevitch — Senior Lecturer; 3'Dmitrienko Stanislav Sergeevitch — Student; 4Pikurin Aleksandr Olegovitch — Student, DEPARTMENT OF ENERGY SYSTEM AND POWER STATION, FACULTY OF ELECTRIC POWER, VOLGOGRAD STATE AGRARIAN UNIVERSITY, VOLGOGRAD

Abstract: pulsation of the luminous flux when illuminating a room rather seriously affects the person staying in it, its comfort and health. The most widespread currently receive energy-efficient light

sources - LED lamps. In this case, the manufacturer seeks to reduce the cost of production of lamps, which often affects their quality. Thus, the characteristics and pulsation coefficients of the luminous flux of LED lamps available to the consumer are considered. Keywords: LED lamps, lighting installation, pulsation coefficients.

УДК 621.31

Более 85% всей информации об окружающем мире человек получает с помощью органа зрительной системы - глаза. Раздражителем глаза является видимый диапазон оптического излучения. Чувствительным элементом глаза человека являются фоторецепторы сетчатки, которые подразделяются на палочки (наиболее чувствительны к яркости) и колбочки (отвечают за цветное восприятие). Под воздействием фотонов, в фоторецепторах происходит распад таких белков как родопсин и йодопсин. Этот распад вызывает нервные импульсы, которые передаются в зрительную кору головного мозга.

Само зрение человека делится на центральное и периферическое. Центральное зрение отвечает за детальный анализ получаемого изображения, его четкость. Периферическое зрение отвечает за обнаружение предметов и движения объектов. Таким образом, острота зрения падает от центра к краю сетчатки, и одновременно увеличивается чувствительность к передвижению, мельканию объектов.

Считается, что глаз человека способен воспринимать изменения в визуальной информации, частота которых не превышает 30-80 Гц (зависит от индивидуальных особенностей человека, окружающих условий, интенсивности и спектрального состава светового потока). Выше 80 Гц мерцание визуально уже не воспринимается. Это невосприятие называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ). При этом, как указывалось ранее, для периферического зрения КЧСМ выше, чем для центрального, и из-за этого мерцание света боковым зрением заметно на более высоких частотах.

Видимое мерцание света, безусловно, оказывает негативное влияние на зрение и самочувствие человека. Исследования по действию пульсирующего светового потока на человека показали следующие результаты [1]:

• человек подсознательно воспринимает пульсации света, не ощущаемые при этом визуально (как по частоте, так и по амплитуде);

• пульсации света частотой выше 100 Гц начинают влиять на работу мозга уже при глубине 2-3%;

• при уровне мерцаний больше 5...8% и при частотах 100Гц и более нормальная работа мозга нарушается;

• пульсации, глубиной больше 20%, дают тот же эффект, что и 100% пульсации;

• мозг не воспринимает пульсации света, частотой выше 300 Гц.

Таким образом, можно утверждать, что, во-первых, видимые пульсации светового потока вызывают зрительный дискомфорт, зрительное и общее утомление, во-вторых, невидимые пульсации светового потока при уровнях выше 5-8% вызывают перегрузку зрительной системы и нарушают нормальную работу мозга, приводят к переутомлению.

Применение в качестве источников света светодиодных ламп в настоящее время объясняется их высокой энергоэффективностью. Светодиодные лампы имеют высокую светоотдачу. Несмотря на то, что светодиодные кристаллы работают на постоянном токе, сама лампа включается в бытовую сеть переменного тока. То есть, в лампе имеется выпрямитель. По сравнению с другими источниками светодиодная лампа значительно дороже и производитель стремится всеми способами снизить ее себестоимость. Одним из способов - это упрощение схемы выпрямления, вплоть до использования простой мостовой. Выпрямленное напряжение в таком случае будет пульсирующим, что в свою очередь приведет к пульсации и светового потока.

Исходя из вышесказанного, целью настоящего исследования является сравнительный анализ пульсации светового потока современных источников света.

Пульсация светового потока оценивается коэффициентом пульсации. Требования к нему установлены в нормативной литературе [2, 3, 4], при этом наиболее жесткие требования предъявляются к освещению помещений с компьютерными мониторами: здесь коэффициент пульсации не должен превышать 5% [3].

Измерение коэффициента пульсации производилось по утвержденной методике [5].

Основные характеристики исследуемых ламп представлены в таблице 1 [6].

В результате были получены осциллограммы освещенности, которые представлены на рисунках 1-6.

Показатель РЬШрз ЬЕЭБи1Ь 7.5-40W Е27 3000К 220-240У А55 КЕУ-А60-7W-230V-2700- Е27 ЭРА ЬЕЭ smd А60-8W-827-Е27 СатеИоп ЬЕЭ 8,5- К63-3000К-Е27 ОгоньОк ЬЕЭ 1атр Е27-220-240У Космос 20W ЬЕЭ А80 Е2727

Мощность лампы, Рл, Вт 6,5 7 8 8,5 5 20

Напряжение на лампе, и, В 220-240 230 170-265 220-240 220-240 220-240

Ток лампы, I, мА 55 30,4 36,4 74 22,7 61(110)

Световой поток, F, лм 600 560 700 640 510 2100

Световая отдача, Н, лм/Вт 92,31 80 87,5 75,29 102,00 105,00

Индекс цветопередачи, Ra 80 >70 >85 82+ >80

Цветовая температура, К 3000 2700 2700 3000 3000 3000

Срок службы, тыс. ч. 15 30 30 30 50 30

т/т

[¿.350т$)

шшт ниц

г.ооту

СН2 Г -400иУ

Рис. 1. Осциллограмма освещености от лампы Philips LEDBulb 7.5-4СШ E27

HantEl < mzm AT У ■ 0 Ш ш № a : >.00rri s j Измерения X

IJ.QQOmsJ Частота 99.60Hz

Период 10.04ms

и ж- fl'Htlt Среднее 76.0mV

Пик-Пик 42.0mV

Cyc RMS 76.0mV

Минии/yw 54.0mV

Максиму 96.0mV

V6a3a 74.0mV

Ь'с 20 50.0mV CH2 f -400uV 1.1 7200KHZ Модифиц.

Рис. 2. Осциллограмма освещености от лампы REV-A60-7W-230V-2700- E27

И ттм т

СН2 f -400uV

Рис. 3. Осциллограмма освещености от лампы ЭРА LED smdA60-8W-827-E27

Hantek ШД® Я Т

17.000ms)

\1Штш

2 00mV

СН2 f -400UV

Рис. 4. Осциллограмма освещености от лампы Camelion LED 8,5-R63-3000K-E27

Нал tEk Ш\7Ш

и ттт щ

2.00ms Измерения X

I Частота

8.333К Hz

Период

I 120.0US lib 88.4mV ЩЩ 976mV

I ' 1 1 Сус RMS

88.4mV

Минимум

83.6mV

Максик/ум

93.3mV

Убаза

84.4mV

6 20 CS 2.00mV

CH2 Г -400uV

Рис. 5. Осциллограмма освещености от лампы ОгоньОк LED lamp E27-220-240V

Hantek т/Ж.

ЯТ Ы

17.000ms)

о 20 "" 2.00mV

СН2 Г -400uV

Измерения х

I Частота

5.000К Hz

Период

200.Ous

Среднее

162m V

Пик-Пик

8.56mV

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сус RMS

162т V

Миник/yw

159mV

Максимум

167т V

Убаза

160т V

Модифиц.

Рис. 6. Осциллограмма освещености от лампы Космос 20WLED A80 E2727

Полученные коэффициенты пульсации исследуемых светодиодных ламп представлены в таблице 2.

Таблица 2. Коэффициенты пульсации исследуемых светодиодных ламп (доверительная вероятность 0,9)

Показатель Philips LEDBulb 7.5-40W E27 3000K 220-240V A55 REV-A60-7W-230V-2700- E27 ЭРА LED smd A60-8W-827-E27 Camelion LED 8,5- R63-3000K-E27 ОгоньОк LED lamp E27-220-240V Космос 20W LED A80 E2727

Коэффициент пульсации. % 4,44±0,25 25,5±1,43 4,62±0,26 3,36±0,19 6,37±0,36 2,62±0,15

Анализ опытных данных показывает, что большинство исследованных лам удовлетворяет предъявляемым требованиям по коэффициенту пульсации. Лампы имеющие коэффициент превышающий нормированное значение (фирмы REV и ОгоньОк) также имеют не очень хорошие другие светотехнические показатели согласно [6], поэтому можно сделать вывод об их не качественном драйвере.

В результате проведенных опытов можно сказать о том, что представленные на сегодняшний день на массовом рынке светодиодные лампы в большинстве своем

удовлетворяют требованиям по коэффициенту пульсации, при покупке только стоит лишь

избегать продукции малоизвестных брендов.

Список литературы / References

1. Ильянок В.А. Влияние пульсирующих источников света на электрическую активность мозга человека [Текст] / В.А. Ильянок, В.Г. Самсонова // Светотехника, 1963. № 5. С. 1-5.

2. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий [Текст]. Введ. 2003-06-15. М.: Госкомсанэпиднадзора России. 26 с.

3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы [Текст]. Введ. 2003-06-30. М.: Госкомсанэпиднадзора России. 54 с.

4. СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение [Текст]: Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*. Введ. 2017.05.08. М.: 2017. 106 с.

5. ГОСТ 33393-2015 Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности [Текст]. Введ. 2017-01-01. М.: Стандартинформ, 2016. 12 с.

6. Баев В.И. Сравнительный анализ характеристик светодиодных ламп [Текст] / В.И. Баев, П.С. Черноусов, В.А. Петрухин // Стратегические ориентиры инновационного развития АПК в современных экономических условиях: материалы международной научно-практической конференции (Волгоград, 26-28 января 2016 г.) / ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ. Волгоград, 2016. С. 283-290.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ Щербаков М.С.1, Борисов А.П.2 Em ail: Shcherbakov666@scientifictext.ru

'Щербаков Михаил Сергеевич — магистрант, кафедра прикладной математики; 2Борисов Алексей Павлович — кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики, вычислительной техники и информационной безопасности, Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова,

г. Барнаул

Аннотация: в данной статье анализируется задача поиска областей движения в потоке изображений. Рассмотрена реализация поиска движения на видео с помощью методов библиотеки EmguCV. Разработан алгоритм работы с библиотекой в многопоточном режиме. Получены результаты тестирования программного обеспечения на различных исходных данных. Эксперимент показал, что скорость обработки данных увеличивается вне зависимости от разрешения изображений. Разработанная реализация алгоритма поиска областей движения подходит для анализа присутствия движения в видеопотоке, но не определения его четких границ.

Ключевые слова: компьютерное зрение, поиск движения, EmguCV, многопоточные алгоритмы.

PARALLEL ALGORITHMS OF THE SOLUTION OF THE PROBLEM OF DEFINITION OF THE MOVEMENT ON THE BASIS OF THE VIDEO INFORMATION Shcherbakov M.S.1, Borisov A.P.2

'Shcherbakov Mikhail Sergeyevich - Undergraduate, DEPARTMENT OF APPLIED MATHEMATICS; 2Borisov Alexey Pavlovich - candidate of technical sciences, associate professor, DEPARTMENT OF INFORMATICS, COMPUTER FACILITIES AND INFORMATION SECURITY, ALTAI STATE TECHNICAL UNIVERSITY OF I.I. POLZUNOV, BARNAUL

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.