關(guān)于LED智能控制照明技術(shù)的幾點看法

1 LED以及LED照明概述

LED就是指Light Emitting Diode，也就是我們常說得發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。

LED照明以其節(jié)能、長壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點已被廣泛用于液晶顯示屏背光照明、全彩大屏幕顯示、交通信號燈、景觀照明等。

2 LED智能控制技術(shù)的內(nèi)涵

LED智能控制技術(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)連接到控制系統(tǒng)，利用智能客戶端對燈光進(jìn)行調(diào)控，改變燈光以符合場景舒適性的場景設(shè)置，調(diào)配出更舒適、安全、節(jié)能、健康及適宜的光環(huán)境。LED是目前光源中最適合進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的光源，健康的智能照明是照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢。

智能控制照明系統(tǒng)利用先進(jìn)電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)裝置，以公共照明G-BUS系統(tǒng)智能為平臺，對供電進(jìn)行實時監(jiān)控與跟蹤，自動平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗，提高線路功率因素，降低燈具和線路的工作溫度，達(dá)到優(yōu)化供電目的。

3 LED照明智能控制技術(shù)的意義

LED照明智能控制技術(shù)是利用智能控制系統(tǒng)使LED根據(jù)場景、環(huán)境進(jìn)行自動調(diào)光，并且可以實時監(jiān)控LED運行狀態(tài)的技術(shù)，其充分利用了LED的半導(dǎo)體器件性質(zhì)，具有以下優(yōu)點：第一，采用集中式直接DC驅(qū)動，不存在驅(qū)動可靠性和壽命問題;第二，多個LED燈組成系統(tǒng)，相互協(xié)調(diào)，整體更加節(jié)能，真正凸顯LED燈的節(jié)能特性，實際使用成本短期內(nèi)可明顯下降;第三，提供更加靈活和自動化的節(jié)能策略，減輕LED的散熱壓力;第四，同時能夠利用LED的半導(dǎo)體芯片特性，使其作為信息傳遞的載體。

LED照明智能控制技術(shù)能夠幫助LED燈進(jìn)入室內(nèi)照明應(yīng)用的廣闊市場，在LED照明 的普及過程中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

4 LED照明智能控制技術(shù)原理與功能元素

4.1 LED照明智能控制技術(shù)原理

理通過環(huán)境光檢測，可在其它光源已提供充足照明時調(diào)暗照明燈，此外，通過檢測環(huán)境光的顏色，能夠調(diào)節(jié)RGB照明系統(tǒng)的顏色。通信功能則允許遠(yuǎn)程控制并將照明裝置連接成中央網(wǎng)絡(luò)。電能測量準(zhǔn)確計算消耗的功率，為預(yù)測性維護(hù)提供系統(tǒng)洞察力。所有這些特性——環(huán)境光檢測、通信、電能測量——將進(jìn)一步節(jié)省能源，降低運營成本。

環(huán)境光傳感器(ALS)檢測到附近的光量，這些功能器件成為LED照明系統(tǒng)的“眼睛”，也是節(jié)約能耗的關(guān)鍵。當(dāng)房間已經(jīng)有充足的光亮?xí)r，照明完全沒必要，系統(tǒng)可將照明燈調(diào)暗或完全關(guān)閉，降低功耗并延長了照明燈的壽命。ALS的關(guān)鍵特性包括燈的流明、功耗監(jiān)測以及IR和UV濾光，這些傳感器必須安靜地運行在系統(tǒng)中，不能消耗過大電能而破壞系統(tǒng)節(jié)能的初衷。好的ALS耗流達(dá)到1μA以下，流明檢測范圍必須達(dá)到室外環(huán)境的典型流明范圍 0.1lx-100000lx，一般可滿足大多數(shù)應(yīng)用要求。考慮到系統(tǒng)可靠性，可能有必要采用略大的范圍。IR和UV濾光可消除實際系統(tǒng)中不可見光的光譜。

4.2 LED照明智能控制技術(shù)功能元素

(1)智能LED光檢測功能。環(huán)境光傳感器必須避開照明燈本身的光線照射，避免對環(huán)境光測量的影響。該設(shè)計中，ALS位于獨立的電路板上，處于照明燈主體的陰影下，這種設(shè)計使ALS能夠在檢測到環(huán)境光超過預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)將關(guān)閉照明燈。RGB傳感器甚至能夠為照明應(yīng)用增加更多“功能”。

(2)LED智能通信。通過將照明燈組網(wǎng)，即可通過網(wǎng)絡(luò)控制燈的開、關(guān)及調(diào)光，這種操作將降低能耗。通信也為斷電、維護(hù)和應(yīng)急提供快速反饋，該智能通信將節(jié)省總體系統(tǒng)維護(hù)成本。無線和有線通信能夠在不同環(huán)境下很好地工作，取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓?fù)洹o線比較適合于小型室內(nèi)以及大型室外應(yīng)用，后者需要具有連續(xù)視線、可用的頻帶以及裕量足夠的傳輸功率。電力線通信(PLC)是利用現(xiàn)有電力線實現(xiàn)通信，PLC非常適合于大型市政類照明系統(tǒng)、隧道、室內(nèi)停車場等由于物理位置或建筑墻壁的原因而無法利用自然光的環(huán)境。所有通信引用中，可靠性是關(guān)鍵所在，如果通信發(fā)生故障系統(tǒng)就毫無益處。

(3)智能LED照明電能測量功能。智能LED照明還需具備電量計算能力，從智能電表到電壓控制器再到電動汽車充電器，每個智能電網(wǎng)裝置都具有電能測量功能，實時為電力公司和用戶提供準(zhǔn)確的用電量信息。發(fā)回耗電量的大多數(shù)照明裝置提供關(guān)于建筑及市政照明環(huán)境的詳細(xì)信息，可確保電力公司收費與用戶的實際耗電一致。通過調(diào)光或在不使用時關(guān)閉照明燈，及時和準(zhǔn)確地響應(yīng)用戶需求。此外，特定照明燈的耗電波動說明需要進(jìn)行系統(tǒng)維修、維護(hù)或更換。毫無疑問，許多照明燈處于難觸及的區(qū)域，優(yōu)化維護(hù)可節(jié)省費用。為生成智能電網(wǎng)中的有用數(shù)據(jù)，電能測量設(shè)計必須在較寬的電流范圍保持高精度測量。不僅如此，限制或消除校準(zhǔn)時間也會降低總體系統(tǒng)成本。

5 LED智能控制照明技術(shù)的發(fā)展趨勢

對于智能控制LED照明技術(shù)的未來展望，LED并不應(yīng)僅僅局限于照明的功能，LED本身具有非常方便調(diào)制和控制的特性，基于這一特性可以做一個智慧中樞，將各種控制信息集中在一起，LED將有望集合更多的應(yīng)用及實現(xiàn)更多的功能。LED燈使我們的世界變得更節(jié)能，同時LED燈通信和控制方式結(jié)合，可能會更加便捷、更加綠色環(huán)保。LED燈可以通過光線傳輸網(wǎng)絡(luò)信號和控制信號，發(fā)出調(diào)制過的信號，完成信息和指令的傳輸。除了連接網(wǎng)絡(luò)外，LED燈還能充當(dāng)各種家用電器的指揮官。LED與智能控制結(jié)合在一起才能最大限度突顯LED照明的特性和優(yōu)勢，從而取代傳統(tǒng)照明，打造一個符合智能控制基本需求的低功耗、高效率的LED照明系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn) [1]

[1]林青海,張學(xué)智.停車場情景應(yīng)用的 LED照明智能控制網(wǎng)絡(luò)[J].照明工程學(xué)報,2011(04).

[2]趙青青.智能照明控制系統(tǒng)的特點及應(yīng)用 綜述[J].照明工程學(xué)報,2011(04).

作者簡介

單夷平(1975-)，男，江蘇省蘇州市金閶區(qū)人?，F(xiàn)為蘇州工業(yè)園區(qū)機關(guān)事務(wù)管理中心工程師，主要從事智能化樓宇控制維護(hù)。