高 艷

北京市公用工程設(shè)計(jì)監(jiān)理有限公司（北京 100000）

0 引言

目前，工廠(chǎng)建設(shè)數(shù)量不斷增加，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。在室內(nèi)環(huán)境下，為了保證生產(chǎn)活動(dòng)的正常開(kāi)展，必須提供良好的照明條件。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中逐漸暴露了許多問(wèn)題，因此要積極改進(jìn)，引入LED智慧照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以提升資源利用率，還具有智能化特點(diǎn)，能滿(mǎn)足多元化需求。

1 LED智慧照明系統(tǒng)概述

在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，照明技術(shù)有了很大的突破，并逐漸朝綠色化、智能化方向發(fā)展，取得了一定研究成果。LED智慧照明系統(tǒng)由七大部分組成，分別是信息處理、LED照明、光照強(qiáng)度采集、調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換、顯示以及按鍵輸入。控制模式有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。LED智慧照明系統(tǒng)功能強(qiáng)大，具有智能化特點(diǎn)，被廣泛用于各領(lǐng)域，應(yīng)用效果較好，有效改善了室內(nèi)環(huán)境，滿(mǎn)足了生產(chǎn)生活需求，未來(lái)發(fā)展空間十分廣闊[1]。

2 LED智慧照明系統(tǒng)的控制方式

閉環(huán)控制、光強(qiáng)采集及智能控制是LED智慧照明系統(tǒng)的三大子系統(tǒng)，其控制模式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，要結(jié)合工作電流的實(shí)際需求選擇。

（1）手動(dòng)模式。當(dāng)LED智慧照明系統(tǒng)處于手動(dòng)模式時(shí)，控制需要利用S1、S2、S3三個(gè)按鍵完成，不同按鍵的作用不同，分別對(duì)應(yīng)切換、自加一和自減一。手動(dòng)模式一般通過(guò)調(diào)節(jié)電流步長(zhǎng)控制電流大小，剛開(kāi)始電流為0，按下S2后，電流量就會(huì)變大，電流步長(zhǎng)會(huì)從1 mA增加到50 mA。按下S3后，系統(tǒng)電流會(huì)慢慢變小，直至為0。

（2）自動(dòng)模式。當(dāng)LED智慧照明系統(tǒng)處于自動(dòng)模式時(shí)，熱敏電阻發(fā)揮控制作用，將其和TLC1543聯(lián)通后，可以有效調(diào)控系統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換器，并發(fā)揮單片機(jī)的作用，控制輸出電流保持在50 mA。需要注意的是，要遮擋熱敏電阻，應(yīng)使系統(tǒng)輸出電流值恢復(fù)到50 mA。

綜上所述，分析LED智慧照明系統(tǒng)在手動(dòng)和自動(dòng)模式下的運(yùn)行情況，能為該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

當(dāng)前，LED智慧照明系統(tǒng)處于不斷發(fā)展中，技術(shù)也在創(chuàng)新，照明效果得到有效改善，對(duì)不同行業(yè)的發(fā)展起到了有效的推動(dòng)作用[2]。

3 LED智慧照明系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）是LED智慧照明系統(tǒng)非常重要的元件。該元件的工作原理是將電壓加在固體半導(dǎo)體芯片兩端，在載流子復(fù)合作用下釋放能量，其中有發(fā)射光子，便可以進(jìn)行照明。

LED智慧照明系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)。

（1）起動(dòng)性能良好。LED智慧照明系統(tǒng)的靈敏性較高，當(dāng)發(fā)出指令時(shí)，可以在最短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，穩(wěn)定性非常好?；谠摷夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，可以將此系統(tǒng)應(yīng)用在應(yīng)急照明方面，發(fā)揮有效作用。例如，當(dāng)工廠(chǎng)突然停電時(shí)，為了盡快恢復(fù)正常狀態(tài)，可應(yīng)用LED智慧照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全光通輸出[3]。

（2）沒(méi)有泵污染。和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比，LED智慧照明系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)在于沒(méi)有泵污染，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境整治力度的加大，企業(yè)發(fā)展除了追求經(jīng)濟(jì)效益，還要注重環(huán)境保護(hù)，走可持續(xù)發(fā)展道路，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

（3）滿(mǎn)足不同工廠(chǎng)的需求。在不同環(huán)境下，工廠(chǎng)對(duì)照明強(qiáng)度、亮度等的要求不同，LED智慧照明系統(tǒng)可以根據(jù)工廠(chǎng)的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，創(chuàng)建良好的生產(chǎn)環(huán)境。另外，還能增大下射光通比，實(shí)現(xiàn)定向輻射，具有操作簡(jiǎn)單、方便等特點(diǎn)。某工廠(chǎng)房照明實(shí)景圖如圖1、圖2所示。

圖1 廠(chǎng)房照明（A）

（4）LED智慧照明系統(tǒng)可以和計(jì)算機(jī)結(jié)合，提升管控的自動(dòng)化水平。通過(guò)操控調(diào)整光強(qiáng)度，有效滿(mǎn)足實(shí)際需求。此外，該系統(tǒng)還具有抗震性能，能減小啟動(dòng)電壓[4]。

4 工廠(chǎng)照明需求分析

就工廠(chǎng)生產(chǎn)而言，照明必不可少，尤其是在晚上，照明尤為重要。工廠(chǎng)照明需求分析主要包括以下三個(gè)方面。

（1）工廠(chǎng)照明具有持續(xù)性。在生產(chǎn)過(guò)程中，照明不能停止，這就要求照明系統(tǒng)具有持久性，目前使用的照明系統(tǒng)，因?yàn)榧夹g(shù)有限，在長(zhǎng)期工作中容易出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)。

（2）調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度、亮度等。工廠(chǎng)白天生產(chǎn)時(shí)所需的亮度較低，晚上要求則較高，但從實(shí)際情況看，照明系統(tǒng)缺乏靈活性，無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)，一直處于固定運(yùn)行狀態(tài)，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)增加企業(yè)的成本投入，因此要積極改進(jìn)。

（3）光照范圍廣。工廠(chǎng)建設(shè)面積大，生產(chǎn)車(chē)間空間大，如果光照亮度不夠，部分地方很難被照亮，就會(huì)降低生產(chǎn)效率。因此，在給工廠(chǎng)配置照明系統(tǒng)前，要弄清楚照明需求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，保證照明系統(tǒng)具有適用性，發(fā)揮有效作用，創(chuàng)建明亮、穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境。

5 LED智慧照明系統(tǒng)在工廠(chǎng)照明中應(yīng)用的效益

照明是工廠(chǎng)用電的重要組成部分。據(jù)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分工廠(chǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，照明需要更多電力資源。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)已經(jīng)使用了多年，但是受技術(shù)條件限制，特別容易出現(xiàn)電力資源浪費(fèi)情況，而且會(huì)污染環(huán)境。運(yùn)用LED智慧照明系統(tǒng)后，以上情況有了明顯改善。

LED智慧照明系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于工廠(chǎng)照明是發(fā)展的必然趨勢(shì)。LED智慧照明系統(tǒng)在工廠(chǎng)照明中應(yīng)用的效益主要包括節(jié)電效益、減排效益和生產(chǎn)效益。

5.1 節(jié)電效益

雖然LED智慧照明系統(tǒng)市場(chǎng)價(jià)格較高，工廠(chǎng)前期要投入較大成本購(gòu)置，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，其節(jié)電效益明顯。與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比，LED智慧照明系統(tǒng)的節(jié)電效率高達(dá)50%。并且，后期維護(hù)和管理費(fèi)用也較少，將其應(yīng)用在工廠(chǎng)照明系統(tǒng)中是正確選擇。工廠(chǎng)引入LED智慧照明系統(tǒng)后，用于照明系統(tǒng)的花費(fèi)減少，經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主要目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)效益最大化，因此在選擇照明系統(tǒng)時(shí)，除了要具有良好照明效果，還要考慮其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，LED智慧照明系統(tǒng)可以回收，經(jīng)濟(jì)性高。目前，LED智慧照明系統(tǒng)已被廣泛用于工廠(chǎng)照明，實(shí)際效果明顯，是一種有效系統(tǒng)。為此，需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究，將該系統(tǒng)和工廠(chǎng)照明需求相結(jié)合，充分發(fā)揮其有效作用[5]。

5.2 減排效益

LED智慧照明系統(tǒng)光效高，使用較低瓦數(shù)的光源即可達(dá)到傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的光照程度，能有效節(jié)省電力資源。在煤炭發(fā)電模式下，電力資源的產(chǎn)生需要消耗一定的煤炭能源，且發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染氣體，導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。應(yīng)用LED智慧照明系統(tǒng)后，用電量減少，所需煤炭能源也會(huì)減少，能有效保護(hù)自然環(huán)境，符合節(jié)能減排理念。科學(xué)計(jì)算表明，每節(jié)約1 kW·h的電，二氧化硫的排放量就會(huì)減少0.02 kg。工廠(chǎng)運(yùn)用LED智慧照明系統(tǒng)后，節(jié)約了大量煤炭能源，污染物排放量明顯減少，符合可持續(xù)發(fā)展理念，綜合效益顯著[6]。

5.3 生產(chǎn)效益

光照條件會(huì)對(duì)工廠(chǎng)生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響，如果夜晚光照條件不足，則會(huì)影響員工視線(xiàn)，可能使之出現(xiàn)操作失誤，甚至引發(fā)安全事故，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。LED智慧照明系統(tǒng)具有智能化特點(diǎn)，能根據(jù)外部環(huán)境的明亮度調(diào)整光照強(qiáng)度，在生產(chǎn)車(chē)間合理設(shè)置光源，保證實(shí)現(xiàn)全覆蓋，為員工創(chuàng)建良好的生產(chǎn)環(huán)境，保證正常的生產(chǎn)活動(dòng)。運(yùn)用LED智慧照明系統(tǒng)后，工廠(chǎng)生產(chǎn)效率有了明顯提升，產(chǎn)品質(zhì)量也有了提升，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益更大。

6 LED智慧照明系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（1）智能照明研發(fā)的根本目的是為人們的生產(chǎn)和生活提供更好的服務(wù)，因此要堅(jiān)持以人為本理念，體現(xiàn)人性化特點(diǎn)。在提供照明時(shí)，除了確保照明的視覺(jué)效應(yīng)，還要關(guān)注非視覺(jué)效應(yīng)，將健康融入設(shè)計(jì)理念，如用光調(diào)節(jié)人的情緒、狀態(tài)等。換言之，智能照明不僅要為人們照明，還要關(guān)注人體健康，從而提升照明品質(zhì)。

（2）在新技術(shù)的支持下，將照明設(shè)備和控制設(shè)備連接起來(lái)，收集、整理、分析環(huán)境信息，根據(jù)實(shí)際需求控制照明設(shè)備，是未來(lái)發(fā)展的重要方向之一。為此，應(yīng)創(chuàng)新控制方式，進(jìn)一步提升智能化水平，讓照明設(shè)備充滿(mǎn)溫度，不斷提升使用者的滿(mǎn)意程度，有效滿(mǎn)足發(fā)展需求。

（3）LED智慧照明系統(tǒng)要和云技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，不斷完善，有效提升智慧照明水平[7]。當(dāng)前，市場(chǎng)對(duì)LED智慧照明系統(tǒng)的呼聲越來(lái)越高，相關(guān)研發(fā)工作也在持續(xù)推進(jìn)，未來(lái)發(fā)展空間將更為廣闊。為此，需明確技術(shù)發(fā)展方向，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，改善LED智慧照明系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用效果，滿(mǎn)足人們的需求。

7 結(jié)束語(yǔ)

在工廠(chǎng)生產(chǎn)中，照明必不可少，可以創(chuàng)建明亮環(huán)境，保證各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在能耗大、污染環(huán)境等問(wèn)題，與時(shí)代發(fā)展需求不符。積極引入節(jié)能、環(huán)保的LED智慧照明系統(tǒng)，能優(yōu)化照明系統(tǒng)，改善照明條件，大幅度節(jié)省生產(chǎn)成本，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。