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，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。

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智能控制技術的內涵

LED智能控制技術是通過網絡連接到控制系統(tǒng)，利用智能客戶端對燈光進行調控，改變燈光以符合場景舒適性的場景設置，調配出更舒適、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行調節(jié)控制的光源，健康的智能照明是照明產業(yè)發(fā)展的新趨勢。

智能控制照明系統(tǒng)利用先進電磁調壓及電子感應裝置，以公共照明G-BUS系統(tǒng)智能為平臺，對供電進行實時監(jiān)控與跟蹤，自動平滑地調節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負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，達到優(yōu)化供電目的。

3 LED照明智能控制技術的意義

LED照明智能控制技術是利用智能控制系統(tǒng)使LED根據(jù)場景、環(huán)境進行自動調光，并且可以實時監(jiān)控LED運行狀態(tài)的技術，其充分利用了LED的半導體器件性質，具有以下優(yōu)點：第一，采用集中式直接DC驅動，不存在驅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，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照明智能控制技術能夠幫助LED燈進入室內照明應用的廣闊市場，在LED照明 的普及過程中發(fā)揮關鍵的作用。

4 LED照明智能控制技術原理與功能元素

4.1 LED照明智能控制技術原理

理通過環(huán)境光檢測，可在其它光源已提供充足照明時調暗照明燈，此外，通過檢測環(huán)境光的顏色，能夠調節(jié)RGB照明系統(tǒng)的顏色。通信功能則允許遠程控制并將照明裝置連接成中央網絡。電能測量準確計算消耗的功率，為預測性維護提供系統(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)約能耗的關鍵。當房間已經有充足的光亮時，照明完全沒必要，系統(tǒng)可將照明燈調暗或完全關閉，降低功耗并延長了照明燈的壽命。ALS的關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耗流達到1μA以下，流明檢測范圍必須達到室外環(huán)境的典型流明范圍 0.1lx-100000lx，一般可滿足大多數(shù)應用要求?？紤]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，這種設計使ALS能夠在檢測到環(huán)境光超過預設值時，系統(tǒng)將關閉照明燈。RGB傳感器甚至能夠為照明應用增加更多“功能”。

(2)LED智能通信。通過將照明燈組網，即可通過網絡控制燈的開、關及調光，這種操作將降低能耗。通信也為斷電、維護和應急提供快速反饋，該智能通信將節(jié)省總體系統(tǒng)維護成本。無線和有線通信能夠在不同環(huán)境下很好地工作，取決于網絡規(guī)模和拓撲。無線比較適合于小型室內以及大型室外應用，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，每個智能電網裝置都具有電能測量功能，實時為電力公司和用戶提供準確的用電量信息。發(fā)回耗電量的大多數(shù)照明裝置提供關于建筑及市政照明環(huán)境的詳細信息，可確保電力公司收費與用戶的實際耗電一致。通過調光或在不使用時關閉照明燈，及時和準確地響應用戶需求。此外，特定照明燈的耗電波動說明需要進行系統(tǒng)維修、維護或更換。毫無疑問，許多照明燈處于難觸及的區(qū)域，優(yōu)化維護可節(jié)省費用。為生成智能電網中的有用數(shù)據(jù)，電能測量設計必須在較寬的電流范圍保持高精度測量。不僅如此，限制或消除校準時間也會降低總體系統(tǒng)成本。

5 LED智能控制照明技術的發(fā)展趨勢

對于智能控制LED照明技術的未來展望，LED并不應僅僅局限于照明的功能，LED本身具有非常方便調制和控制的特性，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絡信號和控制信號，發(fā)出調制過的信號，完成信息和指令的傳輸。除了連接網絡外，LED燈還能充當各種家用電器的指揮官。LED與智能控制結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 [1]

[1]林青海,張學智.停車場情景應用的 LED照明智能控制網絡[J].照明工程學報,2011(04).

[2]趙青青.智能照明控制系統(tǒng)的特點及應用 綜述[J].照明工程學報,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)機關事務管理中心工程師，主要從事智能化樓宇控制維護。