数字化半导体照明的特点与优势

作者:安徽云龙科技公司 张克 袁勋

    一、数字化半导体照明的功能

    二十一世纪是数字化的时代，人们对数字化带来的高效和便利的需求越来越高，当今时代的显著特征就是数字化的生活方式。随着半导体照明技术的飞速发展，其应用已经进入到数字化、智能化的时代，照明领域的数字化控制需求越来越明确，数字化、网络化和远程监控等技术手段已逐渐成为照明系统的标准配置。

    数字化半导体照明以大型公建设备运行一站式管理为主体，设置照明设备运行管理中心，通过数字化、网络化等技术手段，将照明系统的应用体系、维护体系和管理体系提升到一个新的高度。数字化半导体照明具有的系统功能和终端功能如下：

    （一）数字化系统功能

    1、集中控制

    在控制终端均可对所有照明灯具进行分时、分区控制。控制方式具有手动和自动两种模式，可根据使用需求进行灵活调整。无须人工操作的区域可选择采用自动控制模式，有机动控制需求的区域可选择采用手动控制模式。

    2、远程系统监控

    对整个照明系统进行动态监测和控制，在所有终端均可显示系统状态，主要包括照明系统的分合状态，各相位的电压、电流、功率等，可根据需要对区域电路进行远程的分合控制。

    3、能耗数据可视化

    对区域照明回路和整个照明系统分别进行用能情况的统计与汇总，在控制终端以数字和图表的形式反映出来。

    4、自动报警

    对照明设备进行实时监测，从传统定期维护模式转变为实时状态维护模式。设备运行出现异常情况时自动报警，便于在第一时间进行检修维护，从而大幅降低设备的故障率和损坏率，达到其正常使用寿命，实现高效、节能、低耗的目的。

    5、历史记录

    对系统工况、设备工况、用能情况、操作情况以及异常状态以数字和图表的形式生成历史数据，可按日、周、月、年自动生成报表。可查询任意时间节点的记录，便于数据统计、分析和管理。

    6、多点操作

    可通过以太网或互联网进行远程监测与控制，在不同地点的控制终端均可对照明系统进行监控。

    7、异常恢复

    当系统运行出现异常情况时，控制终端将自动重启，恢复到正常运行状态。

    8、停电自锁

    由于停电引起的照明中断，在来电时将自动锁定为关闭状态，以确保人身和财产安全。

    （二）数字化照明终端设备功能

    1、运行工况数据采集

    在照明灯具内设置数据采集装置，对照明灯具的工作电压、工作电流、运行功率、运行温度、照度等数据进行采集。

    2、运行工况数据上传

    将采集到的工作电压、工作电流、运行功率、运行温度、照度等数据上传。

    3、上位机监控

    在照明灯具内设置监控装置，通过上位机远程通讯对灯具进行远程监控，实时监测照明灯具的工作电压、工作电流、运行功率、运行温度、照度等，从而可以全面掌握照明系统的动态信息。

    4、环境监测

    对环境温度、环境湿度等环境信息进行区域性监测，以便于掌握环境状态信息，确保照明系统的安全运行。

    5、自动保护

    当工作电压、电流出现异常时，自动启动保护电路，防止设备损坏，杜绝安全隐患。

    二、数字化半导体照明的应用效果

    长期以来，照明一直是以照度、显色指数等物理量作为效果评价。随着人们物质和精神生活水平的提高，数字化照明已成为流行趋势，成为一种照明效果的标准。照明系统除了在物理量方面达到标准要求以外，还需要充分考虑人的视觉特性、舒适感以及节能等因素，以得到高质量、高舒适度以及高效能的照明效果。数字化半导体照明的应用效果，具体体现在以下几个方面：

    1、舒适的建筑光环境

    对于大型公建而言，大多数房间的进深较大,自然采光很难使建筑室内光线达到均匀、稳定，必须采取照明设施来弥补自然光不足。将室内光照形式、光源色温、灯具造型与室内装饰材料的质地颜色有机结合，营造出室内空间环境协调一致的氛围，让人觉得舒适、愉悦。

    2、可塑造多种照明效果

    利用LED的发光特点，局部或全部使用R、G、B三种光色的LED，通过电子控制系统进行混光处理、或使用相同或不同光色的LED进行跳越式变化，营造出动态照明效果。可根据自然光线的变化，自动调节照明系统的光通输出，从而得到最适宜、最高效节能的照明效果。这样的照明效果是传统照明手段无法实现的。

    3、方便运行维护管理

    设备运行数据正常与否决定了其使用寿命的长短，通过动态监测设备运行工况，便于进行设备的维护和管理，做到了防患于未然。规范、完善的管理体系是设备安全运行的基础和保障。

    4、长寿命的灯具

    半导体照明灯具的先天寿命可达5万小时，通过电路设计、壳体设计以及散热设计，使其处于最佳的工作环境，从而达到其正常使用寿命。同时，光通维持率也是决定灯具使用价值的重要环节，二次光学设计、稳压恒流等技术的集成耦合应用是光通维持的基础和保障。

    三、数字化半导体照明的优特点

    随着LED技术的飞速发展，照明领域的数字化和远程监控需求越来越明确，数字化、网络化和远程监控已成为照明技术的标准配置，LED照明应用已经从过去一味地追求发光效率转变为数字化、智能化的时代。无论在色彩的表现能力、灯光的控制能力还是节能环保等环节，还是在工况监测的先进程度、维护体系的方便程度上，LED照明都要比白炽灯、卤素灯、荧光灯等传统照明具有明显的优势，可实现高水平、高质量和高效节能的照明效果。数字化LED照明的主要优特点如下：

    1、可实现灯光照明的数字化控制

    白炽灯、荧光灯等传统光源由于自身技术缺陷，无法实现数字化控制。而LED在较大的驱动电流范围内，仍可维持其流明效率和光色参数，可实现照明的数字化控制。

    2、可动态监测照明设备的运行工况

    运行数据正常与否决定了照明设备使用寿命的长短，设备出现故障时运行数据会产生变化，对设备工况进行动态监测，出现异常工况时及时进行检查维护，做到防患于未然。

    3、光学设计精准

    光学设计是保证环境光照需求的重要环节，主要考虑光强、照度、色温以及均匀度等指标。在10m、8m、6m、4m、3m等照明高度，采用安徽云龙科技发展有限公司研制的数字化半导体照明，可实现环境照度和照度均匀度一致。

    4、先进的管理和维护体系

    数字化照明系统设置了配置管理、变更管理、历史记录管理等各项管理流程的软件工具，在对设备运行工况、用能情况以及操作情况进行监测的同时，自动生成历史记录存储在数据库中，管理和维护人员可随时进行查询和分析。

    可采用管理和维护两级部署的应用架构体系，管理和维护两级运行维护人员按照统一的规范和流程，随时监控系统及设备运行状态，定期查询应用系统运行情况和问题，不断提高系统运行维护管理能力。

    5、较高的经济回报率

    数字化半导体照明在完成了合理节约能耗开支的同时，大幅降低了维护人工和耗材成本支出。由于其节能效益显著且使用寿命较长，具有较高的经济回报率。

    四、数字化半导体照明的先进性

    大型公建照明功能的实现依赖于各类照明设备的支撑，还需要付出大量的人力物力来维护。但管理者普遍采用的定期维护模式效果不甚理想，迫切需要一种统筹管理的有效途径来改变这一现状。数字化照明的实现，有效地改变了人们对照明的传统观念和使用方式，人们可通过计算机处理一些人工很难甚至无法做到的工作，将照明领域的产品应用体系、维护体系和管理体系的先进性提升到了一个新的高度，翻开了照明史上新的一页。

    LED的发光效率已经满足功能性照明的需求，随着数字化照明技术的日趋成熟完善， LED照明与数字化照明的结合，必将给人们的照明观念和照明方式带来一场新的革命。<