LED智慧照明系統在工廠照明中的應用

高 艷

北京市公用工程設計監理有限公司（北京 100000）

0 引言

目前，工廠建設數量不斷增加，規模持續擴大。在室內環境下，為了保證生產活動的正常開展，必須提供良好的照明條件。傳統照明系統在實際應用中逐漸暴露了許多問題，因此要積極改進，引入LED智慧照明系統。該系統不僅可以提升資源利用率，還具有智能化特點，能滿足多元化需求。

1 LED智慧照明系統概述

在社會發展過程中，照明技術有了很大的突破，并逐漸朝綠色化、智能化方向發展，取得了一定研究成果。LED智慧照明系統由七大部分組成，分別是信息處理、LED照明、光照強度采集、調理、A/D轉換和D/A轉換、顯示以及按鍵輸入。控制模式有自動和手動兩種方式。LED智慧照明系統功能強大，具有智能化特點，被廣泛用于各領域，應用效果較好，有效改善了室內環境，滿足了生產生活需求，未來發展空間十分廣闊[1]。

2 LED智慧照明系統的控制方式

閉環控制、光強采集及智能控制是LED智慧照明系統的三大子系統，其控制模式有手動和自動兩種，要結合工作電流的實際需求選擇。

（1）手動模式。當LED智慧照明系統處于手動模式時，控制需要利用S1、S2、S3三個按鍵完成，不同按鍵的作用不同，分別對應切換、自加一和自減一。手動模式一般通過調節電流步長控制電流大小，剛開始電流為0，按下S2后，電流量就會變大，電流步長會從1 mA增加到50 mA。按下S3后，系統電流會慢慢變小，直至為0。

（2）自動模式。當LED智慧照明系統處于自動模式時，熱敏電阻發揮控制作用，將其和TLC1543聯通后，可以有效調控系統的D/A轉換器，并發揮單片機的作用，控制輸出電流保持在50 mA。需要注意的是，要遮擋熱敏電阻，應使系統輸出電流值恢復到50 mA。

綜上所述，分析LED智慧照明系統在手動和自動模式下的運行情況，能為該系統的實際應用做好準備。

當前，LED智慧照明系統處于不斷發展中，技術也在創新，照明效果得到有效改善，對不同行業的發展起到了有效的推動作用[2]。

3 LED智慧照明系統的技術優勢

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

LED智慧照明系統的技術優勢主要包括以下幾點。

（1）起動性能良好。LED智慧照明系統的靈敏性較高，當發出指令時，可以在最短時間內響應，穩定性非常好。基于該技術優勢，可以將此系統應用在應急照明方面，發揮有效作用。例如，當工廠突然停電時，為了盡快恢復正常狀態，可應用LED智慧照明系統，實現全光通輸出[3]。

（2）沒有泵污染。和傳統照明系統相比，LED智慧照明系統最大的優勢在于沒有泵污染，不會對環境造成影響。隨著國家對環境整治力度的加大，企業發展除了追求經濟效益，還要注重環境保護，走可持續發展道路，兼顧經濟效益和生態效益。

（3）滿足不同工廠的需求。在不同環境下，工廠對照明強度、亮度等的要求不同，LED智慧照明系統可以根據工廠的實際需求進行調整，創建良好的生產環境。另外，還能增大下射光通比，實現定向輻射，具有操作簡單、方便等特點。某工廠房照明實景圖如圖1、圖2所示。

圖1 廠房照明（A）

（4）LED智慧照明系統可以和計算機結合，提升管控的自動化水平。通過操控調整光強度，有效滿足實際需求。此外，該系統還具有抗震性能，能減小啟動電壓[4]。

4 工廠照明需求分析

就工廠生產而言，照明必不可少，尤其是在晚上，照明尤為重要。工廠照明需求分析主要包括以下三個方面。

（1）工廠照明具有持續性。在生產過程中，照明不能停止，這就要求照明系統具有持久性，目前使用的照明系統，因為技術有限，在長期工作中容易出現問題，嚴重影響了正常生產。

（2）調節光照強度、亮度等。工廠白天生產時所需的亮度較低，晚上要求則較高，但從實際情況看，照明系統缺乏靈活性，無法進行調節，一直處于固定運行狀態，不僅會造成資源浪費，還會增加企業的成本投入，因此要積極改進。

（3）光照范圍廣。工廠建設面積大，生產車間空間大，如果光照亮度不夠，部分地方很難被照亮，就會降低生產效率。因此，在給工廠配置照明系統前，要弄清楚照明需求，在此基礎上進行選擇，保證照明系統具有適用性，發揮有效作用，創建明亮、穩定的生產環境。

5 LED智慧照明系統在工廠照明中應用的效益

照明是工廠用電的重要組成部分。據實際調查發現，部分工廠建設規模不斷擴大，照明需要更多電力資源。傳統照明系統已經使用了多年，但是受技術條件限制，特別容易出現電力資源浪費情況，而且會污染環境。運用LED智慧照明系統后，以上情況有了明顯改善。

LED智慧照明系統具有操作簡單、節能環保等優勢，將其應用于工廠照明是發展的必然趨勢。LED智慧照明系統在工廠照明中應用的效益主要包括節電效益、減排效益和生產效益。

5.1 節電效益

雖然LED智慧照明系統市場價格較高，工廠前期要投入較大成本購置，但是從長遠角度看，其節電效益明顯。與傳統照明系統相比，LED智慧照明系統的節電效率高達50%。并且，后期維護和管理費用也較少，將其應用在工廠照明系統中是正確選擇。工廠引入LED智慧照明系統后，用于照明系統的花費減少，經濟效益明顯增加。企業生產經營的主要目標是經濟效益最大化，因此在選擇照明系統時，除了要具有良好照明效果，還要考慮其帶來的經濟效益。另外，LED智慧照明系統可以回收，經濟性高。目前，LED智慧照明系統已被廣泛用于工廠照明，實際效果明顯，是一種有效系統。為此，需進一步加強對新技術的研究，將該系統和工廠照明需求相結合，充分發揮其有效作用[5]。

5.2 減排效益

LED智慧照明系統光效高，使用較低瓦數的光源即可達到傳統照明系統的光照程度，能有效節省電力資源。在煤炭發電模式下，電力資源的產生需要消耗一定的煤炭能源，且發電過程中會產生污染氣體，導致空氣質量下降。應用LED智慧照明系統后，用電量減少，所需煤炭能源也會減少，能有效保護自然環境，符合節能減排理念?？茖W計算表明，每節約1 kW·h的電，二氧化硫的排放量就會減少0.02 kg。工廠運用LED智慧照明系統后，節約了大量煤炭能源，污染物排放量明顯減少，符合可持續發展理念，綜合效益顯著[6]。

5.3 生產效益

光照條件會對工廠生產產生直接影響，如果夜晚光照條件不足，則會影響員工視線，可能使之出現操作失誤，甚至引發安全事故，造成巨大經濟損失。LED智慧照明系統具有智能化特點，能根據外部環境的明亮度調整光照強度，在生產車間合理設置光源，保證實現全覆蓋，為員工創建良好的生產環境，保證正常的生產活動。運用LED智慧照明系統后，工廠生產效率有了明顯提升，產品質量也有了提升，創造的經濟效益更大。

6 LED智慧照明系統的未來發展趨勢

（1）智能照明研發的根本目的是為人們的生產和生活提供更好的服務，因此要堅持以人為本理念，體現人性化特點。在提供照明時，除了確保照明的視覺效應，還要關注非視覺效應，將健康融入設計理念，如用光調節人的情緒、狀態等。換言之，智能照明不僅要為人們照明，還要關注人體健康，從而提升照明品質。

（2）在新技術的支持下，將照明設備和控制設備連接起來，收集、整理、分析環境信息，根據實際需求控制照明設備，是未來發展的重要方向之一。為此，應創新控制方式，進一步提升智能化水平，讓照明設備充滿溫度，不斷提升使用者的滿意程度，有效滿足發展需求。

（3）LED智慧照明系統要和云技術、大數據技術相結合，不斷完善，有效提升智慧照明水平[7]。當前，市場對LED智慧照明系統的呼聲越來越高，相關研發工作也在持續推進，未來發展空間將更為廣闊。為此，需明確技術發展方向，增強創新意識，改善LED智慧照明系統實際應用效果，滿足人們的需求。

7 結束語

在工廠生產中，照明必不可少，可以創建明亮環境，保證各項工作的順利開展。傳統照明系統存在能耗大、污染環境等問題，與時代發展需求不符。積極引入節能、環保的LED智慧照明系統，能優化照明系統，改善照明條件，大幅度節省生產成本，取得更大的經濟效益，推動企業可持續發展。