LED智慧照明系统在工厂照明中的应用

高 艳

北京市公用工程设计监理有限公司（北京 100000）

0 引言

目前，工厂建设数量不断增加，规模持续扩大。在室内环境下，为了保证生产活动的正常开展，必须提供良好的照明条件。传统照明系统在实际应用中逐渐暴露了许多问题，因此要积极改进，引入LED智慧照明系统。该系统不仅可以提升资源利用率，还具有智能化特点，能满足多元化需求。

1 LED智慧照明系统概述

在社会发展过程中，照明技术有了很大的突破，并逐渐朝绿色化、智能化方向发展，取得了一定研究成果。LED智慧照明系统由七大部分组成，分别是信息处理、LED照明、光照强度采集、调理、A/D转换和D/A转换、显示以及按键输入。控制模式有自动和手动两种方式。LED智慧照明系统功能强大，具有智能化特点，被广泛用于各领域，应用效果较好，有效改善了室内环境，满足了生产生活需求，未来发展空间十分广阔[1]。

2 LED智慧照明系统的控制方式

闭环控制、光强采集及智能控制是LED智慧照明系统的三大子系统，其控制模式有手动和自动两种，要结合工作电流的实际需求选择。

（1）手动模式。当LED智慧照明系统处于手动模式时，控制需要利用S1、S2、S3三个按键完成，不同按键的作用不同，分别对应切换、自加一和自减一。手动模式一般通过调节电流步长控制电流大小，刚开始电流为0，按下S2后，电流量就会变大，电流步长会从1 mA增加到50 mA。按下S3后，系统电流会慢慢变小，直至为0。

（2）自动模式。当LED智慧照明系统处于自动模式时，热敏电阻发挥控制作用，将其和TLC1543联通后，可以有效调控系统的D/A转换器，并发挥单片机的作用，控制输出电流保持在50 mA。需要注意的是，要遮挡热敏电阻，应使系统输出电流值恢复到50 mA。

综上所述，分析LED智慧照明系统在手动和自动模式下的运行情况，能为该系统的实际应用做好准备。

当前，LED智慧照明系统处于不断发展中，技术也在创新，照明效果得到有效改善，对不同行业的发展起到了有效的推动作用[2]。

3 LED智慧照明系统的技术优势

半导体发光二极管（LED）是LED智慧照明系统非常重要的元件。该元件的工作原理是将电压加在固体半导体芯片两端，在载流子复合作用下释放能量，其中有发射光子，便可以进行照明。

LED智慧照明系统的技术优势主要包括以下几点。

（1）起动性能良好。LED智慧照明系统的灵敏性较高，当发出指令时，可以在最短时间内响应，稳定性非常好。基于该技术优势，可以将此系统应用在应急照明方面，发挥有效作用。例如，当工厂突然停电时，为了尽快恢复正常状态，可应用LED智慧照明系统，实现全光通输出[3]。

（2）没有泵污染。和传统照明系统相比，LED智慧照明系统最大的优势在于没有泵污染，不会对环境造成影响。随着国家对环境整治力度的加大，企业发展除了追求经济效益，还要注重环境保护，走可持续发展道路，兼顾经济效益和生态效益。

（3）满足不同工厂的需求。在不同环境下，工厂对照明强度、亮度等的要求不同，LED智慧照明系统可以根据工厂的实际需求进行调整，创建良好的生产环境。另外，还能增大下射光通比，实现定向辐射，具有操作简单、方便等特点。某工厂房照明实景图如图1、图2所示。

图1 厂房照明（A）

（4）LED智慧照明系统可以和计算机结合，提升管控的自动化水平。通过操控调整光强度，有效满足实际需求。此外，该系统还具有抗震性能，能减小启动电压[4]。

4 工厂照明需求分析

就工厂生产而言，照明必不可少，尤其是在晚上，照明尤为重要。工厂照明需求分析主要包括以下三个方面。

（1）工厂照明具有持续性。在生产过程中，照明不能停止，这就要求照明系统具有持久性，目前使用的照明系统，因为技术有限，在长期工作中容易出现问题，严重影响了正常生产。

（2）调节光照强度、亮度等。工厂白天生产时所需的亮度较低，晚上要求则较高，但从实际情况看，照明系统缺乏灵活性，无法进行调节，一直处于固定运行状态，不仅会造成资源浪费，还会增加企业的成本投入，因此要积极改进。

（3）光照范围广。工厂建设面积大，生产车间空间大，如果光照亮度不够，部分地方很难被照亮，就会降低生产效率。因此，在给工厂配置照明系统前，要弄清楚照明需求，在此基础上进行选择，保证照明系统具有适用性，发挥有效作用，创建明亮、稳定的生产环境。

5 LED智慧照明系统在工厂照明中应用的效益

照明是工厂用电的重要组成部分。据实际调查发现，部分工厂建设规模不断扩大，照明需要更多电力资源。传统照明系统已经使用了多年，但是受技术条件限制，特别容易出现电力资源浪费情况，而且会污染环境。运用LED智慧照明系统后，以上情况有了明显改善。

LED智慧照明系统具有操作简单、节能环保等优势，将其应用于工厂照明是发展的必然趋势。LED智慧照明系统在工厂照明中应用的效益主要包括节电效益、减排效益和生产效益。

5.1 节电效益

虽然LED智慧照明系统市场价格较高，工厂前期要投入较大成本购置，但是从长远角度看，其节电效益明显。与传统照明系统相比，LED智慧照明系统的节电效率高达50%。并且，后期维护和管理费用也较少，将其应用在工厂照明系统中是正确选择。工厂引入LED智慧照明系统后，用于照明系统的花费减少，经济效益明显增加。企业生产经营的主要目标是经济效益最大化，因此在选择照明系统时，除了要具有良好照明效果，还要考虑其带来的经济效益。另外，LED智慧照明系统可以回收，经济性高。目前，LED智慧照明系统已被广泛用于工厂照明，实际效果明显，是一种有效系统。为此，需进一步加强对新技术的研究，将该系统和工厂照明需求相结合，充分发挥其有效作用[5]。

5.2 减排效益

LED智慧照明系统光效高，使用较低瓦数的光源即可达到传统照明系统的光照程度，能有效节省电力资源。在煤炭发电模式下，电力资源的产生需要消耗一定的煤炭能源，且发电过程中会产生污染气体，导致空气质量下降。应用LED智慧照明系统后，用电量减少，所需煤炭能源也会减少，能有效保护自然环境，符合节能减排理念。科学计算表明，每节约1 kW·h的电，二氧化硫的排放量就会减少0.02 kg。工厂运用LED智慧照明系统后，节约了大量煤炭能源，污染物排放量明显减少，符合可持续发展理念，综合效益显著[6]。

5.3 生产效益

光照条件会对工厂生产产生直接影响，如果夜晚光照条件不足，则会影响员工视线，可能使之出现操作失误，甚至引发安全事故，造成巨大经济损失。LED智慧照明系统具有智能化特点，能根据外部环境的明亮度调整光照强度，在生产车间合理设置光源，保证实现全覆盖，为员工创建良好的生产环境，保证正常的生产活动。运用LED智慧照明系统后，工厂生产效率有了明显提升，产品质量也有了提升，创造的经济效益更大。

6 LED智慧照明系统的未来发展趋势

（1）智能照明研发的根本目的是为人们的生产和生活提供更好的服务，因此要坚持以人为本理念，体现人性化特点。在提供照明时，除了确保照明的视觉效应，还要关注非视觉效应，将健康融入设计理念，如用光调节人的情绪、状态等。换言之，智能照明不仅要为人们照明，还要关注人体健康，从而提升照明品质。

（2）在新技术的支持下，将照明设备和控制设备连接起来，收集、整理、分析环境信息，根据实际需求控制照明设备，是未来发展的重要方向之一。为此，应创新控制方式，进一步提升智能化水平，让照明设备充满温度，不断提升使用者的满意程度，有效满足发展需求。

（3）LED智慧照明系统要和云技术、大数据技术相结合，不断完善，有效提升智慧照明水平[7]。当前，市场对LED智慧照明系统的呼声越来越高，相关研发工作也在持续推进，未来发展空间将更为广阔。为此，需明确技术发展方向，增强创新意识，改善LED智慧照明系统实际应用效果，满足人们的需求。

7 结束语

在工厂生产中，照明必不可少，可以创建明亮环境，保证各项工作的顺利开展。传统照明系统存在能耗大、污染环境等问题，与时代发展需求不符。积极引入节能、环保的LED智慧照明系统，能优化照明系统，改善照明条件，大幅度节省生产成本，取得更大的经济效益，推动企业可持续发展。