平板背光照明系统

滕鹤松　田明均

(南京电子器件研究所,南京,210016)

2001年2月12日收到摘　要　在平板显示技术迅速发展的同时,其附属产品——平板背光照明系统也得到了迅猛的发展。本文主要介绍了平板背光照明系统种类、结构及其各种系统的特性。

关键词　平板　背光照明　种类　结构　特性　系统

中图分类号:T N 27文献标识码:A

文章编号:1005-488X(2001)03-0210-06

1　引　言

随着信息技术的发展,平板显示技术也在近几年得到了广泛的应用和发展,其中发展最快和应用最广的要属液晶显示器。对应其发展的配套产品——平板背光照明系统也迅猛地发展起来,据日本富士通化成统计:在日本,仅大型液晶显示器所用的CCFL 背光照明系统在1999年其产值就将近95亿日元,2000年更达150亿日元,预计2001

年其产值将会达到图1　大型背光照明系统生产线F ig .1　Pr oduct ion line for backlighting system 和超过200亿日元(人民币1.4亿元

左右),由此可见,平板背光照明系统

产品的发展速度是很快的。另外,业界

对背光照明系统在W-CDMA 和3G

移动通信系统终端设备中的应用,也

寄予了较大的期望,并预计这块将是

未来平板背光照明系统产品中市场最

大、发展最快的;其实,平板背光照明

系统产品的应用,不仅可以推及到所

有使用LCD 的电子声像系统中,如电

视机、计算机、GPS 、PDA 、VCD 、

DVD 、电子图书、手机、BB 机、股票机

等;同样,在不用LCD 的电子声像系第21卷第3期2001年9月光　电　子　技　术OPTOELECTRONIC T ECHNOLOGY Vol.21N o.3Sep.2001

滕鹤松　男,高级工程师。从事光电子、平板显示技术的研究开发。田明均　男,工程师,1965年出生。1990年毕业于电子科技大学应用电子技术专业。主要从事平板显

示和可靠性试验方面的研究。

统中的应用之处也是越来越广,如实物投影仪、产品展示台、平板发光展示牌、超薄发光画(像)框、手表、电子秤、计算器、刷卡机、发光座钟等多种产品中。相信随着应用的范围越来越广,其发展的速度也会进一步加快。图1为大型液晶显示器用背光照明系统制造生产线。

从韩国和我国台湾地区近期的发展形势可以看出,各大型厂家都在加大投入的力度,相续又新建了多条大型生产线。如台湾地区的大亿科技术公司投资建设的背光源制造工厂,在2000年6月建设完成,8月份开始批量生产,当年即达到月生产12.1型以上的大型液晶显示器用背光照明系统10万套,该厂的生产能力的目标设计是2年内要达到月产40万套大型液晶显示器用背光照明系统,由此可见其规模和相关的市场前景。

2　平板背光照明系统种类及构造

平板背光照明系统种类很多,目前尚未有统一的分类方法。一般讲有三种分类方法:一种是按光源传播方式来分,基本可分为反射式、平面式和导光式;第二种是按照明光源的性质来分,基本可分为电致发光型、发光二极管型、冷阴极灯管型、热阴极灯管型、平面灯管型等;第三种是兼顾照明光源性质和光源传播方式综合分类方法,图2为按综合分类方法对平板背光照明系统的基本分类图。

由于热阴极灯管型和平板形荧光灯型目前使用较少,所以在图2中没有将其细化,在下面的相关内容中我们同样只讲前面三个类型的系统。

平板背光照明系统电致发光型(EL)粉末电致发光(EL)

有机电致发光(OEL)

发光二极管型(LED)侧发光二极管型(LED)

底发光二极管型(LED)

冷阴极灯管型(CCFL)

侧导光板式

反射式(直下、含多管和W 形管)热阴极灯管型(略)

平板形荧光灯型(略)

图2　平板背光照明系统的基本分类

F ig.2　Classification of t he flat panel backlighting system

图3　粉末电致发光屏构造图F ig .3　Scheme of EL display pa nel

2.1　电致发光(EL )背光照明系统

电致发光(EL)背光照明系统,由于其自身

为平面状,加之结构简单,所以在多种设备中被

广泛使用。电致发光背光照明系统,又可分为粉

末电致发光和有机电致发光两种不同的类型。

粉末电致发光屏基本结构可见图3。在粉

末电致发光(EL)屏中,使用有机分散形式,把

荧光体粉末均匀分散于有机媒体之中,并将其

夹于透明电极和背电极之间,用交流或脉冲的

强电场使之发光。为了防湿,有的屏用合成树脂

覆盖(封装型),有的对荧光体粒子进行防湿处211第3期滕鹤松等:平板背光照明系统　

理(包膜型);一般讲,封装型电致发光屏的厚度为1mm,包膜型电致发光屏的厚度为0.3mm ,都可形成具有均匀亮度分布的平面发光体。

图4　有机电致发光板基本构造图F ig .4　Scheme OELD panel

有机电致发光器件常见的结构可见

图4。可以看出,主要由金属阴极、电子输

送层、有机发光层、空穴输送层、透明阳

极、玻璃基板(或有机透明基板)所组成。

一般阴极使用的是容易释放电子的AL-

Li 合金,阳极使用的是透明IT O 膜,基

板一般使用玻璃(也有使用透明塑料基

板的)。发光层、电子输送层和空穴输送

层的联接匹配很关键,其好坏将直接影

响器件的发光效率。从结构图可以看出:

当上下两电极都被接上相应极性的驱动电压时,则有机电致发光层材料被激发,对外呈发光特性。

2.2　发光二极管(LED )背光照明系统

发光二极管(LED)的背光照明系统,又可分为底发光式和侧发光式两种结构,图5为底

图5　底发光式LED 背光照明结构

F ig .5　Structure of the bott om -light

LED backlight ing 发光式LED 背光照明(截面)结构图。一般的底发

光式LED 背光照明系统是由多个LED 管芯均匀

排列在PCB 底板上,通过PCB 的电路供电,LED

管芯发射出光,通过透明硅胶,反射腔和扩散膜的

共同控制作用,得到高亮、均匀的平面发光效果,但底发光式LED 背光照明系统的厚度要稍厚一些,一般为4～7.5mm 。侧光式LED 背光照明系统是由多个LED 芯

片排成一排,形成线光源,置于导光体的侧面(有单侧发光和双侧发光两种),LED 芯片排所发出的光,通过导光体和扩散膜的反射、折射和散射,最终形成均匀的发光面,同样也具有高图6　反射式CCF L 背光照明系统结构示意图 Fig.6　Str ucture of the reflective CCF L backlighting system 亮度,均匀面发光的照明效果。目前,均匀高效的侧边光LED 背光照明系统的照明效果,比常规的底发光式LED 背光照明系统的效果更好,两者相比,在功耗和均匀度上都要更好些,尤其是后者的厚度优势,一般讲,侧边光LED 背光照明系统的厚度为0.5～3.5mm 。

2.3　冷阴极灯管(CCFL )背光照明系统

冷阴极灯管(CCFL)背光照明系统又可分

为反射式和侧导光式两种。

反射式冷阴极灯管(CCFL)背光照明系统

的基本结构如图6所示,从图6反射式CCFL

背光照明系统结构示意图可以看出,其结构是

排列数根冷阴极荧光灯管,底背面的反射板,为实现表面辉度均一的灯帘和扩散片,可以说212光电子技术第21卷

与看X 光胶片和照相胶片所使用的照明箱相似。其由于可以获得较好的光源利用率,亮度高且结构简单,所以被使用于初期的彩色LCD 的背光照明。现在仍然使用于户外用的需要,如高亮度汽车导航彩色T FT -LCD 和高亮度航空仪表TFT -LCD(STN-LCD)显示之中。但为了使亮度分布均匀,在结构上难以做到薄型化,虽然,光源已采用U 形和W 形灯管来取代多根灯管,但近来的使用量是越来越少了。

侧导光式冷阴极灯管(CCFL )背光照明系统在下面将重点的进行描述,其基本结构如图7所示,基本工作过程:冷阴极灯管所发射的光经过聚光板的聚光后导入光板,以光导板两面的临界反射(全反射)光导至光导板末端,在光导过程中部分光散射,并射于系统表面;为再次利用在反面漏出的散射光而设置了反射板,为缓解辉斑而设置了扩散板,为增加正面发光强度,又增加了棱镜板。这种方式的背光照明系统符合薄型要求,且能获得高亮、均匀的平面光源,几乎所有的笔记本式PC 和各种大型的LCD 显示都是使用这种方式的背光照明系统,

这种背光照明系统目前已成为大型液晶显示器中背光照明系统的主流产品。

图7　侧导光式CCF L 背光照明系统结构示意图

Fig .7　Str uctur e of the side -light CCFL backlighting system

3　侧导光式CCFL 背光照明系统

大型液晶显示器用背光照明系统是平板背光照明系统的主要市场,早期主要是笔记本PC 的液晶显示器用市场,现阶段台式液晶显示器也迅速地崛起,其市场用量和潜力同样也是非常巨大,从发展看,刚开发大型液晶显示器(TFT -LCD )时,使用的是多支荧光灯的直下式背光照明系统,厚度一般在15～20mm,重量大于500g,功耗约为10W 左右;而现在使用的侧导光式单管(CCFL)背光照明系统,厚度为3～5mm,重量约为100g,功耗约为1W 左右。由于侧导光式CCFL 背光照明系统能完全符合便携式设备的狭框架、超薄型、重量轻和低功耗的要求,所以已成为便携式设备上大型液晶显示器中的首选配套产品,被广泛地应用在笔记本PC 及其它类似的产品中。

213第3期滕鹤松等:平板背光照明系统　

214光电子技术第21卷

现将大型液晶显示器中具有代表性的侧导光式CCFL背光照明系统的结构和主要部件的技术动向作简单的介绍。从图7可以看出,为减轻重量和放置液晶显示驱动电路,用有机树脂材料制作的导光板被做成了楔形;高反射率的聚光板使光集中导入光导板之中;在光导板的反面印刷了能使光散射的点,其分布密度由入射部到板末端,呈稀疏到密集的渐变分布,从而获得均一的亮度分布;再加上反射板、扩散板以及表面的棱镜板,共同来控制和提高光源正面的发光亮度和均匀度。

3.1　冷阴极荧光灯(CCFL)

侧导光式背光照明系统所使用的直线型冷阴极荧光灯,直径从早期的3.6mm,发展到今天的1.6mm,直径2mm是其主流产品,在最近的超薄型产品中也有使用1.8mm的。实现细管化不仅是为了节省空间,同时,也可以提高效率,直径6mm改为2.6mm即可提高20%的效率;但从目前来看,管径在1.8mm时效率已达到饱和,另外,管径的细化也给制造工艺增添了许多困难。

冷阴极荧光灯通常使用几十kHz的逆变电路,通过高频开启来减少阴极电极损耗,阴极电极损耗约占冷阴极荧光灯功率的1/3以上,所以,要进一步提高效率,则在电极的结构形状、电极材料的选取、以及相关电子粉配比和涂制等方面都要进行深入的研究。同样,在荧光体材料的选取、涂层的厚度、粒子的密度、封入的气体等方面也都可以进行进一步改善。

3.2　入射光学系统和导光板

从图7可以看出,灯管发出的光通过聚光板聚光后射入导光板,为了更有效地将灯管发出的光射入导光板,最好是将光导板的射入部分做厚,做大聚光板,以此来减少灯管自身所遮去的光,但这与薄形,狭边框要求相冲突,而不能实现理想的聚光光学系统;直径2.6mm 的灯管和3mm厚的导光板射入部分组合,射入效率一般在50%左右。

导光板是折射率较高的有机树脂成形制作,用全反射进行光导的;其下部光散射体是用丝网印刷印制的100L m到1mm白色的园形、蜂窝形或正方形的图形;光点图形要进行疏密度分布的设计,必须考虑导光板侧面的聚光和灯管亮度的分布等因素,目的是获得均一的亮度分布。目前较为先进可靠的设计方法是用计算机进行光路分析模拟,之后再通过多次试验进行设计验证,最后确定工业化生产的设计方案;最先进的是在导光板本身设计了微小的凸凹光点来取代其反面印刷出的散射体光点图形,由于其是在导光板成形的同时成形,所以,无需印刷工序,从而可以进一步的降低成本。

3.3　棱镜板

棱镜板置于扩散板之上时,作为双凸透镜可以会聚并定向性的给出照明光线,以提高平面光源正面的亮度。在实用中,通常只需要看到显示画面的正面,因此,多采取加置棱镜板的方式,来达到同一光通量实现更高亮度的目的。

棱镜板一般是用聚脂片和聚碳酸脂等制作,厚度为150～230L m,间距为24～110L m,各个厂商的设计都有所不同,种类很多。一般讲单片棱镜板可使光源的面发光亮度改善1.6倍左右,两片棱镜板进行合理配置,可使光源的面发光亮度改善2倍以上。据有关资料,在形成导光板的同时在其表面成形与棱镜板相同的形状,可以更好地提高光源正面的亮度,相关

技术已实用化,进一步降低价格后即可投入生产。

在大型LCD 显示系统中背光照明系统的地位是不会动摇的,但必须要进一步地薄型化、轻量化、低功耗化,尤其是低功耗化,现阶段更是所有研究开发部门和生产厂商最为看重的。另外,市场和开发要进一步的细化,如:监视器要求高亮度、宽视角,因此所使用的背光照明系统不能与笔记本PC 的相同,它们必须从不同的研究角度来进行开发。同样,在其它设备上的应用也是如此,要有的放矢地进行生产和研发。

4　结束语

从国际国内的形势看,背光照明系统正朝着照明面积更大、整体形状更薄、照明亮度更高、成本价格更低、消耗功率更小以及制造工艺更简的方向迅速发展;在这种发展方向和趋势的推动下,国际上的相关厂家针对客户的需求,纷纷加大投入力度,使产品在技术层次、规模总量及市场开拓上都有较大的进步。反观国内的平板背光照明系统厂商,在规模和档次上与国外厂家相比还存在着较大的差距。相信随着国际平板背光照明系统产品及技术的越来越成熟,我国背光照明系统的技术和生产也会迅速发展起来。

参　考　文　献

1　滕鹤松.液晶显示背光源用高效细径冷阴极荧光灯(CCFL)的研究.光电子技术,1999;19(1):64

2　高久建氏.低 ¨化O 台湾2N 提携G ,日本G O 高付加亻西值品.Semicond uctor FPD World ,2000;7:60～61

3　森田和之氏.横滨地区K 新μ口 r 增设,携带电话用μ口ó¨é ¨K 期待.Semicon ductor FPD World,2000;7:61～62

4　矢寺顺太郎.LCD 用薄型轻量° é ¨N 要素技术.FPD Intellig ence,2000;4:68～72

The Fla t Pane l Backlighting Syste m

Teng Hesong Tian Mingjun

(N anjing Electronic Devices Institute ,N a njing ,210016)

Abstr act With the r apid development of the flat panel display technology ,the flat panel backlighting system has been improved accordingly.In this paper,the classification,structure and characteristic of the flat panel backlighting system are intr oduced.

Key wor ds FPD,backlighting,LCD 215第3期滕鹤松等:平板背光照明系统　

智能照明系统设计

智能照明系统的设计 1引言随着人民生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10%左右，并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。[1] 传统照明技术受到了强烈冲击。一方面，由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑；另一方面，由于能源的紧缺，国家对照明节能越来越重视，新型的照明技术得以迅速发展，以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。智能照明系统是最先进的一种照明控制方式，它采用全数字、模块化、分布式的系统结构，通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络，它可以作为整个建筑物自动化管理系统（BA系统）[2]的，一个子系统通过网络软件接入BA系统，也能作为独立系统单独运行，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求。适用范围有:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等;博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑;星级酒店和高档写字楼的宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、走道等场所。通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:

(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。 (2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。 (3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。 (4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。 (5)手动遥控器控制;通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。 (6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。 3智能照明控制系统原理与组成智能照明系统是基于计算机控制平台的全数字、模块化、分布式总线型控制系统。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信，利用总线使照明、调光、百叶窗、场景、控制等实现智能化，并成为一个完整的总线系统。可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中根据用户的要求通过计算机重新编程来增加或修改系统的功能，而无须重新敷设电缆，智能照明控制系统的可靠性高，控制灵活，是传统的照明控制方式所无法做到的。智能照明的系统通常主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机（大型网络需网桥连接）等部件组成。线路系统：总线式智能照明简单的开关特点：负载回路连线接到输出单元的输出端，控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；可通过软件设置多种功能（开/ 关、调光、定时等）。总线式智能照明系统双控电路特点：实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可；进行多点控制时，依次并联多个开关即可，开关之间仅用一条五类线连接，线路安装简单省事。控制方式：智能照明控制，采用低压二次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景（各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。照明方式：智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适的氛围。

地铁车站动力照明供配电系统介绍

地铁车站动力照明供配电系统介绍摘要：地铁车站的动力照明配电是地铁车站建设的重要组成部分,车站的动力照明的系统安全、稳定运行对车站的正常运行有着重要的影响。本文对地铁车站的供配电系统依据负荷的分类设计进行了相应的介绍。关键词：地铁，动力照明，供配电系统 Abstract: the lighting distribution of the subway station subway station is the important part of the construction, the power of the station of lighting system security and stable operation of the normal operation of the station has an important effect. In this paper, the subway station for distribution system introduces the classification of load the design of the corresponding. Key words: subway, dynamic lighting, distribution system 地下铁道工程是一个综合性的工程，这里主要就国内主要的地铁线路的车站动力照明供配电系统设计作一个简要的介绍。车站的供配电系统的设计范围主要包括从变电所配电变压器后的低压柜及变电所交直流盘馈出的电缆头至车站的动力、照明、通信、信号等用电设备。车站低压配电系统采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电。系统范围大致包括站台层、站厅层和设备及管理用房的环控、排水、消防、电梯、自动扶梯、自动售检票及通信、信号、站控室等系统动力设备的供配电和车站环控室所供配电设备的电控控制。一、根据用电设备的不同用途和重要性，车站用电负荷分为三级： 1.1、一级负荷：包括通信系统、信号系统、火灾报警系统、气体灭火系统、机电设备监控系统、屏蔽门、所用电、消防泵、废水泵、雨水泵、防淹门、站控室、事故风机及其风阀等。 1.2、二级负荷: 包括非事故风机及风阀、污水泵、集水泵、自动扶梯、工作人员电梯、轮椅牵引机、自动售检票设备、民用通信电源、维修电源及冷水机组油加热器等。 1.3、三级负荷：包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、电开水器、清扫电源等。二、对各级负荷的供电配置设计为了方便对机电设备的供电管理和控制，对不同的设备的供电分为由车

光纤照明与LED照明的区别

光纤照明与LED照明的区别当今，在绿色照明概念的倡导下，各种照明技术不断的涌现，光纤照明和LED灯做为新兴的照明技术，始终走在绿色照明领域的时代前端。 1、光纤照明光纤照明是最近几年来一种新兴的照明方式。由于光纤自身所具有的一些独特物理特性，光纤照明被应用在室内装饰照明、局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中，并且已经取得了良好的照明效果。光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成。当光源通过反光镜后，形成一束近似平行光。由于滤色片的作用，又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后，彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在途中的损耗，所以光源一般都很强。常用光源为150~250W左右。而且为了获得近似平行光束，发光点应尽量小，近似于点光源。反光镜是能否获得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光镜。滤色片是改变光束颜色的零件。根据需要，用调换不同颜色的滤光片就获得了相应的彩色光源。光纤是光纤照明系统中的主体，光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光束传到端点后，通过尾灯进行照明，而后者本身就是发光体，形成一根柔性光柱。对光纤材料而论，必须是在可见光范围内，对光能量应损耗最小，以确保照明质量。但实际上不可能没有损耗，所以光纤传送距离约30m左右为最佳。光纤照明的特点： 1.单个光源可具备多个发光特性相同的发光点。 2.光源易更换，也易于维修。 3.发光器可以放置在非专业人员难以接触的位置，因此具有防破坏性。 4.无紫外线、红外线光，可减少对某些物品如文物、纺织品的损坏。 5.发光点小型化，重量轻，易更换、安装，可以制成很小尺寸，放置在玻璃器皿或其它小物体内发光形成特殊的装饰照明效果。 6.无电磁干扰，可被应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所之内。 7.无电火花，无电击危险，可被应用于化工、石油、天然气平台、喷泉水池、游泳池等有火灾、爆炸性危险或潮湿多水的特殊场所。 8.可自动变换光色。 9.可重复使用，节省投资。 10.柔软易折不易碎，易被加工成各种不同的图案。系统发热低于一般照明系统，可降低空调系统的电能消耗。二、LED照明 LED（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。它具有如下特点： 1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一种比使用高压电源更安全的电源。 2.效能：消耗能量比同光效的白炽灯减少80%。 3.适用性：每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。 4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。 5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。 6.对环境污染：无有害金属汞。 7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。 8.价格：LED的价格比较昂贵，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。三、光纤照明应用场所 1.电视会议桌面照明 2.置于顶部较高、难以维护或无法承重的场所的效果照明

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称：智能照明控制系统组别：第五组组长：XX 组员：XX

基于单片机的智能照明控制系统设计随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

医院智能照明控制系统方案

医院智能照明控制系统建议方案 1、系统概述 “节能、智能科技与美学，21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，建筑界已经引入“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。随着人们财富的积累，生活水平的不断提高，对健康越来越重视。人们在生病时不但要求有好的医生和好的治疗，也要求有好的治疗环境。国家投入巨资进行医院的建设与改造。伴随医疗改革的推进，医院面临激烈的竞争。医院除了提高诊治水平和医德医风外，还需提高病人一个温馨的医疗环境，良好的医疗服务。 2、系统功能和优点智能照明控制系统在医院中应用的功能和优点：

1、实现照明控制智能化采用智能照明控制系统后，可使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设置切换若干基本工作状态，根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。当夜幕降临时，系统将自动进入“傍晚”工作状态，自动地极其缓慢地调亮各区域的灯光。此外，还可用手动可编程控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，随意改变各区域的光照度。 2、节约能源，降低医院运营费用约能源和降低运行费用是当今社会的主题。随着社会经济的快速发展，人民生活水平和医疗水平的不断提高，人们对医院的现代化水平和环境要求越来越高，医院的电能消耗也越来越大，节能已成为各医院关注的一个问题。由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了医院的能耗。 3、美化环境好的灯光设计不仅可以为医院营造出一种温馨、舒适的环境，提高医护人员的工作效率，也能为病人提供一个舒适的环境，减少病人的病痛。利用灯光的颜色、投射方式和不同的明暗亮度可创造出立体感、层次感，给病人一种艺术欣赏感。 4、延长灯具寿命灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制，提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步得到延长。智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于难安装区域的灯具及昂

图书馆照明控制系统设计

毕业设计《图书馆照明控制系统》 The design of Lighting Contro1 System for the library 学生学号：学生姓名：张竞文专业班级：电气指导教师：图萍给职称：

起止日期：长春光华学院Changchun Guanghua University

图书馆照明控制系统设计描要: 本文介绍了基于单片机AT89S51的图书馆照明控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今比较成熟的传感技术和单片机定时控制技术,利用多参数来实现对学校图书馆照明的控制。系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。该照明控制系统的主控制器是以AT89S5l单片机为基础,实現了通信、信号采集、控制等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:环境光照度信号取样电路、人体信号采集电路、继电器驱动电路以及信号处理电路等。对于软件一设计主要有主控制器的数据传输程序设计以及灯光控制、延时控制、A/D转换等程序设计。工作时,光信号取样电路采集光照最弱、人体信号采集电路采集室内是否有人信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实現智能照明控制,以送到节能的目的。

关键词：智能控制,热释红外,传感器.单片机,定时控制 The design of Lighting Contro1 System for the library Abstract: This article desiribes Library Based on Single- Chip Microcomputer at89s5l Lighting Control System and its principles, proposes effective energy- saving control-method.The system uses the current sensing technology is more mature and timing of single .chip computer contro1 techno1ogy using multiple parameters to achieve control over lighting in the school liblary. System design includes hardware, design and software design of two parts. The Master 0f lighling Contro1 System is based on the at89s51 single chip,enabling communication,data accquisition,contro1,and other functiolns.The text of the control circuit are described in detail in the design process,including: ambient light signa1 sampling circuit,the body's signal acquisition .circuit,the relay driver circuit and signa1 processing circuit and so on.Software Design for data transfer program, as we11 as the main controller lighting control, Timer control, a/d control program design. Work, the optica1 signa1 Sampling Circuit capture,light, strong or weak, human acquisition of signal acquisition Circuit Indoor If anyone, whether working for the information and send a signal to the SCM, single- chip Mircomputer based on this information by contro11ing circuit for lighting switches, enabling Intelligent Lighting Contro1, to achieve energy- saving purposes.

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

一、系统概述系统原理概述系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。系统元件采用模块化结构、并已经有系统化产品、系统扩展方便。同时，通过专用接口元件及软件，可能直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。与BA系统的集成

诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

系统结构图

二、系统功能和优点智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有

腾申光纤灯的七个典型应用介绍

腾申光纤灯的七个典型应用介绍由于腾申光纤灯所具有的许多特点，使得它的应用是广泛的，现根据不同的使用地点和使用效果对其典型应用进行分析说明。 1、电视会议桌面照明采用末端发光系统，配置聚光透镜型发光终端附件由顶部垂直照射，在桌面形成点状光斑，透合与会人员读写而不影响幻灯投影讲解的进行（在一般照明灯具关闭或亮度调低的情况下）。 2、置于顶部较高、难于进行维护或无法承重的场所的效果照明将末端发光系统用于酒店大堂高大穹顶的满天星造型，配以发散光透镜型发光终端附件和旋转式玻璃色盘，可形成星星闪闪发光的动态效果，远非一般照明系统可比。 3、建筑物室外公共区域的引导性照明采用落地管式（线发光）系统或埋地点陈指引式（末端发光）系统用于标志照明，同一般照明方式相比减少了光源维护的工作量，且无漏电危险。 4、室外喷泉水下照明采用末端发光系统，配置水下型终端，用于室外喷泉水下照明，且可由音响系统输出的音频信号同步控制光亮输出和光色变换。其照明效果及安全性好于普通的低压水下照明系统，并易于维护，无漏电危险。 5、建筑物轮廓照明及立面照明采用线发光系统与末端发光系统相结合的方式，进行建筑物上海腾申电气有限公司专业承接设计和生产酒店、KTV会所、售楼部、别墅等工程定制灯饰，是目前专业生产工程灯饰的大型厂家之一。轮郭及立面照明。如香港中银大厦外立面圣诞节装饰照明系统，该系统图案新潮，色彩变化丰富。其施工方便，安装周期短，具有较强的时效性，且能够重复使用，节省投资。 6、建筑物室内局部照明采用末端发光系统，配置聚光透镜型或发散光透镜型发光终端附件用于室内局部照明。如卢浮宫博物馆内对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的丝织品文物、绘画文物或印刷品文物的局部照明，均采用光纤照明系统。 7、建筑物广告牌照明线发光光纤柔软易折不易碎，易被加工成各种不同的图案，无电击危险，无需高压变压器,可自动变换光色,并且施工安装方便，能够重复使用。因此，常被用于设置在建筑物上的广告牌照明，同传统的霓虹灯相比，光纤照明具有明显的使且性能优势。

智能照明控制系统的设计

基于单片机实现智能照明控制系统的设计摘要随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备，照明在能耗中所占的比例日益增加。为了达到方便生活的目的，这些照明设备有时会彻夜开着，从而造成了大量电力能源的浪费。据统计，在楼宇能量消耗中，仅照明就占33%，因此照明节能日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、按键采集与处理等技术来实现对照明设备的智能控制。其原理为：1、单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。2、单片机通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度满足生活需要则保持照明设备的关闭状态；如果亮度不够则由单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号。3、如果芯片 BIS0001检测到人体信号，单片机立刻控制照明设备打开；如果该芯片没有检测到人体信号，单片机控制照明设备继续保持关闭状态。4、照明设备打开时，如果某一时刻单片机检测不到人体信号则延时一段时间后关闭，延时期间如果又检测到人体信号则结束延时。5、根据应用场所及使用人群的不同可以通过设置单片机P1.0—P1.4引脚的状态来设置不同的延时时间值。本设计的程序采用C语言来编写，并且通过单片机仿真软件Proteus对程序进行仿真，大大提高了设计时间和设计的可靠性。关键词单片机传感器 BIS0001 照明控制节能

EIB智能照明控制系统

EIB智能照明控制系统一、前言照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制。而今出现的建筑物自控(BA)系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立，同时控制功能简单，因此使用上有一定的局限性。故当BA 系统出现故障时，照明系统亦受到影响。随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。根据使用单位的经验，不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。二、系统的结构和组成智能照明控制系统按网络的拓扑结构，大致有以下两种型式，总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色，前者灵活性较强，易于扩展，控制相对独立，成本较低。后者可靠性较高，故障诊断和排除简单，存取协议简单，传输速度较高。一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外，每一单元设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路，各种形式的单元简述如下：1，系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。 2，输入单元：用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功能（开/关、调光、定时、软启动/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功能）。各种型式及多功能的控制板，（如有的提供LCD页面显示和控制方式，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等），各种功能传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关, 亮度传感器）,通过对周围环境的亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能。 3，输出单元：智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功能外，还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配置中央监控中心和智能控制照明柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、

光纤照明的原理与应用

光纤照明的原理与应用摘要：在照明技术中，光纤照明是一枝独秀的照明新技术。本文详细地阐述了光纤照明的原理和特点。并着重介绍了光纤照明的产品及应用。关键词：光导纤维光纤照明灯具产品与应用一、概述在照明技术中，光纤照明是一枝独秀的照明新技术。由于它具有光的柔性传输，安全可靠。所以广泛地应用于工业、科研、医学及景观设计中，并在国内外市场中已形成各类产品。本文仅以个人学习和实践中的有限知识重点介绍景观设计中的光纤照明技术及产品和应用以求教同行专家。二、光纤照明的原理光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成，如图一所示。

当光源通过反光镜后，形成一束近似平行光。由于滤色片的作用，又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后，彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在途中的损耗，所以光源一般都很强。常用光源为150~250W 左右。而且为了获得近似平行光束，发光点应尽量小，近似于点光源。反光镜是能否获得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光镜。滤色片是改变光束颜色的零件。根据需要，用调换不同颜色的滤光片就获得了相应的彩色光源。光纤是光纤照明系统中的主体，光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光束传到端点后，通过尾灯进行照明，而后者本身就是发光体，形成一根柔性光柱。对光纤材料而论，必须是在可见光范围内，对光能量应损耗最小，以确保照明质量。但实际上不可能没有损耗，所以光纤传送距离约30m 左右为最佳。

光纤有单股、多股和网状三种。对单股光纤来说，它的直径为Ф6～Ф２０mm.同时又可分为体发光和端发光两种.而对多股光纤来说,均为端发光.多股光纤的直径一般为Ф0.5～Ф3mm,而股数常见为几根至上百根. 网状光纤均为细直径的体发光光纤组成.可以组成柔性光带. 从理论上讲,光线是直线传播的.但在实际应用中,人们都希望改变光线的传播方向.经过科学家数百年不懈的努力,利用透镜和反光镜等光学元件来无限次的改变传播方向.而光纤照明的出现,正是建立在有限次的改变光线传播方向,实现了光的柔性传播.正如圆弧经无数次的分割后成直线一样,光纤照明正是以无限次反射后,光线就随光纤的路径传送,实现了柔性传播.但是光纤照明的柔性传播,并没有改变光线直线传播的经典理论. 三、光纤照明的特点 1、光线柔性传播从理论上讲，光线是直线传播的。然而因实际应用的多元性，总希望能方便地改变光的传播方向。光纤照明正是满足了这一要求。这是光纤照明的特点之一。

地铁动力照明系统培训

地铁动力照明系统培训 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

北京地铁机电设备维修（三）低压配电及照明系统北京地铁集团公司二零一三年六月

绪论地铁低压配电与照明系统主要由低压配电柜、配电箱、控制箱、低压配电线路、动力负荷、照明负荷等组成。低压配电箱（柜）主要指车站和区间的动力配电箱（柜）、照明配电箱（柜），其作用是为低压电控设备、末端负荷提供低压供配电。控制箱（柜）主要指为车站照明、风机、水泵、通风空调、人防设备、自动扶梯等设备配套使用的控制箱，其作用是控制各类设备工作状态。低压配电线路是指从400V低压开关柜向下至动力照明设备的低压缆线。动力负荷主要指各类风机、水泵、空调、人防门、电扶梯等设备。照明负荷主要包括公共区照明、附属房间照明等。第一章低压配电系统第一节低压配电负荷分级地铁低压动力照明负荷按用途和重要性分为三级。一级负荷：应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统、消防系统设备、消防电梯、地下站厅站台照明、地下区间照明、排烟系统用风机及电动阀门、通信系统设备、信号系统设备、电力监控系统设备、环境与设备监控系统设备、自动售检票系统设备、兼作疏散用的自动扶梯、屏蔽门、防护门、防淹门、排雨泵、车站排水泵。其中应急照明、变电所操作电源、火灾自动报警系统设备、通信系统设备、信号系统设备为特别重要负荷。二级负荷：地上站厅站台照明、附属房间照明、普通风机、排污泵、电梯、自动扶梯。三级负荷：空调制冷及水系统设备、锅炉设备、广告照明、清洁设备、电热设备。不同等级负荷供电要求：一级负荷必须由来自变电所不同低压母线的二路以上独立电源供电，平时互为备用，末端切换，以实现不间断供电，切换时间应满足设备停电允许的时间要求。特别是一级负荷中部分重要负荷，除双路供电以外，还应有应急电源。

光导纤维的原理及应用

光导纤维的原理及应用廖浚竹物理学2015级摘要：介绍了阶跃型和梯度型光导纤维内光线传输原理，光导纤维的优良特性和在各个领域的广泛应用。关键词：光导纤维、全反射、自聚焦、光纤应用引言：光导纤维的研制成功使人类的通迅技术得到了前所未有的发展，自从1977年美国加利福尼亚洲通用电话公司安装第一套光纤通讯系统以后，发展十分迅猛，至今已普遍使用。于当今信息爆炸的世界，人们对提高无线电波传递信息容量给予了极大的关注，光纤通信就是这一征程上的重大里程碑。近年来，随着现代科学技术的迅猛发展，光导纤维不仅在通信、电子和电力等领域的应用日益扩展，而且在医学检测、太阳光照明、制作传感器等方面也有了重要突破，成为大有前途的新型基础材料。 1、阶跃型（全反射型）光导纤维光线传输原理 1.1全反射光由光密介质进入光疏介质时，即n2>n1时，折射光线将远离法线。随着入射角θ1的增大，折射角θ2增加很快，当入射角θ1增加到θc时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角，则只有反射没有折射，此现象称为全反射(图1)。当光线由光疏媒介射到光密媒介时，折射光线将靠近法线而折射，故这时不会发生全反射。临界角：θc=arc(n1/n2) 图1 1.2光导纤维 ⑴基本结构光纤的内层是纯玻璃光芯,外包折射率低于玻璃折射率的掺杂物(包层)。内芯是光传播的部分,包层与纤芯折射率的差别就是为了使光发生全内反射。大部分的光纤在包层外还有一层涂覆层,它一般是一层或几层聚合物,防止纤芯和包层受到震荡而影响光学或物理性质。涂覆层对在光纤里传播的光没有影响,它只是作为一个减震器。 ⑵基本原理

地铁车站动力及照明设计word资料8页

1 动力照明专业和其他专业的设计分工地下铁道工程是一项复杂的多种专业的综合性工程，这里介绍的仅是其中一个专业，即动力照明专业。所谓动力是指风机、水泵类用380／220V 交流电源的设备，而不是车辆用电。车站动力及照明工程的设计范围是从变电所配电变压器后的低压柜及变电所交直流盘馈出电缆头开始至车站的动力、照明、通信、信号等用电设备。在环控电控室的继电器屏给BAS 系统留出接线端子，水泵类设备在其控制箱给BAS留出接线端子，并在照明配电室的配电箱上留出BAS接线端子。 2 负荷分类及技术要求根据<地下铁道设计规范》的要求，把地铁的用电负荷分为三级。一级负荷：防排烟风机、废水泵、消防泵、防淹门、通信、信号、防灾报警、自动售检票系统、车站控制室、屏蔽门以及应急照明(含疏散指示照明)等用电以及区间的风机和水泵用电，由两路独立的电源供电，且为末端切换。应急照明电源在交直流屏上切换。二级负荷：自动扶梯、电梯、普通风机、污才泵、一般照明、管理房及设备房照明等用电，由一路电源供电。当这路电源发生故障时，由变电月低压柜上的母线联络开关进行切换，以保证供电。(注：变电所为两路10kV电源各带一台变且器，低压侧为单母线分段，设母线联络开关。)三级负荷：冷水机组及其配套的冷冻泵、冷却泵、冷却塔、茶水间热水器以及广告照明、清洁机械等设备用电，由一路电源供电，当这路电发生故障时，允许对这些设备停止供电。 3 动力配电设计

3．1动力配电原则动力设备配电主要采用放射式配电。水泵电梯、扶梯的电源以及通信、信号、综合控制室．屏蔽门、自动售检票机的双路电源都是直接由配电所的低压母线馈出，采用TN-S接地保护系统，用五芯电缆供电。环控设备从环控电控室放射式供电方式配电，采用TN-S系统。区间维修用电每隔100m设一动力插座箱，采用链式配电，每个插座箱容量为15kW，每路仅考虑一个插座箱使用，插座箱应设漏电开关保护，插座箱密封防水，外壳防护IP65。在站台、站厅设置单相三孔安全插座供清洁机械和检修用。 3．2动力设备的供电和控制空调通风机房设环控电控室，根据环控设备设置情况，在车站的一端或两端分别设环控电控室。从环控电控室给各种风机、风阀等配出电力，在风机旁设按钮箱。满足动力设备的用电要求，方便运营维护管理。隧道通风机容量较大，但属于环控设备，也从环控电控室配出电力。有的地铁线路的隧道通风机是直接从变电所配出的，这是设计总体单位的要求不同。除环控设备能够在环控电控室控制外，一般设备都采用就地控制和综合控制两种控制方式。在车站综合控制室由BAS微机实现对风机、空调、水泵等设备的控制与监视，并将采集的信息送至中央控制室。动力设备采用直接起动方式，隧道风机及区间水泵等较大、较远的设备采用降压起动或软起动的方式。 4 照明配电设计

光导纤维照明系统在清华低能耗示范楼中的应用

硕士研究生非笔试课程考核报告（以论文或调研报告等形式考核用）2011 至2012 学年第一学期考核课程：新型建筑材料提交日期：2011 年11 月29 日报告题目：光导纤维照明系统在清华低能耗示范楼中得应用Array 姓名隋倩学号2011050205 年级研一专业建筑技术科学所在学院建筑成规学院山东建筑大学研究生处制

光导纤维照明系统在清华低能耗示范楼中得应用隋倩（山东建筑大学建筑成规学院建筑技术科学专业研究生，山东省济南市邮编250101）摘要: 光导纤维采光照明系统是一种利用太阳能的新型绿色照明装置, 它采用光导纤维将太阳光直接导入室内进行照明,营造出了有益健康的照明环境。本文主要介绍了该系统的原理、构成以及目前在建筑中的应用。最后以清华大学低能耗示范楼为实例，对该系统采光照明效果作出相应分析。关键词: 太阳光光导纤维自然光照明 Day light system in tsinghua university Low energy consumption of building model application SuiQian (ShanDong Jianzhu university , ShanDong Jinan 250101) Abstract: The day light system is a kind of using solar energy ,it uses optical fiber to transfer sunlight directly into indoor , it creating healthy lighting environment .This paper mainly introduces the composition and principle of the system ,and the application in building at present .The last part shows the effect of the day light system in Tsinghua university low energy consumption model building . Key words: The sunlight, optical fiber , natural light lighting

什么是光导纤维

什么是光导纤维？它有什么用途？光通信的传输材料。光通信的线路采用像头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的光缆。在玻璃纤维中传导的不是电信号,而是光信号,故称其为光导纤维。远距离通信的效率高,容量极大,抗干扰能力极强。现代科学创造的奇迹之一，是使光像电流一样沿着导线传输。不过，这种导线不是一般的金属导线，而是一种特殊的玻璃丝，人们称它为光导纤维，又叫光学纤维，简称光纤。 1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。这是光的全反射造成的结果。光导纤维正是根据这一原理制造的。它的基本原料是廉价的石英玻璃，科学家将它们拉成直径只有几微米到几十微米的丝，然后再包上一层折射率比它小的材料。只要入射角满足一定的条件，光束就可以在这样制成的光导纤维中弯弯曲曲地从一端传到另一端，而不会在中途漏射。科学家将光导纤维的这一特性首先用于光通信。一根光导纤维只能传送一个很小的光点，如果把数以万计的光导纤维整齐地排成一束，并使每根光导纤维在两端的位置上一一对应，就可做成光缆。用光缆代替电缆通信具有无比的优越性。比如20根光纤组成的像铅笔精细的光缆，每天可通话7.6万人次，而1800根铜线组成的像碗口粗细的电缆，每天只能通话几千人次。光导纤维不仅重量轻、成本低、敷设方便，而且容量大、抗干扰、稳定可靠、保密性强。因此光缆正在取代铜线电缆，广泛地应用于通信、电视、广播、交通、军事、医疗等许多领域，难怪人们称誉光导纤维为信息时代的神经。我国自行研制、生产、建设的世界最长的京汉广(北京、武汉、广州)通信光缆，全长3047公里，已于1993年10月15日开通，标志我国已进入全面应用光通信的时代。光纤传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传播大量信息。例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。光缆的质量小而细，不怕腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通讯材料。目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。我国也开始生产光导纤维，并在部分地区和城市投入使用。随着时代的进步和科学的发展，光纤通讯必将大为普及。光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量