近幾年以來，隨著社會的不斷發(fā)展，我國城鄉(xiāng)居民居住條件有了質(zhì)的飛躍，但是各類污染現(xiàn)象也日益加重?，F(xiàn)代污染種類越來越繁多，對自然環(huán)境和人民群眾的正常生活、身體健康等構(gòu)成的威脅也越來越大。為了維護(hù)我國社會的可持續(xù)發(fā)展和保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，我們一定要采取發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品等有利的措施來進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。建筑物作為城市的主要文化載體與形象工程，其夜晚的景觀價值與商業(yè)價值也在逐漸被開發(fā)出來。城市光污染也就隨之悄然興起，這種新型的污染問題主要來源于城市車輛照明和建筑夜景照明。目前，我們已經(jīng)開始了致力于解決這類污染問題的研究。我們可以通過在建筑夜景照明中采用環(huán)保節(jié)能的LED凈化燈照明控制系統(tǒng)這個措施來一定程度上減輕這種污染造成的危害。本文將就LED凈化燈照明控制系統(tǒng)在建筑夜景照明中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

　　目前我國LED照明的發(fā)展現(xiàn)狀

　　當(dāng)前形勢下，受到上游芯片價格下降以及LED照明器具發(fā)光效率的提升，人們越來越重視LED在照明領(lǐng)域的發(fā)展，而且LED凈化燈行業(yè)自身也呈現(xiàn)出極為良好的發(fā)展態(tài)勢。據(jù)專家預(yù)測，雖然2010年在國內(nèi)照明市場LED所占市場比重不到還百分之五，但是，在2011年LED照明市場占有率有望翻一番，達(dá)到10%以上，并且在兩年之內(nèi)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，LED凈化燈技術(shù)更加成熟，其市場占有率至少能夠到達(dá)五分之一。而在LED照明發(fā)展進(jìn)程中，建筑夜景照明無疑是其中的一個主要發(fā)展方向。從整體來看LED照明系列產(chǎn)品在短期內(nèi)價格呈下降趨勢。

　　我國政府以及各省市企業(yè)對LED照明發(fā)展十分重視，2010年，國內(nèi)多數(shù)企業(yè)斥巨資投入LED芯片生產(chǎn)領(lǐng)域，LED芯片價格不在貴若千金，而是逐步下調(diào)價格，尤其是照明應(yīng)用的highpowerLED價格跌幅已經(jīng)達(dá)到15%至20%左右。值得一提的是，在未來幾年內(nèi)，我國規(guī)劃增加超過1200臺的LED設(shè)備MOCVD。企業(yè)的資金投入與國家的大力支持提高了芯片的產(chǎn)能，同時極大地促進(jìn)了國內(nèi)LED照明產(chǎn)品成本、價格的下降。

　　另外，技術(shù)進(jìn)步也是促使LED芯片價格走低原因之一。據(jù)介紹，以美國能源部所訂LED來看，2010年目標(biāo)為140lm/W，到了2020年LED的發(fā)光效率將達(dá)到243lm/W。

　　LED凈化燈照明產(chǎn)品與LED智能照明控制系統(tǒng)

　　LED（Light Emitting Diode發(fā)光二極管），其發(fā)光材料主要以固體半導(dǎo)體芯片為主，在半導(dǎo)體芯片兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，產(chǎn)生能量發(fā)出可見光，是白熾燈照明的完美替代升級產(chǎn)品。它具有以下特點(diǎn)：1、安全可靠。半導(dǎo)體二極管發(fā)光， 光色柔，無眩光，無紫外線輻射的產(chǎn)生。2、節(jié)省電能。LED以二極管內(nèi)光子反射運(yùn)動而發(fā)光，不產(chǎn)生多余熱量，能量轉(zhuǎn)化效率高，同樣亮度下，耗電僅為普通白熾燈的1/10，節(jié)電率可達(dá)90%。3、使用壽命長。LED凈化燈具是白熾燈使用壽命的100倍，具有超過100000小時的平均使用壽命，并且可以在高頻繁的啟動或關(guān)斷狀態(tài)下工作無損壞。

LED建筑照明智能控制系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)包括傳感器單元，控制單元，驅(qū)動電路，照明系統(tǒng)等部分組成，為城市建筑夜景照明提供了方便快捷的條件，有效的節(jié)省了人力物力，避免了資源的浪費(fèi)。

　　這里筆者主要闡述一套LED智能照明和恒流驅(qū)動控制系統(tǒng)。

　　首先介紹系統(tǒng)硬件設(shè)計，如圖1 所示，該智能照明控制系統(tǒng)基于μPD78F0034為主控器件設(shè)計，其主要由傳感器單元、控制器單元、LED驅(qū)動電路和照明系統(tǒng)四部分組成。μPD78F0034芯片的主要功能在于計算處理由熱紅外傳感器、強(qiáng)光傳感器、聲控傳感器接受到并且經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換初步加工過的信號數(shù)據(jù)，信號處理完畢后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，作用于LED驅(qū)動電路和顯示電路，幫助系統(tǒng)能夠正常工作。

其次，系統(tǒng)軟件設(shè)計。為達(dá)到簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)的目的，采用模塊化設(shè)計思想為主導(dǎo)，以主程序?yàn)楹诵脑O(shè)置功能模塊子程序，系統(tǒng)工作時由主程序調(diào)用各功能模塊子程序。各功能子模塊各司其職，信號輸入模塊負(fù)責(zé)三類傳感器信號輸入單片機(jī)數(shù)據(jù)通道，在控制系統(tǒng)軟件中，整流放大數(shù)字化后處理聲音傳感器的信號與紅外線探測器的信號為開關(guān)的布爾型數(shù)據(jù)，經(jīng)過整流放大的環(huán)境補(bǔ)光，光強(qiáng)度探測系統(tǒng)產(chǎn)生的信號分兩路，一路為布爾值，并與前兩路信號處理后產(chǎn)生的輸出進(jìn)行與運(yùn)算，作為產(chǎn)生燈具開關(guān)的開關(guān)信號的依據(jù)，另外一路將環(huán)境數(shù)據(jù)A／D轉(zhuǎn)換，編碼輸出到系統(tǒng)的輸出模塊，由系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)燈具亮度，適當(dāng)根據(jù)周圍環(huán)境變化LED發(fā)光亮度，最終實(shí)現(xiàn)LED智能照明的目的。

　　該系統(tǒng)設(shè)定完畢之后，無需人工實(shí)施監(jiān)督，就能夠根據(jù)不同的工作環(huán)境的要求，以及晝夜環(huán)境的交替，自動控制LED照明燈具的開關(guān)和亮度。尤其是對于城市建筑夜景照明中的大功率LED凈化燈照明燈具，我們使用恒流源驅(qū)動的方法，不僅僅可以提高用電效率，節(jié)約電能，同時能夠有效的延長LED照明燈具的使用壽命。

　　建筑夜景照明應(yīng)用LED照明控制系統(tǒng)設(shè)計要求

　　隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，城市建筑照明技術(shù)獲得了穩(wěn)步提升，LED凈化燈照明燈具必將逐步在我國甚至是全球市場上取得更高的市場份額，其發(fā)展?jié)摿ξ阌怪靡伞Ｈ欢?，如何才能在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，更好的做到低碳、節(jié)能、環(huán)保是我們研究建筑夜景照明中應(yīng)用LED凈化燈照明控制系統(tǒng)的設(shè)計面臨的首要問題。

　　我國城市建筑夜景照明方面的領(lǐng)軍人物中科院趙建平副院長對城市建筑照明設(shè)計提出了建設(shè)性意見：城市建筑夜景照明不僅要保證創(chuàng)造良好的光環(huán)境，具有科學(xué)性、實(shí)用性和前瞻性，又要做到維修方便、使用安全、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、保障健康和綠色照明等。

在建筑照明節(jié)能評價方面我們一般采用LPD數(shù)值的高低作為主要評價指標(biāo)。LPD，即照明功率密度，是評價建筑節(jié)能的主要指標(biāo)，主要指建筑房間或場所單位面積的照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器），單位為瓦/平方米。LPD值規(guī)定LPD限值，關(guān)系到在照明領(lǐng)域的節(jié)能，將促使照明設(shè)計全面考慮和顧及照度水平、照明質(zhì)量和照明能效，促進(jìn)在設(shè)計中推廣應(yīng)用更高效的光源、鎮(zhèn)流器、燈具及其他產(chǎn)品。

　　另外，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排是LED照明控制系統(tǒng)的設(shè)計要求之一，規(guī)定LPD限值，有助于照明節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，我們還需要盡量做到控制系統(tǒng)的節(jié)能，即傳感控制電路的節(jié)能環(huán)保。因?yàn)檎彰骱哪芊矫?，不僅僅光源散發(fā)出光和熱，整個照明控制系統(tǒng)同樣依靠電能運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗能量，所以，控制系統(tǒng)節(jié)能非常重要。我們設(shè)計實(shí)現(xiàn)的的LED照明控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)是一個智能控制系統(tǒng)，能夠完成達(dá)到二次節(jié)能或多次節(jié)能。

　　建筑夜景照明應(yīng)用LED照明控制系統(tǒng)方案設(shè)計

　　在城市建設(shè)與規(guī)劃中，燈光的設(shè)計越來越重要，甚至在許多國家和地區(qū)，美麗的城市夜景燈光獲得了“夜間新尺度”的美名，已然成為一種新的城市文明程度衡量標(biāo)準(zhǔn)。我們在設(shè)計LED照明控制系統(tǒng)時，只有堅持“以人為本”的設(shè)計理念，滿足人們需求，最大限度地融合照明效果與周邊環(huán)境。城市建筑夜景照明追求的是一種藝術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計與享受。利用一些發(fā)光角度較小的LED小功率產(chǎn)品，以重點(diǎn)局部的照明為重點(diǎn)，在外觀上流出足夠大的設(shè)計選擇空間，引領(lǐng)建筑照明的時尚和潮流。同時，LED凈化燈點(diǎn)光源更可以使建筑夜景照明畫面的空間層次感更強(qiáng)更豐富。將具有地域特色的傳統(tǒng)文化融入照明設(shè)計中，使照明不僅滿足基本的功能要求，且更能夠展現(xiàn)城市風(fēng)貌和地域文化特色，從而形成城市特有的光文化，創(chuàng)造出個性鮮明的城市夜景景觀。

　　LED建筑照明控制系統(tǒng)在建筑夜景照明中的應(yīng)用也要注意建筑的整體效果和細(xì)節(jié)處理。對于一般的建筑而言，其隱框的玻璃幕墻照明系統(tǒng)、樓身顯框玻璃的幕墻照明、頂部玻璃穹頂?shù)恼彰鳌⒔ㄖ讓拥恼彰?、樓身及頂部?biāo)志的照明等都是不可忽視的環(huán)節(jié)。

  夜景控制系統(tǒng)照明LED凈化燈