车厢照明装置及其控制系统的若干问题探讨

邓京华

摘要：随着LED技术的迅速发展以及LED在工业生产中逐渐显现出来的优势，LED的应用已经越来越广泛。尤其是近几年，资源逐渐稀缺，国家一直号召建设资源节约型、环境友好型社会，这让越来越多的专家学者和环保人士将更多的目光放在LED灯在照明市场的发展前景上。本文主要是分析了车厢LED灯照明装置在国内使用的情况以及未来的发展前景，并且还着重阐述了在车厢内应用LED照明装置急需解决的问题，提出了一系列的措施来应对车厢LED照明装置使用问题，同时还介绍了LED照明装置以及控制系统的相关工作原理，及表明在车厢内部使用LED作为应急照明的重要意义。

关键词：车厢照明装置；控制系统；LED；工作原理；问题；措施

关于LED这一词汇我们并不感觉到陌生，这种照明装置已经被广泛应用于车辆照明装置中，尤其是在车辆的仪表背光照明中，已成为不可或缺的一部分。但是在车厢内照明装置中，对于LED的应用仍然属于初级阶段。在我国目前，车厢照明装置主要所使用的照明设备大部分仍然是以荧光灯为主，这种荧光灯的发光效率并不好，而且存在电源效率低、寿命短、紫外线辐射严重，容易损坏等缺点。与此相比，LED灯的优势就显示出来，它充分弥补了荧光灯在这一方面的不足。因此，对LED灯在车厢内的照明装置以及控制系统进行研究是十分必要的一件事情。

一、车厢照明装置系统工作原则以及设计方案

在车厢内对LED照明控制系统进行设计必须遵循的原则就是LED灯必须满足车辆照明的要求。例如在地铁或者轻轨中，前者处于地下，无法接收到阳光的照射。后者处于地面，没有充足的光线。如果在二者中使用LED灯，而不对其照明控制系统进行设计，这就会导致车厢内部的亮度不统一。因此，为了让LED灯在车厢中有效使用，在对其设计时就要求LED照明设备必须要具有自动调光的功能。而在LED灯中，自动调光的功能主要依靠于光亮采集模块和光亮强度的处理模块两部分来体现。其中还有一个比较重要的问题就是LED的驱动问题，因为多个亮度比较高的LED组成一个系统性的LED发光模块，需要一个耐用的能够可靠实用的LED驱动芯片。在LED驱动的模块之间，本身存在很大的距离，这些距离需要选择一种有效的信息传输通道来将其拉近。

总而言之，关于对车厢照明装置LED灯的设计方案主要分为以下几步：第一步需要选择合适的处理器芯片，对于这种芯片的选择使用，一定要符合以下几个特征，一是芯片的运算速度必须符合车厢照明装置使用要求；二是芯片的价格要适当，不可过于昂贵，增加成本；三是芯片的质量一定要有保障，要保证使用的周期足够长，不要经常出现故障；第二步是要选择正确的光亮调节模块和光亮处理模块，这两大模块对于光线强度的灵敏度一定要精确，能够迅速的感知光线强度，并进行调节，以此来保证车厢内部的光线强度一致。第三步是要选择具有可靠质量保障的LED驱动芯片，这种驱动芯片的驱动能力一定要足够强，要保证能够驱动大量的发光二极管。还有这种驱动芯片一定要保证驱动功率高、抗干扰能力强、稳定性高。第四步是对于信息传输通道的选择一定要保证其可靠性，同时也要具备较强的抗干扰能力。第五步对于LED灯在车厢内的使用，要编写使用程序，对于使用程序的编写要符合结构清晰、通俗易懂、逻辑性强的特点。所以说，对led灯在车厢内的照明装置进行设计，设计要求就是要保证这种照明装置能够符合不同类型的车厢系统和不同的车型，在使用的过程当中要极力地发挥LED灯的定向发光特点，让灯具中的各个LED灯能够将散发出来的光线射向需要被照明的各个区域，然后再利用灯具反射器进行辅助赔光，从而达到灯具综合统一配光的目的。在LED灯在车厢内的使用还有一个需要特别注意的问题，就是LED的眩光问题，这就需要对LED照明系统的灯罩采用新工艺和新技术进行处理，例如对LED灯罩进行雾化麻面处理或者可以在LED灯罩中加入不规则的纳米级颗粒，以此来更好地应对眩光问题。还可以根据不同车型和不同车厢的具体情况，设计研究出满足其照明要求的LED照明系统的外形结构。通过光的反射原理，对照明系统中的LED灯珠的排列方式和灯罩外形结构进行优化设计，力求设计出最佳的照明装置，以此来提高光线的均匀性，改良灯具的光照性能，从而提高光照的强度和对光的利用率。

二、车厢照明装置中对于电器控制系统处理器的要求

在对车厢内的照明装置及其控制系统进行设计时，对于单片微控制器的要求都是十分重要的。在对单片微控制器进行选择时，既要从稳定性的角度考虑，还要从其使用的性能和价格上进行考虑，以此来满足其设计要求。在本文中，我们选择STC89c51这种单片微控制器来进行分析。首先这种单片微控制器的使用程序比较简单，只要对该程序进行下载后即可使用，这也是STC89c51的一大优势，它在用户系统上系在用户程序后即可运行，不再需要将单片微控制器从已经生产好的产品上进行拆除，再用编码器将程序代码导入到单片微控制器内部。这种单片微控制器既节约了购买编程器的使用资金，还简化了使用方法，比较方便操作。

三、车厢照明装置中应急照明系统的使用

在传统的应急照明系统中，一般都是在断电后，进行检测，没有问题后直接进行启动。但是随着交通方式的不断更新，这种传统的系统已经不适用于轨道车厢的使用。因为车辆是不可能一天24小时都进行供电的，当车辆停止驾驶，不再进行工作过后，它的电力系统是会被关掉的。如果在这个时候应急照明灯亮起，就会浪费电力资源。同时还缩短了蓄电池的使用寿命，也没有发挥应急照明的作用。因此，为了解决这一问题，对于轨道车厢的应急照明系统来讲，其控制系统使用必须要满足以下两个条件：一是要检测主电路中没有电；二是要检测到没有光亮，但是有声音。这样设计出来的照明系统在使用过程中才能够更好的发挥作用。

随着社会经济的高速发展，人们在物质生活和精神文明极其丰富的今天，对生命和财产安全越来越重视，尤其是近几年来火灾事故频发，让人们的消防意识逐渐增强。而为了降低事故发生频率，对车厢中的应急照明系统进行研究十分有必要。应急照明系统本身就是一种非常重要的照明装置，它通常在正常供电时，会自动进行蓄电池充电，作为储备使用。一旦突然发生停电的情况，蓄电池储备中的电就会自动进行供电，进行应急照明。这种应急照明系统在学校、公众场所等人群密集的地方被广泛的应用。同时在建筑物中发生火灾时，作为消防应急灯发挥了十分重要的作用，而将LED灯作为应急照明灯，其具体优势就是，一是LED灯的使用寿命比较长，能源耗损率比较低；二是它的体积比较小，点亮的速度要远比荧光灯快得多，并且无频闪，其发光效率也要远远高于传统的光源。三是在车厢内使用LED灯照明装置符合我国建设能源节约型、环境友好型的基本要求，环保效果非常好，因此备受社会各界人士认可。

四、结论

本文针对车厢LED灯照明装置及其控制问题进行了一系列的分析和探讨，但是由于客观条件限制等原因，对于车厢LED灯照明装置的使用以及控制系统的研究还不够深入。但是我们无法否认的是，在车厢内使用LED灯照明装置的发展前景非常良好，只是由于光效和价格的因素，还没有得到广泛的应用。在车厢内使用LED灯照明装置，以此来代替荧光灯的使用，既能够给人简单、舒适的感觉，还能够提高节约能源，提高光的使用效率。很多专家和学者都认为随着科学技术的发展和不断的探索，LED灯将会是未来车厢照明装置中最优的选择，其发展潜力不可限量。而在今后对于LED灯的研究中，也应该充分发挥LED灯的优势，并对其成本价格进行有效的控制，在最大程度上推动LED灯在车厢中的使用，以此来提高灯光广度的均匀性，改良光照性能，保证LED灯在车厢照明装置中的稳定使用。

参考文献：

[1]刘艳松.车厢照明装置及其控制系统的探索[J].机械设计与制造工程，2013，06：50-52.

[2]黄怡，范文俊，张嘉岭.地铁车厢灯光自适应控制研究[J].系统仿真技术，2013，02：181-185.