第一篇：白光LED光通信的關鍵技術研究

白光LED光通信的關鍵技術研究

可見光通信是一項新興的基于白光LED的無線光通信技術。可見光通信系統可以實現照明和通信的雙重功用。通過分析影響白光LED通信性能的因素，對白光LED通信中提高系統整體性能的若干關鍵技術進行了分析討論，為改善白光LED通信系統性能提供進一步努力的參考依據。

一、引言

可見光通信技術(Visible Light Communication，簡稱VLC)是隨著白光LED照明技術的發展而興起的無線光通信技術，可分為室內可見光通信和室外可見光通信兩大類。白光LED具有功耗低、壽命長、尺寸小、綠色環保等優點，被認為終將取代熒光燈、白熾燈等傳統照明光源，成為下一代固體照明光源。同時與傳統照明光源相比，白光LED又具有響應時間短、高速調制的特性，因此可以設計出基于白光LED的室內可見光無線通信系統和網絡，實現照明和通信的雙重作用。目前，可見光通信大多處于實驗階段，雖然整體系統已有實現，但與可見光通信的實用還有一定的距離，系統的各項性能有待進一步優化。

二、系統發展概述

近年來，中日歐美的研究人員對基于白光LED照明光源的可見光通信的展開了面向應用的研究。其中作為美國國家科學基金的十年規劃，2008年美國政府動員30所大學及科研機構，投入1850萬美元的啟動資金開展了該領域的科技攻關。但由于該項技術綜合性強，技術難度大，目前全面掌握核心技術并能夠做到在世界級展會上現場演示樣機的僅有中國暨南大學與日本太陽誘電公司兩家。

2004年，Takakuni等對基于白光LED燈的整體通信系統進行了初步實驗研究，該系統[1]利用桌面LED照明臺燈向用戶提供廣播信息，結構簡單，但系統通信距離較短，數據傳輸速率較低。2008年，太陽誘電株式會社在“東京國際消費電子博覽會”上現場演示了采用白光LED的高速無線通信系統，最大數據傳輸速率可達100Mbit/s[2]。該系統實現了雙向全雙工高速通信，但是最大傳輸距離僅為0.2m左右。當通信距離超過0.2m時，隨著通信距離的增加，系統的誤碼率增大。

2006年，暨南大學的陳長纓 [3]、胡國永[4]等提出利用白光LED照明光源用作室內無線通信，設計并實現了近距離(0.2m)、點對點的白光LED通信系統。該系統成功實現了10MHz的傳輸速率下，FM信號的傳輸。暨南大學陳長纓研究團隊在前期工作的基礎上，利用白光LED陣列光源解決了前期系統通信距離短、無法達到照明要求等問題，設計并實現了具備實用照明功能的室內白光LED通信系統。該系統成功實現4Mbit/s帶寬的數字多媒體音視頻信號使用白色可見光進行傳輸，信號傳輸距離超過了2.5m，2008年12月，項目通過了廣州市科技計劃項目成果驗收，2009年11月在深圳高交會上展出并公開進行現場實機演示。2010年4月開始，暨南大學這套白光LED照明-通信兼用系統作為我國唯一的白光LED通信科技創新成果選送上海世博會，在“滬上生態家”城市案例館向全世界公開展示。

三、提高白光LED通信系統性能的相關技術

陣列光源的布局設計

在VLC系統中，光源的布局是影響系統性能的一個關鍵因素。光源布局需要考慮兩個方面，一方面是組成白光LED陣列光源的內部LED燈的排布(個數及排列)，另一方面是室內LED的整體布局(個數及室內分布)。通過兩方面的合理布局可以使室內光分布同時滿足照明和通信的需要。

在設計照明-通信的室內光源時，為符合照明場所國際標準的亮度分布要求，LED光源最終設計成白光LED的陣列形式。組成每個LED陣列所需的白光LED的總個數取決于LED間隔的大小，間隔過大或過小，都會影響光照度的均勻性。間隔的取值，應平衡中心區域光強度與所需LED個數。LED的排列需要考慮接收面的照度要求和光強分布。LED的數目和排列需合理設計，在達到室內照明標準的同時，也要考慮碼間串擾(ISI)的影響。

在室內VLC系統中，要使通信效果達到最優，須根據房間的大小以及室內設施，使房間內同一水平面上分布的光功率變化最小，盡量避免通信盲區(光照射不到的區域)的出現。由于行人、設備等的遮擋，會在接收機表面形成“陰影”，影響通信性能。對照明來講，室內安裝的照明燈越多，可以降低“陰影”效應，同時接收功率大大增加，但多個不同的光路徑會使得ISI越嚴重。因此，合理安排 LED陣列光源的布局尤為關鍵[5]。

有關陣列光源中LED燈的排布以及LED照明光源的整體布局設計方案，國內外不少研究人員進行了理論設計和計算機仿真，這里不再贅訴。

驅動電路優化設計

調制帶寬是衡量LED的調制能力的參數，是LED用于無線光通信的重要參數之一，它關系到LED的數據傳輸速度大小。

LED的調制帶寬主要受有源區載流子復合壽命和PN結結電容的影響。在白光LED制造工藝上，除了減少載流子復合壽命和減小寄生電容，我們還可以采用具有很大的潛在調制帶寬的多芯片型白光LED。此外，通過外部驅動電路的優化設計也是提高LED調制能力的一種方法。考慮到抑制電磁干擾、噪聲干擾、溫漂以及光功率補償等，用于數字視頻信源碼流傳輸的白光LED高速調制驅動電路設計方案[6]如圖1所示。

圖1 射極耦合電流開關型LED高速調制驅動電路

圖1為射極耦合電流開光型驅動電路。晶體管BG1和BG2組成發射極耦合式開關，BG3和穩壓二極管Dz組成恒流源電路，給LED支路提供穩定的驅動電流。由于該電路超越了線性范圍工作，即使輸入端過激勵時，其仍沒有達到飽和，所以開關速率更高，計算表明該電路可響應300Mb/s以上的數字信號。

均衡技術

有研究人員通過在白光LED通信系統中引入均衡技術來提高系統的調制帶寬[7]。以16個LED作為光源，同時借助于16組略有差異的調諧驅動電路使每個LED具有不同的峰值頻率。每個LED的前置均衡電路都由一個緩存器、諧振電路、諧振電容、諧振電感以及直流源組成(將產生的直流信號疊加到原始信號上)。據稱，采用均衡技術可將LED的調制帶寬從3MHz提高至25MHz，同時相應地降低了系統的誤碼率。在接收端也引入了均衡技術，在實驗中接收端的均衡方案由一個簡單的一階模擬均衡器組成。最終的實驗測試表明，收發兩端引入均衡技術后，系統可以在保持10-6級誤碼率的同時提供超過75Mb/s的傳輸速率。假如適度增加均衡方案的復雜性，可以進一步優化系統性能，其中的一個設計方案表明，在一個中等大小的房間里通信的速率有潛力達到100Mb/s。

正交頻分復用技術

日本慶應大學中川研究室提出，為提高傳輸的數據率，在VLC中引入正交頻分復用(OFDM)調制方式的必要性。OFDM技術的基本原理是將高速串行數據變換成多路相對低速的并行數據并對不同的載波進行調制。由于OFDM具有很強的抗多徑能力，已經在高速無線通信中獲得了廣泛應用。對無線光通信來說，多徑傳播是引入ISI的主要原因，限制了通信傳輸速率。在基于白光LED的VLC系統中，也可以采用OFDM方式降低ISI[8]。

國內外研究人員給出了一些利用OFDM技術來實現可見光無線通信的方案。其中一個方案由以下幾部分組成：電力線調制器、白光LED照明陣列和OFDM解調器[9]。在發射端，對信源電信號進行OFDM編碼，并加一直流偏置對LED光源調制。在接收端，將接收到的OFDM調制的光信號進行解調。提取出發射端被插入的導頻信號，可以對信道狀態進行實時評估和更新。在可見光OFDM系統中，一方面將串行的高速數據并行地調制在多個正交的子載波上，降低了碼速率，減少了ISI的影響[10]。另一方面在每個OFDM符號之間加入保護間隔，進一步消除殘留的ISI。最新信息表明，OFDM調制一定程度上增加了白光LED通信系統的冗余，但仿真實驗證實了可以將誤碼率穩定在較低水平。

信道編碼技術

暨南大學陳長纓、趙俊提出一種適用于LED數字傳輸的mBnB分組編碼技術[6]。分組碼是通信領域應用極廣的一種編碼技術。通常來說，分組碼是指將原始信息碼字按m比特為單位進行分組，根據一定規則用另外每組為n比特的碼字來表示，然后這些新的分組以NRZ碼或RZ碼的格式來傳輸。m和n均為正整數，且n>m，一般有n=m+1。常用的有1B2B(曼徹斯特碼)、3B4B、5B6B、6B8B等。mBnB碼的優點有：①功率譜形狀較好;②連0，連1個數有限，沒有基線漂移問題;③提供可靠的誤碼監測和字同步手段。實驗證明，6B8B編碼的光信號在通信距離r=0.5～2.5m范圍內受LED的個數、電阻及串口模塊分頻的影響不大。利用6B8B編碼技術，可以保證系統高速傳輸數據的同時，信號傳輸距離超過2.5m。該研究組正在尋找一種更加適合白光LED通信的mBnB分組編碼方式，以進一步改進通信效能。

分集接收技術

一種基于分集技術的光接收機技術可以用來克服碼間干擾和陰影的影響[9]。分集接收的思想就是在接收機的不同方向上安裝多個光電探測器，對多個探測器接收到的信號進行比較，選取信噪比最大的信號進行通信。

分集接收電路的設計根據信號傳輸速率的不同分為兩類。在通信速率不是很高時(通常低于100M時)，采用低速率分集接收裝置，就是簡單地將多個信號直接相加，總體上提高接收信號的功率，如圖2所示。當傳輸速率超過100M時，由于碼間串擾的影響，不能將信號直接相加，必須設計專門的控制電路對信道進行自動判決和選擇，高速率分集接收裝置如圖3所示。在高速通信中，信噪比最大的方向為直射鏈接的方向。此時，應選取最接近直射鏈接的方向作為最佳接收方向。

圖2 低速率分集接收探測器原理框圖

圖3 高速率分集接收探測器原理框圖

在接收機的不同方向上安裝的多個光電探測器均勻分布于一個半球面上，這樣在減少探測器個數的同時又提高了接收效果。只要不是整個接收機被遮住，通信就不會中斷。關于探測器的個數和布局，需要根據具體環境和通信性能的要求來決定。

理論計算和計算機仿真結果表明，采用分集接收系統，能很好地克服不同路徑引起的碼間干擾的影響。而且，當接收機隨用戶位置改變或室內有人員走動和其他物體產生陰影時，通過分集接收系統自動判決和選擇，不需要人工設置就能保證通信系統的暢通。實驗證明，在高速通信中，采用分集接收技術的系統信噪比平均提高了2dB，有效提高了系統性能。

自適應傳輸技術

采用自適應收發器的設計方案，可以有效減緩光無線通信中信噪比的劇烈波動[7]。在發射端，借助一個信號處理器(DSP)來完成對機電定向系統的實時控制。

DSP被廣泛應用于現代通信中，使通信系統獲得更高的信噪比、更好的靈活性及調節預見性。對白噪聲、非平衡干擾和多徑干擾，可以有相應的實現方法去進行最佳的信號處理。在接收端，則采用單一的光電檢測器來簡化對光前端的設計。這個優化的設計方案采用定向機制將更多的光能量集中到單一信道，一方面由于接收端視場的減小而降低了環境噪聲對系統性能的影響，另一方面大大提高了系統抗多徑畸變的能力。

四、可見光LED通信應用的展望

凡是用LED進行照明和指示的設備加上通信的功能即可衍生出新用途：

在博物館、展會等場館內，參觀者只要手持相應的接收設備(如手機)，就可以隨時隨地接收加載了信息的LED燈傳輸的文字、聲音、圖像等，使講解更加生動。

將此技術應用于一些小商品如手電筒、玩具、禮品等LED上，可成為前所未有的新產品。如可用作電子錢包的手機，可成為入場券的LED請柬，可互相打招呼的玩具等等。

大屏幕LED顯示以及LED交通信號燈，成為實時信息下載平臺，人們用手機對準即可下載屏幕上的顯示內容：商品廣告和優惠信息、股市行情、實時交通信息等。

在白光LED照明未來最大的市場??車用照明領域，構成汽車大功率LED前照燈信息傳輸系統[10]。將車牌號、車速、載重量等多種信息自動瞬時地傳輸到各種交通監測設備，實現自動繳費、車量登記、測速等，解決目前智能交通系統ITS中最為頭痛的車輛信息采集問題。LED尾燈也可與后車快速傳遞路況、剎車等信息，避免交通事故的發生。

此外，也可應用于自動車庫門、私家停車場等，實現無人化管理。

五、總結

在照明領域，基于白光LED可見光通信的推廣應用增加了半導體照明的附加值，有助于提高LED照明對現有照明光源的競爭力。在通信領域，它已成為光無線通信領域一個新的增長點。可見光通信具有不占用頻譜資源、發射功率高、無處不在、無電磁干擾、節約能源等優點，具有極大的發展前景。但是，要真正實現室內超高速光無線數據通信，還有很多挑戰需要面對，如光源及其布局、調制解調和編解碼技術、無線信道傳輸和復用技術、碼間干擾的克服技術等相關技術需要進一步優化。

聲明：本文的分析介紹與作者及其團隊在其研究成果中具體研究或運用的技術沒有必然的聯系。

參考文獻

[1]Douseki, TaKakuni.A batteryless optical-wireless system with white-led illumination[C].IEEE Int.Symp.Person Indoor Mobile Radio Commun(PIMRC2004), Barcelona, Spain,2004,4: 2529-2533

[2]蓬田宏樹.太陽誘電試制采用白色LED,數據傳輸速度100Mbps的通信系統[EB/OL].2008-10-8[2009-04-09].http://china.nikkeibp.com.cn/news/mobi/38761-200810080121.html

[3]廣州市2006年科技計劃合同書(項目編號2006Z3-D0201)2006-6-15

[4]胡國永,陳長纓,陳振強.白光LED照明光源用作室內無線通信研究[J].光通信技術,2006, 30(7):46-48

[5]丁德強,柯熙政.可見光通信及其關鍵技術研究[J].半導體光電,2006, 27(2): 114-117

[6]趙俊.基于白光LED陣列光源的可見光通信系統研究[D].暨南大學,碩士論文,2009

[7]丁舉鵬,黃治同.光無線通信研究方向及技術優化初析[J].數字通信世界2009,8:66-68

[8]V.Jungniekel,V.Pohl,S.N?nnig,and C.vonHelmolt.A physical Model of the Wireless Infrared Communication Channel.IEEE.2002:631-640

[9]于志剛，陳長纓，趙俊.白光LED照明通信系統中的分集接收技術[J].光通信技術,2008，32(9)：52-54

[10]顧玉娟.無線光通信技術研究[J].數字通信世界,2007,4:76-78

第二篇：有關紫外LED技術研究

有關紫外LED技術研究

出自：超毅電子瀏覽：1155添加時間：2012-11-21 16:3

4日前，國內對高出光效率、高可靠性紫外LED封裝和紫外LED氧化鈦裝置的研發及其光催化降解次甲基藍來處理有機污水進行了深入研究。

國外，日亞化學工業已功開發出發光波長為365nm、發光功率為100mW的紫外發光二極管。2008年理化學研究所和松下電工曾公布，采用GaN類半導體的InAlGaN開發出了發光中心波長為282nm，光輸出功率為10mW的深紫外LED。波長更短的深紫外LED方面，NTT物性科學基礎研究所采用AlN材料開發出了發光中心波長為210nm的深紫外LED。基于LED的紫外光通信調制方式研究適宜采用PPM調制方式。

最新技術發展正在將紫外LED的部分市場擴展到產品革新和性能的新高度。下一代紫外LED技術具有五個重要的優點：

1、增加壽命

在過去的十年，紫外LED的使用率明顯下降，這是因為紫外線束容易分解LED的環氧樹脂，從而將紫外LED的壽命降低至不足5千個小時。紫外LED的下一代技術以“硬化”或“防紫外線”環氧封裝為特征，盡管提供的壽命將達到1萬個小時，但仍遠遠滿足不了大多數的應用。在過去的幾個月里，新的技術解決了這個工程挑戰。例如：在Lumex的新QuasarBrite紫外LED技術中，使用了帶玻璃透鏡的TO-46結實封裝替換環氧樹脂透鏡，從而使其使用時間至少延長十倍，達到5萬個小時。

2、效率

紫外LED的輸出功率僅為輸入功率的5%-8%。當波長為385nm及以上時，紫外LED的效率提高，但也只有輸入功率的15%。隨著出現的技術在不斷地解決效率問題，更多的應用將開始采用紫外LED技術。

3、環境效益

紫外LED與熒光燈相比，紫外LED的能量消耗低70%。此外，紫外LED不含CCFL技術中常見的有害物質汞。由于紫外LED具有防振和耐沖擊的作用，很少發生破損，從而減少了垃圾和費用花費。

4、性能

紫外LED能提供較小的光束角和均勻的光束。由于紫外LED不需要其他透鏡就能得到緊湊的光束角和均勻的光束圖，具有較低的能量消耗并增加了耐用性，所以與CCFL技術相比，紫外LED的使用成本少了一半。

5、廣泛的用途

紫外LED當前的用途包括：光學傳感器和儀器（230-400nm）、紫外線身份驗證、條碼（230-280nm）、表面積水的殺菌（240-280nm）、鑒別和體液檢測和分析（250-405nm）、蛋白質分析和藥物發明（270-300nm）、醫學光照療法（300-320nm）、高分子和油墨印刷（300-365nm）、辨偽（375-395nm）、表面除菌/美容除菌（390-410nm）。

第三篇：“十三五”重點項目-白光LED熒光粉項目可行性研究報告

“十三五”重點項目-白光LED熒光粉項目可行性研究報告

編制單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

0 本報告是針對行業投資可行性研究咨詢服務的專項研究報告，此報告為個性化定制服務報告，我們將根據不同類型及不同行業的項目提出的具體要求，修訂報告目錄，并在此目錄的基礎上重新完善行業數據及分析內容，為企業項目立項、申請資金、融資提供全程指引服務。

可行性研究報告 是在招商引資、投資合作、政府立項、銀行貸款等領域常用的專業文檔，主要對項目實施的可能性、有效性、如何實施、相關技術方案及財務效果進行具體、深入、細致的技術論證和經濟評價，以求確定一個在技術上合理、經濟上合算的最優方案和最佳時機而寫的書面報告。

可行性研究是確定建設項目前具有決定性意義的工作，是在投資決策之前，對擬建項目進行全面技術經濟分析論證的科學方法，在投 資管理中，可行性研究是指對擬建項目有關的自然、社會、經濟、技術等進行調研、分析比較以及預測建成后的社會經濟效益。在此基礎上，綜合論證項目建設的必要性，財務的盈利性，經濟上的合理性，技術上的先進性和適應性以及建設條件的可能性和可行性，從而為投資決策提供科學依據。

投資可行性報告咨詢服務分為政府審批核準用可行性研究報告和融資用可行性研究報告。審批核準用的可行性研究報告側重關注項目的社會經濟效益和影響；融資用報告側重關注項目在經濟上是否可行。具體概括為：政府立項審批，產業扶持，銀行貸款，融資投資、投資建設、境外投資、上市融資、中外合作，股份合作、組建公司、征用土地、申請高新技術企業等各類可行性報告。

報告通過對項目的市場需求、資源供應、建設規模、工藝路線、設備選型、環境影響、資金籌措、盈利能力等方面的研究調查，在行業專家研究經驗的基礎上對項目經濟效益及社會效益進行科學預測，從而為客戶提供全面的、客觀的、可靠的項目投資價值評估及項目建設進程等咨詢意見。

報告用途：發改委立項、政府申請資金、申請土地、銀行貸款、境內外融資等

關聯報告：

白光LED熒光粉項目建議書 白光LED熒光粉項目申請報告 白光LED熒光粉資金申請報告 白光LED熒光粉節能評估報告 白光LED熒光粉市場研究報告 白光LED熒光粉商業計劃書 白光LED熒光粉投資價值分析報告 白光LED熒光粉投資風險分析報告 白光LED熒光粉行業發展預測分析報告

可行性研究報告大綱（具體可根據客戶要求進行調整）第一章 白光LED熒光粉項目總論

第一節 白光LED熒光粉項目概況

1.1.1白光LED熒光粉項目名稱

1.1.2白光LED熒光粉項目建設單位 1.1.3白光LED熒光粉項目擬建設地點

1.1.4白光LED熒光粉項目建設內容與規模 1.1.5白光LED熒光粉項目性質

1.1.6白光LED熒光粉項目總投資及資金籌措

1.1.7白光LED熒光粉項目建設期

第二節 白光LED熒光粉項目編制依據和原則

1.2.1白光LED熒光粉項目編輯依據 1.2.2白光LED熒光粉項目編制原則 1.3白光LED熒光粉項目主要技術經濟指標 1.4白光LED熒光粉項目可行性研究結論

第二章 白光LED熒光粉項目背景及必要性分析

第一節 白光LED熒光粉項目背景

2.1.1白光LED熒光粉項目產品背景 2.1.2白光LED熒光粉項目提出理由 第二節 白光LED熒光粉項目必要性

2.2.1白光LED熒光粉項目是國家戰略意義的需要

2.2.2白光LED熒光粉項目是企業獲得可持續發展、增強市場競爭力的需要

2.2.3白光LED熒光粉項目是當地人民脫貧致富和增加就業的需要 第三章 白光LED熒光粉項目市場分析與預測

第一節 產品市場現狀

第二節 市場形勢分析預測

第三節 行業未來發展前景分析

第四章 白光LED熒光粉項目建設規模與產品方案 第一節 白光LED熒光粉項目建設規模

第二節 白光LED熒光粉項目產品方案

第三節 白光LED熒光粉項目設計產能及產值預測 第五章 白光LED熒光粉項目選址及建設條件

第一節 白光LED熒光粉項目選址

5.1.1白光LED熒光粉項目建設地點 5.1.2白光LED熒光粉項目用地性質及權屬 5.1.3土地現狀 5.1.4白光LED熒光粉項目選址意見 第二節 白光LED熒光粉項目建設條件分析 5.2.1交通、能源供應條件 5.2.2政策及用工條件

5.2.3施工條件

5.2.4公用設施條件

第三節 原材料及燃動力供應

5.3.1原材料 5.3.2燃動力供應

第六章 技術方案、設備方案與工程方案 第一節 項目技術方案

6.1.1項目工藝設計原則

6.1.2生產工藝

第二節 設備方案

6.2.1主要設備選型的原則 6.2.2主要生產設備 6.2.3設備配置方案 6.2.4設備采購方式 第三節 工程方案

6.3.1工程設計原則

6.3.2白光LED熒光粉項目主要建、構筑物工程方案

6.3.3建筑功能布局

6.3.4建筑結構

第七章 總圖運輸與公用輔助工程 第一節 總圖布置

7.1.1總平面布置原則

7.1.2總平面布置

7.1.3豎向布置

7.1.4規劃用地規模與建設指標

第二節 給排水系統 7.2.1給水情況

7.2.2排水情況

第三節 供電系統

第四節 空調采暖

第五節 通風采光系統

第六節 總圖運輸

第八章 資源利用與節能措施

第一節 資源利用分析

8.1.1土地資源利用分析

8.1.2水資源利用分析

8.1.3電能源利用分析

第二節 能耗指標及分析

第三節 節能措施分析

8.3.1土地資源節約措施

8.3.2水資源節約措施

8.3.3電能源節約措施

第九章 生態與環境影響分析

第一節 項目自然環境

9.1.1基本概況

9.1.2氣候特點

9.1.3礦產資源

第二節 社會環境現狀

9.2.1行政劃區及人口構成 9.2.2經濟建設

第三節 項目主要污染物及污染源分析

9.3.1施工期 9.3.2使用期

第四節 擬采取的環境保護標準

9.4.1國家環保法律法規

9.4.2地方環保法律法規

9.4.3技術規范

第五節 環境保護措施

9.5.1施工期污染減緩措施 9.5.2使用期污染減緩措施

9.5.3其它污染控制和環境管理措施

第六節 環境影響結論 第十章 白光LED熒光粉項目勞動安全衛生及消防 第一節 勞動保護與安全衛生

10.1.1安全防護 10.1.2勞動保護 10.1.3安全衛生 第二節 消防

10.2.1建筑防火設計依據

10.2.2總面積布置與建筑消防設計

10.2.3消防給水及滅火設備

10.2.4消防電氣

第三節 地震安全

第十一章 組織機構與人力資源配置

第一節 組織機構

11.1.1組織機構設置因素分析 11.1.2項目組織管理模式

11.1.3組織機構圖

第二節 人員配置

11.2.1人力資源配置因素分析 11.2.2生產班制 11.2.3勞動定員

表11-1勞動定員一覽表

11.2.4職工工資及福利成本分析 表11-2工資及福利估算表 第三節 人員來源與培訓

第十二章 白光LED熒光粉項目招投標方式及內容 第十三章 白光LED熒光粉項目實施進度方案

第一節 白光LED熒光粉項目工程總進度

第二節 白光LED熒光粉項目實施進度表

第十四章 投資估算與資金籌措

第一節 投資估算依據

第二節 白光LED熒光粉項目總投資估算

表14-1白光LED熒光粉項目總投資估算表單位：萬元

第三節 建設投資估算

表14-2建設投資估算表單位：萬元

第四節 基礎建設投資估算

表14-3基建總投資估算表單位：萬元

第五節 設備投資估算

表14-4設備總投資估算單位：萬元

第六節 流動資金估算

表14-5計算期內流動資金估算表單位：萬元

第七節 資金籌措

第八節 資產形成第十五章 財務分析

第一節 基礎數據與參數選取 第二節 營業收入、經營稅金及附加估算

表15-1營業收入、營業稅金及附加估算表單位：萬元 第三節 總成本費用估算

表15-2總成本費用估算表單位：萬元

第四節 利潤、利潤分配及納稅總額預測

表15-3利潤、利潤分配及納稅總額估算表單位：萬元 第五節 現金流量預測

表15-4現金流量表單位:萬元 第六節 贏利能力分析

15.6.1動態盈利能力分析

16.6.2靜態盈利能力分析

第七節 盈虧平衡分析

第八節 財務評價

表15-5財務指標匯總表

第十六章 白光LED熒光粉項目風險分析

第一節 風險影響因素

16.1.1可能面臨的風險因素

16.1.2主要風險因素識別

第二節 風險影響程度及規避措施 16.2.1風險影響程度評價

16.2.2風險規避措施

第十七章 結論與建議

第一節 白光LED熒光粉項目結論

第二節 白光LED熒光粉項目建議

第四篇：碎石機CAD系統關鍵技術研究

龍源期刊網 http://.cn

碎石機ＣＡＤ系統關鍵技術研究

作者：張映故

來源：《沿海企業與科技》2009年第01期

[摘要]文章分析碎石機CAD輔助設計的基本原則和一般流程。提出基于單元庫的設計思想，碎石機CAD輔助設計總體功能框架。重點分析和介紹自定義零件庫的設計過程及實現方法。為了提高零件庫設計的可復用性，采用元件數據庫存儲和管理零件庫，定義數據庫主要表單格式，給出主要的實現細節。

[關鍵詞]CAD；碎石機；數據庫；零件庫；自定義

[作者簡介]張映故，柳州職業技術學院機電工程系教師，研究方向：機械制造及加工，廣西柳州，545006

[中圖分類號]TD422.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1007-7723(2009)01-0030-0004

第五篇：電動汽車充電站消防安全關鍵技術研究

電動汽車充電站消防安全關鍵技術研究

曹麗英1 鄭斌2 黃昊1

（公安部上海消防研究所，上海200438；石家莊市公安消防支隊，石家莊050000）

摘要：通過對我國電動汽車充電站設計、建設和管理中存在的消防安全問題進行廣泛調研，研究分析了存在消防安全管理現狀，有針對性對消防安全設計、管理等環節中充電站分類、選址和平面布局、火災危險性、防火設計、消防設施配置等關鍵技術提出了相關的建議。關鍵詞：電動汽車；充電站；消防安全

電動汽車產業鏈包括動力電池、整車、基礎設施和運行管理等，以電動汽車充換電站為代表的充電配套基礎設施則是主要環節之一，必須與電動汽車其他領域實現共同協調發展。目前我國已有一百多個城市列入新能源汽車示范城市，京津冀、長三角、珠三角等大中型城市先后發布了清潔空氣行動計劃，均把大力推廣新能源汽車作為發展綠色交通的主要任務。節能減排的任務需求以及新能源汽車的推廣計劃使得我國各大中城市電動汽車基礎設施建設刻不容緩。

本文通過對現有充電站建設和管理中存在的問題進行分析，然后有針對性的提出電動汽車充電站建設和管理中消防安全的建議。

1.電動汽車充電站基本情況

電動汽車充電站[1]是指采用整車充電模式為電動汽車提供電能的場所，應包括3臺及以上電動汽車充電設備（至少有1臺非車載充電機），以及相關供電設備、監控設備等配套設備。

大、中型充電站建設采用配電變壓器，兩路電源供電；小型充電站采用單路低壓電源供電，不設配電變壓器。充電設備電氣接口、通信規約、電氣連接件符合相關技術標準要求，設計規范一致。

一個完整的充電站組成結構[2]包括供電系統、充電設備、監控系統及相應的配套設施四大部分。電動汽車充電站目前有傳統型充電站、多層立體充電站、社區簡易充電樁、地下車庫充電樁、加油站充電站、儲能式移動充電設備、無線充電站。據調查，深圳是北上廣深四地中已建成并投入運營充電站最多的城市，目前已建成60多個充電站(包括公交車充電站在內)，完成了對全市范圍的覆蓋。電動汽車作為一種新生事物，充、換電站也是隨著電動汽車的發展而逐步發展起來，雖然只有部分城市建立了充換電站，但近年來媒體報道的電動汽車火災及充換電站火災也屢見不鮮，2015年4月26日下午，深圳灣口岸中國普天力能加電站內，一輛大巴車內的蓄電池組突然冒煙，隨后起火并蔓延至全車。后經專家組鑒定，事故直接原因是：車輛動力電池充滿電后，動力電池過充電72分鐘，過充電量58kWh，造成多個電池箱先后發生動力電池熱失控、電解液泄漏，引起短路，導致火災。調查組還特別提醒，過充是目前電動車火災的主要原因，各方面要高度重視，采取有效措施。

基金項目：國家科技支撐計劃課題（2015BAG07B00），上海市科委項目（16DZ2292600）作者簡介 曹麗英，女，碩士，公安部上海消防研究所，副研究員，從事滅火理論研究，E-mail：clying_0@126.com

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相比于傳統汽車火災，此次電動汽車充電站內的電動大巴火災的撲救具有一定的特殊性。首先，滅火困難，站內配備的消防設施無法撲滅電動大巴車火災：站內配置的滅火器均為手提式或推車式水基型滅火器，未設置室內外消火栓，站內充電站控制室外側設置有兩個圓形沙池。火災發生時，站內人員聞到車尾部有氣味并并伴隨白煙冒出，使用站內水基型滅火器對冒煙部位進行噴射，均無法抑制火焰，隨后車側面部位開始起火，火勢立刻難以控制。消防人員到達火場時，站內人員不同意使用水槍滅火，在將站內的近二十具水基型滅火器和其他車輛上取下的干粉滅火器全部用光也無法控制火勢，隨后消防員要求使用水槍滅火，否則無法達到降溫目的，數分鐘后火焰得到控制。最后，消防員將高壓線剪短，電池拖出后用沙土掩埋，以防止復燃。整個滅火過程持續約2個小時。其次，消防站結構簡單，火災損失小：充電站為鋼筋混凝土框架結構，站內可燃物不多，故未引起大范圍的燃燒。頂部的廣告牌和頂棚，由于采用的阻燃材料，只有部分被燒毀。

電動汽車充電站建設和投入使用較早的地區，已有一定數量的火災或爆炸事故發生，隨著電動汽車產業的快速發展，充電站等基礎設施在全國的大規模建設，電動汽車充電站內消防安全必須引起我們的高度重視。電動汽車充電站消防安全管理現狀

2.1現有消防標準規范無法解決防火設計問題

電動汽車充電站建筑結構多樣，功能也與傳統建筑具有很大的不同，動力電池火災危險性的存在成為充電站防火設計的難點。目前電動汽車充電站消防設計和審批驗收缺乏專門的標準規范依據，導致既有電動汽車充換電站部分陷入停運狀態，且新建站點無法通過消防審批就開始投入運營。

以往針對充換電站建設的標準規范多為地方或行業根據需求編制的地方標準或行業標準[3-6]，主要有深圳市地方標準《電動汽車充電系統技術規范 第2部分：充電站及充電樁設計規范》SZDB/Z 29.2（以往時2011版，現在正在修訂）和南方電網公司的企業標準《電動汽車充電站及充電樁設計規范》 Q/CSG 11516.2，隨著電動汽車的快速發展，2014年住建部發布了國家工程建設標準《電動汽車充電站設計規范》GB 50966-2014，使得電動汽車充電站設計上升到國家標準。然而這些標準規范中對電動汽車充電站設計要求普遍存在如下問題：

1.未正確認識電動汽車的危險性，大多數規范均將供電、充電系統作為充換電站最大的危險源，忽略了車上動力電池危險性的存在。

2.防火設計要求不具體，可操作性差。由于動力電池火災危險性未被明確，且大多規范編制過程中缺少公安消防專業人士的參與，故對于防火間距、耐火等級無具體要求。

3.消防設施的設置要求不明確。對于室內外消火栓、自動滅火系統、火災自動報警系統、滅火器的配置等要求不明確，甚至存在互相矛盾的地方，如對室內外消火栓需設置和不需設置即存在不同的要求。

4.現行充換電站建設已與現行規范相矛盾。如《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB 50067-2014中“4.1.8 地下、半地下汽車庫內不應設置修理車位、噴漆間、充電間、乙炔間和甲、乙類物品庫房”，但由于目前很多城市面臨用地緊張的問題，現已投入使用的很多電動汽車充電樁均設置在了地下停車庫內，使得消防審批更難得到落實。

2.2 消防設施配置情況復雜，消防安全管理缺失

經調研，目前已經建成并投入使用的充換電站內存在如下的消防安全問題：

1.現有消防設施配置情況復雜，滅火效果不明確。電動汽車充電站內設置主要有室內消火栓箱、推車式或手提式水基型或干粉滅火器、滅火毯、消防沙等。國外相關資料顯示，大量持續的消防水是撲滅電動汽車火災最有效的方法，而目前很多充電站內出于水導電的顧慮，大多未設置室內消火栓，消防員滅火時只能依靠市政供水或消防車供水，給火災撲救帶來一

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定的困難。根據以往的火災案例來看，滅火器對于撲滅電動汽車火災效果不明顯，甚至無法控制火災的發展。消防沙池的設置往往距離充電站較遠，若車輛發生火災，消防沙運送過去時間較長，且火勢一旦蔓延開來，人員無法靠近，便無法將消防沙釋放到火場中。

2.消防安全管理未得到重視，消防設施使用狀況不佳。有專人管理的電動公交車充電站，基本都設置了安全管理規定和應急操作規程，站內人員均經過一定的消防安全培訓，消防設施配置雖然不統一，但基本都有配置，且有專人管理，均處于可用狀態。無人看管的私人電動小轎車充電站往往無消防安全管理規定，且大多未配置消防設施或消防設施處于無法使用狀態，存在很大的消防安全隱患。

因此，亟需制定相應的國家工程建設標準，使得充換電站消防安全規定和審批驗收要求能夠有據可依，以有效控制和降低其火災風險。電動汽車充電站消防安全關鍵技術及建議

電動汽車充電站防火設計中，急需解決充換電站分類、火災危險性、選址、平面布置、防火設計、消防設置配置、火災事故處置等問題。

3.1 充電站分類

經調研，目前在建的電動汽車充電站選址、建筑面積、運營能力等具有較大的差異，充電站種類多，體量大。周邊建筑物有住宅、宿舍、學校建筑或商務樓等，與周邊建筑的距離大多較近，有的直接設置在建筑物的外墻，有些毗鄰建筑物只有1m的距離。建筑規模從28㎡至6880㎡不等。運營能力從3輛到一百多輛不等。因此，在防火設計中要根據建筑類型、規模、選址、運營能力等進行分類，并有針對性的提出消防安全要求。

3.2 充電站火災危險性

充電站建筑內火災危險性主要來自車載動力電池，換電站內大量儲存的電池使得火災危險性進一步增加。動力電池由正極、負極、電解液、隔膜和包裝材料等組成，動力電池生產企業中常使用的電池原料主要有溶劑和電解液。電解液和溶劑的閃點都較低，最低的僅16℃，根據GB50016《建筑設計防火規范》，對于液體物質采用閃點來衡量其火災危險性，電池危險性為甲類。因此，以充電為主的電動汽車充電站，由于鋰離子電池數量較少，且危險源不固定的原因，可根據充電站的規模及采取的防火措施來認定具體火災危險性。

3.3 充電站選址、平面布局

首先應確定不宜設置在地下車庫。但由于城市用地緊張，許多城市都把充電站設置在地下停車庫中，相比傳統車，具有特殊的危害性：電動汽車火災產生大量有毒有害氣體；電動汽車具有爆炸風險。因此，對于電動汽車充電站選址和平面布局應重點考慮如下：

1.宜設置在地面一層，如必須設置在地下時，不應設置在地下兩層及以下的樓層。2.充電站應設置在人員密集場所的常年主導風向的下風向。不應設置在人員密集場所的主出入口。

3.4 充電站防火設計

充電站由于存儲鋰電池的數量和規模的不同，防火設計應分開考慮。《建筑設計防火規范》作為建（構）筑物防火設計的基本規范，應盡量參照此規范，然而，在無法滿足的情況下，應根據電池火災特點對電動汽車充電站采取一些額外措施，以保障充換電站消防安全。如考慮到電池飛濺，現有距離居民區較近的充換電站建議增加防飛濺的鐵絲網；儲存電池的地方建議增加防撞裝置，避免因撞擊引起電池短路而發生事故。

3.5 充電站消防設施設置

充電站消防設施應包括滅火系統，自動報警系統、防排煙設施等。

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對于滅火系統，目前關于電動汽車電池火災的滅火技術研究的文獻較少[7-8]，甚至這些少量文獻中關于電動汽車火災滅火技術的描述都存在相互矛盾的地方。但是大量持續的消防水對于電動汽車火災的降溫和隔絕氧氣等具有很好的效果，因此，建議在充換電站內設置室內消火栓、室外消火栓，以滿足火災時消防車輛的用水。其次，對各類滅火劑、滅火系統的有效性展開實驗研究，研究或開發能夠有效撲滅鋰電池火災的滅火系統。

對于自動報警系統，根據動力電池火災特點，動力電池燃燒前內部溫度升高，且伴隨有大量的氣體產生，電池內部溫度升高有電池管理系統（BMS）進行監控，可以輔助報警，因此，應特別要求電池管理系統與消防監控系統進行聯動。同時，應采用可燃氣體報警裝置或感煙報警系統增加火災的預警。

對于防排煙設施，現有的地面充換電站一般為敞開式建筑，密閉空間較少。而設置在地下的充電站，火災時的排煙問題也是重點、難點問題，應展開系統研究，尤其是大量有毒有害氣體的排煙問題。結論

電動汽車充電站在設計、建設和消防安全管理方面存在一定的問題，但是伴隨著國家戰略體系的部署，面對電動汽車產業快速發展的現狀，電動汽車充電站作為電動汽車行業發展中不可缺少的基礎設施，其技術必須緊跟電動汽車的發展步伐。因此，相關產業和部門應加快相關研究，提出具體措施，尤其盡快制定相應的標準規范，使得電動汽車充電站的管理和運行更加規范和有序，滿足電動汽車行業快速發展對基礎設施的需求，保障電動汽車行業的健康發展。

參考文獻

[1] GB50966.電動汽車充電站設計規范[S].[2] 徐海明等.電動汽車充電站運行與維護設計.中國電力出版社, 2012.[3] GB 50016-2014.建筑設計防火規范[S].[4] GB 50067-2014.汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].[5] GB50156-2013.汽車加油加氣站設計與施工規范[S].[6] DG/TJ08-2093-2012.電動汽車充電基礎設施建設設計規范[S].[7] National Fire Protection Association.Electric Vehicle Emergency Field Guide.Quincy, MA.2014.[8] R.Thomas Long Jr et.Best Practices for Emergency Response to Incidents Involving Electric Vehicles Battery Hazards: A Report on Full-Scale Testing Results: The Fire Protection Research Foundation, 2013.第4 頁

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