第一篇：白光LED光通信的關(guān)鍵技術(shù)研究

白光LED光通信的關(guān)鍵技術(shù)研究

可見(jiàn)光通信是一項(xiàng)新興的基于白光LED的無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)?？梢?jiàn)光通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)照明和通信的雙重功用。通過(guò)分析影響白光LED通信性能的因素，對(duì)白光LED通信中提高系統(tǒng)整體性能的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析討論，為改善白光LED通信系統(tǒng)性能提供進(jìn)一步努力的參考依據(jù)。

一、引言

可見(jiàn)光通信技術(shù)(Visible Light Communication，簡(jiǎn)稱(chēng)VLC)是隨著白光LED照明技術(shù)的發(fā)展而興起的無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)，可分為室內(nèi)可見(jiàn)光通信和室外可見(jiàn)光通信兩大類(lèi)。白光LED具有功耗低、壽命長(zhǎng)、尺寸小、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為終將取代熒光燈、白熾燈等傳統(tǒng)照明光源，成為下一代固體照明光源。同時(shí)與傳統(tǒng)照明光源相比，白光LED又具有響應(yīng)時(shí)間短、高速調(diào)制的特性，因此可以設(shè)計(jì)出基于白光LED的室內(nèi)可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)照明和通信的雙重作用。目前，可見(jiàn)光通信大多處于實(shí)驗(yàn)階段，雖然整體系統(tǒng)已有實(shí)現(xiàn)，但與可見(jiàn)光通信的實(shí)用還有一定的距離，系統(tǒng)的各項(xiàng)性能有待進(jìn)一步優(yōu)化。

二、系統(tǒng)發(fā)展概述

近年來(lái)，中日歐美的研究人員對(duì)基于白光LED照明光源的可見(jiàn)光通信的展開(kāi)了面向應(yīng)用的研究。其中作為美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的十年規(guī)劃，2008年美國(guó)政府動(dòng)員30所大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)，投入1850萬(wàn)美元的啟動(dòng)資金開(kāi)展了該領(lǐng)域的科技攻關(guān)。但由于該項(xiàng)技術(shù)綜合性強(qiáng)，技術(shù)難度大，目前全面掌握核心技術(shù)并能夠做到在世界級(jí)展會(huì)上現(xiàn)場(chǎng)演示樣機(jī)的僅有中國(guó)暨南大學(xué)與日本太陽(yáng)誘電公司兩家。

2004年，Takakuni等對(duì)基于白光LED燈的整體通信系統(tǒng)進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)研究，該系統(tǒng)[1]利用桌面LED照明臺(tái)燈向用戶(hù)提供廣播信息，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)通信距離較短，數(shù)據(jù)傳輸速率較低。2008年，太陽(yáng)誘電株式會(huì)社在“東京國(guó)際消費(fèi)電子博覽會(huì)”上現(xiàn)場(chǎng)演示了采用白光LED的高速無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100Mbit/s[2]。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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(dāng)通信距離超過(guò)0.2m時(shí)，隨著通信距離的增加，系統(tǒng)的誤碼率增大。

2006年，暨南大學(xué)的陳長(zhǎng)纓 [3]、胡國(guó)永[4]等提出利用白光LED照明光源用作室內(nèi)無(wú)線(xiàn)通信，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了近距離(0.2m)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的白光LED通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了10MHz的傳輸速率下，F(xiàn)M信號(hào)的傳輸。暨南大學(xué)陳長(zhǎng)纓研究團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上，利用白光LED陣列光源解決了前期系統(tǒng)通信距離短、無(wú)法達(dá)到照明要求等問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具備實(shí)用照明功能的室內(nèi)白光LED通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)4Mbit/s帶寬的數(shù)字多媒體音視頻信號(hào)使用白色可見(jiàn)光進(jìn)行傳輸，信號(hào)傳輸距離超過(guò)了2.5m，2008年12月，項(xiàng)目通過(guò)了廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目成果驗(yàn)收，2009年11月在深圳高交會(huì)上展出并公開(kāi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)機(jī)演示。2010年4月開(kāi)始，暨南大學(xué)這套白光LED照明-通信兼用系統(tǒng)作為我國(guó)唯一的白光LED通信科技創(chuàng)新成果選送上海世博會(huì)，在“滬上生態(tài)家”城市案例館向全世界公開(kāi)展示。

三、提高白光LED通信系統(tǒng)性能的相關(guān)技術(shù)

陣列光源的布局設(shè)計(jì)

在VLC系統(tǒng)中，光源的布局是影響系統(tǒng)性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。光源布局需要考慮兩個(gè)方面，一方面是組成白光LED陣列光源的內(nèi)部LED燈的排布(個(gè)數(shù)及排列)，另一方面是室內(nèi)LED的整體布局(個(gè)數(shù)及室內(nèi)分布)。通過(guò)兩方面的合理布局可以使室內(nèi)光分布同時(shí)滿(mǎn)足照明和通信的需要。

在設(shè)計(jì)照明-通信的室內(nèi)光源時(shí)，為符合照明場(chǎng)所國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的亮度分布要求，LED光源最終設(shè)計(jì)成白光LED的陣列形式。組成每個(gè)LED陣列所需的白光LED的總個(gè)數(shù)取決于LED間隔的大小，間隔過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)影響光照度的均勻性。間隔的取值，應(yīng)平衡中心區(qū)域光強(qiáng)度與所需LED個(gè)數(shù)。LED的排列需要考慮接收面的照度要求和光強(qiáng)分布。LED的數(shù)目和排列需合理設(shè)計(jì)，在達(dá)到室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也要考慮碼間串?dāng)_(ISI)的影響。

在室內(nèi)VLC系統(tǒng)中，要使通信效果達(dá)到最優(yōu)，須根據(jù)房間的大小以及室內(nèi)設(shè)施，使房間內(nèi)同一水平面上分布的光功率變化最小，盡量避免通信盲區(qū)(光照射不到的區(qū)域)的出現(xiàn)。由于行人、設(shè)備等的遮擋，會(huì)在接收機(jī)表面形成“陰影”，影響通信性能。對(duì)照明來(lái)講，室內(nèi)安裝的照明燈越多，可以降低“陰影”效應(yīng)，同時(shí)接收功率大大增加，但多個(gè)不同的光路徑會(huì)使得ISI越嚴(yán)重。因此，合理安排 LED陣列光源的布局尤為關(guān)鍵[5]。

有關(guān)陣列光源中LED燈的排布以及LED照明光源的整體布局設(shè)計(jì)方案，國(guó)內(nèi)外不少研究人員進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真，這里不再贅訴。

驅(qū)動(dòng)電路優(yōu)化設(shè)計(jì)

調(diào)制帶寬是衡量LED的調(diào)制能力的參數(shù)，是LED用于無(wú)線(xiàn)光通信的重要參數(shù)之一，它關(guān)系到LED的數(shù)據(jù)傳輸速度大小。

LED的調(diào)制帶寬主要受有源區(qū)載流子復(fù)合壽命和PN結(jié)結(jié)電容的影響。在白光LED制造工藝上，除了減少載流子復(fù)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(diào)制帶寬的多芯片型白光LED。此外，通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是提高LED調(diào)制能力的一種方法?？紤]到抑制電磁干擾、噪聲干擾、溫漂以及光功率補(bǔ)償?shù)?，用于?shù)字視頻信源碼流傳輸?shù)陌坠釲ED高速調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案[6]如圖1所示。

圖1 射極耦合電流開(kāi)關(guān)型LED高速調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路

圖1為射極耦合電流開(kāi)光型驅(qū)動(dòng)電路。晶體管BG1和BG2組成發(fā)射極耦合式開(kāi)關(guān)，BG3和穩(wěn)壓二極管Dz組成恒流源電路，給LED支路提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流。由于該電路超越了線(xiàn)性范圍工作，即使輸入端過(guò)激勵(lì)時(shí)，其仍沒(méi)有達(dá)到飽和，所以開(kāi)關(guān)速率更高，計(jì)算表明該電路可響應(yīng)300Mb/s以上的數(shù)字信號(hào)。

均衡技術(shù)

有研究人員通過(guò)在白光LED通信系統(tǒng)中引入均衡技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的調(diào)制帶寬[7]。以16個(gè)LED作為光源，同時(shí)借助于16組略有差異的調(diào)諧驅(qū)動(dòng)電路使每個(gè)LED具有不同的峰值頻率。每個(gè)LED的前置均衡電路都由一個(gè)緩存器、諧振電路、諧振電容、諧振電感以及直流源組成(將產(chǎn)生的直流信號(hào)疊加到原始信號(hào)上)。據(jù)稱(chēng)，采用均衡技術(shù)可將LED的調(diào)制帶寬從3MHz提高至25MHz，同時(shí)相應(yīng)地降低了系統(tǒng)的誤碼率。在接收端也引入了均衡技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)中接收端的均衡方案由一個(gè)簡(jiǎn)單的一階模擬均衡器組成。最終的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，收發(fā)兩端引入均衡技術(shù)后，系統(tǒng)可以在保持10-6級(jí)誤碼率的同時(shí)提供超過(guò)75Mb/s的傳輸速率。假如適度增加均衡方案的復(fù)雜性，可以進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能，其中的一個(gè)設(shè)計(jì)方案表明，在一個(gè)中等大小的房間里通信的速率有潛力達(dá)到100Mb/s。

正交頻分復(fù)用技術(shù)

日本慶應(yīng)大學(xué)中川研究室提出，為提高傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率，在VLC中引入正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制方式的必要性。OFDM技術(shù)的基本原理是將高速串行數(shù)據(jù)變換成多路相對(duì)低速的并行數(shù)據(jù)并對(duì)不同的載波進(jìn)行調(diào)制。由于OFDM具有很強(qiáng)的抗多徑能力，已經(jīng)在高速無(wú)線(xiàn)通信中獲得了廣泛應(yīng)用。對(duì)無(wú)線(xiàn)光通信來(lái)說(shuō)，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(tǒng)中，也可以采用OFDM方式降低ISI[8]。

國(guó)內(nèi)外研究人員給出了一些利用OFDM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信的方案。其中一個(gè)方案由以下幾部分組成：電力線(xiàn)調(diào)制器、白光LED照明陣列和OFDM解調(diào)器[9]。在發(fā)射端，對(duì)信源電信號(hào)進(jìn)行OFDM編碼，并加一直流偏置對(duì)LED光源調(diào)制。在接收端，將接收到的OFDM調(diào)制的光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。提取出發(fā)射端被插入的導(dǎo)頻信號(hào)，可以對(duì)信道狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估和更新。在可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)中，一方面將串行的高速數(shù)據(jù)并行地調(diào)制在多個(gè)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(gè)OFDM符號(hào)之間加入保護(hù)間隔，進(jìn)一步消除殘留的ISI。最新信息表明，OFDM調(diào)制一定程度上增加了白光LED通信系統(tǒng)的冗余，但仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了可以將誤碼率穩(wěn)定在較低水平。

信道編碼技術(shù)

暨南大學(xué)陳長(zhǎng)纓、趙俊提出一種適用于LED數(shù)字傳輸?shù)膍BnB分組編碼技術(shù)[6]。分組碼是通信領(lǐng)域應(yīng)用極廣的一種編碼技術(shù)。通常來(lái)說(shuō)，分組碼是指將原始信息碼字按m比特為單位進(jìn)行分組，根據(jù)一定規(guī)則用另外每組為n比特的碼字來(lái)表示，然后這些新的分組以NRZ碼或RZ碼的格式來(lái)傳輸。m和n均為正整數(shù)，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(yōu)點(diǎn)有：①功率譜形狀較好;②連0，連1個(gè)數(shù)有限，沒(méi)有基線(xiàn)漂移問(wèn)題;③提供可靠的誤碼監(jiān)測(cè)和字同步手段。實(shí)驗(yàn)證明，6B8B編碼的光信號(hào)在通信距離r=0.5～2.5m范圍內(nèi)受LED的個(gè)數(shù)、電阻及串口模塊分頻的影響不大。利用6B8B編碼技術(shù)，可以保證系統(tǒng)高速傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，信號(hào)傳輸距離超過(guò)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(jìn)一步改進(jìn)通信效能。

分集接收技術(shù)

一種基于分集技術(shù)的光接收機(jī)技術(shù)可以用來(lái)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(jī)的不同方向上安裝多個(gè)光電探測(cè)器，對(duì)多個(gè)探測(cè)器接收到的信號(hào)進(jìn)行比較，選取信噪比最大的信號(hào)進(jìn)行通信。

分集接收電路的設(shè)計(jì)根據(jù)信號(hào)傳輸速率的不同分為兩類(lèi)。在通信速率不是很高時(shí)(通常低于100M時(shí))，采用低速率分集接收裝置，就是簡(jiǎn)單地將多個(gè)信號(hào)直接相加，總體上提高接收信號(hào)的功率，如圖2所示。當(dāng)傳輸速率超過(guò)100M時(shí)，由于碼間串?dāng)_的影響，不能將信號(hào)直接相加，必須設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的控制電路對(duì)信道進(jìn)行自動(dòng)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?yàn)橹鄙滏溄拥姆较?。此時(shí)，應(yīng)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(cè)器原理框圖

圖3 高速率分集接收探測(cè)器原理框圖

在接收機(jī)的不同方向上安裝的多個(gè)光電探測(cè)器均勻分布于一個(gè)半球面上，這樣在減少探測(cè)器個(gè)數(shù)的同時(shí)又提高了接收效果。只要不是整個(gè)接收機(jī)被遮住，通信就不會(huì)中斷。關(guān)于探測(cè)器的個(gè)數(shù)和布局，需要根據(jù)具體環(huán)境和通信性能的要求來(lái)決定。

理論計(jì)算和計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明，采用分集接收系統(tǒng)，能很好地克服不同路徑引起的碼間干擾的影響。而且，當(dāng)接收機(jī)隨用戶(hù)位置改變或室內(nèi)有人員走動(dòng)和其他物體產(chǎn)生陰影時(shí)，通過(guò)分集接收系統(tǒng)自動(dòng)判決和選擇，不需要人工設(shè)置就能保證通信系統(tǒng)的暢通。實(shí)驗(yàn)證明，在高速通信中，采用分集接收技術(shù)的系統(tǒng)信噪比平均提高了2dB，有效提高了系統(tǒng)性能。

自適應(yīng)傳輸技術(shù)

采用自適應(yīng)收發(fā)器的設(shè)計(jì)方案，可以有效減緩光無(wú)線(xiàn)通信中信噪比的劇烈波動(dòng)[7]。在發(fā)射端，借助一個(gè)信號(hào)處理器(DSP)來(lái)完成對(duì)機(jī)電定向系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。

DSP被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信中，使通信系統(tǒng)獲得更高的信噪比、更好的靈活性及調(diào)節(jié)預(yù)見(jiàn)性。對(duì)白噪聲、非平衡干擾和多徑干擾，可以有相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法去進(jìn)行最佳的信號(hào)處理。在接收端，則采用單一的光電檢測(cè)器來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)光前端的設(shè)計(jì)。這個(gè)優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案采用定向機(jī)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(chǎng)的減小而降低了環(huán)境噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響，另一方面大大提高了系統(tǒng)抗多徑畸變的能力。

四、可見(jiàn)光LED通信應(yīng)用的展望

凡是用LED進(jìn)行照明和指示的設(shè)備加上通信的功能即可衍生出新用途：

在博物館、展會(huì)等場(chǎng)館內(nèi)，參觀者只要手持相應(yīng)的接收設(shè)備(如手機(jī))，就可以隨時(shí)隨地接收加載了信息的LED燈傳輸?shù)奈淖?、聲音、圖像等，使講解更加生動(dòng)。

將此技術(shù)應(yīng)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(chǎn)品。如可用作電子錢(qián)包的手機(jī)，可成為入場(chǎng)券的LED請(qǐng)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(hào)燈，成為實(shí)時(shí)信息下載平臺(tái)，人們用手機(jī)對(duì)準(zhǔn)即可下載屏幕上的顯示內(nèi)容：商品廣告和優(yōu)惠信息、股市行情、實(shí)時(shí)交通信息等。

在白光LED照明未來(lái)最大的市場(chǎng)??車(chē)用照明領(lǐng)域，構(gòu)成汽車(chē)大功率LED前照燈信息傳輸系統(tǒng)[10]。將車(chē)牌號(hào)、車(chē)速、載重量等多種信息自動(dòng)瞬時(shí)地傳輸?shù)礁鞣N交通監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繳費(fèi)、車(chē)量登記、測(cè)速等，解決目前智能交通系統(tǒng)ITS中最為頭痛的車(chē)輛信息采集問(wèn)題。LED尾燈也可與后車(chē)快速傳遞路況、剎車(chē)等信息，避免交通事故的發(fā)生。

此外，也可應(yīng)用于自動(dòng)車(chē)庫(kù)門(mén)、私家停車(chē)場(chǎng)等，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理。

五、總結(jié)

在照明領(lǐng)域，基于白光LED可見(jiàn)光通信的推廣應(yīng)用增加了半導(dǎo)體照明的附加值，有助于提高LED照明對(duì)現(xiàn)有照明光源的競(jìng)爭(zhēng)力。在通信領(lǐng)域，它已成為光無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)?？梢?jiàn)光通信具有不占用頻譜資源、發(fā)射功率高、無(wú)處不在、無(wú)電磁干擾、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的發(fā)展前景。但是，要真正實(shí)現(xiàn)室內(nèi)超高速光無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信，還有很多挑戰(zhàn)需要面對(duì)，如光源及其布局、調(diào)制解調(diào)和編解碼技術(shù)、無(wú)線(xiàn)信道傳輸和復(fù)用技術(shù)、碼間干擾的克服技術(shù)等相關(guān)技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化。

聲明：本文的分析介紹與作者及其團(tuán)隊(duì)在其研究成果中具體研究或運(yùn)用的技術(shù)沒(méi)有必然的聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[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(shù).太陽(yáng)誘電試制采用白色LED,數(shù)據(jù)傳輸速度100Mbps的通信系統(tǒng)[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(jì)劃合同書(shū)(項(xiàng)目編號(hào)2006Z3-D0201)2006-6-15

[4]胡國(guó)永,陳長(zhǎng)纓,陳振強(qiáng).白光LED照明光源用作室內(nèi)無(wú)線(xiàn)通信研究[J].光通信技術(shù),2006, 30(7):46-48

[5]丁德強(qiáng),柯熙政.可見(jiàn)光通信及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].半導(dǎo)體光電,2006, 27(2): 114-117

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

[7]丁舉鵬,黃治同.光無(wú)線(xiàn)通信研究方向及技術(shù)優(yōu)化初析[J].數(shù)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(zhǎng)纓，趙俊.白光LED照明通信系統(tǒng)中的分集接收技術(shù)[J].光通信技術(shù),2008，32(9)：52-54

[10]顧玉娟.無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)研究[J].數(shù)字通信世界,2007,4:76-78

第二篇：有關(guān)紫外LED技術(shù)研究

有關(guān)紫外LED技術(shù)研究

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4日前，國(guó)內(nèi)對(duì)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(fā)及其光催化降解次甲基藍(lán)來(lái)處理有機(jī)污水進(jìn)行了深入研究。

國(guó)外，日亞化學(xué)工業(yè)已功開(kāi)發(fā)出發(fā)光波長(zhǎng)為365nm、發(fā)光功率為100mW的紫外發(fā)光二極管。2008年理化學(xué)研究所和松下電工曾公布，采用GaN類(lèi)半導(dǎo)體的InAlGaN開(kāi)發(fā)出了發(fā)光中心波長(zhǎng)為282nm，光輸出功率為10mW的深紫外LED。波長(zhǎng)更短的深紫外LED方面，NTT物性科學(xué)基礎(chǔ)研究所采用AlN材料開(kāi)發(fā)出了發(fā)光中心波長(zhǎng)為210nm的深紫外LED?；贚ED的紫外光通信調(diào)制方式研究適宜采用PPM調(diào)制方式。

最新技術(shù)發(fā)展正在將紫外LED的部分市場(chǎng)擴(kuò)展到產(chǎn)品革新和性能的新高度。下一代紫外LED技術(shù)具有五個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)：

1、增加壽命

在過(guò)去的十年，紫外LED的使用率明顯下降，這是因?yàn)樽贤饩€(xiàn)束容易分解LED的環(huán)氧樹(shù)脂，從而將紫外LED的壽命降低至不足5千個(gè)小時(shí)。紫外LED的下一代技術(shù)以“硬化”或“防紫外線(xiàn)”環(huán)氧封裝為特征，盡管提供的壽命將達(dá)到1萬(wàn)個(gè)小時(shí)，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了大多數(shù)的應(yīng)用。在過(guò)去的幾個(gè)月里，新的技術(shù)解決了這個(gè)工程挑戰(zhàn)。例如：在Lumex的新QuasarBrite紫外LED技術(shù)中，使用了帶玻璃透鏡的TO-46結(jié)實(shí)封裝替換環(huán)氧樹(shù)脂透鏡，從而使其使用時(shí)間至少延長(zhǎng)十倍，達(dá)到5萬(wàn)個(gè)小時(shí)。

2、效率

紫外LED的輸出功率僅為輸入功率的5%-8%。當(dāng)波長(zhǎng)為385nm及以上時(shí)，紫外LED的效率提高，但也只有輸入功率的15%。隨著出現(xiàn)的技術(shù)在不斷地解決效率問(wèn)題，更多的應(yīng)用將開(kāi)始采用紫外LED技術(shù)。

3、環(huán)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(shù)中常見(jiàn)的有害物質(zhì)汞。由于紫外LED具有防振和耐沖擊的作用，很少發(fā)生破損，從而減少了垃圾和費(fèi)用花費(fèi)。

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(shù)相比，紫外LED的使用成本少了一半。

5、廣泛的用途

紫外LED當(dāng)前的用途包括：光學(xué)傳感器和儀器（230-400nm）、紫外線(xiàn)身份驗(yàn)證、條碼（230-280nm）、表面積水的殺菌（240-280nm）、鑒別和體液檢測(cè)和分析（250-405nm）、蛋白質(zhì)分析和藥物發(fā)明（270-300nm）、醫(yī)學(xué)光照療法（300-320nm）、高分子和油墨印刷（300-365nm）、辨?zhèn)危?75-395nm）、表面除菌/美容除菌（390-410nm）。

第三篇：“十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目-白光LED熒光粉項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

“十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目-白光LED熒光粉項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

編制單位：北京智博睿投資咨詢(xún)有限公司

0 本報(bào)告是針對(duì)行業(yè)投資可行性研究咨詢(xún)服務(wù)的專(zhuān)項(xiàng)研究報(bào)告，此報(bào)告為個(gè)性化定制服務(wù)報(bào)告，我們將根據(jù)不同類(lèi)型及不同行業(yè)的項(xiàng)目提出的具體要求，修訂報(bào)告目錄，并在此目錄的基礎(chǔ)上重新完善行業(yè)數(shù)據(jù)及分析內(nèi)容，為企業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)、申請(qǐng)資金、融資提供全程指引服務(wù)。

可行性研究報(bào)告 是在招商引資、投資合作、政府立項(xiàng)、銀行貸款等領(lǐng)域常用的專(zhuān)業(yè)文檔，主要對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的可能性、有效性、如何實(shí)施、相關(guān)技術(shù)方案及財(cái)務(wù)效果進(jìn)行具體、深入、細(xì)致的技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，以求確定一個(gè)在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上合算的最優(yōu)方案和最佳時(shí)機(jī)而寫(xiě)的書(shū)面報(bào)告。

可行性研究是確定建設(shè)項(xiàng)目前具有決定性意義的工作，是在投資決策之前，對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證的科學(xué)方法，在投 資管理中，可行性研究是指對(duì)擬建項(xiàng)目有關(guān)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等進(jìn)行調(diào)研、分析比較以及預(yù)測(cè)建成后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，綜合論證項(xiàng)目建設(shè)的必要性，財(cái)務(wù)的盈利性，經(jīng)濟(jì)上的合理性，技術(shù)上的先進(jìn)性和適應(yīng)性以及建設(shè)條件的可能性和可行性，從而為投資決策提供科學(xué)依據(jù)。

投資可行性報(bào)告咨詢(xún)服務(wù)分為政府審批核準(zhǔn)用可行性研究報(bào)告和融資用可行性研究報(bào)告。審批核準(zhǔn)用的可行性研究報(bào)告?zhèn)戎仃P(guān)注項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和影響；融資用報(bào)告?zhèn)戎仃P(guān)注項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是否可行。具體概括為：政府立項(xiàng)審批，產(chǎn)業(yè)扶持，銀行貸款，融資投資、投資建設(shè)、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(qǐng)高新技術(shù)企業(yè)等各類(lèi)可行性報(bào)告。

報(bào)告通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的市場(chǎng)需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線(xiàn)、設(shè)備選型、環(huán)境影響、資金籌措、盈利能力等方面的研究調(diào)查，在行業(yè)專(zhuān)家研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，從而為客戶(hù)提供全面的、客觀的、可靠的項(xiàng)目投資價(jià)值評(píng)估及項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程等咨詢(xún)意見(jiàn)。

報(bào)告用途：發(fā)改委立項(xiàng)、政府申請(qǐng)資金、申請(qǐng)土地、銀行貸款、境內(nèi)外融資等

關(guān)聯(lián)報(bào)告：

白光LED熒光粉項(xiàng)目建議書(shū) 白光LED熒光粉項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告 白光LED熒光粉資金申請(qǐng)報(bào)告 白光LED熒光粉節(jié)能評(píng)估報(bào)告 白光LED熒光粉市場(chǎng)研究報(bào)告 白光LED熒光粉商業(yè)計(jì)劃書(shū) 白光LED熒光粉投資價(jià)值分析報(bào)告 白光LED熒光粉投資風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告 白光LED熒光粉行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)分析報(bào)告

可行性研究報(bào)告大綱（具體可根據(jù)客戶(hù)要求進(jìn)行調(diào)整）第一章 白光LED熒光粉項(xiàng)目總論

第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目概況

1.1.1白光LED熒光粉項(xiàng)目名稱(chēng)

1.1.2白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)單位 1.1.3白光LED熒光粉項(xiàng)目擬建設(shè)地點(diǎn)

1.1.4白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 1.1.5白光LED熒光粉項(xiàng)目性質(zhì)

1.1.6白光LED熒光粉項(xiàng)目總投資及資金籌措

1.1.7白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)期

第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目編制依據(jù)和原則

1.2.1白光LED熒光粉項(xiàng)目編輯依據(jù) 1.2.2白光LED熒光粉項(xiàng)目編制原則 1.3白光LED熒光粉項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1.4白光LED熒光粉項(xiàng)目可行性研究結(jié)論

第二章 白光LED熒光粉項(xiàng)目背景及必要性分析

第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目背景

2.1.1白光LED熒光粉項(xiàng)目產(chǎn)品背景 2.1.2白光LED熒光粉項(xiàng)目提出理由 第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目必要性

2.2.1白光LED熒光粉項(xiàng)目是國(guó)家戰(zhàn)略意義的需要

2.2.2白光LED熒光粉項(xiàng)目是企業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的需要

2.2.3白光LED熒光粉項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厝嗣衩撠氈赂缓驮黾泳蜆I(yè)的需要 第三章 白光LED熒光粉項(xiàng)目市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)

第一節(jié) 產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)狀

第二節(jié) 市場(chǎng)形勢(shì)分析預(yù)測(cè)

第三節(jié) 行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景分析

第四章 白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模

第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目產(chǎn)品方案

第三節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)能及產(chǎn)值預(yù)測(cè) 第五章 白光LED熒光粉項(xiàng)目選址及建設(shè)條件

第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目選址

5.1.1白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 5.1.2白光LED熒光粉項(xiàng)目用地性質(zhì)及權(quán)屬 5.1.3土地現(xiàn)狀 5.1.4白光LED熒光粉項(xiàng)目選址意見(jiàn) 第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目建設(shè)條件分析 5.2.1交通、能源供應(yīng)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(shè)施條件

第三節(jié) 原材料及燃動(dòng)力供應(yīng)

5.3.1原材料 5.3.2燃動(dòng)力供應(yīng)

第六章 技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案 第一節(jié) 項(xiàng)目技術(shù)方案

6.1.1項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)原則

6.1.2生產(chǎn)工藝

第二節(jié) 設(shè)備方案

6.2.1主要設(shè)備選型的原則 6.2.2主要生產(chǎn)設(shè)備 6.2.3設(shè)備配置方案 6.2.4設(shè)備采購(gòu)方式 第三節(jié) 工程方案

6.3.1工程設(shè)計(jì)原則

6.3.2白光LED熒光粉項(xiàng)目主要建、構(gòu)筑物工程方案

6.3.3建筑功能布局

6.3.4建筑結(jié)構(gòu)

第七章 總圖運(yùn)輸與公用輔助工程 第一節(jié) 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(guī)劃用地規(guī)模與建設(shè)指標(biāo)

第二節(jié) 給排水系統(tǒng) 7.2.1給水情況

7.2.2排水情況

第三節(jié) 供電系統(tǒng)

第四節(jié) 空調(diào)采暖

第五節(jié) 通風(fēng)采光系統(tǒng)

第六節(jié) 總圖運(yùn)輸

第八章 資源利用與節(jié)能措施

第一節(jié) 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(jié) 能耗指標(biāo)及分析

第三節(jié) 節(jié)能措施分析

8.3.1土地資源節(jié)約措施

8.3.2水資源節(jié)約措施

8.3.3電能源節(jié)約措施

第九章 生態(tài)與環(huán)境影響分析

第一節(jié) 項(xiàng)目自然環(huán)境

9.1.1基本概況

9.1.2氣候特點(diǎn)

9.1.3礦產(chǎn)資源

第二節(jié) 社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀

9.2.1行政劃區(qū)及人口構(gòu)成 9.2.2經(jīng)濟(jì)建設(shè)

第三節(jié) 項(xiàng)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(jié) 擬采取的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

9.4.1國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)

9.4.2地方環(huán)保法律法規(guī)

9.4.3技術(shù)規(guī)范

第五節(jié) 環(huán)境保護(hù)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(huán)境管理措施

第六節(jié) 環(huán)境影響結(jié)論 第十章 白光LED熒光粉項(xiàng)目勞動(dòng)安全衛(wèi)生及消防 第一節(jié) 勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生

10.1.1安全防護(hù) 10.1.2勞動(dòng)保護(hù) 10.1.3安全衛(wèi)生 第二節(jié) 消防

10.2.1建筑防火設(shè)計(jì)依據(jù)

10.2.2總面積布置與建筑消防設(shè)計(jì)

10.2.3消防給水及滅火設(shè)備

10.2.4消防電氣

第三節(jié) 地震安全

第十一章 組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置

第一節(jié) 組織機(jī)構(gòu)

11.1.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置因素分析 11.1.2項(xiàng)目組織管理模式

11.1.3組織機(jī)構(gòu)圖

第二節(jié) 人員配置

11.2.1人力資源配置因素分析 11.2.2生產(chǎn)班制 11.2.3勞動(dòng)定員

表11-1勞動(dòng)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(jié) 人員來(lái)源與培訓(xùn)

第十二章 白光LED熒光粉項(xiàng)目招投標(biāo)方式及內(nèi)容 第十三章 白光LED熒光粉項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度方案

第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目工程總進(jìn)度

第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表

第十四章 投資估算與資金籌措

第一節(jié) 投資估算依據(jù)

第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目總投資估算

表14-1白光LED熒光粉項(xiàng)目總投資估算表單位：萬(wàn)元

第三節(jié) 建設(shè)投資估算

表14-2建設(shè)投資估算表單位：萬(wàn)元

第四節(jié) 基礎(chǔ)建設(shè)投資估算

表14-3基建總投資估算表單位：萬(wàn)元

第五節(jié) 設(shè)備投資估算

表14-4設(shè)備總投資估算單位：萬(wàn)元

第六節(jié) 流動(dòng)資金估算

表14-5計(jì)算期內(nèi)流動(dòng)資金估算表單位：萬(wàn)元

第七節(jié) 資金籌措

第八節(jié) 資產(chǎn)形成第十五章 財(cái)務(wù)分析

第一節(jié) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與參數(shù)選取 第二節(jié) 營(yíng)業(yè)收入、經(jīng)營(yíng)稅金及附加估算

表15-1營(yíng)業(yè)收入、營(yíng)業(yè)稅金及附加估算表單位：萬(wàn)元 第三節(jié) 總成本費(fèi)用估算

表15-2總成本費(fèi)用估算表單位：萬(wàn)元

第四節(jié) 利潤(rùn)、利潤(rùn)分配及納稅總額預(yù)測(cè)

表15-3利潤(rùn)、利潤(rùn)分配及納稅總額估算表單位：萬(wàn)元 第五節(jié) 現(xiàn)金流量預(yù)測(cè)

表15-4現(xiàn)金流量表單位:萬(wàn)元 第六節(jié) 贏利能力分析

15.6.1動(dòng)態(tài)盈利能力分析

16.6.2靜態(tài)盈利能力分析

第七節(jié) 盈虧平衡分析

第八節(jié) 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)

表15-5財(cái)務(wù)指標(biāo)匯總表

第十六章 白光LED熒光粉項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析

第一節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)影響因素

16.1.1可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素

16.1.2主要風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

第二節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)影響程度及規(guī)避措施 16.2.1風(fēng)險(xiǎn)影響程度評(píng)價(jià)

16.2.2風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避措施

第十七章 結(jié)論與建議

第一節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目結(jié)論

第二節(jié) 白光LED熒光粉項(xiàng)目建議

第四篇：碎石機(jī)CAD系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://.cn

碎石機(jī)ＣＡＤ系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

作者：張映故

來(lái)源：《沿海企業(yè)與科技》2009年第01期

[摘要]文章分析碎石機(jī)CAD輔助設(shè)計(jì)的基本原則和一般流程。提出基于單元庫(kù)的設(shè)計(jì)思想，碎石機(jī)CAD輔助設(shè)計(jì)總體功能框架。重點(diǎn)分析和介紹自定義零件庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程及實(shí)現(xiàn)方法。為了提高零件庫(kù)設(shè)計(jì)的可復(fù)用性，采用元件數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理零件庫(kù)，定義數(shù)據(jù)庫(kù)主要表單格式，給出主要的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

[關(guān)鍵詞]CAD；碎石機(jī)；數(shù)據(jù)庫(kù)；零件庫(kù)；自定義

[作者簡(jiǎn)介]張映故，柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系教師，研究方向：機(jī)械制造及加工，廣西柳州，545006

[中圖分類(lèi)號(hào)]TD422.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1007-7723(2009)01-0030-0004

第五篇：電動(dòng)汽車(chē)充電站消防安全關(guān)鍵技術(shù)研究

電動(dòng)汽車(chē)充電站消防安全關(guān)鍵技術(shù)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(duì)，石家莊050000）

摘要：通過(guò)對(duì)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中存在的消防安全問(wèn)題進(jìn)行廣泛調(diào)研，研究分析了存在消防安全管理現(xiàn)狀，有針對(duì)性對(duì)消防安全設(shè)計(jì)、管理等環(huán)節(jié)中充電站分類(lèi)、選址和平面布局、火災(zāi)危險(xiǎn)性、防火設(shè)計(jì)、消防設(shè)施配置等關(guān)鍵技術(shù)提出了相關(guān)的建議。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；充電站；消防安全

電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈包括動(dòng)力電池、整車(chē)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行管理等，以電動(dòng)汽車(chē)充換電站為代表的充電配套基礎(chǔ)設(shè)施則是主要環(huán)節(jié)之一，必須與電動(dòng)汽車(chē)其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。目前我國(guó)已有一百多個(gè)城市列入新能源汽車(chē)示范城市，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等大中型城市先后發(fā)布了清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃，均把大力推廣新能源汽車(chē)作為發(fā)展綠色交通的主要任務(wù)。節(jié)能減排的任務(wù)需求以及新能源汽車(chē)的推廣計(jì)劃使得我國(guó)各大中城市電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)刻不容緩。

本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有充電站建設(shè)和管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，然后有針對(duì)性的提出電動(dòng)汽車(chē)充電站建設(shè)和管理中消防安全的建議。

1.電動(dòng)汽車(chē)充電站基本情況

電動(dòng)汽車(chē)充電站[1]是指采用整車(chē)充電模式為電動(dòng)汽車(chē)提供電能的場(chǎng)所，應(yīng)包括3臺(tái)及以上電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備（至少有1臺(tái)非車(chē)載充電機(jī)），以及相關(guān)供電設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等配套設(shè)備。

大、中型充電站建設(shè)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(shè)配電變壓器。充電設(shè)備電氣接口、通信規(guī)約、電氣連接件符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)規(guī)范一致。

一個(gè)完整的充電站組成結(jié)構(gòu)[2]包括供電系統(tǒng)、充電設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)及相應(yīng)的配套設(shè)施四大部分。電動(dòng)汽車(chē)充電站目前有傳統(tǒng)型充電站、多層立體充電站、社區(qū)簡(jiǎn)易充電樁、地下車(chē)庫(kù)充電樁、加油站充電站、儲(chǔ)能式移動(dòng)充電設(shè)備、無(wú)線(xiàn)充電站。據(jù)調(diào)查，深圳是北上廣深四地中已建成并投入運(yùn)營(yíng)充電站最多的城市，目前已建成60多個(gè)充電站(包括公交車(chē)充電站在內(nèi))，完成了對(duì)全市范圍的覆蓋。電動(dòng)汽車(chē)作為一種新生事物，充、換電站也是隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來(lái)，雖然只有部分城市建立了充換電站，但近年來(lái)媒體報(bào)道的電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)及充換電站火災(zāi)也屢見(jiàn)不鮮，2015年4月26日下午，深圳灣口岸中國(guó)普天力能加電站內(nèi)，一輛大巴車(chē)內(nèi)的蓄電池組突然冒煙，隨后起火并蔓延至全車(chē)。后經(jīng)專(zhuān)家組鑒定，事故直接原因是：車(chē)輛動(dòng)力電池充滿(mǎn)電后，動(dòng)力電池過(guò)充電72分鐘，過(guò)充電量58kWh，造成多個(gè)電池箱先后發(fā)生動(dòng)力電池?zé)崾Э?、電解液泄漏，引起短路，?dǎo)致火災(zāi)。調(diào)查組還特別提醒，過(guò)充是目前電動(dòng)車(chē)火災(zāi)的主要原因，各方面要高度重視，采取有效措施。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2015BAG07B00），上海市科委項(xiàng)目（16DZ2292600）作者簡(jiǎn)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(tǒng)汽車(chē)火災(zāi)，此次電動(dòng)汽車(chē)充電站內(nèi)的電動(dòng)大巴火災(zāi)的撲救具有一定的特殊性。首先，滅火困難，站內(nèi)配備的消防設(shè)施無(wú)法撲滅電動(dòng)大巴車(chē)火災(zāi)：站內(nèi)配置的滅火器均為手提式或推車(chē)式水基型滅火器，未設(shè)置室內(nèi)外消火栓，站內(nèi)充電站控制室外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)圓形沙池?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，站內(nèi)人員聞到車(chē)尾部有氣味并并伴隨白煙冒出，使用站內(nèi)水基型滅火器對(duì)冒煙部位進(jìn)行噴射，均無(wú)法抑制火焰，隨后車(chē)側(cè)面部位開(kāi)始起火，火勢(shì)立刻難以控制。消防人員到達(dá)火場(chǎng)時(shí)，站內(nèi)人員不同意使用水槍滅火，在將站內(nèi)的近二十具水基型滅火器和其他車(chē)輛上取下的干粉滅火器全部用光也無(wú)法控制火勢(shì)，隨后消防員要求使用水槍滅火，否則無(wú)法達(dá)到降溫目的，數(shù)分鐘后火焰得到控制。最后，消防員將高壓線(xiàn)剪短，電池拖出后用沙土掩埋，以防止復(fù)燃。整個(gè)滅火過(guò)程持續(xù)約2個(gè)小時(shí)。其次，消防站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，火災(zāi)損失?。撼潆娬緸殇摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)，站內(nèi)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(dòng)汽車(chē)充電站建設(shè)和投入使用較早的地區(qū)，已有一定數(shù)量的火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生，隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，充電站等基礎(chǔ)設(shè)施在全國(guó)的大規(guī)模建設(shè)，電動(dòng)汽車(chē)充電站內(nèi)消防安全必須引起我們的高度重視。電動(dòng)汽車(chē)充電站消防安全管理現(xiàn)狀

2.1現(xiàn)有消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范無(wú)法解決防火設(shè)計(jì)問(wèn)題

電動(dòng)汽車(chē)充電站建筑結(jié)構(gòu)多樣，功能也與傳統(tǒng)建筑具有很大的不同，動(dòng)力電池火災(zāi)危險(xiǎn)性的存在成為充電站防火設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。目前電動(dòng)汽車(chē)充電站消防設(shè)計(jì)和審批驗(yàn)收缺乏專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范依據(jù)，導(dǎo)致既有電動(dòng)汽車(chē)充換電站部分陷入停運(yùn)狀態(tài)，且新建站點(diǎn)無(wú)法通過(guò)消防審批就開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)。

以往針對(duì)充換電站建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范多為地方或行業(yè)根據(jù)需求編制的地方標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3-6]，主要有深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第2部分：充電站及充電樁設(shè)計(jì)規(guī)范》SZDB/Z 29.2（以往時(shí)2011版，現(xiàn)在正在修訂）和南方電網(wǎng)公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車(chē)充電站及充電樁設(shè)計(jì)規(guī)范》 Q/CSG 11516.2，隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，2014年住建部發(fā)布了國(guó)家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50966-2014，使得電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)上升到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。然而這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)要求普遍存在如下問(wèn)題：

1.未正確認(rèn)識(shí)電動(dòng)汽車(chē)的危險(xiǎn)性，大多數(shù)規(guī)范均將供電、充電系統(tǒng)作為充換電站最大的危險(xiǎn)源，忽略了車(chē)上動(dòng)力電池危險(xiǎn)性的存在。

2.防火設(shè)計(jì)要求不具體，可操作性差。由于動(dòng)力電池火災(zāi)危險(xiǎn)性未被明確，且大多規(guī)范編制過(guò)程中缺少公安消防專(zhuān)業(yè)人士的參與，故對(duì)于防火間距、耐火等級(jí)無(wú)具體要求。

3.消防設(shè)施的設(shè)置要求不明確。對(duì)于室內(nèi)外消火栓、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、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(duì)室內(nèi)外消火栓需設(shè)置和不需設(shè)置即存在不同的要求。

4.現(xiàn)行充換電站建設(shè)已與現(xiàn)行規(guī)范相矛盾。如《汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067-2014中“4.1.8 地下、半地下汽車(chē)庫(kù)內(nèi)不應(yīng)設(shè)置修理車(chē)位、噴漆間、充電間、乙炔間和甲、乙類(lèi)物品庫(kù)房”，但由于目前很多城市面臨用地緊張的問(wèn)題，現(xiàn)已投入使用的很多電動(dòng)汽車(chē)充電樁均設(shè)置在了地下停車(chē)庫(kù)內(nèi)，使得消防審批更難得到落實(shí)。

2.2 消防設(shè)施配置情況復(fù)雜，消防安全管理缺失

經(jīng)調(diào)研，目前已經(jīng)建成并投入使用的充換電站內(nèi)存在如下的消防安全問(wèn)題：

1.現(xiàn)有消防設(shè)施配置情況復(fù)雜，滅火效果不明確。電動(dòng)汽車(chē)充電站內(nèi)設(shè)置主要有室內(nèi)消火栓箱、推車(chē)式或手提式水基型或干粉滅火器、滅火毯、消防沙等。國(guó)外相關(guān)資料顯示，大量持續(xù)的消防水是撲滅電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)最有效的方法，而目前很多充電站內(nèi)出于水導(dǎo)電的顧慮，大多未設(shè)置室內(nèi)消火栓，消防員滅火時(shí)只能依靠市政供水或消防車(chē)供水，給火災(zāi)撲救帶來(lái)一

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定的困難。根據(jù)以往的火災(zāi)案例來(lái)看，滅火器對(duì)于撲滅電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)效果不明顯，甚至無(wú)法控制火災(zāi)的發(fā)展。消防沙池的設(shè)置往往距離充電站較遠(yuǎn)，若車(chē)輛發(fā)生火災(zāi)，消防沙運(yùn)送過(guò)去時(shí)間較長(zhǎng)，且火勢(shì)一旦蔓延開(kāi)來(lái)，人員無(wú)法靠近，便無(wú)法將消防沙釋放到火場(chǎng)中。

2.消防安全管理未得到重視，消防設(shè)施使用狀況不佳。有專(zhuān)人管理的電動(dòng)公交車(chē)充電站，基本都設(shè)置了安全管理規(guī)定和應(yīng)急操作規(guī)程，站內(nèi)人員均經(jīng)過(guò)一定的消防安全培訓(xùn)，消防設(shè)施配置雖然不統(tǒng)一，但基本都有配置，且有專(zhuān)人管理，均處于可用狀態(tài)。無(wú)人看管的私人電動(dòng)小轎車(chē)充電站往往無(wú)消防安全管理規(guī)定，且大多未配置消防設(shè)施或消防設(shè)施處于無(wú)法使用狀態(tài)，存在很大的消防安全隱患。

因此，亟需制定相應(yīng)的國(guó)家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，使得充換電站消防安全規(guī)定和審批驗(yàn)收要求能夠有據(jù)可依，以有效控制和降低其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。電動(dòng)汽車(chē)充電站消防安全關(guān)鍵技術(shù)及建議

電動(dòng)汽車(chē)充電站防火設(shè)計(jì)中，急需解決充換電站分類(lèi)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、選址、平面布置、防火設(shè)計(jì)、消防設(shè)置配置、火災(zāi)事故處置等問(wèn)題。

3.1 充電站分類(lèi)

經(jīng)調(diào)研，目前在建的電動(dòng)汽車(chē)充電站選址、建筑面積、運(yùn)營(yíng)能力等具有較大的差異，充電站種類(lèi)多，體量大。周邊建筑物有住宅、宿舍、學(xué)校建筑或商務(wù)樓等，與周邊建筑的距離大多較近，有的直接設(shè)置在建筑物的外墻，有些毗鄰建筑物只有1m的距離。建筑規(guī)模從28㎡至6880㎡不等。運(yùn)營(yíng)能力從3輛到一百多輛不等。因此，在防火設(shè)計(jì)中要根據(jù)建筑類(lèi)型、規(guī)模、選址、運(yùn)營(yíng)能力等進(jìn)行分類(lèi)，并有針對(duì)性的提出消防安全要求。

3.2 充電站火災(zāi)危險(xiǎn)性

充電站建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性主要來(lái)自車(chē)載動(dòng)力電池，換電站內(nèi)大量?jī)?chǔ)存的電池使得火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)一步增加。動(dòng)力電池由正極、負(fù)極、電解液、隔膜和包裝材料等組成，動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)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(diǎn)都較低，最低的僅16℃，根據(jù)GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，對(duì)于液體物質(zhì)采用閃點(diǎn)來(lái)衡量其火災(zāi)危險(xiǎn)性，電池危險(xiǎn)性為甲類(lèi)。因此，以充電為主的電動(dòng)汽車(chē)充電站，由于鋰離子電池?cái)?shù)量較少，且危險(xiǎn)源不固定的原因，可根據(jù)充電站的規(guī)模及采取的防火措施來(lái)認(rèn)定具體火災(zāi)危險(xiǎn)性。

3.3 充電站選址、平面布局

首先應(yīng)確定不宜設(shè)置在地下車(chē)庫(kù)。但由于城市用地緊張，許多城市都把充電站設(shè)置在地下停車(chē)庫(kù)中，相比傳統(tǒng)車(chē)，具有特殊的危害性：電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)產(chǎn)生大量有毒有害氣體；電動(dòng)汽車(chē)具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)充電站選址和平面布局應(yīng)重點(diǎn)考慮如下：

1.宜設(shè)置在地面一層，如必須設(shè)置在地下時(shí)，不應(yīng)設(shè)置在地下兩層及以下的樓層。2.充電站應(yīng)設(shè)置在人員密集場(chǎng)所的常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。不應(yīng)設(shè)置在人員密集場(chǎng)所的主出入口。

3.4 充電站防火設(shè)計(jì)

充電站由于存儲(chǔ)鋰電池的數(shù)量和規(guī)模的不同，防火設(shè)計(jì)應(yīng)分開(kāi)考慮?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》作為建（構(gòu)）筑物防火設(shè)計(jì)的基本規(guī)范，應(yīng)盡量參照此規(guī)范，然而，在無(wú)法滿(mǎn)足的情況下，應(yīng)根據(jù)電池火災(zāi)特點(diǎn)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)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(xiàn)有距離居民區(qū)較近的充換電站建議增加防飛濺的鐵絲網(wǎng)；儲(chǔ)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(fā)生事故。

3.5 充電站消防設(shè)施設(shè)置

充電站消防設(shè)施應(yīng)包括滅火系統(tǒng)，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、防排煙設(shè)施等。

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對(duì)于滅火系統(tǒng)，目前關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)電池火災(zāi)的滅火技術(shù)研究的文獻(xiàn)較少[7-8]，甚至這些少量文獻(xiàn)中關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)滅火技術(shù)的描述都存在相互矛盾的地方。但是大量持續(xù)的消防水對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)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(nèi)設(shè)置室內(nèi)消火栓、室外消火栓，以滿(mǎn)足火災(zāi)時(shí)消防車(chē)輛的用水。其次，對(duì)各類(lèi)滅火劑、滅火系統(tǒng)的有效性展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究，研究或開(kāi)發(fā)能夠有效撲滅鋰電池火災(zāi)的滅火系統(tǒng)。

對(duì)于自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)力電池火災(zāi)特點(diǎn)，動(dòng)力電池燃燒前內(nèi)部溫度升高，且伴隨有大量的氣體產(chǎn)生，電池內(nèi)部溫度升高有電池管理系統(tǒng)（BMS）進(jìn)行監(jiān)控，可以輔助報(bào)警，因此，應(yīng)特別要求電池管理系統(tǒng)與消防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。同時(shí)，應(yīng)采用可燃?xì)怏w報(bào)警裝置或感煙報(bào)警系統(tǒng)增加火災(zāi)的預(yù)警。

對(duì)于防排煙設(shè)施，現(xiàn)有的地面充換電站一般為敞開(kāi)式建筑，密閉空間較少。而設(shè)置在地下的充電站，火災(zāi)時(shí)的排煙問(wèn)題也是重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，應(yīng)展開(kāi)系統(tǒng)研究，尤其是大量有毒有害氣體的排煙問(wèn)題。結(jié)論

電動(dòng)汽車(chē)充電站在設(shè)計(jì)、建設(shè)和消防安全管理方面存在一定的問(wèn)題，但是伴隨著國(guó)家戰(zhàn)略體系的部署，面對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的現(xiàn)狀，電動(dòng)汽車(chē)充電站作為電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，其技術(shù)必須緊跟電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展步伐。因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)和部門(mén)應(yīng)加快相關(guān)研究，提出具體措施，尤其盡快制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使得電動(dòng)汽車(chē)充電站的管理和運(yùn)行更加規(guī)范和有序，滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)快速發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的需求，保障電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50966.電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[2] 徐海明等.電動(dòng)汽車(chē)充電站運(yùn)行與維護(hù)設(shè)計(jì).中國(guó)電力出版社, 2012.[3] GB 50016-2014.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].[4] GB 50067-2014.汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].[5] GB50156-2013.汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].[6] DG/TJ08-2093-2012.電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)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(yè)

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