第一篇：白光LED光通信的关键技术研究
白光LED光通信的关键技术研究
可见光通信是一项新兴的基于白光LED的无线光通信技术。可见光通信系统可以实现照明和通信的双重功用。通过分析影响白光LED通信性能的因素，对白光LED通信中提高系统整体性能的若干关键技术进行了分析讨论，为改善白光LED通信系统性能提供进一步努力的参考依据。
一、引言
可见光通信技术(Visible Light Communication，简称VLC)是随着白光LED照明技术的发展而兴起的无线光通信技术，可分为室内可见光通信和室外可见光通信两大类。白光LED具有功耗低、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源，成为下一代固体照明光源。同时与传统照明光源相比，白光LED又具有响应时间短、高速调制的特性，因此可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统和网络，实现照明和通信的双重作用。目前，可见光通信大多处于实验阶段，虽然整体系统已有实现，但与可见光通信的实用还有一定的距离，系统的各项性能有待进一步优化。
二、系统发展概述
近年来，中日欧美的研究人员对基于白光LED照明光源的可见光通信的展开了面向应用的研究。其中作为美国国家科学基金的十年规划，2008年美国政府动员30所大学及科研机构，投入1850万美元的启动资金开展了该领域的科技攻关。但由于该项技术综合性强，技术难度大，目前全面掌握核心技术并能够做到在世界级展会上现场演示样机的仅有中国暨南大学与日本太阳诱电公司两家。
2004年，Takakuni等对基于白光LED灯的整体通信系统进行了初步实验研究，该系统[1]利用桌面LED照明台灯向用户提供广播信息，结构简单，但系统通信距离较短，数据传输速率较低。2008年，太阳诱电株式会社在“东京国际消费电子博览会”上现场演示了采用白光LED的高速无线通信系统，最大数据传输速率可达100Mbit/s[2]。该系统实现了双向全双工高速通信，但是最大传输距离仅为0.2m左右。当通信距离超过0.2m时，随着通信距离的增加，系统的误码率增大。
2006年，暨南大学的陈长缨 [3]、胡国永[4]等提出利用白光LED照明光源用作室内无线通信，设计并实现了近距离(0.2m)、点对点的白光LED通信系统。该系统成功实现了10MHz的传输速率下，FM信号的传输。暨南大学陈长缨研究团队在前期工作的基础上，利用白光LED阵列光源解决了前期系统通信距离短、无法达到照明要求等问题，设计并实现了具备实用照明功能的室内白光LED通信系统。该系统成功实现4Mbit/s带宽的数字多媒体音视频信号使用白色可见光进行传输，信号传输距离超过了2.5m，2008年12月，项目通过了广州市科技计划项目成果验收，2009年11月在深圳高交会上展出并公开进行现场实机演示。2010年4月开始，暨南大学这套白光LED照明-通信兼用系统作为我国唯一的白光LED通信科技创新成果选送上海世博会，在“沪上生态家”城市案例馆向全世界公开展示。
三、提高白光LED通信系统性能的相关技术
阵列光源的布局设计
在VLC系统中，光源的布局是影响系统性能的一个关键因素。光源布局需要考虑两个方面，一方面是组成白光LED阵列光源的内部LED灯的排布(个数及排列)，另一方面是室内LED的整体布局(个数及室内分布)。通过两方面的合理布局可以使室内光分布同时满足照明和通信的需要。
在设计照明-通信的室内光源时，为符合照明场所国际标准的亮度分布要求，LED光源最终设计成白光LED的阵列形式。组成每个LED阵列所需的白光LED的总个数取决于LED间隔的大小，间隔过大或过小，都会影响光照度的均匀性。间隔的取值，应平衡中心区域光强度与所需LED个数。LED的排列需要考虑接收面的照度要求和光强分布。LED的数目和排列需合理设计，在达到室内照明标准的同时，也要考虑码间串扰(ISI)的影响。
在室内VLC系统中，要使通信效果达到最优，须根据房间的大小以及室内设施，使房间内同一水平面上分布的光功率变化最小，尽量避免通信盲区(光照射不到的区域)的出现。由于行人、设备等的遮挡，会在接收机表面形成“阴影”，影响通信性能。对照明来讲，室内安装的照明灯越多，可以降低“阴影”效应，同时接收功率大大增加，但多个不同的光路径会使得ISI越严重。因此，合理安排 LED阵列光源的布局尤为关键[5]。
有关阵列光源中LED灯的排布以及LED照明光源的整体布局设计方案，国内外不少研究人员进行了理论设计和计算机仿真，这里不再赘诉。
驱动电路优化设计
调制带宽是衡量LED的调制能力的参数，是LED用于无线光通信的重要参数之一，它关系到LED的数据传输速度大小。
LED的调制带宽主要受有源区载流子复合寿命和PN结结电容的影响。在白光LED制造工艺上，除了减少载流子复合寿命和减小寄生电容，我们还可以采用具有很大的潜在调制带宽的多芯片型白光LED。此外，通过外部驱动电路的优化设计也是提高LED调制能力的一种方法。考虑到抑制电磁干扰、噪声干扰、温漂以及光功率补偿等，用于数字视频信源码流传输的白光LED高速调制驱动电路设计方案[6]如图1所示。
图1 射极耦合电流开关型LED高速调制驱动电路
图1为射极耦合电流开光型驱动电路。晶体管BG1和BG2组成发射极耦合式开关，BG3和稳压二极管Dz组成恒流源电路，给LED支路提供稳定的驱动电流。由于该电路超越了线性范围工作，即使输入端过激励时，其仍没有达到饱和，所以开关速率更高，计算表明该电路可响应300Mb/s以上的数字信号。
均衡技术
有研究人员通过在白光LED通信系统中引入均衡技术来提高系统的调制带宽[7]。以16个LED作为光源，同时借助于16组略有差异的调谐驱动电路使每个LED具有不同的峰值频率。每个LED的前置均衡电路都由一个缓存器、谐振电路、谐振电容、谐振电感以及直流源组成(将产生的直流信号叠加到原始信号上)。据称，采用均衡技术可将LED的调制带宽从3MHz提高至25MHz，同时相应地降低了系统的误码率。在接收端也引入了均衡技术，在实验中接收端的均衡方案由一个简单的一阶模拟均衡器组成。最终的实验测试表明，收发两端引入均衡技术后，系统可以在保持10-6级误码率的同时提供超过75Mb/s的传输速率。假如适度增加均衡方案的复杂性，可以进一步优化系统性能，其中的一个设计方案表明，在一个中等大小的房间里通信的速率有潜力达到100Mb/s。
正交频分复用技术
日本庆应大学中川研究室提出，为提高传输的数据率，在VLC中引入正交频分复用(OFDM)调制方式的必要性。OFDM技术的基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。由于OFDM具有很强的抗多径能力，已经在高速无线通信中获得了广泛应用。对无线光通信来说，多径传播是引入ISI的主要原因，限制了通信传输速率。在基于白光LED的VLC系统中，也可以采用OFDM方式降低ISI[8]。
国内外研究人员给出了一些利用OFDM技术来实现可见光无线通信的方案。其中一个方案由以下几部分组成：电力线调制器、白光LED照明阵列和OFDM解调器[9]。在发射端，对信源电信号进行OFDM编码，并加一直流偏置对LED光源调制。在接收端，将接收到的OFDM调制的光信号进行解调。提取出发射端被插入的导频信号，可以对信道状态进行实时评估和更新。在可见光OFDM系统中，一方面将串行的高速数据并行地调制在多个正交的子载波上，降低了码速率，减少了ISI的影响[10]。另一方面在每个OFDM符号之间加入保护间隔，进一步消除残留的ISI。最新信息表明，OFDM调制一定程度上增加了白光LED通信系统的冗余，但仿真实验证实了可以将误码率稳定在较低水平。
信道编码技术
暨南大学陈长缨、赵俊提出一种适用于LED数字传输的mBnB分组编码技术[6]。分组码是通信领域应用极广的一种编码技术。通常来说，分组码是指将原始信息码字按m比特为单位进行分组，根据一定规则用另外每组为n比特的码字来表示，然后这些新的分组以NRZ码或RZ码的格式来传输。m和n均为正整数，且n>m，一般有n=m+1。常用的有1B2B(曼彻斯特码)、3B4B、5B6B、6B8B等。mBnB码的优点有：①功率谱形状较好;②连0，连1个数有限，没有基线漂移问题;③提供可靠的误码监测和字同步手段。实验证明，6B8B编码的光信号在通信距离r=0.5～2.5m范围内受LED的个数、电阻及串口模块分频的影响不大。利用6B8B编码技术，可以保证系统高速传输数据的同时，信号传输距离超过2.5m。该研究组正在寻找一种更加适合白光LED通信的mBnB分组编码方式，以进一步改进通信效能。
分集接收技术
一种基于分集技术的光接收机技术可以用来克服码间干扰和阴影的影响[9]。分集接收的思想就是在接收机的不同方向上安装多个光电探测器，对多个探测器接收到的信号进行比较，选取信噪比最大的信号进行通信。
分集接收电路的设计根据信号传输速率的不同分为两类。在通信速率不是很高时(通常低于100M时)，采用低速率分集接收装置，就是简单地将多个信号直接相加，总体上提高接收信号的功率，如图2所示。当传输速率超过100M时，由于码间串扰的影响，不能将信号直接相加，必须设计专门的控制电路对信道进行自动判决和选择，高速率分集接收装置如图3所示。在高速通信中，信噪比最大的方向为直射链接的方向。此时，应选取最接近直射链接的方向作为最佳接收方向。
图2 低速率分集接收探测器原理框图
图3 高速率分集接收探测器原理框图
在接收机的不同方向上安装的多个光电探测器均匀分布于一个半球面上，这样在减少探测器个数的同时又提高了接收效果。只要不是整个接收机被遮住，通信就不会中断。关于探测器的个数和布局，需要根据具体环境和通信性能的要求来决定。
理论计算和计算机仿真结果表明，采用分集接收系统，能很好地克服不同路径引起的码间干扰的影响。而且，当接收机随用户位置改变或室内有人员走动和其他物体产生阴影时，通过分集接收系统自动判决和选择，不需要人工设置就能保证通信系统的畅通。实验证明，在高速通信中，采用分集接收技术的系统信噪比平均提高了2dB，有效提高了系统性能。
自适应传输技术
采用自适应收发器的设计方案，可以有效减缓光无线通信中信噪比的剧烈波动[7]。在发射端，借助一个信号处理器(DSP)来完成对机电定向系统的实时控制。
DSP被广泛应用于现代通信中，使通信系统获得更高的信噪比、更好的灵活性及调节预见性。对白噪声、非平衡干扰和多径干扰，可以有相应的实现方法去进行最佳的信号处理。在接收端，则采用单一的光电检测器来简化对光前端的设计。这个优化的设计方案采用定向机制将更多的光能量集中到单一信道，一方面由于接收端视场的减小而降低了环境噪声对系统性能的影响，另一方面大大提高了系统抗多径畸变的能力。
四、可见光LED通信应用的展望
凡是用LED进行照明和指示的设备加上通信的功能即可衍生出新用途：
在博物馆、展会等场馆内，参观者只要手持相应的接收设备(如手机)，就可以随时随地接收加载了信息的LED灯传输的文字、声音、图像等，使讲解更加生动。
将此技术应用于一些小商品如手电筒、玩具、礼品等LED上，可成为前所未有的新产品。如可用作电子钱包的手机，可成为入场券的LED请柬，可互相打招呼的玩具等等。
大屏幕LED显示以及LED交通信号灯，成为实时信息下载平台，人们用手机对准即可下载屏幕上的显示内容：商品广告和优惠信息、股市行情、实时交通信息等。
在白光LED照明未来最大的市场??车用照明领域，构成汽车大功率LED前照灯信息传输系统[10]。将车牌号、车速、载重量等多种信息自动瞬时地传输到各种交通监测设备，实现自动缴费、车量登记、测速等，解决目前智能交通系统ITS中最为头痛的车辆信息采集问题。LED尾灯也可与后车快速传递路况、刹车等信息，避免交通事故的发生。
此外，也可应用于自动车库门、私家停车场等，实现无人化管理。
五、总结
在照明领域，基于白光LED可见光通信的推广应用增加了半导体照明的附加值，有助于提高LED照明对现有照明光源的竞争力。在通信领域，它已成为光无线通信领域一个新的增长点。可见光通信具有不占用频谱资源、发射功率高、无处不在、无电磁干扰、节约能源等优点，具有极大的发展前景。但是，要真正实现室内超高速光无线数据通信，还有很多挑战需要面对，如光源及其布局、调制解调和编解码技术、无线信道传输和复用技术、码间干扰的克服技术等相关技术需要进一步优化。
声明：本文的分析介绍与作者及其团队在其研究成果中具体研究或运用的技术没有必然的联系。
参考文献
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[2]蓬田宏树.太阳诱电试制采用白色LED,数据传输速度100Mbps的通信系统[EB/OL].2008-10-8[2009-04-09].http://china.nikkeibp.com.cn/news/mobi/38761-200810080121.html
[3]广州市2006年科技计划合同书(项目编号2006Z3-D0201)2006-6-15
[4]胡国永,陈长缨,陈振强.白光LED照明光源用作室内无线通信研究[J].光通信技术,2006, 30(7):46-48
[5]丁德强,柯熙政.可见光通信及其关键技术研究[J].半导体光电,2006, 27(2): 114-117
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[7]丁举鹏,黄治同.光无线通信研究方向及技术优化初析[J].数字通信世界2009,8:66-68
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[9]于志刚，陈长缨，赵俊.白光LED照明通信系统中的分集接收技术[J].光通信技术,2008，32(9)：52-54
[10]顾玉娟.无线光通信技术研究[J].数字通信世界,2007,4:76-78
第二篇：有关紫外LED技术研究
有关紫外LED技术研究
出自：超毅电子浏览：1155添加时间：2012-11-21 16:3
4日前，国内对高出光效率、高可靠性紫外LED封装和紫外LED氧化钛装置的研发及其光催化降解次甲基蓝来处理有机污水进行了深入研究。
国外，日亚化学工业已功开发出发光波长为365nm、发光功率为100mW的紫外发光二极管。2008年理化学研究所和松下电工曾公布，采用GaN类半导体的InAlGaN开发出了发光中心波长为282nm，光输出功率为10mW的深紫外LED。波长更短的深紫外LED方面，NTT物性科学基础研究所采用AlN材料开发出了发光中心波长为210nm的深紫外LED。基于LED的紫外光通信调制方式研究适宜采用PPM调制方式。
最新技术发展正在将紫外LED的部分市场扩展到产品革新和性能的新高度。下一代紫外LED技术具有五个重要的优点：
1、增加寿命
在过去的十年，紫外LED的使用率明显下降，这是因为紫外线束容易分解LED的环氧树脂，从而将紫外LED的寿命降低至不足5千个小时。紫外LED的下一代技术以“硬化”或“防紫外线”环氧封装为特征，尽管提供的寿命将达到1万个小时，但仍远远满足不了大多数的应用。在过去的几个月里，新的技术解决了这个工程挑战。例如：在Lumex的新QuasarBrite紫外LED技术中，使用了带玻璃透镜的TO-46结实封装替换环氧树脂透镜，从而使其使用时间至少延长十倍，达到5万个小时。
2、效率
紫外LED的输出功率仅为输入功率的5%-8%。当波长为385nm及以上时，紫外LED的效率提高，但也只有输入功率的15%。随着出现的技术在不断地解决效率问题，更多的应用将开始采用紫外LED技术。
3、环境效益
紫外LED与荧光灯相比，紫外LED的能量消耗低70%。此外，紫外LED不含CCFL技术中常见的有害物质汞。由于紫外LED具有防振和耐冲击的作用，很少发生破损，从而减少了垃圾和费用花费。
4、性能
紫外LED能提供较小的光束角和均匀的光束。由于紫外LED不需要其他透镜就能得到紧凑的光束角和均匀的光束图，具有较低的能量消耗并增加了耐用性，所以与CCFL技术相比，紫外LED的使用成本少了一半。
5、广泛的用途
紫外LED当前的用途包括：光学传感器和仪器（230-400nm）、紫外线身份验证、条码（230-280nm）、表面积水的杀菌（240-280nm）、鉴别和体液检测和分析（250-405nm）、蛋白质分析和药物发明（270-300nm）、医学光照疗法（300-320nm）、高分子和油墨印刷（300-365nm）、辨伪（375-395nm）、表面除菌/美容除菌（390-410nm）。
第三篇：“十三五”重点项目-白光LED荧光粉项目可行性研究报告
“十三五”重点项目-白光LED荧光粉项目可行性研究报告
编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
0 本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、申请资金、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告 是在招商引资、投资合作、政府立项、银行贷款等领域常用的专业文档，主要对项目实施的可能性、有效性、如何实施、相关技术方案及财务效果进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。
可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投 资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。
投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。
报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。
报告用途：发改委立项、政府申请资金、申请土地、银行贷款、境内外融资等
关联报告：
白光LED荧光粉项目建议书 白光LED荧光粉项目申请报告 白光LED荧光粉资金申请报告 白光LED荧光粉节能评估报告 白光LED荧光粉市场研究报告 白光LED荧光粉商业计划书 白光LED荧光粉投资价值分析报告 白光LED荧光粉投资风险分析报告 白光LED荧光粉行业发展预测分析报告
可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 白光LED荧光粉项目总论
第一节 白光LED荧光粉项目概况
1.1.1白光LED荧光粉项目名称
1.1.2白光LED荧光粉项目建设单位 1.1.3白光LED荧光粉项目拟建设地点
1.1.4白光LED荧光粉项目建设内容与规模 1.1.5白光LED荧光粉项目性质
1.1.6白光LED荧光粉项目总投资及资金筹措
1.1.7白光LED荧光粉项目建设期
第二节 白光LED荧光粉项目编制依据和原则
1.2.1白光LED荧光粉项目编辑依据 1.2.2白光LED荧光粉项目编制原则 1.3白光LED荧光粉项目主要技术经济指标 1.4白光LED荧光粉项目可行性研究结论
第二章 白光LED荧光粉项目背景及必要性分析
第一节 白光LED荧光粉项目背景
2.1.1白光LED荧光粉项目产品背景 2.1.2白光LED荧光粉项目提出理由 第二节 白光LED荧光粉项目必要性
2.2.1白光LED荧光粉项目是国家战略意义的需要
2.2.2白光LED荧光粉项目是企业获得可持续发展、增强市场竞争力的需要
2.2.3白光LED荧光粉项目是当地人民脱贫致富和增加就业的需要 第三章 白光LED荧光粉项目市场分析与预测
第一节 产品市场现状
第二节 市场形势分析预测
第三节 行业未来发展前景分析
第四章 白光LED荧光粉项目建设规模与产品方案 第一节 白光LED荧光粉项目建设规模
第二节 白光LED荧光粉项目产品方案
第三节 白光LED荧光粉项目设计产能及产值预测 第五章 白光LED荧光粉项目选址及建设条件
第一节 白光LED荧光粉项目选址
5.1.1白光LED荧光粉项目建设地点 5.1.2白光LED荧光粉项目用地性质及权属 5.1.3土地现状 5.1.4白光LED荧光粉项目选址意见 第二节 白光LED荧光粉项目建设条件分析 5.2.1交通、能源供应条件 5.2.2政策及用工条件
5.2.3施工条件
5.2.4公用设施条件
第三节 原材料及燃动力供应
5.3.1原材料 5.3.2燃动力供应
第六章 技术方案、设备方案与工程方案 第一节 项目技术方案
6.1.1项目工艺设计原则
6.1.2生产工艺
第二节 设备方案
6.2.1主要设备选型的原则 6.2.2主要生产设备 6.2.3设备配置方案 6.2.4设备采购方式 第三节 工程方案
6.3.1工程设计原则
6.3.2白光LED荧光粉项目主要建、构筑物工程方案
6.3.3建筑功能布局
6.3.4建筑结构
第七章 总图运输与公用辅助工程 第一节 总图布置
7.1.1总平面布置原则
7.1.2总平面布置
7.1.3竖向布置
7.1.4规划用地规模与建设指标
第二节 给排水系统 7.2.1给水情况
7.2.2排水情况
第三节 供电系统
第四节 空调采暖
第五节 通风采光系统
第六节 总图运输
第八章 资源利用与节能措施
第一节 资源利用分析
8.1.1土地资源利用分析
8.1.2水资源利用分析
8.1.3电能源利用分析
第二节 能耗指标及分析
第三节 节能措施分析
8.3.1土地资源节约措施
8.3.2水资源节约措施
8.3.3电能源节约措施
第九章 生态与环境影响分析
第一节 项目自然环境
9.1.1基本概况
9.1.2气候特点
9.1.3矿产资源
第二节 社会环境现状
9.2.1行政划区及人口构成 9.2.2经济建设
第三节 项目主要污染物及污染源分析
9.3.1施工期 9.3.2使用期
第四节 拟采取的环境保护标准
9.4.1国家环保法律法规
9.4.2地方环保法律法规
9.4.3技术规范
第五节 环境保护措施
9.5.1施工期污染减缓措施 9.5.2使用期污染减缓措施
9.5.3其它污染控制和环境管理措施
第六节 环境影响结论 第十章 白光LED荧光粉项目劳动安全卫生及消防 第一节 劳动保护与安全卫生
10.1.1安全防护 10.1.2劳动保护 10.1.3安全卫生 第二节 消防
10.2.1建筑防火设计依据
10.2.2总面积布置与建筑消防设计
10.2.3消防给水及灭火设备
10.2.4消防电气
第三节 地震安全
第十一章 组织机构与人力资源配置
第一节 组织机构
11.1.1组织机构设置因素分析 11.1.2项目组织管理模式
11.1.3组织机构图
第二节 人员配置
11.2.1人力资源配置因素分析 11.2.2生产班制 11.2.3劳动定员
表11-1劳动定员一览表
11.2.4职工工资及福利成本分析 表11-2工资及福利估算表 第三节 人员来源与培训
第十二章 白光LED荧光粉项目招投标方式及内容 第十三章 白光LED荧光粉项目实施进度方案
第一节 白光LED荧光粉项目工程总进度
第二节 白光LED荧光粉项目实施进度表
第十四章 投资估算与资金筹措
第一节 投资估算依据
第二节 白光LED荧光粉项目总投资估算
表14-1白光LED荧光粉项目总投资估算表单位：万元
第三节 建设投资估算
表14-2建设投资估算表单位：万元
第四节 基础建设投资估算
表14-3基建总投资估算表单位：万元
第五节 设备投资估算
表14-4设备总投资估算单位：万元
第六节 流动资金估算
表14-5计算期内流动资金估算表单位：万元
第七节 资金筹措
第八节 资产形成第十五章 财务分析
第一节 基础数据与参数选取 第二节 营业收入、经营税金及附加估算
表15-1营业收入、营业税金及附加估算表单位：万元 第三节 总成本费用估算
表15-2总成本费用估算表单位：万元
第四节 利润、利润分配及纳税总额预测
表15-3利润、利润分配及纳税总额估算表单位：万元 第五节 现金流量预测
表15-4现金流量表单位:万元 第六节 赢利能力分析
15.6.1动态盈利能力分析
16.6.2静态盈利能力分析
第七节 盈亏平衡分析
第八节 财务评价
表15-5财务指标汇总表
第十六章 白光LED荧光粉项目风险分析
第一节 风险影响因素
16.1.1可能面临的风险因素
16.1.2主要风险因素识别
第二节 风险影响程度及规避措施 16.2.1风险影响程度评价
16.2.2风险规避措施
第十七章 结论与建议
第一节 白光LED荧光粉项目结论
第二节 白光LED荧光粉项目建议
第四篇：碎石机CAD系统关键技术研究
龙源期刊网 http://.cn
碎石机ＣＡＤ系统关键技术研究
作者：张映故
来源：《沿海企业与科技》2009年第01期
[摘要]文章分析碎石机CAD辅助设计的基本原则和一般流程。提出基于单元库的设计思想，碎石机CAD辅助设计总体功能框架。重点分析和介绍自定义零件库的设计过程及实现方法。为了提高零件库设计的可复用性，采用元件数据库存储和管理零件库，定义数据库主要表单格式，给出主要的实现细节。
[关键词]CAD；碎石机；数据库；零件库；自定义
[作者简介]张映故，柳州职业技术学院机电工程系教师，研究方向：机械制造及加工，广西柳州，545006
[中图分类号]TD422.5 [文献标识码]A [文章编号]1007-7723(2009)01-0030-0004
第五篇：电动汽车充电站消防安全关键技术研究
电动汽车充电站消防安全关键技术研究
曹丽英1 郑斌2 黄昊1
（公安部上海消防研究所，上海200438；石家庄市公安消防支队，石家庄050000）
摘要：通过对我国电动汽车充电站设计、建设和管理中存在的消防安全问题进行广泛调研，研究分析了存在消防安全管理现状，有针对性对消防安全设计、管理等环节中充电站分类、选址和平面布局、火灾危险性、防火设计、消防设施配置等关键技术提出了相关的建议。关键词：电动汽车；充电站；消防安全
电动汽车产业链包括动力电池、整车、基础设施和运行管理等，以电动汽车充换电站为代表的充电配套基础设施则是主要环节之一，必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。目前我国已有一百多个城市列入新能源汽车示范城市，京津冀、长三角、珠三角等大中型城市先后发布了清洁空气行动计划，均把大力推广新能源汽车作为发展绿色交通的主要任务。节能减排的任务需求以及新能源汽车的推广计划使得我国各大中城市电动汽车基础设施建设刻不容缓。
本文通过对现有充电站建设和管理中存在的问题进行分析，然后有针对性的提出电动汽车充电站建设和管理中消防安全的建议。
1.电动汽车充电站基本情况
电动汽车充电站[1]是指采用整车充电模式为电动汽车提供电能的场所，应包括3台及以上电动汽车充电设备（至少有1台非车载充电机），以及相关供电设备、监控设备等配套设备。
大、中型充电站建设采用配电变压器，两路电源供电；小型充电站采用单路低压电源供电，不设配电变压器。充电设备电气接口、通信规约、电气连接件符合相关技术标准要求，设计规范一致。
一个完整的充电站组成结构[2]包括供电系统、充电设备、监控系统及相应的配套设施四大部分。电动汽车充电站目前有传统型充电站、多层立体充电站、社区简易充电桩、地下车库充电桩、加油站充电站、储能式移动充电设备、无线充电站。据调查，深圳是北上广深四地中已建成并投入运营充电站最多的城市，目前已建成60多个充电站(包括公交车充电站在内)，完成了对全市范围的覆盖。电动汽车作为一种新生事物，充、换电站也是随着电动汽车的发展而逐步发展起来，虽然只有部分城市建立了充换电站，但近年来媒体报道的电动汽车火灾及充换电站火灾也屡见不鲜，2015年4月26日下午，深圳湾口岸中国普天力能加电站内，一辆大巴车内的蓄电池组突然冒烟，随后起火并蔓延至全车。后经专家组鉴定，事故直接原因是：车辆动力电池充满电后，动力电池过充电72分钟，过充电量58kWh，造成多个电池箱先后发生动力电池热失控、电解液泄漏，引起短路，导致火灾。调查组还特别提醒，过充是目前电动车火灾的主要原因，各方面要高度重视，采取有效措施。
基金项目：国家科技支撑计划课题（2015BAG07B00），上海市科委项目（16DZ2292600）作者简介 曹丽英，女，硕士，公安部上海消防研究所，副研究员，从事灭火理论研究，E-mail：clying_0@126.com
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相比于传统汽车火灾，此次电动汽车充电站内的电动大巴火灾的扑救具有一定的特殊性。首先，灭火困难，站内配备的消防设施无法扑灭电动大巴车火灾：站内配置的灭火器均为手提式或推车式水基型灭火器，未设置室内外消火栓，站内充电站控制室外侧设置有两个圆形沙池。火灾发生时，站内人员闻到车尾部有气味并并伴随白烟冒出，使用站内水基型灭火器对冒烟部位进行喷射，均无法抑制火焰，随后车侧面部位开始起火，火势立刻难以控制。消防人员到达火场时，站内人员不同意使用水枪灭火，在将站内的近二十具水基型灭火器和其他车辆上取下的干粉灭火器全部用光也无法控制火势，随后消防员要求使用水枪灭火，否则无法达到降温目的，数分钟后火焰得到控制。最后，消防员将高压线剪短，电池拖出后用沙土掩埋，以防止复燃。整个灭火过程持续约2个小时。其次，消防站结构简单，火灾损失小：充电站为钢筋混凝土框架结构，站内可燃物不多，故未引起大范围的燃烧。顶部的广告牌和顶棚，由于采用的阻燃材料，只有部分被烧毁。
电动汽车充电站建设和投入使用较早的地区，已有一定数量的火灾或爆炸事故发生，随着电动汽车产业的快速发展，充电站等基础设施在全国的大规模建设，电动汽车充电站内消防安全必须引起我们的高度重视。电动汽车充电站消防安全管理现状
2.1现有消防标准规范无法解决防火设计问题
电动汽车充电站建筑结构多样，功能也与传统建筑具有很大的不同，动力电池火灾危险性的存在成为充电站防火设计的难点。目前电动汽车充电站消防设计和审批验收缺乏专门的标准规范依据，导致既有电动汽车充换电站部分陷入停运状态，且新建站点无法通过消防审批就开始投入运营。
以往针对充换电站建设的标准规范多为地方或行业根据需求编制的地方标准或行业标准[3-6]，主要有深圳市地方标准《电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范》SZDB/Z 29.2（以往时2011版，现在正在修订）和南方电网公司的企业标准《电动汽车充电站及充电桩设计规范》 Q/CSG 11516.2，随着电动汽车的快速发展，2014年住建部发布了国家工程建设标准《电动汽车充电站设计规范》GB 50966-2014，使得电动汽车充电站设计上升到国家标准。然而这些标准规范中对电动汽车充电站设计要求普遍存在如下问题：
1.未正确认识电动汽车的危险性，大多数规范均将供电、充电系统作为充换电站最大的危险源，忽略了车上动力电池危险性的存在。
2.防火设计要求不具体，可操作性差。由于动力电池火灾危险性未被明确，且大多规范编制过程中缺少公安消防专业人士的参与，故对于防火间距、耐火等级无具体要求。
3.消防设施的设置要求不明确。对于室内外消火栓、自动灭火系统、火灾自动报警系统、灭火器的配置等要求不明确，甚至存在互相矛盾的地方，如对室内外消火栓需设置和不需设置即存在不同的要求。
4.现行充换电站建设已与现行规范相矛盾。如《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067-2014中“4.1.8 地下、半地下汽车库内不应设置修理车位、喷漆间、充电间、乙炔间和甲、乙类物品库房”，但由于目前很多城市面临用地紧张的问题，现已投入使用的很多电动汽车充电桩均设置在了地下停车库内，使得消防审批更难得到落实。
2.2 消防设施配置情况复杂，消防安全管理缺失
经调研，目前已经建成并投入使用的充换电站内存在如下的消防安全问题：
1.现有消防设施配置情况复杂，灭火效果不明确。电动汽车充电站内设置主要有室内消火栓箱、推车式或手提式水基型或干粉灭火器、灭火毯、消防沙等。国外相关资料显示，大量持续的消防水是扑灭电动汽车火灾最有效的方法，而目前很多充电站内出于水导电的顾虑，大多未设置室内消火栓，消防员灭火时只能依靠市政供水或消防车供水，给火灾扑救带来一
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定的困难。根据以往的火灾案例来看，灭火器对于扑灭电动汽车火灾效果不明显，甚至无法控制火灾的发展。消防沙池的设置往往距离充电站较远，若车辆发生火灾，消防沙运送过去时间较长，且火势一旦蔓延开来，人员无法靠近，便无法将消防沙释放到火场中。
2.消防安全管理未得到重视，消防设施使用状况不佳。有专人管理的电动公交车充电站，基本都设置了安全管理规定和应急操作规程，站内人员均经过一定的消防安全培训，消防设施配置虽然不统一，但基本都有配置，且有专人管理，均处于可用状态。无人看管的私人电动小轿车充电站往往无消防安全管理规定，且大多未配置消防设施或消防设施处于无法使用状态，存在很大的消防安全隐患。
因此，亟需制定相应的国家工程建设标准，使得充换电站消防安全规定和审批验收要求能够有据可依，以有效控制和降低其火灾风险。电动汽车充电站消防安全关键技术及建议
电动汽车充电站防火设计中，急需解决充换电站分类、火灾危险性、选址、平面布置、防火设计、消防设置配置、火灾事故处置等问题。
3.1 充电站分类
经调研，目前在建的电动汽车充电站选址、建筑面积、运营能力等具有较大的差异，充电站种类多，体量大。周边建筑物有住宅、宿舍、学校建筑或商务楼等，与周边建筑的距离大多较近，有的直接设置在建筑物的外墙，有些毗邻建筑物只有1m的距离。建筑规模从28㎡至6880㎡不等。运营能力从3辆到一百多辆不等。因此，在防火设计中要根据建筑类型、规模、选址、运营能力等进行分类，并有针对性的提出消防安全要求。
3.2 充电站火灾危险性
充电站建筑内火灾危险性主要来自车载动力电池，换电站内大量储存的电池使得火灾危险性进一步增加。动力电池由正极、负极、电解液、隔膜和包装材料等组成，动力电池生产企业中常使用的电池原料主要有溶剂和电解液。电解液和溶剂的闪点都较低，最低的仅16℃，根据GB50016《建筑设计防火规范》，对于液体物质采用闪点来衡量其火灾危险性，电池危险性为甲类。因此，以充电为主的电动汽车充电站，由于锂离子电池数量较少，且危险源不固定的原因，可根据充电站的规模及采取的防火措施来认定具体火灾危险性。
3.3 充电站选址、平面布局
首先应确定不宜设置在地下车库。但由于城市用地紧张，许多城市都把充电站设置在地下停车库中，相比传统车，具有特殊的危害性：电动汽车火灾产生大量有毒有害气体；电动汽车具有爆炸风险。因此，对于电动汽车充电站选址和平面布局应重点考虑如下：
1.宜设置在地面一层，如必须设置在地下时，不应设置在地下两层及以下的楼层。2.充电站应设置在人员密集场所的常年主导风向的下风向。不应设置在人员密集场所的主出入口。
3.4 充电站防火设计
充电站由于存储锂电池的数量和规模的不同，防火设计应分开考虑。《建筑设计防火规范》作为建（构）筑物防火设计的基本规范，应尽量参照此规范，然而，在无法满足的情况下，应根据电池火灾特点对电动汽车充电站采取一些额外措施，以保障充换电站消防安全。如考虑到电池飞溅，现有距离居民区较近的充换电站建议增加防飞溅的铁丝网；储存电池的地方建议增加防撞装置，避免因撞击引起电池短路而发生事故。
3.5 充电站消防设施设置
充电站消防设施应包括灭火系统，自动报警系统、防排烟设施等。
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对于灭火系统，目前关于电动汽车电池火灾的灭火技术研究的文献较少[7-8]，甚至这些少量文献中关于电动汽车火灾灭火技术的描述都存在相互矛盾的地方。但是大量持续的消防水对于电动汽车火灾的降温和隔绝氧气等具有很好的效果，因此，建议在充换电站内设置室内消火栓、室外消火栓，以满足火灾时消防车辆的用水。其次，对各类灭火剂、灭火系统的有效性展开实验研究，研究或开发能够有效扑灭锂电池火灾的灭火系统。
对于自动报警系统，根据动力电池火灾特点，动力电池燃烧前内部温度升高，且伴随有大量的气体产生，电池内部温度升高有电池管理系统（BMS）进行监控，可以辅助报警，因此，应特别要求电池管理系统与消防监控系统进行联动。同时，应采用可燃气体报警装置或感烟报警系统增加火灾的预警。
对于防排烟设施，现有的地面充换电站一般为敞开式建筑，密闭空间较少。而设置在地下的充电站，火灾时的排烟问题也是重点、难点问题，应展开系统研究，尤其是大量有毒有害气体的排烟问题。结论
电动汽车充电站在设计、建设和消防安全管理方面存在一定的问题，但是伴随着国家战略体系的部署，面对电动汽车产业快速发展的现状，电动汽车充电站作为电动汽车行业发展中不可缺少的基础设施，其技术必须紧跟电动汽车的发展步伐。因此，相关产业和部门应加快相关研究，提出具体措施，尤其尽快制定相应的标准规范，使得电动汽车充电站的管理和运行更加规范和有序，满足电动汽车行业快速发展对基础设施的需求，保障电动汽车行业的健康发展。
参考文献
[1] GB50966.电动汽车充电站设计规范[S].[2] 徐海明等.电动汽车充电站运行与维护设计.中国电力出版社, 2012.[3] GB 50016-2014.建筑设计防火规范[S].[4] GB 50067-2014.汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].[5] GB50156-2013.汽车加油加气站设计与施工规范[S].[6] DG/TJ08-2093-2012.电动汽车充电基础设施建设设计规范[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 页
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