光导系统技术
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光导系统技术范文第1篇
关键词：光导管照明；自动稳光系统；STC89C51单片机；光强传感器
中图分类号：TK512；TM923；TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-00-02
0 引 言
据国外研究报告，学生的学习成绩、工作者的工作效率、艺术者的艺术创作等都和室内的光源有关，实验证明自然光有利于学生成绩、工作效率以及艺术创作的提高。若采用一种新型光照技术把自然光引入室内加以应用，就会创造低能耗，具有高舒适度的良好办公环境，更有利于工作的开展与创新。柔和的自然光会使室内照明更加自然、舒适，本文主要研究了基于自然光的光导管照明自动稳光系统。
1 系统工作原理
光导管照明体系使用采光罩对从室外采集的自然光进行滤光，之后导入光导管，再经光导管反射传输，最后由尾部的漫反射器把光导管引进室内的自然光均匀发散，从而使人们得到如同身处大自然般的享受。
据调查，目前室内照明系统大都使用人工控制，不具备自动调节和平衡室内外光照强度的能力，在室外阳光不充足的阴雨天或早晨傍晚时分，传到室内的光强较弱，普通的室内照明系统无法保证室内光强度达到让使用者感到舒适的程度。本文设计了带有自动稳光系统的新型光导管照明系统，此系统结构简单，采用目前市场应用较为广泛的纹机技术将人工光源LED灯与自然光巧妙结合，使LED的照度随着室内引进自然光的减弱而改变，从而保持室内光强度在一定范围内恒定，达到使用者的使用要求。此方法具有高精度、反应灵敏等特点，能有效提高室内照明效率，使室内照度保持在一定范围内，为消费者提供了具有低能耗，高舒适度特点的照明环境。
2 硬件系统的实现
2.1 光导管照明系统构成
光导管照明系统结构图如图1所示，大致可分为采光、导光、散光三部分。导光部分通常由三级光导管组成，光导管内部由引进国内外先进技术制作成的高反光材料组成，根据记录，其反射率在95%以上。此外，这几段光导管采用无缝连接技术，可以通过旋转、弯曲、重叠来实现无缝连接，使导光管的导光角更加灵活。散光部分能够使导入的自然光在室内自由发散，均匀分布，避免眩光现象的产生。
目前市场上选择更多的方式是被动照明导光管，一个用衔接光管固定浓缩制成的有机玻璃或PC（聚碳酸酯）和表面覆盖的三角形全反射棱镜。其主要组成部分为聚光罩、延伸光导管、防雨板、密封环、可调光导管、支撑环和散光板等。
市场上还有主动采光光管技术，即利用聚光器对太阳光进行跟踪，以提高采光效率。采用这种方式收集太阳光的效果非常好，但受到技术水平的限制且成本较高，故很少使用。
2.2 硬件设计
硬件部分可分为以下四个部分：
（1）单片机的控制部分；
（2）光照信号的输入部分；
（3）人工光源控制量输出部分；
（4）显示部分。
先用光照传感器采集光照数据，将得到的数据输入单片机进行采样对比，将实际光照值与单片机中的设定值进行比较，计算出补偿光照量。通过单片机控制数码管内部程序的操作，然后通过电路实现来驱动LED光源，使控制区域的照度达到设定值。自动稳光系统框图如图2所示。电路原理图如图3所示。
自动稳光系统的结构图如图4所示。图中1为自动稳光系统中的液晶1602显示屏，用于实时显示、检测室内的光照强度；2为自动稳光系统中控制区的STC89C51系列单片机，用于处理检测区检测的光强并对它做出判断，发出指令；3、4、7为传统的光导照明系统；5为补光区的多个LED灯，当室内光强达不到所需光强时用其进行补光，直到满足所需光强；6为用于实验的房屋；8为连接单片机和液晶1602显示屏的导线；9为连接单片机和多级控制的LED灯。
3 软件设计
自动稳光系统软件主要包括光强数据读取部分、数据处理及控制部分、显示部分、延时和初始化部分。
程序开始执行时，先对LCD和GY-30模块内的处理芯片BH1750进行初始化，然后给GY-30模块上电并进行模式设置，延时一段时间后读取GY-30模块的数据，对读出的数据处理并合成光照数据，与设定的阈值进行比较，输出控制信号控制LED光照系统，同时把光照数据送至LCD屏显示。程序流程如图5所示。
GY-30模块与单片机接口采用通用I2C协议，连续读出BH1750内部数据，将模块处理的数据储存到缓存中。读取数据部分代码如下：
void Multiple_read_BH1750（void）
{ char i；
BH1750_Start（）；
BH1750_SendByte（SlaveAddress+1）；
for （i=0； i
{
BUF[i] = BH1750_RecvByte（）；
if （i == 3）
{
BH1750_SendACK（1）；
}
else
{
BH1750_SendACK（0）；
}
}
BH1750_Stop（）；
Delay5ms（）；
}
4 自动稳光系统优势
本文中设计了导光管照明自动调光系统，将自然光和LED灯巧妙结合，在室内自然光引入不足时，根据适宜人们正常生活的光强度，通过自动稳光系统设定与调节室内光强，从而实现照明的连续可调性。相对于传统的照明系统而言，在控制形式和照明模式方面都有较大改善。
从控制方式上来说，自动稳光系y打破了传统光导管照明系统单一的直接引入室外自然光的方式，自动稳光系统可以自动控制光强度，当传统光导管照明系统进入的自然光不足以供室内正常使用时，单片机执行命令，打开装配好的LED灯，
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进行多级调控，保证室内光照强度能够达到供人们正常使用的光强范围。
从照明方式上来说，传统光导管照明系统仅仅把室外自然光引进室内，室内光源较为单一，给推广使用带来了较大局限性。在自动稳光系统中，光源多种多样，有利于日常使用的推广。此外，自动稳光系统中还有实时显示装置，能够更加清晰地为使用者展现每时每刻的室内光强度，让照明更加人性化、智能化。
5 结 语
本文设计的光导管照明自动稳光系统通过GY-30检测光强，使用STC89C51单片机对光强进行处理并通过液晶1602显示，在阴雨天、黄昏傍晚时，光导管照明系统传到室内的光强达不到人们的要求时，会通过补光装置把室内光强稳定在一个最适合人们生活照明的范围。系统通过运用单片机技术将自然光与LED光巧妙、自然的融合在一起，实现了照度的连续、可调，具有精度高、反应灵敏等特点，在满足照明需求的前提下，还具有节源、环保、健康等好处，其应用前景十分可观。
参考文献
[1] 刘木清，周德成，梅毅. LED与传统光源光效比较分析-LED用于普通照明市场的前景[J].照明工程学报，2006，17（4）：41-45.
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[6] 王善鑫.自然光与LED混光照明系统研究[D].大连：大连工业大学，2013.
光导系统技术范文第2篇
【关键词】光导管照明；照明节能；自然采光
引言
光导照明可以有效地减少白天的照明用电，充分利用太阳能。光导管技术为太阳能的高效传输和利用提供了可能的途径，作为一项环保、可持续能源技术，光导照明系统可以广泛应用于建筑采光中。今后我国还需加强高反射率薄膜的生产工艺的研究，争取实现光导照明系统的完全国产化。本文就光导照明技术在民用建筑中的应用进行分析，对光导照明与传统光进行经济性对比。
1、光导照明节能原理
光导照明作为现代的建筑采光形式，其工作原理就是使用采光装置聚集室外的自然光线并将其导入系统内部，再经过导光装置强化和高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀地导入到室内任何需要光线的地方。由于光导照明可直接采集室外光线输送到室内以用于室内的照明，所以光导照明方式不仅能有效地节约能源、使得经济效果显著，而且所产生的光效好、光线健康，从而有效地提高室内用户的工作效率。
1.1 照明工作原理
目前采集太阳光的方式主要有利用镜面反射搜集阳光、利用天窗等，但被最为广泛运用的成熟产品是本“向日葵”系统，它GPS定位、凸镜组聚焦提升阳光照度、光纤导入、阳光自动跟踪系统。本产品将阳光压缩1.5万倍，通过光纤导入将阳光传输转弯，随心所欲到达任何位置。地下室、北面房都可以有阳光，使房产大幅升值，产品安装方便，新、老房屋都方便使用。与利用天窗、镜子等进行集光的采光系统不同，本产品“向日葵”不受房间的位置、窗户的方位、太阳的高度等条件的限制，一整天都能够进行稳定的采光。光导照明系统组成见图1所示。
1.2 光导材料选取
从以上所分析的光导照明工作原理可清晰知道，光导照明系统中所采用的光导材料是相当关键，其决定着能否获得更多稳定的光量，为此对光导材料的选取进行的试验研究。目前光导管主要材料为国外进口成型板材，基材为铝板。光导管外型多为圆型和方型。这种光导管的特点在于密度小、重量轻、强度高、反射率高。目前所使用的光导管主要采用5种材料，材料厚度为0.02mm，五层特殊膜确保了光线的高效传输和稳定性，材料全反射率达到95%-98%之间。另外对光导管材料进行光传输实验以及传输稳定性实验发现，光导管材料的反射率越高，剩余光通量越大。附有特殊膜的光导管材料且反射率越高，其光线传输稳定性好。从以上两个实验可发现，为了得到更多和更稳定的光线，其光导管材料的选择应从以下两方面考虑：（1）材料的全反射率应95%以上；（2）光线的传输稳定性：主要从材料的结构组成考虑。
2、各种采光室内效果照明对比
光导照明所产生的自然照明效果为人们带来了众多的利益，从提供室内人员健康的光源到降低全球升温使用再生能源，现对各种采光效果进行对比分析，研究使用光导管后对比其他照明形式的优越性。
（1）显然采用光导照明后，由于光线的柔和使人感觉相当舒适，光线充足。光导照明在满足室内采光要求的同时，还能达到完美的照明效果。在达到相同采光条件下，光导照明屋面开孔面积是传统采光天窗、采光带和采光罩采光的1/6左右。无论从房间人员的舒适性或者房间内部效果等，光导照明都具有明显的优越性。
（2）健康及生产率的提高。在工作场所引入自然光线，将使生产力增长6%至16%；而1%的生产力相当于办公室里能源消耗的总成本，可见在工作场所使用光导照明，将间接为公司带来的经济效益是相当显著的。另一方面，室内采用光导照明后，纯自然光由此而进入室内，纯自然光线具有完整的光谱特性，能激发人体的原动力，控制人体甲氧基色胺和皮质醇的标准，进而使人体的生物钟和外界同步。同时，自然光线将为室内人员带来更好的视觉效应，提供更真实的色彩，而非普通灯光下忽隐忽现的人工光线视觉。
（3）可持续再生能源及节能。在商务楼宇中，电灯照明的实际使用率只占到总能耗的40%至50%；而采用电灯照明的情况下，在商务楼宇中，电灯照明将制造25%至30%的温室气体排放。但是如果建筑物中一半的电灯照明以太阳能照明技术进行替换，总能耗将降低20%至25%，温室气体排放降低10%至15%。可见其节能效果与可持续反战能量的效果相当显著。
3、光导照明与传统光对比分析
为了进一步验证光导照明系统相对于传统采光形式的优越性，现通过案例来进行对比分析。本项目为某公司的厂房采光设计一期工程。该厂房一期建设，总建筑面积为23436m2，坡屋顶，层高4m，室内吊顶，屋脊到吊顶3m，吊顶到地面的距离为3.6m，一期采光设计场所为仓库和裁片车间，建筑面积为2097m2。
3.1 设计方案
本厂房一期工程设计光导照明采光场所为辅料库、光坯库和裁片车间。辅料库：建筑面积为270m2，长27m，宽10m，有一直通室外的侧门窗；光坯库：建筑面积为1260㎡，长126m，宽10m，为黑房间；裁片车间：建筑面积为567m2，长31.5m，宽18m，为黑房间。光导照明系统是采光和照明的结合体。仓库以照明为主；车间以采光为主。车间采光面积为75%的面积，其采光率不得低于2%，以此标准进行光导照明设计。
（1）仓库：辅料库结合侧门窗采光设计，光导照明系统离门窗较远，光坯库均匀布点，两个仓库共布置17套。当室外照度为25klx时，室内平均照度为85lx。
（2）车间：工作区域设计，共13套，采光率为3%，同时，当室外照度为45klx时，可以达到照明的要求，室内平均照度为240lx。
3.2 节能对比分析
根据GB50034—2004《建筑照明设计标准》可发现，如果该厂房不采用光导照明系统，而采用传统的采光形式。则经初步计算，仓库照度要求为100lx时，单位面积用电量为5w/m2（荧光灯），生产车间照度要求为300lx时，单位面积用电量为11w/m2（荧光灯）。白天照明时间以10小时计算。由图纸可知，仓库照明面积为1530m2，生产车间照明面积为567m2。经最后计算可得到，该厂房仓库和生产车间一年用于白天照明的总用电费用约为：5.28万元+1.06万元=6.34万元。
而如果该厂房通过采用光导照明，本工程设备投入费用约为16.50万元，安装费为1.5万元，维护费为1万元（25年），则可计算得到通过安装光导照明，其总投资为：16.50万元+1.5万元+1万元=19.00万元。
从以上的计算结果对比可发现，本工程所采取传统采光与光导照明对比，安装光导照明系统回收期为约为3年，同时安装光导照明系统还可以节省部分室内制冷费用，所以回收期为2.5年左右。显然，安装光导照明系统不仅能够享受到自然光带来的舒适的照明效果，避免了日间电力照明固有的能源浪费和安全隐患，延长了灯具的使用寿命，同时还降低了人工维护和设备更新成本，带来了可观的经济效益。
4、安装措施
由于光导照明在国内还没有普及应用，笔者结合本工程实例以及工程实践经验，提出光导照明在建筑不同部位应用时，应采取的相应设计与安装措施，从而有效地达到最佳的节能效果。
一般光导照明在布置系统时，远离建筑采光门窗；布置与坡屋顶阴面的系统，其采光器距屋脊的距离不应小于2m；采光器距女儿墙的距离不应小于1.5m。根据屋顶方位角度和高度及最佳安装位置的偏离度，面板既可水平安装，也能倾斜安装。在任何纬度中，安装在朝东和朝西墙面的面板，都可以水平固定在墙体上（垂直于地面）；安装在朝南的墙面时，只有在纬度90度到53度之间（例如柏林），才能水平固定在墙面。
5、结语
本文通过对比分析光导照明形式与传统采光形式，比较结果表明光导照明不仅提供健康的光源，而且可以可持续再生能源及节能，光导照明在建筑不同部位的应用，可有效地达到建筑节能效果。
参考文献：
[1]宋记锋，杨勇平，侯宏娟，等.自然光光纤光导系统的结构及光传输测试[J].华北电力大学学报（自然科学版），2010，21（11）：117～119.
光导系统技术范文第3篇
【关键词】住宅小区；电气节能；应用措施
节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前能源紧缺环境下一项极为紧迫的任务。国家正在积极推行，各级政府都有相应的节能工作目标，与发达国家相比，我国住宅小区的能耗比尚处在较低水平，但随着建设水平的日渐提高及使用功能的日趋丰富，目前呈快速增长趋势。据相关文献资料，我国的住宅小区改造后能耗可节约率在30%以上，因此新建住宅小区在满足业主使用的同时，必须相应考虑建筑节能的问题。过去应用于工程中的建筑节能技术多体现为节能门窗和新型墙体材料等，而电气节能往往在工程验收时考虑的较少，这就要求电气技术人员应增强节能设计理念，在住宅小区开发过程中有效应用电气节能技术措施，搞好住宅小区的电气节能工作。
1变压器的节能措施
电气技术人员应根据当地供电条件、负荷性质、负荷容量、运行方式等因数综合考虑，进行配电变压器能效及技术经济评价，以确定变压器的台数和容量的选择是否合理。
（1）正确选择变压器的负载率。既要从变压器容量选择、功率因数补偿、照明调光设备、电动机启动设备及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用考虑，又要使变压器在试用期内预留适当的容量，一般变压器的负载率为额定容量的70～75%较合适，最高不宜超过85%，这样可以做到物尽其用。当变压器的负载率达到最佳时，其运行的效率最高，变压器的损耗也最低。
（2）减少变压器的空载损耗。空载损耗又称铁损，由变压器铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，其大小取决于制造变压器的硅钢片的性能及铁芯的制造工艺。一般电力系统中各类变压器的损耗占系统总损耗的25%左右，因此选择变压器时应优先选用节能型的变压器，其采用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造，具有低能耗、质量轻、效率高、抗冲击等优点，在节电和降低运行费用有显著效果。
（3）合理选择变压器的台数。当容量大需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为 1000kVA，可选两台500kVA，不选4台250kVA，以优化变压器的运行方式。对于负荷中有季节性变化或不同时期住宅小区入住率变化较大的，宜采用两台及以上的变压器供电方案，并可满足在负荷变化时能在经济运行的原则上灵活投切，避免变压器空载或长期轻载运行而增大损耗。
2供配电系统的节能措施
住宅小区的供配电系统主要由开闭所、区街变、配电柜、计量箱及电缆、电线等设备和线路组成。供配电系统的节能措施包括提高系统的运行电压和功率因数、减少无功功率和降低导线电阻，降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有：
（1）根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，设计人员应合理选择供电电压，供配电系统的设计应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
（2）住宅小区内的变配电室应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗。小区各变配电室之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗。
（3）降低线路电阻，各回路电缆、电线的线路截面选择要符合国标要求，同时与国际接轨，推广应用“电力电缆截面的经济最佳化”，根据经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗。对于环形供电方式，为降低线路的电阻损耗，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。
（4）在电力传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知，当电压提高10%耗损可降低17.4%，适当提高电压传输，是降低线损的有效途径。
（5）通过提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比，故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数，可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。
3电动机的节能措施
电动机作用是将电能转化为机械能，在建筑电气安装工程中的应用是相当广泛的，其用电量亦占据总用电量的大部分，认真做好电动机的节能工作具有非常重要的意义。在设计应用时应根据负荷特性合理选用高效率的电动机，对住宅小区中使用的功率超过10kW的水泵、风机、空调等设备的电动机采取无功就地补偿，以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗，同时还应减少电机轻载和空载运行状态。由于电子技术及电脑控制的迅速发展，目前变频调速已成为住宅小区电动机节能措施的主流趋势，主要有以下几种方式：
（1）采用变频调速装置，使电机在负载下降时，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，能提高电机在轻载时的效率。通过调节电动机的转速，不仅可以满足调节流量或风量的要求，而且还能达到节能的效果。流量与转速的 1 次方成正比，功率与转速的3次方成正比。因此，根据用电设备的需求，对电动机进行调速，节能效果十分明显，例如转速下降1/2，用电功率下降至1/8。
（2）用普通晶闸管、GTR、GTO、IGBT等电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛应用。在设计中，技术人员应根据变频的种类和需调速的电机设备特点，选用适合的变频调速装置。
（3）选用智能化节能控制装置，对二次供水系统设置智能化变频调速节能控制装置，可最大限度地提高整个二次供水系统的运行效率，收到良好的节能效果。
（4）提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感受抗作用。对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。采用变频节能调速器后，由于其性能已变为：AC-DC-AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗。由此可见，采用变频调速技术可提高电机运行效率，达到节能的目的。
4照明系统的节能措施
LED是一种半导体发光源，其光能效应与使用寿命均高于常用的普通光源。LED可以在高速状态下工作，LED灯的响应时间为1×10-9s，为ns纳秒级，而白炽灯的响应时间为1×10-3s，为ms毫秒级。普通节能灯如果频繁的启动或关断，灯丝就会很快的坏掉。而节能 LED 灯为固态封装的冷光源类型灯具，能很方便的运输和安装，可以被安装在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑发光照明时的散热。节能 LED 内部不存在有害的汞金属介质，光谱分析中没有紫外线和红外线，是一种眩光小的绿色环保光源。LED技术正在日新月异的创新，发光效率正在取得惊人的技术突破，随着推广应用，节能LED灯的价格也在不断降低。目前在住宅小区上已广泛应用于电梯照明和楼道照明等公共照明系统上。
（1）LED节能灯在电梯中的应用节能效果显著。以弧形电梯轿顶为例，两侧为2×6W的主光源，中间为4～6W的辅助光源，总用电量为16～18W的LED灯，可相当于日光灯的80～100W的照度。对于长期运行的电梯来说，按每天照明 20h 计算，日光灯一年用电量约730kW・h，采用节能LED灯一年用电量约132kW・h。可见，在电梯里使用节能LED灯，一年的用电量只占日光灯的18%，对于一个住宅小区的电梯照明用电将产生极可观的经济效益。
（2）LED灯在住宅小区公共楼道中的应用节能效果也很显著。楼道灯目前使用白炽灯，若换用节能 LED 灯，用电量只占白炽灯的18～20%；楼道灯在白天是处于自闭状态，夜间在红外感应作用下，LED节能灯可频繁的启动或关断；LED灯的寿命可达6000～10000h，避免了楼道灯经常需要维修的物业管理及费用支出。
5太阳能光伏发电系统的应用
太阳能光伏技术基本工作原理：以太阳能电池板接收太阳能光并产生电能，太阳能电池板本身只能发电，不能储存电能，它发出的是直流。目前太阳光伏发电系统的运行方式主要有两种形式：
（1）独立发电系统主要由光伏方阵、控制器、蓄电池、逆变器、交流负载组成独立的光伏发电系统。典型的应用就是太阳灯照明，主要由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和节能灯具、灯杆等组成。太阳灯的控制器除了要有具备一般光伏系统的防反充、防过冲和过放、防短路和反接功能外，还要有自动开关照明灯功能。太阳灯应用在住宅小区主要有太阳能路灯、太阳能庭园灯和太阳能草坪灯等。
（2）市电并联发电系统是在独立发电系统的基础上，通过在用电负荷处增加市电供电，并与太阳能光伏发电经逆变的交流供电回路利用双电源切换装置对交流负荷供电。典型的应用就是小区公共照明太阳能光伏电站，虽然其一次性投资较高，但它的运行费用低、维修少、使用寿命长济。
6光导管照明系统的应用
光导管绿色照明系统就是把白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者易燃易爆不适宜采用电光源的房间，改变目前很多建筑“室外阳光灿烂，室内灯火辉煌”的局面，可以有效地减少电能消耗。光导管可以用于住宅小区、办公楼、商店、旅馆等建筑的地下室车库或走廊的自然采光或辅助照明，能取得良好的采光照明效果，是太阳能光利用的一种有效方式。
（1）光导管照明系统的基本结构，光导管系统主要分三部分：①采光部分；②导光部分，一般由三段导光管组合而成，光导管内壁为高反射材料，反射率一般在95%以上，光导管可以旋转弯曲重叠来改变导光角度和长度；③散光部分，为了使室内光线分布均匀，系统底部装有散光部件，可避免眩光现象的发生。
（2）光导管照明系统的基本类型，从采光的方式上分，光导管有主动式和被动式两种。主动式是通过一个能够跟踪太阳的聚光器来采集太阳光，这种类型的光导管采集太阳光的效果很好，但是聚光器的造价相当昂贵，目前很少在建筑中采用。目前用得最多的是被动式采光光导管，聚光罩和光导管本身连接在一起固定不动，聚光罩多由PC或有机玻璃注塑而成，表面有三角形全反射聚光棱。这种类型的光导管主要由聚光罩、防雨板、可调光导管、延伸光导管、密封环、支撑环和散光板等组成。
光导系统技术范文第4篇
其实最郁闷的不是那3.2万个中签者,而是苏州恒久董事长兼总经理余荣清。公告显示余荣清持有3470多万股苏州恒久股份,按照发行价20.80元计算,余荣清的身价将暴增至7.2亿元,如果算上其夫人所持有的640万股,余荣清夫妇身家至少达到了8.5亿元。离亿万富翁只有一步之遥的余荣清夫妇,可谓是最郁闷的人。
一个自称是“目前国内激光有机光导鼓生产制造行业规模最大、技术水平最高、自主创新能力最强的龙头企业,也是全球能够掌握该行业一整套核心技术并拥有专用设备系统集成能力的少数几家企业之一”的企业,何以被众多媒体质疑,以至于监管机构要求保荐机构对其重新审查呢?这还要从苏州恒久在招股说明书中提到的五项专利说起。
五项专利均被废止
苏州恒久曾经被分析师和机构大肆推崇的五项专利包括:申请了实用新型专利的有机光导体,以及申请了外观专利的有机光导体管体(1)、有机光导体管体(2)、有机光导体管体(3)和有机光导体管体(4)。正是这五项专利让苏州恒久能够以77.04倍市盈率、20.80元的高价发行,就连一向以稳健著称的社保基金也参与了网下配售,并成功申购了663834股。
但就是这五项专利为苏州恒久招来了“杀身之祸”。据中华人民共和国专利局网站显示,这五项专利已于2010年2月24日因欠缴年费被全部废止。而这五项专利原本于2008年12月已经到期,国家知识产权局于2009年1月向苏州恒久发出年费欠交通知,但苏州恒久并没有补交年费,而国家知识产权局按照规定在2010年书面文件。招股说明书中还提到苏州恒久有两项正在申请中的专利:光导体用含高分子材料的新型阻挡层,发明专利,专利号200410041098.1;改善有机光导体光疲劳性能的方法,发明专利,专利号200410066179.7,但是这两项发明专利也早于2008年4月就被视为实质审查生效后的自动撤回。
五项专利被撤销的日期大大早于苏州恒久招股说明书的时间,也就是说苏州恒久理应早就知道自己的两项专利已被专利局撤销,但其依旧在招股说明书中继续出现,也就是说苏州恒久涉嫌欺诈公众投资者。在专利已过期的消息被媒体披露之后,苏州恒久相关人员表示:“公司正在申请另外一项核心技术,补足材料之后就差不多。”但是据专利专家表示,一项专利从申请、提交资料到最后获得批准,最快也要18个月的时间,也就是说苏州恒久根本不可能很快就“差不多”了,苏州恒久的这一举动再次证明其不诚信。
核心技术并非独有
苏州恒久在招股说明书中提到了很多自有技术,记者特意联系了从事硒鼓行业多年的陈先生为读者解读其技术。硒鼓基本结构一般由铝制成的基本基材,以及基材上涂上的感光材料组成。
苏州恒久在招股说明书中介绍了“激光光导鼓生产装备研制、设计与集成技术”,并写道:“苏州恒久是国内首次成功自主建成两条高精度高度自动化的生产流水线的企业,年产能达到600万支激光有机光导鼓,并成功进行产业化生产,也为后期不断扩大生产规模所需的生产线建设奠定了基础。”
据陈先生介绍,目前在打印机领域,国内耗材市场对激光有机光导鼓总共需求量不超过100万支,如果算上复印机的话,实际市场总需求只有200万支。陈先生表示,因为原厂商是不会采用这种激光有机光导鼓的,也就是说如果苏州恒久的实际产能为600万支的话,那将是大大的供大于求、产能过剩。
对于“镀膜材料系列配方与配制技术”,苏州恒久在招股说明书中说这项技术是“国际先进、国内领先”。陈先生说,其实这是一项非常简单和初级的技术,珠三角和长三角的硒鼓工厂都有这种技术,而且这项技术发明于上个世纪70年代,已经过了专利保护期限,所以根本不存在先进和领先的概念。
对于“高精密铝管加工与切削技术”,据陈先生介绍这项技术确实没什么可以介绍的,它也是一项很入门级的技术,大多数硒鼓工厂都有这种技术,并不存在什么门槛。
对于“彩色激光光导鼓研制、生产工艺与技术”,苏州恒久在招股说明书中介绍道:“在国内率先推出彩色激光有机光导鼓产品,实现国产高端OPC(Organic Photoconductor,有机光导体)产品的突破,填补了国内空白。”据陈先生介绍,实际上彩色硒鼓与黑色硒鼓的制造过程是一样的,只是墨粉颜色不同。彩色硒鼓与黑色硒鼓最大的区别是在于墨粉,一般低端的产品是采用物理研磨的墨粉,但是这种墨粉颗粒较大,无法满足高分辨率打印机的需求。聚合EA碳粉质量要比研磨墨粉效果好很多,但是价格也要贵。
对于“彩色激光光导鼓齿轮可拆装技术”,苏州恒久在招股说明书中介绍道:“研制出彩色激光光导鼓产品配套齿轮的可拆装技术,解决了一直以来困扰客户的装配难题,提高了彩鼓的使用效率,促进了公司彩鼓的市场竞争力。”陈先生介绍道,这项技术主要是便于用户填装墨粉,但是可拆卸的齿轮会影响硒鼓的密封性。为了保证输出的质量,主流厂商是不建议用户自行填装墨粉的,所以主流厂商主要还是采用封闭的硒鼓设计。
税收优惠、政府补助占利润比偏高
在苏州恒久的招股说明书中写道:“发行人分别于2004年、2006年和2008年分别被认定为高新技术企业,根据相关的税收优惠政策,发行人2004年、2006年和2008减按15%的税率缴纳企业所得税,并自2008年取得该高新技术企业证书三年内减按15%的税率缴纳企业所得税。”招股说明书上写道:“苏州恒久2006年、2007年、2008年和2009年1~9月,享受的所得税优惠合计分别为54.61万元、530.47万元、455.40万元和375.29万元,占当期利润的比例分别为13.72%、30.25%、18.45%和18.29%。这个比例对于一个企业来说有点偏高了,也就是说如果苏州恒久今后无法享受税收优惠的话,它的利润将会大幅降低,持续盈利能力堪忧。
光导系统技术范文第5篇
关键词：光纤通信；通信系统；优点；发展
随着科学技术的迅猛发展，通信领域内的各种新型技术悄无声息的进行着演化，光纤通信技术的出现给通信领域带来了一场革命，使利用光纤作为传输媒介实现光传输变为了现实，实现了高速率，大容量的数据通信，光纤通信因此得到了业内人士的青睐，得到了快速的发展。经过半个世纪的研发，光纤通信技术应用于生活中的各个领域，但就目前的光纤通信技术而言，人类开发的仅是其潜在能力的5%左右，仍有巨大的潜力等待开发，因此光纤通信技术的应用前景将十分广阔，光纤通信技术将向更高水平，更深层次发展。
1 光纤通信技术概述
光纤通信技术，即利用光波作为信息载体，使用光导纤维作为传输媒介进行信号传输，达到信息的传递，其中光导纤维由纤芯，包层和涂层组成，利用纤芯和包层的折射率不同，实现光信号在纤芯内的全反射进一步实现光信号的传输。从原理上看，光纤通信系统由光源，光发射机，光纤，光接收机和光检波器构成，光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统，其中数字光纤通信系统应用更为广泛，所有数字光纤通信系统都是以一连串的“0”和“1”组成的比特流方式进行通信。数字光纤通信系统的原理是，在信号的发送端将所要发送的信息进行A/D转换，利用转换后的数字信号调制光源器件，经调制后的光源器件会发出携带信息的光波，即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个光脉冲，当数字信号为“0”时，光源器件不发送脉冲，光波经光纤传输后到达接收端，在接收端，光接收机通过光检波器检测所需信号，再进行D/A转换，恢复为原来的信息，完成信息的一次传递。
2 光纤通信技术的优点
2.1 通信容量大，传输距离远
光纤通信技术采用光导纤维来传递信号，与传统的同轴电缆，铜线相比，光纤的传输带宽要大的多，通信容量的大小与光纤的直径没有关系，理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以传输高达1000亿个话路，是传统电缆，铜线的几百甚至千倍，而且，一根光缆中包含了许多根光纤，可见光导纤维的通信容量要比一般的通信方式大得多。在传输过程中，光纤的损耗也是极小的，其使用的中继器也比较少，所以光纤通信适用于远距离传输，这是传统的电缆，微波等无法比拟的。
2.2 抗电磁干扰能力强，信号干扰小
信号在光导纤维传递的过程中，利用全反射原理在纤芯内进行传输，不受外界环境因素的影响，不会发生串扰现象，保密性比较好。光导纤维的外部一般采用石英，石英具有较强的绝缘性和抗腐蚀性，所以光纤不怕外界电磁场的干扰，耐腐蚀，尤其适合于强电领域内的通信应用。
3 光纤通信技术的发展
3.1 光纤光缆技术
我国光纤通信技术的发展，大概可以分为单模光缆，接入网光缆，室内光缆，通信光缆，塑料光缆五个阶段，每一个阶段的发展都代表着我国光纤通信技术的进步。从最初的普通单模光缆，其对光源的频谱宽度与稳定性都有较高的要求，到完全无金属光缆，塑料光缆，其传输速度比较快，而且成本低，再到今天的产业化的全波光纤，可以实现低损耗，低色散的传输，极大的提高了传输容量，每一次光缆技术的革命都是光纤通信技术的进一步提高。
3.2 光复用技术
复用技术是为了提高通信线路的通信容量，而采用的在同一条传输线路同时传输多路不同信号的技术。光复用技术一般分为光波分复用和光时分复用两种，光纤波分复用技术是指在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长传输的一种光波技术，其根据每一条信道光波的频率或波长不同，在发送端通过合波器将不同波长的光波合为一束波进行传输，在接收端利用分波器将几种的光波再分别输入各个分系统，并经过进一步处理，恢复出原信号。光时分复用，是指把一条复用信道分成若干个时隙，每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙，然后将多条基带信号复用成高速光数据流信号进行传输，光纤时分复用即将高速的各支路数据流直接复用进光域，产生极高比特率的合成光数据流，进行数据传输。
3.3 光交换技术
光交换技术是指在光域内用光纤来进行网络数据，信号传输的交换传输技术。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术，光路交换又可分为时分交换方式，空间分交换方式和波分交换方式三种。光时分交换方式原理与电子学的时分交换原理基本相同，均采用信号时隙互换而完成交换，不过光时分交换是在光域内完成的。光空间交换方式基本原理是通过控制交换节点的状态实现输入端与输出端的连接与断开，进一步完成光信号的交换。光波分交换采用光波长互换原理，即通过信号检波器检测所需要的光信号波长，并将其调制到另一波长上进行传输，光波分交换充分利用了光路的宽带特性，不需要高速率交换，技术上比较容易实现。由于各种光交换技术均有其各自的优点，因此将几种光交换技术结合在一起可以更好的发挥其优势，即形成了复合型光交换技术，复合型光交换技术在未来将得到更广泛的应用。
3.4 光纤接入技术
光纤接入技术是实现将信息从主干网传入用户的关键技术。为了实现信息的高速率传输，满足普通用户的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，根据光纤到达的位置不同，可以分为FTTH（光纤到户），FTTB（光纤到楼），FTTC（光纤到路边），FTTCab（光纤到交接箱）等不同的应用，统称FTTx，。在FTTH中，主要采用点到点的P2P技术和点到多点的PON技术，P2P技术主要采用媒介转换器实现用户和局部的直接连接，为用户提供宽带的接入。PON技术称为无源光网络，可以与其他技术结合，如与以太网结合产生EPON，与同步数字体系结合产生GPON，与异步传输技术结合产生APON，各种结合技术个有利弊，在未来的光纤通信系统中需用事实证明哪种技术更好。
4 结束语
21世纪以来，光纤通信技术得到了快速的发展，光纤通信的许多技术由理论知识变为了现实。可以说，光纤技术已成为新世纪的全新技术的核心，它不仅成为了现代通信的主要传输手段，而且还应用于生活中各个领域。随着光纤通信技术的进一步发展，必将对整个通信领域产生巨大的影响，促使通信领域的进步，甚至影响着整个社会经济的发展。
参考文献
光导系统技术范文第6篇
随着高新技术的发展，人们的生活水平及其工作也都相继有了较大的改变。近些年，我国通信建设速度日益加快，通信工程规模也不断壮大，数量更是与日俱增。但由于通信工程具有数量过多且布局缺乏集中性的特点，使得施工质量控制遭受影响。因此，为了保障通信工程的整体质量，有必要对施工质量进行监管和控制，本文主要从影响通信工程施工质量的主要原因入手，进一步提出控制施工质量的有效举措，以便更好的促进通信工程的建设安全、稳定发展。
关键词：
通信工程施工；质量控制；措施
随着我国科技行业的不断发展，通信行业规模也不断扩充，但在通信工程快速发展的过程中，也出现了一系列的问题，且由于通信工程与人们的日常生活紧密联系，若是不能很好的控制住通信工程施工质量，不仅会阻碍通信行业的发展，更会影响到人们的正常生活、工作状态。所以，在通信工程建设过程中，对其施工质量、进度等都应进行严格控制，如此，才能真正的确保通信工程的健康发展，并推动我国通信行业的可持续发展。
一、影响通信工程施工质量的主要原因
1.1施工材料设备
作为通信工程的基础物质条件，若是材料和设备本身就存在质量问题，势必会影响到整个工程的施工质量。在通信工程中最常见的材料便是光导纤维，若是选择不当或是采用了劣质的光导纤维，整个工程项目竣工完成后其使用寿命与效果将会大打折扣，且无法达到标准要求。而仪器仪表作为通信工程不可或缺的设备，根据实际的工程项目要求，所采用的仪器仪表的精度等级和规格等也都不一致，若是操作不当或是将其混淆使用只会为工程施工质量带来严重的损害。
1.2施工工艺方法
施工质量的关键在于施工工艺和方法是否选择恰当。一般来讲，在施工前就应当确定好通信工程的施工工艺方法，除非有特殊情况，否则不可擅自更改。尤其是当前的各种新材料和新技术都已逐渐融入到通信工程建设当中，若是无法协调材料、设备及其技术间的相互联系，使其充分发挥自身的优势，就会造成施工质量受损，所以说，施工工艺方法的合理选择直接决定着施工质量及其工程进度。
1.3人为因素
人为因素的影响包含了整个通信工程建设中的人员，例如施工人员、设计人员及其管理人员等。在实际的工程建设当中，作为施工的主要参与者，其思想观念、专业技术技能、身心素质等都会给通信工程施工质量带来一定的影响。
二、通信工程施工质量控制的有效措施
2.1前期施工质量控制
一方面，应做好施工现场环境检查的准备。明确其设备设施及其配套工具是否符合工程施工要求，并在货物进入工地前检查其外包装等是否完好无损，进场后还应做好相应的验货清点工作及其基本的安全性措施，以便减少安全隐患；另一方面，应做好技术交底准备。根据不同的工程项目复杂度、专业技术水平等展开相应的交底工作，使各专业的配合度都相对明确，且工程设计资料皆具有合理性和科学性。
2.2控制好光导纤维
在通信工程建设中，光导纤维的架设尤其重要，更直接影响到施工的下一环节，所以应该制定好科学的质量控制策略。一方面在线路架设阶段中应尽量减少其移动，主要是由于温度变化和荷载等本就会导致光导纤维移动，继而造成机械设备受损，传输性能也会遭受影响；另一方面，为了防止光导纤维下垂致使应变现象发生，还应恰当的选择强度较大的钢绞线，并做好三方拉线或四方拉线的处置，以保障光导纤维能够与地面进行垂直型的契合。此外，施工人员在进行光导纤维涂覆层时，应当采取握平且快速稳定的方式，来保障光导纤维的完好不受损，在切割过程中，也应把握好力度，尽量避免断纤或是毛刺不完好的断面现象发生。
2.3竣工验收控制
在通信工程竣工之后，应该进行试运营阶段。因此，施工单位应当与相关的维护部门进行配合协作，以保障光导纤维的传输系统能够正常进行运转。一方面对于可能导致通信故障的问题应做好严格监控及其防护措施，避免出现不良机械应力作用而致使通信故障的现象；另一方面，在验收阶段，尤其要做好质量控制，并事先做好相关材料检验准备，以便单位的检验核查。而在做完相应的准备工作后，还要将验收报告移交到维护应用部门。最后，还要细致登记好通信工程施工的隐蔽性资料，并对其进行合理的分类归档，登记完毕再交付具体的部门予以保存。如此，才能有效保障通信工程施工质量的安全可靠。
三、结束语
通信工程是一项较为复杂且系统性较强的工作，在施工过程中受多方面因素的影响，使施工质量控制的难度性增大。因此，为了促进通信行业的发展好全面提高工程质量，施工单位必须掌握好相关的安全建设规范及其工作原则，并制定出科学合理的施工质量管理策略，控制好施工的每一个环节，真正促进通信工程的健康发展。
参考文献：
[1]高嵩，任浩，试论通信工程施工中质量控制有效对策[J].科研，2015（26）.
光导系统技术范文第7篇
【关键词】 无电日光照明；城市风力发电
【中图分类号】 TU854 【文献标识码】 D 【文章编号】 1727-5123（2013）04-080-02
1 无电日光照明
无电日光照明系统，由美、日、英、德四国合作研发于上世纪70年代，80年代产品定型投放市场，90年代得到快速推广。
无电日光照明系统是目前国际最先进的人工室内自然光源。是世界上替代光能照明的、制造成本最低的新能源装置。其光谱成份与人工光源有重大区别，其导入的阳光给生物（动物、植物）提供能量，能保证地球物种在地下空间一代代生长和繁殖。这是其它人工光源所无法做到的。
1.1 太阳光导入照明系统的优势特点。①环保：由于无需使用电能等常规能源，因此不存在因火力发电带来的环境污染，减少了大量二氧化碳和其他污染物的排放；②安全：由于是无电照明，所以没有因用电引起的火灾隐患；③健康：直接传输自然光，全光谱、无眩光，使我们的工作环境更加舒适，有效地提高了人们的工作效率；④节能：安装后可以显著降低建筑物内部照明能源消耗和空调制冷消耗；⑤时尚：由于是无电照明，能很好的与整体建筑风格相融合，真正达到了环保节能健康的目的，符合当前国家大力倡导的绿色低碳节能减排形势，是真正绿色时尚产品。
1.2 无电日光照明结构与基本原理。目前无电日光照明系统有两种类型，光导照明与光纤照明，其最大的区别在于日光引导介质不同，光导照明采用光导管而光纤照明采用光纤。
1.2.1 光导照明系统。光导照明系统主件由采光罩、防雨装置、光导管和漫射器组成；可选择的附件有调光装置、增光装置、自动追光装置以及自动感光调节装置等。
1.2.2 光纤照明系统。光纤照明系统主件由球罩、聚光组件、基座、光纤以及照射器具组成；可选的附件有传感器、机械传动装置以及微电脑控制器等。
1.2.3 系统原理。球罩内的采光装置在屋外可以整日不受任何限制随时采光，通过加装太阳方位追踪器，可使集光器集光效果提升；室外的自然光透过采光罩导入到照明系统中，经过光导管（光纤）传输和强化后由系统底部的末端附件（室内末端照射器具）把自然光均匀高效的照射到室内，带来自然光照明的特殊效果.
1.3 无电日光照明系统与太阳能发电以及传统电照明一体化。无电日光照明系统可加装太阳自动跟踪系统，根据处理后的数据来控制跟踪驱动马达，使集光机的聚光透镜始终正对太阳运行。在太阳被云层遮住时也能计算太阳轨道，进行追踪，以达到气候云层变化作出快速反应，从而保证一旦有太阳即刻自动跟踪太阳，导入阳光。只要室外有阳光，室内就可以有自然阳光直射。夜间本系统会自动的停止运行，并自动转回到第二天早上的位置，第二天太阳升起又开始进行自动跟踪运行。
该系统可以与楼宇太阳能发电相结合，与太阳能电池板共用该太阳自动跟踪系统，提高太阳能电池发电效率。
在照射器具上安装传统电力照明辅助，则在连续阴雨天气及夜间，太阳能蓄电池电力不足时，使用传统电力照明，保证照明要求。
2 城市风力发电
我国现代风力发电机技术的开发利用起源于20世纪70年代初，经过初期发展、单机分散研制、示范应用、重点攻关、实用推广、系列化和标准化几个阶段的发展，无论在科学研究、设计制造，还有试验、示范、应用推广等方面均有了长足的进步和很大的提高，并取得了明显的经济效益和社会效益，特别是在解决常规电网外无电地区农、牧、渔民风电方面走在世界的前列，生产能力、保有量和年产量都居世界第一。
2.1 风力发电系统的优势特点。风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。
2.2 风力发电系统的结构与基本原理。风力发电机按照轮轴的不同按风轮轴的不同可分为水平轴风力机和垂直轴风力机。能量驱动链（即风轮、主轴、增速箱、发电机）呈水平方向的，称之为水平轴风力机。能量驱动链成垂直方向的，称之为垂直轴风力机。
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。
小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连，将转矩传递到发电机的传动轴，此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。
2.3 在楼宇上安装风力发电机遇到的问题。
2.3.1 噪音。如果涡轮机的转速与周围的结构件如承重梁的谐合共振频率相匹配，则大楼本身也会发生振动，而将噪音放大。如果风力涡轮发电机是原始设计的一部分，它就应该有可能通过安装支撑结构来减少振动。但这样做的代价太高了。为了减轻振动，可以安装多台低功率的小型涡轮机，而不是几台大型涡轮机。如果它们接近任何构件的共振频率时，这些涡轮机就会自动变速，从而避免谐合共振造成的危害。
2.3.2 空间。城市建筑，不论其大小如何，其安装涡轮机的数量都收到本身空间的影响，而且还受到风力弱和性能不可靠的影响。
2.3.3 安全。在城市中安装大型风力涡轮发电机存在安全上的问题，一旦叶片破碎容易造成人身和财产伤害。大型涡轮叶片的重量可达几百公斤，飞出来的碎片速度可超过100公里/ 小时，因此，一块飞离的碎片可能会造成相当大的危害。
尽管在楼宇上安装风力发电机有着诸多问题，有些已经解决，有些仍待解决，但是风力涡轮发电机在安装和运行上都要比太阳能板便宜一些。因此楼宇风力发电有着巨大的潜力，随着技术的进步与发展，相关问题会一一解决。
光导系统技术范文第8篇
[关键词]数字印刷 喷墨技术 静电成像
中图分类号：F407.84 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0384-01
1 数字印刷的概念及工作原理
数字印刷是近些年新兴起来的技术，尚未形成系统的科学体系，也没有明确统一的定义。但由于数字印刷涉及到计算机和印刷两个行业，因此也主要存在着两个行业定义：计算机行业将数据由计算机转换到纸上统称为数字印刷，也就是打印机形式的功能；另一个是印刷业的定义，即将数字图像信息而不是传统的模拟信息直接转移到承印物上的印刷技术叫做数字印刷。
数字印刷的工作原理：数字印刷系统一般由图文合一的印前处理系统与数字印刷机或照排系统组成。数字印刷利用印前系统，将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上，印刷出彩色印品。操作人员根据用户的要求将其所提供的原稿输入计算机（印前处理系统）；在计算机上进行图文数据的处理，对图像进行色彩、阶调、层次的调整，进行能满足用户要求的创意、修改以及文字合成等，再将图文信息进行编辑排版，最终将理想的图案、文字编排成用户满意的内容和形式。这些数字化信息经过RIP栅格化处理，生成相应的单色像素数字信号，然后将这些数字信息输出到电子数据控制中心，这样就可以进行分色制版；也可以将数字信号传送到印刷机的激光器上进行调制，发出相应的单色激光对印版滚筒进行扫描。由感光材料制成的印版滚筒经感光后就能吸附油墨或墨粒，这样就可把图文信息转印到承印物上，完成印刷。
2 数字印刷技术热点及应用情况
2.1 静电成像数字印刷
静电成像通过激光扫描的方式在光导体表面形成与要印刷的图案相一致的静电潜像，然后通过带电色粉（在电性相反的库仑力作用下）实现潜像可见，也就是我们通常所说的显影，从而实现所印图案的转移。单纯从技术层面出发，静电成像可以看做是把物质的光导电性能和静电现象结合起来实现图案信息记录与转移的技术，但它与日常的光学照相又有所区别，即光学照相的感光剂多为银盐，而静电照相的感光剂是光导电物质，利用其见光后发生物理变化的原理实现图像的成形。静电成像的过程可以细化为成像、着墨、色粉转移（印刷）、定影以及清洁等过程来实现数字印刷。由于这种方法对印刷的载体种类几乎零限制，且效率突出，因而得到广泛关注。
2.1.1 静电成像数字印刷技术热点。当前静电成像数字印刷技术的优化主要集中在：第一，光导体的加工工艺。这是静电成像技术的关键技术之一。目前主流的光导体有有机光导体和单晶硅，特别是如何保证感光带光导体涂层的覆盖面、均匀程度和使用寿命，是进一步提高印刷质量和幅面的核心，也是静电成像印刷技术相较于传统印刷技术的巨大优势；第二，是静电成像印刷系统的网络化、数字化管理。静电成像技术是印刷技术与数字网络技术结合的最新产物，因此必然涉及到二者结合所涉及到的管理系问题，怎样在现有的网络平台上将印刷买家、设计师以及印刷设备紧密联系在一起以实现良好沟通来满足买家的要求是静电成像技术发展所要解决的一个应用难题。
2.1.2 静电成像数字印刷应用热点。目前，随着信息产业的革命，印刷业所服务的对象群体等也发生了深刻变革，导致印刷业的应用领域也发生了巨大变化。一方面，出版、印刷服务面越来越广，导致所印刷的产品种类繁多，版式不尽相同，对印刷的速度、质量、幅面的要求也千差万别。在这样的形势下，产品的细分成为各大厂商抢占市场份额的必备手段，针对不同消费群体的印刷产品和服务体系使得应用市场层次鲜明；另一方面，为了尽最大可能增加自身竞争优势，相关硬件生产厂商开始根据自身设备相配套的网络化软件开发和管理体系的构建，使得数字印刷生产经营模式初见端倪，逐渐走向模式化和正规化道路。
2.2 喷墨印刷技术
相较于静电成像的复杂原理和繁琐工序，喷墨印刷则简单明了，喷墨印刷的喷墨工作直接由与图像有关的信号来决定，且是直接进行喷射，在信号输入与最终印刷之间不需要任何转换工序。喷墨技术可分为连续喷墨和按需喷墨。连续喷墨技术是根据印刷图像的图案进行充电，引导由小墨滴汇聚成的恒定墨流，在产生的电场中发生预期中的偏转，而对于未带电的墨流则喷射到纸上，即保持通电墨流的图像信号与印刷图像负片相同。“按需喷墨”技术是完全根据所要印刷的具体图像来产生微小墨滴。根据墨滴的产生机理不同可以划分为热泡喷墨和压电喷墨印刷。热泡喷墨是通过加热来产生墨滴，并使墨腔中的液体油墨局部汽化。压电喷墨是通过机械作用使喷腔变形，由一个压电信号和腔壁的压电特性产生的动作，使墨滴成形，并从喷嘴中喷射出来。
2.2.1 喷墨印刷技术热点。当前喷墨印刷技术还不完全成熟，还有很多技术细节在研发和优化过程中，其研发主要集中在三个方向：第一，如何实现喷墨打印头精细化和阵列化；第二，怎样实现喷墨技术所用墨水的通用性和互换性；第三，如何加快色彩管理和生产管理系统向着智能化方向转型。
2.2.2 喷墨印刷应用热点。喷墨印刷应用热点并不与其研发热点一致，这点也很好理解，研发热点代表着喷墨印刷未来发展的方向和制约其发展的瓶颈，而应用热点是技术较为成熟的已有产品。B2幅面的高速喷墨印刷机无疑是喷墨印刷的宠儿，由于相关技术的突破，使得B2幅面高速喷墨印刷机迅速占领市场，并取得了高效率、高自动化、高品质的业界口碑，对传统印刷领域造成巨大的冲击。极大地刺激了印刷业向着数字化方向发展。另外就是在线涂布、纳米墨水等工业领域的应用突破。传统印刷业很难满足不同承印物与喷墨墨水之间的相容性问题；同时值得我们注意的是喷墨印刷技术逐渐开始与胶印技术实现应用上的综合。
3 数字印刷产业发展方向
印刷业既是一个古老的领域，又是焕发新的生机的行业，特别是随着传统印刷向着数字印刷的转变，使得印刷技术更新速度加快，其所能创造的产业价值也大幅度增加。在信息时代把握数字印刷的发展方向尤为重要。印刷技术的发展方向与信息技术的发展是密不可分的，在信息量爆炸的今天，图片等信息传达手段逐渐成为潮流，随着人们生活水平的提高，个人影集、游记等市场需求快速增大，这都对数字出版和数字影像的技术水准提出更高的要求，实现其精耕细作已是必然趋势。新的发展趋势以及市场变化对企业的经营模式也提出更高要求，为了能让企业能在众多竞争者中脱颖而出，除了技术要保持先进水准外，还要进一步细分市场，重视用户的使用体验和个性化需求，怎样依托互联网这一庞大体系来实现设计师与用户的互动，真正实现DIY模式的产品开发必然存在着巨大的发展潜力。
4 结束语
印刷技术在信息时代的今天，通过与计算机技术、通信技术的结合焕发出新的生机，数字印刷已经成为印刷技术的发展必然趋势。如何在技术更新换代惊人的当下把握住机会，借助我国现有传统印刷基础条件，实现更合理的数字印刷体系的构建，为企业创造出更大的利益，是我们必须要关注也必须要解决的课题。这就要求每一个从业者贡献自己的精力，致力于更高效、品质更高的印刷技术研发中去，真正让我国成为印刷强国。
参考文献：
[1]吴振兴.浅析数字印刷技术及其应用[J].今日印刷，2013（3）.