照明產(chǎn)品光學測試分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：LED照明產(chǎn)品具有壽命長體積小等特點，近年來被廣泛應用于各種場景中，LED產(chǎn)品的需求量在不斷地攀升。但是由于LED照明產(chǎn)品光學性能測試工作量巨大，導致工作效率與準確度受到影響。文章針對LED照明產(chǎn)品光學性能測試分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行了分析，希望能夠?qū)ξ覈鳯ED照明產(chǎn)品的發(fā)展起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：LED照明產(chǎn)品；性能測試；設(shè)計

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.03.034

中圖分類號：TN 312.8" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）03-0-03

Design and Implementation of Optical Test and Analysis System for Lighting Products

CHEN Zongjia

（Fujian Institute of Product Quality Inspection， Fuzhou 350001， China）

Abstract： LED lighting products have the characteristics of long life and small size， and have been widely used in various scenes in recent years. The demand of LED industry is constantly rising. However， due to the huge workload of optical performance testing of LED lighting products， the work efficiency and accuracy are affected. This paper analyzes the design and implementation of the optical performance test and analysis system for LED lighting products， hoping to play a certain role in promoting the development of LED lighting products in China.

Key words： LED lighting products; performance test; design

當前，全球范圍內(nèi)能源消費壓力不斷增加，生態(tài)危機日益嚴峻。具有節(jié)能環(huán)保特征的LED新興技術(shù)受到社會各界和資本市場的廣泛關(guān)注。其中，被譽為綠色能源的LED照明產(chǎn)品，在世界范圍內(nèi)被公認為最具發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)保、高效產(chǎn)品之一，其對傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品形成了極大的沖擊，市場份額不斷擴大，成為新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)關(guān)注點。

1" LED照明產(chǎn)品概念及應用

1.1 LED

LED全稱為發(fā)光二極管，是將電能進行可見光轉(zhuǎn)換的半導體器件。在日益緊張的世界能源危機大背景下，LED以其所具有的節(jié)能環(huán)保特征，成為替代傳統(tǒng)光源的最為理想的革命性技術(shù)成果，被譽為綠色能源。相對于傳統(tǒng)光源產(chǎn)品而言，LED產(chǎn)品在使用壽命和產(chǎn)品體積方面具有很大優(yōu)勢，不僅體積更小，而且使用壽命更長。除了一般照明，LED還可以廣泛地應用于包括顯示、背景、裝飾、夜景等多個領(lǐng)域和場景。隨著我國政府不斷加大節(jié)能環(huán)保型技術(shù)和產(chǎn)品的推廣力度，LED已經(jīng)成為資本市場最為關(guān)注的投資熱門領(lǐng)域之一。尤其是隨著傳統(tǒng)白熾燈被逐步淘汰，LED產(chǎn)業(yè)的需求量和市場占有率正在逐步擴大。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，僅照明一項，LED產(chǎn)品的市場需求就超過100億盞，而隨著以白熾燈為代表的傳統(tǒng)光源在世界范圍內(nèi)的不斷被禁用，以及LED產(chǎn)品價格的不斷下降，LED產(chǎn)品在室內(nèi)照明市場所占有的市場份額將進一步擴大，并將持續(xù)保持較快的增長趨勢[1]。

1.2 LED產(chǎn)品的應用

近年來，經(jīng)過不斷的技術(shù)革新和調(diào)整，無論是在發(fā)光效率還是在產(chǎn)品性能方面， LED產(chǎn)品均保持著不斷升級的發(fā)展態(tài)勢。而巨大的市場需求，在進一步拉動LED產(chǎn)品產(chǎn)能的同時，也使得整個市場的競爭不斷加劇，而這也進一步降低了LED產(chǎn)品的市場價格，同時增加了應用領(lǐng)域。目前，LED產(chǎn)品已經(jīng)由以往的照明、顯示屏、儀表儀器等領(lǐng)域，向LED-TV顯示、車輛照明等新興領(lǐng)域進軍。隨著LED產(chǎn)品應用領(lǐng)域的不斷拓展，無論是傳統(tǒng)的應用場景，還是以地鐵、銀行等為代表的具有較高顯示效果要求的專業(yè)性應用場景，LED產(chǎn)品已形成了完善的應用格局[2]。

2" 項目概況

本次項目主要是針對LED照明產(chǎn)品的光學性能測試分析系統(tǒng)進行設(shè)計與實現(xiàn)，項目的實施時間為2019年12月到2020年11月，立項時間為2019年

12月，項目總投資3萬元。近年來，隨著LED照明產(chǎn)品檢測業(yè)務的增多，對于照明產(chǎn)品的檢測周期以及檢測過程中的效率有更高的要求。在LED照明產(chǎn)品的光學性能測試過程中，由于光電性能及壽命實驗無法進行時間壓縮，同時由于實驗過程中統(tǒng)計方法存在一定的差異，并且在審核階段需要進行數(shù)據(jù)復核，因此導致工作量巨大。目前市場上還沒有開發(fā)專門針對LED照明產(chǎn)品光學性能測試的分析系統(tǒng)，因此，本次項目主要是針對該分析系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)開發(fā)，借助軟件提高統(tǒng)計分析的工作效率，從而使得檢測效率及準確度能夠得到提升。

3" LED照明產(chǎn)品光學性能測試與實現(xiàn)

3.1 性能測試總體設(shè)計

系統(tǒng)性能按照LED照明產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析流程進行開發(fā)，在系統(tǒng)功能上首先需要實現(xiàn)從管理系統(tǒng)進行該次任務的任務信息讀取，并將光學測量設(shè)備中所讀取的測量數(shù)據(jù)進行導入，并借助識別軟件對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行計算和處理，達到提高檢驗員的數(shù)據(jù)處理效率、降低出錯概率的系統(tǒng)設(shè)計目標。系統(tǒng)所實現(xiàn)的主要功能包括任務信息的檢驗、光學數(shù)據(jù)的分析計算管理以及測試報告的管理（見圖1）。

3.2 測試系統(tǒng)整體架構(gòu)

3.2.1 檢驗任務信息管理

作為系統(tǒng)針對任務信息進行讀取的檢驗任務信息管理模塊，其主要是實現(xiàn)對業(yè)務管理系統(tǒng)中所產(chǎn)生的Excel數(shù)據(jù)中的有效檢驗任務信息進行讀取，同時使用戶可以對輸入軟件中的信息進行增刪查改操作，以確保業(yè)務信息的實時性和準確性（見圖2）。

3.2.2 光學數(shù)據(jù)管理

針對光學數(shù)據(jù)管理的設(shè)計思路，主要是從光學測量設(shè)備的導出文件中來提取出有效的檢驗數(shù)據(jù)，通過計算機來進行處理，從而減輕工作人員的檢測負擔。如在對節(jié)能光源進行測試的過程中，工作人員需要從100個物理量中找出44個物理量。人工尋找數(shù)據(jù)的過程會使得準確率大大降低，因此需要通過計算機來進行相關(guān)的工作，以提高工作效率[3]。

3.2.3 光學數(shù)據(jù)分析計算

光學數(shù)據(jù)分析計算模塊的設(shè)計主要考慮借助計算機技術(shù)來取代人工的煩瑣計算。光學物理量被存儲在計算機中，經(jīng)過修約處理之后按照GB 30255—2019等標準進行相應的運算，再按照相關(guān)標準進行修約，留待下一步的處理運用（見圖3）。

3.2.4 測試報告管理

測試報告管理模塊的主要功能是將計算好的結(jié)果，放置到報告中對應的位置，并實現(xiàn)對報告模板修改，以達到報告所需要求。

3.3 測試系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.3.1 人機交互的實現(xiàn)

在本系統(tǒng)中所采取的人機交互方式采用Winform框架實現(xiàn)，該框架通過圖形界面實現(xiàn)人機交互，將人在對應位置輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機可以使用的數(shù)據(jù)，從而讓程序可以運轉(zhuǎn)起來。人機交互使使用者可以通過較為簡單的流程，創(chuàng)建可以滿足多種商業(yè)需求且具有較高靈活性的命令窗口、按鈕、工具欄及其他的屏幕元素，從而滿足用戶在使用本系統(tǒng)過程中對于包括運算篩選等在內(nèi)的指令需求。

3.3.2 業(yè)務數(shù)據(jù)操作的實現(xiàn)

借助ADO.NET工具以實現(xiàn)系統(tǒng)本體與Access數(shù)據(jù)庫之間的溝通和聯(lián)系。通過ADO.net，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對相關(guān)業(yè)務信息數(shù)據(jù)的存儲、讀取和刪除。軟件通過OleDbConnection類中的程序，可以讀取指定文件夾中所存儲的由光學設(shè)備導出的測試數(shù)據(jù)，并存入內(nèi)存中的DATATABLE表格，以供程序進行運算操作（見圖4）。對于業(yè)務數(shù)據(jù)操作的實現(xiàn)而言，系統(tǒng)還提供了對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行增刪查改等功能的實現(xiàn)。

3.3.3 任務信息檢查管理的實現(xiàn)

圖5 數(shù)據(jù)導入

對任務信息的檢驗管理主要采取的程序是通過Utility層中的DoExcel代碼實現(xiàn)的，其所采取的方法與針對業(yè)務數(shù)據(jù)進行操作的方法相類似，同樣是通過OleDbConnection類，實現(xiàn)對導出的Excel業(yè)務數(shù)據(jù)的讀取，并將讀取后的數(shù)據(jù)進行Access數(shù)據(jù)庫導入（見圖5）。在針對相關(guān)任務信息進行刪除時，所采取的方式是通過ADO.NET中所包含的刪除語句來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行刪除。

3.3.4 光學數(shù)據(jù)管理以及分析計算的實現(xiàn)

在對光學數(shù)據(jù)進行管理時，通過系統(tǒng)所需的操作過程進行相關(guān)的類設(shè)計與編碼，其操作方式與任務信息的檢驗和業(yè)務數(shù)據(jù)處理相類似。對Access數(shù)據(jù)庫中的業(yè)務信息進行讀取后，將其放入DataTable，系統(tǒng)取出相應的報告，并根據(jù)報告號進行對應路徑的加入，從而從所對應的光學數(shù)據(jù)進行光學數(shù)據(jù)的讀取。讀取光學數(shù)據(jù)后，通過Utility層中的WriteData類進行光學數(shù)據(jù)的分析和計算。數(shù)據(jù)分析的過程中采用基于GB產(chǎn)品標準的數(shù)據(jù)運算公式，以及有針對性的修約代碼，從而確保數(shù)據(jù)分析結(jié)果符合標準要求。

3.3.5 測試報告管理的實現(xiàn)

測試報告管理主要通過Utility層中的WriteData類實現(xiàn)。該類可以在采取程序化的方式基礎(chǔ)上對Word進行控制，并將計算和修約完成后的數(shù)據(jù)采取對應標簽的形式放入相應的模板中，實現(xiàn)報告數(shù)據(jù)的填入。操作者也可以采用系統(tǒng)界面中所具有的測試報告模板按鈕實現(xiàn)對應任務需求的編輯報告輸出。

4" 結(jié)束語

本文基于對當前國內(nèi)外光學測試分析軟件的分析，結(jié)合信息化理論，建立了對大量光學數(shù)據(jù)進行分析的信息化模式。該開發(fā)思路所建立的檢驗模式可以在一定程度上減輕LED照明產(chǎn)品光學性能檢驗工作人員的負擔，更好地提高檢驗效率和檢驗質(zhì)量。■

參考文獻

[1] 閆凱，宋慶軍，王美霞，等．LED照明產(chǎn)品光效現(xiàn)狀分析[J]．中國照明電器，2016（11）：31-32，54.

[2] 徐晨，李云，劉玉，等．LED照明產(chǎn)品的生命周期評價[J]．標準科學，2015（1）：27-29.

[3] 楊奇勇，張建平，趙燕華，等．LED照明產(chǎn)品及燈具的光學性能測試研究[J]．照明工程學報，2009（1）：69-76.