用于照明灯具的预后和健康监测系统

摘要

一种照明灯具可包含至少一个照明灯具部件。所述照明灯具还可包含测量与所述至少一个照明灯具部件相关联的至少一个参数的至少一个传感器。所述照明灯具可进一步包含耦合到所述至少一个传感器的预后和健康监测(PHM)系统，其中所述PHM系统分析由所述至少一个传感器得出的至少一个测量值以识别影响所述至少一个照明灯具部件的使用寿命的至少一个因素。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请在35 U.S.C.§119下要求标题为“用于照明灯具的预后和健康监测系统(Prognostic and Health Monitoring Systems For Light Fixtures)”且于2015年12月28日提交的美国临时专利申请序列号62/271,762的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容特此以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及用于照明灯具的监测系统，且更具体地说，涉及用于照明灯具的预后和健康监测系统的系统、方法和装置。

背景技术

照明灯具在各种环境中使用。这些照明灯具中的许多照明灯具使用先进技术和多个部件。因此，这些照明灯具可能具有多个故障点。在例如危险环境等照明应用中，照明系统的可靠度是至关重要的。不幸的是，这些环境的特性(例如，湿气、极端温度、腐蚀性气体)可能会致使照明灯具的一个或多个部件加速发生故障。

发明内容

一般来说，在一个方面中，本公开涉及一种照明灯具。照明灯具可包含至少一个照明灯具部件。照明灯具还可包含测量与至少一个照明灯具部件相关联的至少一个参数的至少一个传感器。照明灯具可进一步包含耦合到至少一个传感器的预后和健康监测(PHM)系统，其中PHM系统分析由至少一个传感器得出的至少一个测量值以识别影响至少一个照明灯具部件的使用寿命的至少一个因素。

在另一方面中，本公开可大体上涉及一种用于照明灯具的预后和健康监测(PHM)系统。PHM系统可包含PHM引擎，所述PHM引擎接收与照明灯具部件相关联的至少一个参数的至少一个测量值，其中所述PHM引擎分析至少一个测量值以识别影响照明灯具部件的使用寿命的至少一个因素。

这些和其它方面、对象、特征和实施例将从以下描述和所附权利要求书显而易见。

附图说明

图仅说明实例实施例，且因此不应被视为限制范围，这是因为实例实施例可承认其它同等有效的实施例。在图中示出的元件和特征未必按比例缩放，而是将重点放在清楚地说明实例实施例的原理上。另外，可放大某些尺寸或布置以有助于在视觉上表达此类原理。在图中，参考标号指定相似或对应但未必相同的元件。

图1示出根据某些实例实施例的包含照明灯具的照明系统的系统图。

图2示出根据某些实例实施例的计算装置。

图3示出根据某些实例实施例的照明灯具。

图4示出根据某些实例实施例的照明灯具的系统图。

图5是流程图，其示出一种根据某些实例实施例的用于照明灯具的预后和健康监测的方法。

具体实施方式

一般来说，实例实施例提供用于照明灯具的预后和健康监测系统的系统、方法和装置。用于照明灯具的实例预后和健康监测系统提供多个益处。此类益处可包含但不限于：防止关键应用中的照明灯具突然发生故障；延长照明灯具的可用寿命；实现预防性维护实践；改进照明灯具故障的根本原因诊断；减少操作成本；和遵守适用于位于某些环境中的照明灯具的行业标准。

举例来说，实施例可基于实际的实时数据生成照明灯具或其部件的剩余可用寿命的估计。实例实施例可预测照明灯具(或其部件)的故障以改进其中安置照明灯具的行业环境的安全性。实例实施例还可有助于确保维护资源在设施内的高效分配。实例实施例可进一步向用户提供延长照明灯具或其部件的可用寿命的选项。

在一些状况下，本文中所论述的实例实施例可用于任何类型的危险环境中，包含但不限于机库、钻采设备(对于石头、气体或水)、修井作业机(对于石油或气体)、精炼厂、化工厂、发电厂、采矿作业、废水处理设施和钢厂。用户可以是与照明灯具交互的任何人。用户的实例可包含但不限于工程师、电工、仪表和控制技术员、机械师、操作人员、顾问、库存管理系统、库存管理器、领班、劳工安排系统、承包人和制造商的代表。

本文中所描述的具有预后和健康监测系统的实例照明灯具(或其部件，包含控制器)可由多个合适的材料中的一个或多个制成，以允许照明灯具和/或系统的其它相关联部件满足某些标准和/或规定，同时还维持照明照明灯具和/或系统的其它相关联部件可能暴露的一个或多个条件的光的耐久性。此类材料的实例可包含但不限于铝、不锈钢、玻璃纤维、玻璃、塑料、陶瓷和橡胶。

本文中所描述的具有预后和健康监测系统的实例照明灯具(或其部分)可由单一件(如由模具、注塑模制、压铸成形或挤压过程)制成。另外或在替代方案中，具有预后和健康监测系统的实例照明灯具(或其部分)可由以机械方式彼此耦合的多个件制成。在这种状况下，多个件可使用多个耦合方法中的一个或多个来以机械方式彼此耦合，所述方法包含但不限于环氧树脂、焊接、紧固装置、压缩配件、配合螺纹和开槽配件。以机械方式彼此耦合的一个或多个件可以多个方式中的一个或多个彼此耦合，所述方式包含但不限于以固定方式、以铰接方式、以可移除方式、以可滑动方式和以可螺接方式。

在示出用于照明灯具的预后和健康监测系统的实例实施例的以上图式中，所示出的部件中的一个或多个可被省略、重复和/或取代。因此，用于照明灯具的预后和健康监测系统的实例实施例不应被视为限于图式中的任一个中所示出的部件的具体布置。举例来说，一个或多个图式中所示出或关于一个实施例所描述的特征可应用于与不同图式或描述相关联的另一实施例。

虽然本文中所描述的实例实施例涉及照明灯具，但是预后和健康监测系统还可应用于安置于电气罩壳内的任何装置和/或部件。如本文中所定义，电气罩壳是内部安置有电气、机械、机电和/或电子设备的任何类型的柜或外壳。此类设备可包含但不限于：控制器(也被称为控制模块)、硬件处理器、电力供应器(例如，电池、驱动器、镇流器)、传感器模块、安全栅、传感器、传感器电路、光源、电力电缆和电导体。电气罩壳的实例可包含但不限于：用于照明灯具的外壳、用于传感器装置的外壳、电连接器、接线盒、电机控制中心、断路器盒、电气外壳、导管、控制面板、指示面板和控制柜。

在某些实例实施例中，具有预后和健康监测系统的照明灯具必须满足某些标准和/或要求。举例来说，国家电气规范(NEC)、美国电气制造者协会(NEMA)、国际电工委员会(IEC)、联邦通信委员会(FCC)、照明工程学会(IES)和电气电子工程师学会(IEEE)设定关于电气罩壳、布线和电连接的标准。本文中所描述的实例实施例的使用在需要时满足(和/或允许对应装置满足)此类标准。在一些(例如，PV太阳能)应用中，对所述应用特定的额外标准可由本文中所描述的电气罩壳满足。

如果描述但不明确地在图式中示出或标记所述图式的部件，那么用于另一图式中的对应部件的标记可推断为所述部件。相反，如果图式中的部件被标记但未被描述，那么此类部件的描述可与另一图式中的对应部件的描述基本相同。在本文中用于图式中的各个部件的编号方案使得每个部件为三个数位的数字，且其它图式中的对应部件具有相同的最后两个数位。

另外，除非明确地表述，否则特定实施例(例如，如本文中的图式中所示出)不具有特定特征或部件并不意味着此类实施例不能够具有此类特征或部件。举例来说，在本文中出于当前或未来权利要求的目的，被描述为不被包含于一个或多个特定图中所示出的实例实施例中的特征或部件能够被包含于在本文中对应于此类一个或多个特定图的一项或多项权利要求中。

将在下文中参考其中示出用于照明灯具的预后和健康监测系统的实例实施例的附图更充分地描述用于照明灯具的预后和健康监测系统的实例实施例。然而，用于照明灯具的预后和健康监测系统可体现为许多不同形式，且不应被理解为限于本文中所阐述的实例实施例。实际上，提供这些实例实施例，从而使得本公开将透彻和完整，且所属领域的技术人员将充分传达用于照明灯具的预后和健康监测系统的范围。各种图式中的相似但未必相同的元件(有时也被称为部件)出于一致性而由相似参考标号标示。

例如“第一”、“第二”和“在...内”等术语仅仅用于区分一个部件(或部件的部分或部件的状态)与另一部件。此类术语并不意图指示偏好或特定定向，且并不意图限制用于照明灯具的预后和健康监测系统的实施例。在实例实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便更透彻地理解本发明。然而，对所属领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它情况下，不再详细描述众所周知的特征，以免不必要地使描述变复杂。

图1示出根据某些实例实施例的包含照明灯具102的预后和健康监测(“PHM”)系统104的照明系统100的系统图。照明系统100可包含一个或多个传感器160(有时也被称为传感器模块160)、用户150、网络管理器180和至少一个照明灯具102。除PHM系统104之外，照明灯具102可包含至少一个任选安全栅136、至少一个电力供应器140和至少一个光源142。PHM系统104可包含多个部件中的一个或多个。如图1中所示出，此类部件可包含但不限于PHM引擎106、通信模块108、实时时钟110、能量计量模块111、电源模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用程序接口126以及任选地，安全模块128。图1中所示出的部件并非详尽的，且在一些实施例中，图1中所示出的部件中的一个或多个可不包含于实例照明灯具中。实例照明灯具102的任何部件可以是离散的或与照明灯具102的一个或多个其它部件组合。

用户150与上文定义的用户相同。用户150可使用用户系统(未示出)，所述用户系统可包含显示器(例如，GUI)。用户150经由应用程序接口126(下文所描述)与照明灯具102的PHM系统104交互(例如，将数据发送到PHM系统104、从PHM系统104接收数据)。用户150还可与网络管理器180和/或传感器160中的一个或多个交互。使用通信链路105实施用户150与照明灯具102、网络管理器180和传感器160之间的交互。每个通信链路105可包含有线(例如，1类电力电缆、2类电力电缆、电连接器、电力线载波、DALI、RS485)技术和/或无线(例如，Wi-Fi、可见光通信、蜂窝联网、蓝牙、WirelessHART、ISA100)技术。举例来说，通信链路105可以是(或包含)耦合到照明灯具102的外壳103以及耦合到传感器160的一个或多个电导体。通信链路105可在照明灯具102与用户150、网络管理器180和/或传感器160中的一个或多个之间发射信号(例如，功率信号、通信信号、控制信号、数据)。

网络管理器180是控制通信网络的全部或一部分的装置或部件，包含照明灯具102的PHM系统104、额外照明灯具以及可通信地耦合到PHM系统104的传感器160。网络管理器180可基本类似于PHM系统104。替代地，除了下文所描述的PHM系统104的特征以外或作为其改变，网络管理器180可包含多个特征中的一个或多个。如本文中所描述，与网络管理器180的通信可包含与系统100的一个或多个其它部件(例如，另一照明灯具)的通信。在这种状况下，网络管理器180可便于此类通信。

一个或多个传感器160可以是测量一个或多个参数的任何类型的感测装置。传感器160的类型的实例可包含但不限于无源红外传感器、光电池、压力传感器、气流监测器、气体检测器和电阻温度检测器。可由传感器160测量的参数可包含但不限于：运动、环境光的量、照明灯具102的外壳103内的温度、照明灯具102的外壳103内的湿气、照明灯具102的外壳103内的空气质量、振动、空间占用、压力、气流、烟雾(如来自火灾)、照明灯具102的外壳103外部的温度(例如，过热、过冷、环境温度、环境光水平)。在一些状况下，由传感器160测量的一个或多个参数可用于操作照明灯具102的一个或多个光源142。每个传感器160可使用多个通信协议中的一个或多个。传感器160可与照明灯具102或系统100中的另一照明灯具相关联。传感器160可位于照明灯具102的外壳103内、安置于照明灯具102的外壳103上或位于照明灯具102的外壳103外部。

在某些实例实施例中，传感器160可包含用于至少部分地向传感器160的剩余部分中的一些或全部提供电力的电池。当系统100(或至少传感器160)位于危险环境中时，传感器160可能是本质上安全的。如本文中所使用，术语“本质上安全的”指代置于危险环境中的装置(例如，本文中所描述的传感器)。为了是本质上安全的，装置使用有限量的电能，从而使得不会由于可能会致使危险环境中存在的易爆氛围点燃的短路或故障而产生火花。安全栅136通常与本质上安全的装置一起使用，其中安全栅136限制递送到传感器或其它装置的电量以减少可能由于危险环境中的高电量所致的爆炸、火灾或其它不利条件的风险。不利条件还可能是本质上可能并不严重的异常条件。

当照明灯具102位于危险环境中时，任选安全栅136可为照明灯具102的一个或多个部件提供保护(例如，过压保护、过流保护)。举例来说，安全栅136可限制递送到控制器104的电源模块112的电量以减少可能由于危险环境中的高电量所致的爆炸、火灾或其它不利条件的风险。当照明灯具102位于危险环境中时，安全栅136可能是必需部件。举例来说，IEC 60079-11要求在故障条件期间功率必须小于1.3W。安全栅136可包含多个单个离散部件或多个离散部件(例如，电容器、电感器、晶体管、二极管、电阻器、熔断器)中的一个或多个和/或微处理器。

用户150、网络管理器180和/或传感器160可使用根据一个或多个实例实施例的应用程序接口126与照明灯具102的PHM系统104交互。确切地说，PHM系统104的应用程序接口126从用户150、网络管理器180和/或每个传感器160接收数据(例如，信息、通信、指令、对固件的更新)和将数据(例如，信息、通信、指令)发送到用户150、网络管理器180和/或每个传感器160。在某些实例实施例中，用户150、网络管理器180和/或每个传感器160可包含用以从PHM系统104接收数据和将数据发送到PHM系统104的接口。这种接口的实例可包含但不限于图形用户接口、触摸屏、应用程序编程接口、键盘、监测器、鼠标、万维网服务、数据协议适配器、某一其它硬件和/或软件、或其任何合适的组合。

PHM系统104、用户150、网络管理器180和/或传感器160可使用其自有系统，或在某些实例实施例中共享系统。这种系统可以是或含有一种形式的能够与各种软件通信的基于因特网或基于内联网的计算机系统。计算机系统包含任何类型的计算装置和/或通信装置，包含但不限于PHM系统104。这种系统的实例可包含但不限于具有LAN、WAN、因特网或内联网访问的桌上型计算机、具有LAN、WAN、因特网或内联网访问的膝上型计算机、智能电话、服务器、服务器集群、android装置(或等效物)、平板电脑、智能电话和个人数字助理(PDA)。这种系统可对应于如下文关于图2所描述的计算机系统。

此外，如上文所论述，这种系统可具有对应软件(例如，用户软件、传感器软件、控制器软件、网络管理器软件)。根据一些实例实施例，软件可执行于相同或单独装置(例如，服务器、大型主机、桌上型个人计算机(PC)、膝上型计算机、PDA、电视、线缆盒、卫星盒、公用信息机、电话、移动电话或其它计算装置)上，且可通过通信网络(例如，因特网、内联网、外联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)或其它网络通信方法)和/或通信信道与有线和/或无线分段耦合。一个系统的软件可以是系统100内的另一系统的软件的部分，或单独地但结合所述软件操作。

照明灯具102可包含外壳103。外壳103可包含形成空腔101的至少一个壁。在一些状况下，外壳可被设计成遵守任何适用标准，从而使得照明灯具102可位于特定环境(例如，危险环境)中。举例来说，如果照明灯具102位于易爆环境中，那么外壳103可防爆。根据适用的行业标准，防爆罩壳是被配置成含有源于罩壳内部或可传播穿过罩壳的爆炸物的罩壳。

继续此实例，防爆罩壳，如1司罩壳，被配置成允许来自罩壳内部的气体跨越罩壳的接点逸出且随气体离开防爆罩壳而冷却。接点也被称为火道，且在两个表面会合时存在并提供从防爆罩壳内部到防爆罩壳外部的路径，一个或多个气体可沿着所述路径行进。接点可以是任何两个或多于两个表面的配合。每个表面可以是任何类型的表面，包含但不限于平坦表面、带螺纹表面和锯齿状表面。替代地，如果防爆罩壳是2司罩壳，那么其可用垫片装配以阻止/减少危险气体进入罩壳的可能性，但一旦气体进入且被点火就将不再具有任何“火道”。

照明灯具102的外壳103可用于容纳照明灯具102的一个或多个部件，包含PHM系统104的一个或多个部件。举例来说，如图1中所示出，PHM系统104(其在此状况下包含PHM引擎106、通信模块108、实时时钟110、能量计量模块111、电源模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用程序接口126和任选安全模块128)、电力供应器140和光源142安置于由外壳103形成的空腔101中。在替代实施例中，照明灯具102的这些或其它部件中的任何一个或多个可安置于外壳103上和/或离外壳103远程安置。

存储库130可以是永久性存储装置(或装置集合)，所述永久性存储装置存储用于辅助PHM系统104与用户150、网络管理器180和系统100内的一个或多个传感器160通信的软件和数据。在一个或多个实例实施例中，存储库130存储一个或多个通信协议132、算法133和所存储数据134。通信协议132可以是用于在PHM系统104与用户150、网络管理器180和一个或多个传感器160之间发送和/或接收数据的多个协议中的任一个。通信协议132中的一个或多个可以是时间同步协议。此类时间同步协议的实例可包含但不限于高速可定址远程换能器(HART)协议、wirelessHART协议和国际自动化学会(ISA)100协议。以此方式，通信协议132中的一个或多个可向在系统100内传输的数据提供一个安全层。

算法133可以是任何程序(例如，一系列方法步骤，如下文关于图5所示出和描述的那些)、公式、逻辑步骤、数学模型、预测、模拟和/或PHM系统104的PHM引擎106在一时间点基于某些条件遵循的其它类似操作程序。算法133的实例是随时间测量(使用能量计量模块111)、存储(使用存储库130中的所存储数据134)和评价递送到且由电力供应器140递送的电流和电压。

算法133可集中于照明灯具102的某些部件。举例来说，可存在集中于照明灯具102的外壳103的完整性的一个或多个算法133。算法133的一个此类实例是基于空腔101内的温度(如由传感器160测量且存储为所存储数据134)和垫片材料的特性(存储为所存储数据134)来预测照明灯具102的垫片(例如安置于外壳103的盖与主体之间)的寿命。

算法133的另一此类实例是通过以下方式预测照明灯具102的垫片的完整性：随时间测量空腔103接近于垫片内部的空气质量(使用传感器160)以及当空气质量下降到存储为所存储数据134的标准值的范围之外(例如，超出阈值)时确定垫片需要被替换。算法133的再另一此类实例是随时间监测外壳103内的潮气水平(如由传感器160测量且存储为所存储数据134)以及当潮气水平超出阈值(存储为所存储数据134)时通知用户外壳103中存在渗漏。

作为又另一实例，如果传感器160是能够随时间测量挥发性有机化合物(VOC)或尘粒浓度的空气质量传感器，那么一个或多个算法133可用于确定照明灯具102的密封构件(例如，垫片)发生故障。作为另一实例，如果传感器160是置于照明灯具102的光学空腔内(例如，在由接近于光源142的透镜界定的空间体积中)的气体传感器，且如果传感器160可测量易爆气体浓度(例如，H₂、CH₄)，那么一个或多个算法133可用于确定易爆气体浓度是否超出阈值从而产生危险情形。

实例实施例中所使用的一个或多个算法133还可用于实时检测照明灯具102的一个或多个部件的瞬时故障。举例来说，如果电力供应器140处的功率尖峰(例如，故障)由能量计量模块111测量，那么PHM引擎106可使用一个或多个算法133来：实时瞬时地将过高电压读数与阈值进行比较；确定电压测量值表示故障；和立即采取动作(例如，断开开关以停止从故障来源接收电力、使用次级电源维持照明灯具102的操作)以最小化可能由于故障所致的对照明灯具102的部件的损坏且维持照明灯具102的区域中的安全操作环境(例如，允许光源142继续接收电力而继续发射光)。

此外，一个或多个算法133可跟踪在设计限制(例如，阈值)之外的欠压条件以评估由于由欠压条件所致的过热而对于照明灯具102的部件(例如，PHM系统104、电力供应器140)中的一个或多个的损坏。一个或多个算法133还可跟踪短期不会对照明灯具102的一个或多个部件造成任何严重损坏，但当在一时间段内累积时可能会对那些部件造成严重损坏的瞬态电压和电流波动。此数据将改进设施电力系统的智力且使得照明灯具102的一个或多个部件(例如，电子件)具有更加稳固的设计。

一个或多个算法133可基于“煤矿里的金丝雀(canary-in-a-coalmine)”原理，其中冗余部件被加入照明灯具102且被设计成在其它部件起到相同功能之前发生故障。当冗余部件发生故障时，起到相同功能的其它部件也可能接近发生故障。作为一实例，就使用LED技术的光源142而言，可随时间监测(使用一个或多个传感器160)在相对于剩余LED(光源142)的更高温度下操作的一条LED(“金丝雀”)。当“金丝雀”光源142开始发生故障时，算法133可确定其它光源142离发生故障还有多远。

其它算法133可针对照明灯具102的光源142。举例来说，可将在由IES建立且由LED包装制造商发布的LM-80标准下收集的流明损耗数据存储为所存储数据134且将其与照明灯具102的光源142的温度(如由一个或多个传感器160测量且存储为所存储数据134)进行比较以查看是否可建立相关性。作为另一实例，当确定照明灯具102的一个或多个光源142开始发生故障时，算法133可指示PHM引擎106生成警报以便于预测性维护。

作为实例，算法133可以是持续监测由电力供应器140输出的电流(如由能量计量模块111测量且存储为所存储数据134)以及参考电流。除调光器设置之外，算法可检测电力供应器140的输出电流以及用于给定调光器设置的参考电流的变化且预测电力供应器140的故障。在这种状况下，变化方向可指示是否会涉及短路或开路。

另一实例算法133可以是随时间测量并分析电力供应器140的电流输出和电流纹波。如果电流纹波相对于电流输出超出阈值，那么电力供应器140可被分类为已发生故障。又另一实例算法133可以是随时间监测电力供应器140的关键部件(例如，电解电容器、控制器IC、阻塞二极管、TV)的温度。电力供应器140的所估计剩余寿命可基于那些部件的降解曲线和针对那些部件建立的阈值。

再另一实例算法133可以是随时间测量并分析电力供应器140的输出电解电容器的等效串联电阻。当电阻超出阈值从而指示电力供应器140发生故障时，PHM引擎106可生成警报。又另一实例算法133可以是随时间测量并分析电力供应器140经受的涌(振铃波)的量值和数目。算法133可基于阈值预测电力供应器140的预期可用寿命。再另一实例算法133可以是随时间测量并分析电力供应器140的效率。当电力供应器140的效率下降到阈值以下从而指示电力供应器140发生故障时，PHM引擎106可生成警报。

算法133可基于应力模型。举例来说，算法133可使用针对照明灯具102或其部件的加速寿命测试来建立应力对寿命关系。一种情况将是电力供应器140的实际寿命温度对电力供应器140的所建模或所估计温度分布。另一情况将是使用针对光源142建立的LM-80测试数据。

作为另一实例，算法133可随时间测量并分析照明灯具102或其部件的实时应用应力条件且使用所建立模型来估计照明灯具或其部件的寿命。在这种状况下，可使用一个或多个数学理论(例如，Arrhenius理论、Palmgran-Miner规则)建立数学模型以预测照明灯具102或其部件在实际应力条件下的可用寿命。作为又另一实例，算法133可使用所预测值和实际数据来估计照明灯具102或其部件的剩余寿命。

所存储数据134可以是与照明灯具102(包含其它照明灯具和/或其任何部件)相关联的任何数据、由传感器160取得的任何测量值、由能量计量模块111取得的测量值、阈值、先前所运行或所计算算法的结果和/或任何其它合适的数据。此类数据可以是任何类型的数据，包含但不限于照明灯具102的历史数据、其它照明灯具的历史数据、计算结果、由能量计量模块111取得的测量值和由一个或多个传感器160取得的测量值。所存储数据134可与例如从实时时钟110导出的某一时间测量值相关联。

存储库130的实例可包含但不限于数据库(或多个数据库)、文件系统、硬盘驱动器、快闪存储器、某一其它形式的固态数据存储设备或其任何合适的组合。存储库130可位于多个物理机器上，每个物理机器存储根据一些实例实施例的通信协议132、算法133和/或所存储数据134的全部或一部分。每个存储单元或装置可物理地位于相同或不同地理位置中。

存储库130可以操作方式连接到PHM引擎106。在一个或多个实例实施例中，PHM引擎106包含与系统100中的用户150、网络管理器180和传感器160通信的功能性。更确切地说，PHM引擎106将信息发送到存储库130和/或从存储库130接收信息以便与用户150、网络管理器180和传感器160通信。如下文所论述，在某些实例实施例中，存储库130还可以可操作方式连接到通信模块108。

在某些实例实施例中，PHM系统104的PHM引擎106控制PHM系统104的一个或多个部件(例如，通信模块108、实时时钟110、收发器124)的操作。举例来说，当通信模块108在“睡眠”模式中时且当需要通信模块108发送从系统100中的另一部件(例如，传感器160、用户150)接收的数据时，PHM引擎106可激活通信模块108。

作为另一实例，PHM引擎106可使用实时时钟110获取当前时间。实时时钟110可使得即使当PHM系统104不与网络管理器180通信时PHM系统104也能够控制照明灯具102。作为又另一实例，PHM引擎106可指示能量计量模块111测量照明灯具102的电力消耗信息并将其发送到网络管理器180。在一些状况下，PHM系统104的PHM引擎106可生成调光信号(例如，0-10V DC)并将其发送到电力供应器140，所述调光信号使电力供应器140调整光源142的光输出。

PHM引擎106可被配置成连续地或在周期性基础上进行有助于预后并监测照明灯具102(或其部件)的健康的多个功能。换句话说，PHM引擎106分析可能会影响照明灯具102的一个或多个部件的使用寿命(例如，性能、可靠度)的一个或多个因素。举例来说，PHM引擎106可执行存储于存储库130中的算法133中的任一个。作为一具体实例，PHM引擎106可随时间测量(使用能量计量模块111)、存储(作为存储库130中的所存储数据134)以及使用算法133评价递送到电力供应器140和由电力供应器140递送的电流和电压。

作为另一具体实例，PHM引擎106可使用集中于照明灯具102的某些部件的一个或多个算法133。举例来说，PHM引擎106可使用集中于照明灯具102的外壳103的完整性的一个或多个算法133。如上文所陈述，算法133的一个此类实例是基于空腔101内的温度(如由传感器160测量且存储为所存储数据134)和垫片材料的特性(存储为所存储数据134)预测照明灯具102的垫片(例如安置于外壳103的盖与主体之间)的寿命。在这种状况下，PHM引擎106可控制进行测量的传感器160。

PHM引擎106还可通过以下方式预测照明灯具102的垫片的完整性：随时间测量空腔103接近于垫片内部的空气质量(使用传感器160)以及当空气质量下降到标准值的范围(如存储为所存储数据134)之外(例如，超出阈值)时确定垫片需要被替换。PHM引擎106还可随时间监测外壳103内的潮气水平(如由传感器160测量且存储为所存储数据134)且当潮气水平超出阈值(如存储为所存储数据134)时通知用户外壳103中存在渗漏。

作为又另一实例，PHM引擎106可确定照明灯具102的密封构件(例如，垫片)的故障。在这种状况下，传感器160可以是能够随时间测量挥发性有机化合物(VOC)或尘粒浓度的空气质量传感器，且PHM引擎106可使用一个或多个算法133连同由一个或多个传感器106得出的测量值来确定(或预测可能性)密封构件的故障。作为另一实例，PHM引擎106可确定易爆气体浓度是否超出阈值从而产生危险情形。在这种状况下，传感器160可以是置于照明灯具102的光学空腔内(例如，由接近于光源142的透镜界定的空间体积中)的气体传感器，且PHM引擎106可使用由传感器160得出的易爆气体浓度(例如，H₂、CH₄)的测量值结合一个或多个算法133来确定易爆气体浓度是否为高。

PHM引擎106还可实时检测照明灯具102的一个或多个部件的瞬时故障。举例来说，如果电力供应器140处的功率尖峰(例如，故障)由能量计量模块111测量，那么PHM引擎106可实时瞬时地将过高电压读数与阈值进行比较；确定电压测量值表示故障；和立即采取动作(例如，断开开关以停止从故障来源接收电力、使用次级电源维持照明灯具102的操作)以最小化可能由于故障所致的对照明灯具102的部件的损坏且维持照明灯具102的区域中的安全操作环境(例如，允许光源142继续接收电力而继续发射光)。

此外，PHM引擎106可跟踪(使用来自一个或多个传感器160和一个或多个算法133的测量值)在设计限制(例如，阈值)之外的欠压条件以评估由于由欠压条件所致的过热而对照明灯具102的部件(例如，PHM系统104、电力供应器140)中的一个或多个的损坏。PHM引擎106还可使用一个或多个传感器160和一个或多个算法133跟踪短期不会对照明灯具102的一个或多个部件造成任何严重损坏，但当在一时间段内累积时可能会对那些部件造成严重损坏的瞬态电压和电流波动。以此方式，PHM引擎106可主动地改进设施电力系统的智力且使得照明灯具102的一个或多个部件(例如，电子件)具有更加稳固的设计。

PHM引擎106可使用“煤矿里的金丝雀(canary-in-a-coalmine)”原理，其中冗余部件被加入照明灯具102且被设计成在其它部件起到相同功能之前发生故障。当冗余部件发生故障时，起到相同功能的其它部件也可能接近发生故障。作为一实例，就使用LED技术的光源142而言，可通过PHM引擎106随时间监测(使用一个或多个传感器160)在相对于剩余LED(光源142)的更高温度下操作的一条LED(“金丝雀”)。当“金丝雀”光源142开始发生故障时，PHM引擎106可使用一个或多个算法133来确定其它光源142离发生故障还有多远。

PHM引擎106还可在LM-80标准下收集一个或多个光源142的数据，将数据存储为所存储数据134，以及将此数据与照明灯具102的光源142的温度(如由一个或多个传感器160测量且存储为所存储数据134)进行比较以查看是否可建立相关性。举例来说，由部件制造商使用可靠度测试协议(例如，IES LM-80)生成的数据(例如，关于用于照明灯具102的包装上所列出的光源142的信息)可用于生成应力对寿命相关性模型。随后，那些模型可由PHM引擎106存储于存储库130中作为算法133。使用多个传感器160在应用环境中收集的实时应力信息连同存储于存储库130中的应力寿命模型可由PHM引擎106使用来预测照明灯具102和/或其部件的可用寿命。作为另一实例，PHM引擎106可确定照明灯具102的一个或多个光源142是否即将发生故障且生成警报以便于预测性维护。

作为另一实例，PHM引擎106可用于持续监测由电力供应器140输出的电流(如由能量计量模块111测量且存储为所存储数据134)以及参考电流。PHM引擎106还可确定调光器设置，且因此检测电力供应器140的输出电流以及用于给定调光器设置的参考电流的变化且预测电力供应器140的故障。在这种状况下，变化方向可指示是否会涉及短路或开路。

作为又另一实例，PHM引擎106可随时间测量(使用一个或多个传感器160)并分析电力供应器140的电流输出和电流纹波。如果电流纹波(例如，峰-峰纹波电流、RMS电流)相对于电流输出超出阈值，那么PHM引擎106可将电力供应器140分类为已发生故障。作为再另一实例，PHM引擎106可随时间监测(使用一个或多个传感器160)电力供应器140的关键部件(例如，电解电容器、控制器IC、阻塞二极管、TV)的温度。PHM引擎106可基于那些部件的降解曲线和针对那些部件建立的阈值来估计电力供应器140的剩余寿命。

PHM引擎106还可随时间测量(使用一个或多个传感器160)并分析电力供应器140的输出电解电容器的等效串联电阻。在这种状况下，当电阻超出阈值从而指示电力供应器140发生故障时，PHM引擎106可生成警报。PHM引擎106可进一步随时间测量(使用一个或多个传感器160)并分析电力供应器140经受的涌(振铃波)的量值和数目。使用算法133，PHM引擎106可基于阈值预测电力供应器140的预期可用寿命。PHM引擎106还可随时间测量(使用一个或多个传感器160)并分析电力供应器140的效率。当电力供应器140的效率下降到阈值以下从而指示电力供应器140发生故障时，PHM引擎106可生成警报。

PHM引擎106可将控制信号、通信信号和/或其它类似信号提供到用户150、网络管理器180和传感器160中的一个或多个。类似地，PHM引擎106可从用户150、网络管理器180和传感器160中的一个或多个接收控制信号、通信信号和/或其它类似信号。PHM引擎106可(例如，基于存储于PHM引擎106中的一个或多个算法)和/或基于通过通信链路105从另一装置接收的控制信号、通信信号和/或其它类似信号来自动控制每个传感器160。PHM引擎106可包含上面定位硬件处理器120和/或PHM系统104的一个或多个离散部件的印刷电路板。

PHM引擎106位于照明灯具102内可用的物理存储器122中、位于应用程序服务器上、位于云基础设施中和/或位于任何其它合适的平台和/或位置中。在一些状况下，PHM引擎106可同时存在于这些平台和/或位置中的全部或一些中。在此类情况下，可在这些平台和/或位置处进行不同复杂度的分析。举例来说，可在照明灯具水平处进行数据阈值类型分析，而可在应用程序服务器或云数据库水平处进行要求重要数据挖掘的趋势或统计分析。

在某些实施例中，PHM系统104的PHM引擎106可在系统100外部与系统的一个或多个部件通信以实现对照明灯具102的预后和评价。举例来说，PHM引擎106可通过以下方式与库存管理系统交互：订购照明灯具(或其一个或多个部件)以替换PHM引擎106已被确定发生故障或将要发生故障的照明灯具102(或其一个或多个部件)。作为另一实例，PHM引擎106可通过以下方式与劳动力安排系统交互：当PHNM引擎106确定照明灯具102或其部分需要维护或替换时安排维护组员修复或替换照明灯具102(或其部分)。以此方式，PHM系统104能够进行超出可被合理地视为例行任务的多个功能。

在某些实例实施例中，PHM引擎106可包含使得PHM引擎106能够与照明灯具102的一个或多个部件(例如，电力供应器140)通信的接口。举例来说，如果照明灯具102的电力供应器140在IEC标准62386下操作，那么电力供应器140可具有将会传输由传感器160测量的数据(例如，所存储数据134)的串行通信接口。在这种状况下，PHM引擎106还可包含实现与照明灯具102内的电力供应器140通信的串行接口。这种接口可结合或独立于用于在PHM系统104与用户150、网络管理器180和传感器160之间通信的通信协议132操作。

PHM引擎106(或PHM系统104的其它部件)还可包含用以进行其功能的一个或多个硬件部件和/或软件元件。此类部件可包含但不限于通用异步收/发器(UART)、串行外围接口(SPI)、直接附加容量(DAC)存储装置、模/数转换器、内置集成电路(I²C)和脉宽调制器(PWM)。

PHM系统104的通信模块108确定并实施当PHM引擎106与用户150、网络管理器180和/或传感器160中的一个或多个通信(例如，将信号发送到、从其接收信号)时使用的通信协议(例如，存储库130的通信协议132)。在一些状况下，通信模块108存取所存储数据134以确定哪一通信协议用于和与所存储数据134相关联的传感器160通信。另外，通信模块108可解译由PHM系统104接收的通信的通信协议，从而使得PHM引擎106可解译通信。

通信模块108可在网络管理器180、传感器160和/或用户150和PHM系统104之间发送和接收数据。通信模块108可遵循特定通信协议132的给定格式发送和/或接收数据。PHM引擎106可使用存储于存储库130中的通信协议132信息解译从通信模块108接收的数据包。PHM引擎106还可通过将数据转换成通信模块108理解的格式来促进一个或多个传感器160与网络管理器180或用户150之间的数据传输。

通信模块108可将数据(例如，通信协议132、算法133、所存储数据134、操作信息、警报)直接发送到存储库130和/或从存储库130直接检索数据。替代地，PHM引擎106可促进通信模块108与存储库130之间的数据传输。通信模块108还可为由PHM系统104发送的数据提供加密，且为由PHM系统104接收的数据提供解密。通信模块108还可关于从PHM系统104发送和由PHM系统104接收的数据提供多个其它服务中的一个或多个。此类服务可包含但不限于在数据中断的情况下遵循的数据包路由信息和程序。

PHM系统104的实时时钟110可跟踪时钟时间、时间间隔、时间的量和/或时间的任何其它量度。不管是否关于时间，实时时钟110还可对事件发生的次数计数。替代地，PHM引擎106可进行计数功能。实时时钟110能够同时跟踪多个时间测量值。实时时钟110可基于从PHM引擎106接收的指令、基于从用户150接收的指令、基于在用于PHM系统104的软件中编程的指令、基于某一其它条件或根据某一其它分量或根据其任何组合来跟踪时间段。

当不存在递送到PHM系统104的电力时(例如，电力模块112出现故障)，实时时钟110可被配置成使用例如超电容器或备用电池跟踪时间。在这种状况下，当恢复对PHM系统104的电力递送时，实时时钟110可将时间的任何方面传达到PHM系统104。在这种状况下，实时时钟110可包含用以进行这些功能的多个部件(例如，超电容器、集成电路)中的一个或多个。

PHM系统104的能量计量模块111测量照明灯具102内的一个或多个点处的一个或多个电力分量(例如，电流、电压、电阻、VAR、瓦特)。能量计量模块111可包含多个测量装置和相关装置中的任一个，包含但不限于电压计、安培计、功率计、欧姆计、电流互感器、电压互感器和电气布线。能量计量模块111可基于事件的发生、基于从控制模块106接收的命令和/或基于某一其它因素而周期性地持续测量电力分量。出于本文的目的，能量计量模块111可被视为一种类型的传感器(例如，传感器160)。以此方式，由能量计量模块111测量的电力分量在本文中可被视为参数。

PHM系统104的电力模块112向PHM系统104的一个或多个其它部件(例如，实时时钟110、PHM引擎106)提供电力。另外，在某些实例实施例中，电力模块112可向照明灯具102的电力供应器140提供电力。电力模块112可包含多个单个离散部件或多个离散部件(例如，晶体管、二极管、电阻器)中的一个或多个和/或微处理器。电力模块112可包含上面定位微处理器和/或一个或多个离散部件的印刷电路板。在一些状况下，电力模块112可包含允许电力模块112测量递送到电力模块112和/或从电力模块112发送的电力的一个或多个元素(例如，电压、电流)的一个或多个部件。替代地，PHM系统104可包含用以测量流入、流出和/或在PHM系统104内流动的电力的一个或多个元素的电力计量模块(未示出)。这种电力计量模块在本文中还可被视为一种类型的传感器(例如，传感器160)。

电力模块112可包含一个或多个部件(例如，互感器、二极管桥接器、逆变器、转换器)，所述一个或多个部件从照明灯具102外部的来源接收电力(例如，通过电力电缆)且生成可由PHM系统104的其它部件和/或由电力供应器140使用的类型(例如，交流电、直流电)和电平(例如，12V、24V、120V)的电力。电力模块112可使用闭合控制环路维持预配置的电压或电流，同时在输出处具有严格的公差。电力模块112还可保护照明灯具102中的剩余电子件(例如，硬件处理器120、收发器124)免于线路中生成的涌。

另外或在替代方案中，电力模块112本身可以是用以将信号提供到PHM系统104的其它部件和/或电力供应器140的电源。举例来说，电力模块112可以是电池。作为另一实例，电力模块112可以是局部化的光伏电力系统。电力模块112还可在电力模块112的相关联部件(例如，互感器、光耦合器、电流和电压限制装置)中具有足够绝缘，从而使得电力模块112被证明向本质上安全的电路提供电力。

在某些实例实施例中，PHM系统104的电力模块112还可将电力和/或控制信号直接地或间接地提供到传感器160中的一个或多个。在这种状况下，PHM引擎106可将由电力模块112生成的电力引导到传感器160和/或照明灯具102的电力供应器140。以此方式，可通过以下方式保存电力：当传感器160和/或照明灯具102的电力供应器140需要电力时，如由PHM引擎106所确定，将电力发送到那些装置。

PHM系统104的硬件处理器120执行根据一个或多个实例实施例的软件、算法和固件。确切地说，硬件处理器120可执行PHM引擎106或PHM系统104的任何其它部分上的软件，以及由用户150、网络管理器180和/或传感器160中的一个或多个使用的软件。在一个或多个实例实施例中，硬件处理器120可以是集成电路、中央处理单元、多核心处理芯片、SoC、包含多个多核心处理芯片的多芯片模块或其它硬件处理器。硬件处理器120以其它名称已知，包含但不限于计算机处理器、微处理器和多核心处理器。

在一个或多个实例实施例中，硬件处理器120执行存储于存储器122中的软件指令。存储器122包含一个或多个高速缓冲存储器、主存储器和/或任何其它合适类型的存储器。存储器122可包含易失性和/或非易失性存储器。根据一些实例实施例，存储器122相对于硬件处理器120离散地位于PHM系统104内。在某些配置中，存储器122可与硬件处理器120集成。

在某些实例实施例中，PHM系统104不包含硬件处理器120。在这种状况下，作为一实例，PHM系统104可包含一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个绝缘栅双极晶体管(IGBT)、一个或多个集成电路(IC)。使用所属领域中已知的FPGA、IGBT、IC和/或其它类似装置允许PHM系统104(或其部分)可编程且根据某些逻辑规则和阈值运作，而不需要使用硬件处理器。替代地，FPGA、IGBT、IC和/或类似装置可与一个或多个硬件处理器120结合使用。

PHM系统104的收发器124可发送和/或接收控制和/或通信信号。确切地说，收发器124可用于在PHM系统104与用户150、网络管理器180和/或传感器160之间传输数据。收发器124可使用有线和/或无线技术。收发器124可配置，其方式为使得由收发器124发送和/或接收的控制和/或通信信号可由是用户150、网络管理器180和/或传感器160的部分的另一收发器接收和/或发送。收发器124可使用多个信号类型中的任一个，包含但不限于无线电信号。

当收发器124使用无线技术时，任何类型的无线技术可由收发器124使用来发送和接收信号。此类无线技术可包含但不限于Wi-Fi、可见光通信、蜂窝联网和蓝牙。收发器124可当发送和/或接收信号时使用任何数目个合适通信协议(例如，ISA100、HART)中的一个或多个。此类通信协议可存储于存储库130的通信协议132中。此外，用户150、网络管理器180和/或传感器160的任何收发器信息可以是存储库130的所存储数据134(或类似区域)的部分。

任选地，在一个或多个实例实施例中，安全模块128使PHM系统104、用户150、网络管理器180和/或传感器160之间的交互安全。更确切地说，安全模块128基于验证通信来源的身份标识的安全密钥而认证来自软件的通信。举例来说，用户软件可与使得用户150的软件能够与PHM系统104和/或传感器160交互的安全密钥相关联。此外，在一些实例实施例中，安全模块128可限制对信息的接收、对信息的请求和/或对信息的存取。

如上文所提及，除PHM系统104和其部件以外，照明灯具102可包含电力供应器140和一个或多个光源142。照明灯具102的光源142是通常存在于照明灯具中以允许照明灯具102操作的装置和/或部件。照明灯具102可具有任何数目和/或类型的光源142中的一个或多个。此类光源142的实例可包含但不限于本地控制模块、光源、光引擎、散热器、电导体或电力电缆、端子排、透镜、扩散器、反射器、空气移动装置、挡扳、调光器和电路板。光源142可使用任何类型的照明技术，包含但不限于LED、白炽、钠蒸汽和荧光。

照明灯具102的电力供应器140向光源142中的一个或多个提供电力。电力供应器140可被称为多个其它名称中的任一个，包含但不限于驱动器、LED驱动器和镇流器。电力供应器140可与PHM系统104的电力模块112基本相同或不同。电力供应器140可包含多个单个离散部件或多个离散部件(例如，晶体管、二极管、电阻器)中的一个或多个和/或微处理器。电力供应器140可包含上面定位微处理器和/或一个或多个离散部件的印刷电路板，和/或调光器。

电力供应器140可包含一个或多个部件(例如，互感器、二极管桥接器、逆变器、转换器)，所述一个或多个部件从PHM系统104的电力模块112接收电力(例如，通过电力电缆)且生成可由光源142使用的类型(例如，交流电、直流电)和电平(例如，12V、24V、120V)的电力。另外或在替代方案中，电力供应器140可从照明灯具102外部的来源接收电力。另外或在替代方案中，电力供应器140本身可以是电源。举例来说，电力供应器140可以是电池、局部化的光伏电力系统或独立功率的某一其它来源。

如上文所陈述，照明灯具102可置于多个环境中的任一个中。在这种状况下，照明灯具102的外壳102可被配置成遵守多个环境中的任一个的适用标准。举例来说，照明灯具102可被评定为NEC标准下的1司或2司罩壳。类似地，可通信地耦合到照明灯具102的传感器160或其它装置中的任一个可被配置成遵守多个环境中的任一个的适用标准。举例来说，传感器160可被评定为NEC标准下的1司或2司罩壳。

图2说明实施本文中所描述的各种技术中的一个或多个的计算装置218的一个实施例，且计算装置218完全地或部分地代表依据某些示范性实施例的本文中所描述的元件。计算装置218是计算装置的一个实例，且并不意图建议关于计算装置和/或其可能体系结构的用途或功能性的范围的任何限制。也不应将计算装置218解译为关于实例计算装置218中所说明的部件中的任一个或任何组合具有任何依赖性或要求。

计算装置218包含一个或多个处理器或处理单元214、一个或多个存储器/存储部件215、一个或多个输入/输出(I/O)装置216和允许各个部件和装置彼此通信的总线217。总线217表示若干类型的总线结构中的任一些中的一个或多个，包含存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口和使用各种总线体系结构中的任一个的处理器或局部总线。总线217包含有线和/或无线总线。

存储器/存储部件215表示一个或多个计算机存储媒体。存储器/存储部件215包含易失性媒体(例如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性媒体(例如只读存储器(ROM)、快闪存储器、光盘、磁盘等等)。存储器/存储部件215包含固定媒体(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动媒体(例如，快闪存储器驱动器、可移除硬盘驱动器、光盘等等)。

一个或多个I/O装置216允许客户、事业公司或其它用户将命令和信息键入到计算装置218，且还允许信息呈现给客户、事业公司或其它用户和/或其它部件或装置。输入装置的实例包含但不限于键盘、光标控制装置(例如，鼠标)、麦克风、触摸屏和扫描仪。输出装置的实例包含但不限于显示装置(例如，监测器或投影仪)、扬声器、到照明网络的输出(例如，DMX卡)、打印机和网卡。

本文中在软件或程序模块的一般背景下描述各种技术。一般来说，软件包含进行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等等。这些模块和技术的实施方案存储于某一形式的计算机可读媒体上或跨越其发射。计算机可读媒体是可由计算装置存取的任何可用非暂时性媒体或非暂时性媒体。借助于实例而非限制，计算机可读媒体包含“计算机存储媒体”。

“计算机存储媒体”和“计算机可读媒体”包含以用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除媒体。计算机存储媒体包含但不限于计算机可记录媒体，例如RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其它光学存储设备、盒式磁带、磁带、磁盘存储设备或其它磁性存储装置，或用于存储所期望信息且可由计算机存取的任何其它媒体。

根据一些示例性实施例，计算机装置218经由网络接口连接(未示出)连接到网络(未示出)(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)，例如因特网、云或任何其它类似类型的网络)。所属领域的技术人员将了解，在其它示范性实施例中，存在许多不同类型的计算机系统(例如，桌上型计算机、膝上型计算机、个人媒体装置、移动装置，例如蜂窝电话或个人数字助理，或能够执行计算机可读指令的任何其它计算系统)，且前述输入和输出装置采取现在已知或稍后建立的其它形式。一般来说，计算机系统218至少包含实践一个或多个实施例所必要的最小处理、输入和/或输出装置。

此外，所属领域的技术人员应了解，在某些示范性实施例中，前述计算机装置218的一个或多个元件位于远程位置处，且通过网络连接到其它元件。此外，一个或多个实施例在具有一个或多个节点的分布式系统上实施，其中实施方案(例如，PHM引擎106)的每个部分位于分布式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，节点对应于计算机系统。替代地，在一些示范性实施例中，节点对应于具有相关联物理存储器的处理器。在一些示范性实施例中，节点替代地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。

图3示出根据某些实例实施例的照明灯具302。参考图1到3，图3的照明灯具302是图1的照明灯具102的物理实施例。图3的照明灯具302包含外壳303、多个光源342和耦合到外壳303的传感器360。

图4示出根据某些实例实施例的照明灯具402的系统图。参考图1到4，图4的照明灯具402基本类似于图1的照明灯具102，例外为只有PHM系统404的PHM引擎406和能量计量模块411在图4中明确地示出。而且，示出PHM系统404、电力供应器440与光源442之间的内部连接(通信链路405)。此外，图4示出PHM引擎406生成由电力供应器440使用来调整光源442的输出的调光信号。

图5是流程图，其示出一种根据某些实例实施例的用于照明灯具的预后和健康监测的方法599。虽然本文中所呈现的流程图中的各种步骤被连续地描述，但所属领域的技术人员将了解，步骤中的一些或全部可以不同次序执行、可被组合或省略，且步骤中的一些或全部可并行地执行。此外，在实例实施例中的一个或多个中，下文所描述的步骤中的一个或多个可被省略、重复和/或以不同次序进行。另外，所属领域的技术人员将了解，在进行本文中所描述的方法时可包含额外步骤。因此，所示出的步骤的具体布置不应被理解为限制范围。此外，在一个或多个实例实施例中，如例如以上在图2中所描述的特定计算装置用于进行本文中所描述的方法步骤中的一个或多个。

参考图1到5，在步骤572中，收集关于照明灯具102的各种信息。在某些实例实施例中，通过传感器160测量PHM系统104的PHM引擎106的方向上的信息。信息可存储于存储库130中作为所存储数据134。此类信息的实例可包含但不限于温度、湿气和振动。此类信息可被称为应力信息。各种信息可与如由实时时钟110确定的时间相关联。应力信息可相对于照明灯具102、位于类似环境中的其它照明灯具如照明灯具102、使用与照明灯具102相同技术的其它照明灯具、来自与照明灯具102相同制造商的其它照明灯具、在与照明灯具102相同设施中的其它照明灯具和/或与照明灯具102具有某一其它相关关系的照明灯具。

在步骤574中，收集使用信息。在某些实例实施例中，通过传感器160和/或能量计量模块111测量PHM系统104的PHM引擎106的方向上的使用信息。信息可存储于存储库130中作为所存储数据134。此类信息的实例可包含但不限于电流、电压、电阻、VAR、操作小时数、光输出、调光水平和电容。使用信息可相对于整个照明灯具102或其部件(例如，子系统)。照明灯具102的部件的实例可包含但不限于光源142、电力供应器140和外壳103。

各种使用信息可与如由实时时钟110确定的时间相关联。使用信息可相对于照明灯具102、位于与照明灯具102类似环境中的其它照明灯具、使用与照明灯具102相同技术的其它照明灯具、来自与照明灯具102相同制造商的其它照明灯具、在与照明灯具102相同设施中的其它照明灯具和/或与照明灯具102具有某一其它相关关系的照明灯具。

在步骤576中，运行一个或多个算法133。算法133(例如，模型)可由PHM引擎106运行。算法133可使用在步骤572中所收集的应力信息和/或在步骤574中所收集的使用信息。在步骤578中，确定照明灯具102(或其部分)的剩余可用寿命。确定照明灯具102(或其部分)的剩余可用寿命可由PHM引擎106进行且可基于在步骤576中所运行的算法133的输出。在步骤578完成后，过程行进到步骤588。在步骤578中所确定的寿命估计可基于一个或多个数据来源，包含但不限于存储于存储库130中的实时应力数据(来自步骤572)、实时使用信息(来自步骤574)和寿命应力模型(或其它类型的算法133)。

方法599的步骤582到586部分地基于上文所描述的“煤矿里的金丝雀”理论。在步骤582中，收集照明灯具102的操作数据。在某些实例实施例中，通过传感器160和/或能量计量模块111测量PHM系统104的PHM引擎106的方向上的操作数据。操作数据可存储于存储库130中作为所存储数据134。此类操作数据的实例可包含但不限于输出电流(例如，RMS、峰-峰)、输入电压和电流、输出电压、一个或多个部件的温度、电容器和触点的等效串联电阻以及其中安置光源142的空腔103的部分的空气质量。

各种操作数据可与如由实时时钟110确定的时间相关联，所述实时时钟110可包含用户150的应用/服务器中的时钟。操作数据可相对于照明灯具102、位于与照明灯具102类似的环境中的其它照明灯具、使用与照明灯具102相同技术的其它照明灯具、来自与照明灯具102相同制造商的其它照明灯具、在与照明灯具102相同设施中的其它照明灯具和/或与照明灯具102具有某一其它相关关系的照明灯具。

在步骤584中，检查一个或多个“金丝雀”的状态。可由PHM引擎106使用一个或多个算法133来确定金丝雀的状态。还可使用由传感器160和/或能量计量模块111测量且在存储库130中存储为所存储数据134的信息(例如，应力信息、使用信息、操作数据)来确定金丝雀的状态。

在步骤586中，PHM引擎106确定某些值是否超出或下降到一个或多个阈值以下。阈值可存储于存储库130中作为所存储数据133。与阈值相比较的值可以是由传感器160和/或能量计量模块111得出的一个或多个算法133和/或测量的结果。

在步骤572到578中得出的可用寿命估计可具有与步骤582到586中所论述的可用寿命预测途径相比较不同的因素(例如，更高统计不确定性)。然而，步骤572到578中所描述的方法在一些状况下可向用户150提供通知，从而给予用户150适当反应时间。步骤582到586中的可用寿命预测途径可提供阻止故障和其原因的更精确的预测，但在一些状况下可能无法提供适当时间以便于用户150在故障发生之前对故障作出响应。因此，在一些状况下，可同时利用两种途径。替代地，取决于多个因素(例如，相对于警告时间要求、精确度要求、成本考量的应用要求)中的任一个，实例实施例仅可使用这些途径中的一个。另外或在替代方案中，可使用如本文中所描述的确定照明灯具102的健康和/或预后照明灯具102的完整性的其它方法。

在步骤588中，PHM引擎106与用户150通信。举例来说，PHM引擎106将步骤578和/或步骤586的结果传达到用户150。通信可以是对一个或多个用户150进行的多个类型的通信中的一个或多个。举例来说，通信可以是对工程师的警告。作为另一实例，通信可以是用库存管理系统对新的照明灯具(或其一个或多个部件)下订单。作为另一实例，通信可以是用劳动力安排系统来安排维护组员修复或替换照明灯具102(或其部分)。以上步骤中的任一个可重复，或过程可在后续步骤完成之后恢复到前一步骤。

实施例可基于实际的实时数据生成照明灯具或其部件的剩余可用寿命的估计。实例实施例还可实时检测照明灯具的一个或多个部件的瞬时故障。实例实施例可预测照明灯具(或其部件)的故障以改进其中安置照明灯具的行业环境的安全性。实例实施例还可有助于确保维护资源在设施内的高效分配。实例实施例可进一步向用户提供延长照明灯具或其部件的可用寿命的选项。

本文中所描述的实例照明灯具可包含至少一个传感器，其中至少一个传感器包括能量计量模块。此外，实例照明灯具的至少一个传感器可得出至少一个测量值，其中至少一个测量值下降到标准值范围之外。另外，实例照明灯具的至少一个传感器可安置于照明灯具的外壳内。此外，实例照明灯具的PHM系统可将通信发送到用户，其中通信与分析测量值的结果相关联。另外，照明灯具的实例PHM系统可包含存储器和硬件处理器，其中存储器可包含多个指令，且其中硬件处理器可执行存储于存储器中的多个指令，其中PHM引擎使用多个指令来分析至少一个测量值。

尽管参考实例实施例得出本文中所描述的实施例，但所属领域的技术人员应了解，各种修改完全处于本公开的范围和精神内。所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的实例实施例不限于任何特定论述的应用，且本文中所描述的实施例是说明性的且非限制性的。从实例实施例的描述，其中示出的元件的等效物将向所属领域的技术人员显现，且使用本公开来构造其它实施例的方式将向所属领域的从业人员显现。因此，实例实施例的范围在本文中不受限。