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一種智能LED燈珠調(diào)光系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:39729474發(fā)布日期:2024-10-22 13:34閱讀:9來源:國知局
一種智能LED燈珠調(diào)光系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及智能照明控制,尤其涉及一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)。


背景技術(shù):

1、智能照明控制技術(shù)領(lǐng)域涉及使用電子和計算技術(shù)來自動調(diào)整和管理照明系統(tǒng),該技術(shù)結(jié)合了傳感器技術(shù),如光線和運動傳感器,可以自動檢測環(huán)境條件和人體活動,并據(jù)此調(diào)整燈光的亮度和色溫,智能照明系統(tǒng)與家居自動化系統(tǒng)集成,允許用戶通過智能手機應(yīng)用、語音助手或接口遠(yuǎn)程控制照明設(shè)置。這種技術(shù)不僅提高了能源效率,減少了不必要的能源消耗,同時也增強了用戶的舒適度和安全性,智能照明控制技術(shù)因其在節(jié)能和提供定制照明解決方案方面的潛力而被廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)和公共照明領(lǐng)域。

2、其中,智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)是一種集成了智能控制技術(shù)的照明設(shè)備,主要用于調(diào)節(jié)燈珠的亮度以適應(yīng)不同的照明需求,這種系統(tǒng)可以根據(jù)自然光線的變化自動調(diào)整室內(nèi)照明的亮度,或者根據(jù)用戶的活動和偏好進行個性化設(shè)置。主要用途包括提高居住和工作空間的照明質(zhì)量,降低能耗,通過創(chuàng)建適宜的光環(huán)境來增加舒適度和生產(chǎn)效率,智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)配備有用戶友好的界面,支持通過移動設(shè)備或語音命令進行操作,使用戶可以輕松調(diào)整照明條件。

3、現(xiàn)有的智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)提供了基于感應(yīng)的燈光調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制功能,但在處理復(fù)雜環(huán)境變化和個性化需求方面還存在不足,傳統(tǒng)系統(tǒng)無法準(zhǔn)確區(qū)分房間內(nèi)的活動種類,如區(qū)別會議和休息等,從而無法提供最適合的照明條件,系統(tǒng)缺乏足夠的數(shù)據(jù)分析能力來預(yù)測未來的照明需求,導(dǎo)致反應(yīng)滯后,無法實時適應(yīng)突發(fā)事件,如臨時增加的會議或活動。這種不足限制了照明系統(tǒng)的能效和用戶體驗,也未能充分利用現(xiàn)代傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的潛力。在商業(yè)或公共環(huán)境中,這導(dǎo)致能源浪費和用戶不滿,因為照明系統(tǒng)無法及時響應(yīng)實際需求的變化。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點,而提出的一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)包括:

3、光線強度分析模塊通過實時監(jiān)測室內(nèi)光線強度和人員活動,整合當(dāng)前光線強度與房間占用狀態(tài),得到環(huán)境狀態(tài)指標(biāo),根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo),計算光線與人員分布的空間動態(tài),生成空間動態(tài)信息;

4、活動模式響應(yīng)模塊利用所述空間動態(tài)信息,確定照明需求的變化趨勢,計算所需的光照強度與色溫變化,產(chǎn)生燈光調(diào)節(jié)指令,根據(jù)所述燈光調(diào)節(jié)指令并結(jié)合場所活動性質(zhì),對燈光調(diào)節(jié)指令進行優(yōu)化調(diào)整,形成調(diào)整后照明參數(shù);

5、led調(diào)光控制模塊根據(jù)所述調(diào)整后照明參數(shù),調(diào)整led燈珠的亮度和色溫,執(zhí)行亮度和色溫的控制,獲得初步照明輸出,對所述初步照明輸出進行微調(diào),獲取最優(yōu)光源輸出配比;

6、照明效果評估模塊對比所述最優(yōu)光源輸出配比與實時照明效果,分析光照適應(yīng)性與效率,得到光照效果分析結(jié)果,根據(jù)所述光照效果分析結(jié)果,調(diào)整燈光響應(yīng)策略和燈光輸出參數(shù),優(yōu)化led燈珠調(diào)光的整體響應(yīng)與性能,生成led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果。

7、作為本發(fā)明的進一步方案,所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)的獲取步驟具體為:

8、通過實時監(jiān)測室內(nèi)光線強度和人員活動,結(jié)合時間和空間位置,使用光照傳感器數(shù)據(jù),通過公式:

9、

10、得到初始環(huán)境數(shù)據(jù),其中,代表室內(nèi)光線強度,代表房間占用狀態(tài),代表采集時間,和分別為時間和空間的最大值,為調(diào)整系數(shù),為初始環(huán)境數(shù)據(jù),表示傳感器位置;

11、對所述初始環(huán)境數(shù)據(jù)進行處理,采用加權(quán)滑動平均方法,通過公式:

12、

13、生成加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù),其中,分別代表相鄰時間點的環(huán)境數(shù)據(jù),和是時間序列權(quán)重系數(shù),為加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù);

14、整合所述加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù)和人員在房間占用狀態(tài),應(yīng)用公式:

15、

16、得到環(huán)境狀態(tài)指標(biāo),其中,表示加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù),代表占用狀態(tài),為調(diào)整因子,為環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)。

17、作為本發(fā)明的進一步方案,所述空間動態(tài)信息的獲取步驟具體為:

18、基于所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo),根據(jù)光線強度和房間占用數(shù)據(jù),整合成環(huán)境影響因子,采用公式:

19、

20、生成環(huán)境影響數(shù)據(jù),其中,代表第位置的光線強度,代表第位置的占用狀態(tài),是權(quán)重因子,是參照的空間點位置的總數(shù),表示環(huán)境影響數(shù)據(jù);

21、基于所述環(huán)境影響數(shù)據(jù),計算空間動態(tài)變化,定義動態(tài)變化函數(shù),采用公式:

22、

23、生成空間變化指標(biāo),其中,是時間窗口內(nèi)的測量點數(shù),其中,代表第時刻的環(huán)境影響數(shù)據(jù),表示第時刻的環(huán)境影響數(shù)據(jù),代表空間變化指標(biāo);

24、根據(jù)所述空間變化指標(biāo)計算并繪制空間動態(tài)地圖,使用歸一化處理公式:

25、

26、得到空間動態(tài)信息,其中,代表空間動態(tài)信息,代表空間變化指標(biāo)。

27、作為本發(fā)明的進一步方案,所述調(diào)整后照明參數(shù)的獲取步驟具體為:

28、根據(jù)所述空間動態(tài)信息分析照明需求的變化趨勢,采用公式:

29、

30、計算所需光照強度,生成預(yù)調(diào)光照需求,其中,代表空間動態(tài)信息,是調(diào)整因子,代表預(yù)調(diào)光照需求;

31、根據(jù)所述預(yù)調(diào)光照需求,確定色溫變化趨勢,使用線性調(diào)整公式:

32、

33、計算所需色溫,生成預(yù)調(diào)色溫需求,其中,表示調(diào)整后的色溫,為色溫調(diào)整參數(shù),為設(shè)定的最小色溫,和分別代表當(dāng)前和最大的空間動態(tài)信息;

34、結(jié)合預(yù)調(diào)光照需求和預(yù)調(diào)色溫需求,通過公式:

35、

36、生成燈光調(diào)節(jié)指令,并結(jié)合場所活動性質(zhì),對所述燈光調(diào)節(jié)指令進行優(yōu)化調(diào)整,采用公式:

37、

38、得到調(diào)整后照明參數(shù),其中,為燈光調(diào)節(jié)指令,為調(diào)整后照明參數(shù),是根據(jù)活動性質(zhì)調(diào)整燈光參數(shù)的函數(shù),表示調(diào)整后的色溫,代表預(yù)調(diào)光照需求。

39、作為本發(fā)明的進一步方案,所述初步照明輸出的獲取步驟具體為:

40、從所述調(diào)整后照明參數(shù)中接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括亮度和色溫的設(shè)定值,對led燈珠的亮度進行調(diào)整,根據(jù)光照需求的動態(tài)變化,使用公式:

41、

42、計算得出led亮度調(diào)節(jié)值,其中,表示從調(diào)整后照明參數(shù)中接收的數(shù)據(jù),是根據(jù)活動性質(zhì)調(diào)整的亮度比例,代表與當(dāng)前活動類型關(guān)聯(lián)的亮度調(diào)整系數(shù),是led亮度調(diào)節(jié)值;

43、分析所述led亮度調(diào)節(jié)值中的色溫要求,采用色溫調(diào)整公式:

44、

45、計算獲取色溫調(diào)節(jié)結(jié)果,其中,和分別為最大和最小色溫值,是色溫調(diào)節(jié)的縮放因子,代表空間動態(tài)信息,為色溫調(diào)節(jié)結(jié)果;

46、將所述色溫調(diào)節(jié)結(jié)果和led亮度調(diào)節(jié)值結(jié)合,執(zhí)行燈光的調(diào)節(jié),使用公式:

47、

48、得到初步照明輸出,其中,是初步照明輸出,為色溫調(diào)節(jié)結(jié)果,是led亮度調(diào)節(jié)值。

49、作為本發(fā)明的進一步方案,所述最優(yōu)光源輸出配比的獲取步驟具體為:

50、分析從所述初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括亮度和色溫兩個核心指標(biāo),利用亮度指標(biāo),應(yīng)用公式:

51、

52、計算獲取匹配環(huán)境的亮度配比,其中,代表從初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù),表示亮度需求量化系數(shù),和分別代表環(huán)境補償和場合調(diào)節(jié)的系數(shù),是匹配環(huán)境的亮度配比;

53、對所述匹配環(huán)境的亮度配比中的色溫信息進行分析,采用公式:

54、

55、計算獲取最優(yōu)色溫配比,其中,和分別是最高和最低色溫限制值,是色溫調(diào)節(jié)的縮放因子,是色溫調(diào)節(jié)的響應(yīng)因子,代表環(huán)境動態(tài)指數(shù),是固定的色溫調(diào)整增量,代表從初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù),表示最優(yōu)色溫配比;

56、將最優(yōu)色溫配比和匹配環(huán)境的亮度配比值結(jié)合,使用公式:

57、

58、得到最優(yōu)光源輸出配比,其中,是匹配環(huán)境的亮度配比值,表示最優(yōu)色溫配比,表示最優(yōu)光源輸出配比,是歸一化因子。

59、作為本發(fā)明的進一步方案,所述光照效果分析結(jié)果的獲取步驟具體為:

60、基于所述最優(yōu)光源輸出配比中的數(shù)據(jù),同步獲取實時照明效果,并計算兩者之間的差異值,使用公式:

61、

62、生成光源輸出效果與理想差異值,其中,是最優(yōu)光源輸出配比,是當(dāng)前環(huán)境中的實時照明效果,是光源輸出效果與理想差異值;

63、利用所述光源輸出效果與理想差異值,采用指數(shù)響應(yīng)函數(shù)評估照明效果的適應(yīng)性,應(yīng)用公式:

64、

65、得到照明適應(yīng)性指數(shù)評分,其中,是光源輸出效果與理想差異值,表示照明適應(yīng)性指數(shù)評分;

66、結(jié)合所述照明適應(yīng)性指數(shù)評分和環(huán)境效率的評估,采用公式:

67、

68、使用調(diào)和平均的變體平衡適應(yīng)性與效率的權(quán)重,得到光照效果分析結(jié)果,其中,表示照明適應(yīng)性指數(shù)評分,是環(huán)境效率的評估,為光照效果分析結(jié)果。

69、作為本發(fā)明的進一步方案,所述led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果的獲取步驟具體為:

70、基于所述光照效果分析結(jié)果,確定新的亮度輸出目標(biāo),計算新的目標(biāo)亮度,通過公式:

71、

72、獲取調(diào)整后的亮度目標(biāo),其中,是光照效果評估得分,代表最大亮度能力,是新引入的調(diào)節(jié)因子,是調(diào)整后的亮度目標(biāo);

73、根據(jù)所述調(diào)整后的亮度目標(biāo),結(jié)合環(huán)境光反饋和用戶偏好,計算新的色溫輸出,使用公式:

74、

75、得到色溫調(diào)整后的輸出值,其中,表示環(huán)境光反饋,表示用戶設(shè)置的偏好,用于調(diào)節(jié)色溫輸出的適應(yīng)性,是色溫調(diào)整后的輸出值,是調(diào)整后的亮度目標(biāo);

76、結(jié)合所述色溫調(diào)整后的輸出值和調(diào)整后的亮度目標(biāo),更新led燈珠的調(diào)光狀態(tài),采用公式:

77、

78、生成led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果,其中是調(diào)整后的亮度目標(biāo),是色溫調(diào)整后的輸出值,和是調(diào)節(jié)色溫和亮度的復(fù)合調(diào)節(jié)系數(shù),表示led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果。

79、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于:

80、本發(fā)明中,通過實時監(jiān)測室內(nèi)光線強度和人員活動,并整合信息以制定燈光調(diào)節(jié)指令,顯著提升照明系統(tǒng)的適應(yīng)性和效率,通過綜合分析實時環(huán)境數(shù)據(jù)和人員分布,使光照調(diào)整更加精確。這種動態(tài)調(diào)整機制不僅根據(jù)實時數(shù)據(jù)預(yù)測照明需求,還參照未來變化趨勢,從而減少能源浪費并提高用戶舒適度。例如,如果系統(tǒng)檢測到某區(qū)域長時間無人活動,即便在白天,也可自動減少該區(qū)域的照明強度,從而節(jié)省能源,系統(tǒng)通過對比實時照明效果與最優(yōu)光源輸出配比,調(diào)整燈光響應(yīng)策略,使光源配置始終保持最佳狀態(tài),確保光照效率最大化,進一步減少能源消耗。

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