CN106332371A - 一种可调恒定照度房间控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调恒定照度房间控制系统及其方法，包括主控制系统，所述主控制系统分别与光照度传感器、液晶玻璃墙、照明灯、键盘、显示屏以及电源连接；所述主控制系统根据接收到光照度传感器的信号控制液晶玻璃墙和照明灯，保持房间内照度恒定；所述光照度传感器安装于房间内部，采集室内光照强度值；所述液晶玻璃墙与所述主控制系统之间设置电位器，所述电位器与所述电源连接，所述电位器用于根据接收到主控制系统的控制信号调节所述电源输送至液晶玻璃墙的电压；所述照明灯根据接收到主控制系统的控制信号调节自身亮度；所述键盘用于输入设定的室内照度值，所述显示屏用于显示设定的室内照度值与室内等效照度。本发明结构简单，节能环保。

Description

一种可调恒定照度房间控制系统及其方法

技术领域

本发明属于室内环境控制的技术领域，尤其涉及一种可调恒定照度房间控制系统及其方法。

背景技术

为获得房间内的可调恒定照度，现有技术一般包括：采用无窗户设计，调节室内照明获得预期照度；采用有窗户设计，调节电动窗帘获得房间内恒定照度。但是这种房间内采用无窗户的设置，仅采用室内照明调节房间内照度恒定的控制方式不能利用太阳光而达到节能的目的。如果采用有窗户的房间，则可能因为窗户过大、阳光过强而无法获得低恒定照度的房间。如果采用电动窗帘来调节阳光的大小，其缺点是：一、可靠性差，二、使得照度不均匀，三、使空间变小，四、时间久了电动窗帘易脏易坏，五、有机械噪声等。

发明内容

本发明为了解决上述问题，克服现有室内照度调节中无法同时保障室内照度恒定可调与节约能源、静音耐用的问题，提供一种可调恒定照度房间控制系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可调恒定照度房间控制系统，包括主控制系统，所述主控制系统分别与光照度传感器、液晶玻璃墙、照明灯、键盘、显示屏以及电源连接；

所述主控制系统根据接收到光照度传感器的信号控制所述液晶玻璃墙和照明灯；

所述光照度传感器安装于房间内部，用于采集房间室内光照强度值；

所述液晶玻璃墙与所述主控制系统之间设置电位器，所述电位器与所述电源连接，所述电位器用于根据接收到主控制系统的控制信号调节所述电源输送至所述液晶玻璃墙的电压；

所述照明灯根据接收到主控制系统的控制信号调节自身亮度；

所述键盘用于输入设定的室内照度值，所述显示屏用于显示设定的室内照度值与室内等效照度；

所述电源为整个系统供电。

进一步的，所述液晶玻璃墙是根据用户的实际需要的尺寸制作的液晶玻璃，加到液晶玻璃上的电压调节液晶玻璃的透光率，所述透光率为0％-40％。

进一步的，所述光照度传感器根据房间大小设置一个或多个，多个光照度传感器均匀设置于房间内部不同位置。

进一步的，所述照明灯采用LED照明灯，所述LED照明灯可根据接收到主控制系统的控制信号调节自身亮度。所述LED照明灯的个数与最大亮度值根据房间的大小来决定。

进一步的，所述主控制系统包括控制器、输入接口电路与输出接口电路，所述控制器分别与所述输入接口电路以及输出接口电路连接；所述输入接口电路与所述光照度传感器连接，所述输出接口电路分别与所述电位器与所述照明灯连接。

进一步的，所述键盘采用播码盘开关或按键开关。

一种可调恒定照度房间控制系统的控制方法，具体步骤如下：

(1)：通过键盘将设定的室内照度值Ls输入到主控制系统，通过光传感器采集室内的光照强度；

(2)：主控制系统根据光传感器的采集值计算室内等效照度Le，并且将接收到的设定的室内照度值Ls与计算后的室内等效照度Le进行比较，根据比较值控制照明灯与液晶玻璃墙：若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围外，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙调整亮度；若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围内，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙保持亮度；

(3)：通过光传感器采集调节后的室内光照强度，返回步骤(2)。

进一步的，所述步骤(2)的具体步骤如下：

(2-1)：如果Le—Ls>e，判断照明灯的亮度大小，若照明灯的亮度不为零，则减少照明灯的一个亮度等级；若室内照明灯的亮度为零，则减少液晶玻璃墙的一个透光率等级；

(2-2)：如果Le—Ls<—e，判断液晶玻璃墙的透光率大小，若液晶玻璃墙的透光率不为最大值，则增加液晶玻璃墙的一个透光率等级；若液晶玻璃墙的透光率为最大值，则增加照明灯的一个亮度等级；

(2-3)：如果e>Le—Ls>—e，则保持液晶玻璃墙的透光率和室内照明灯的亮度不变。

其中e合理的误差值，具体为一个较小的照度值，如3lux或5lux等。

本发明的有益效果：

1.本发明提供了一种可调恒定照度房间及其控制系统，通过液晶玻璃墙利用太阳光结合照明灯调节室内照度，能够维持房间内光照强度的恒定，在房间内光照强度需要改变时，主控制系统控制改变液晶玻璃墙透光率以及照明灯的亮度，调节室内照度至要求值时维持恒定。

2.本发明结构简单，易安装，具备节能环保的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的方法流程图；

其中，1-主控制系统，2-光照度传感器，3-液晶玻璃墙，4-照明灯，5-键盘，6-显示屏，7-电源，8-电位器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种可调恒定照度房间控制系统，包括主控制系统1，所述主控制系统1分别与光照度传感器2、液晶玻璃墙3、照明灯4、键盘5、显示屏6以及电源7连接；

所述主控制系统1根据接收到光照度传感器2的信号控制所述液晶玻璃墙3和照明灯4。

所述光照度传感器2安装于房间内部，用于采集房间室内光照强度值；所述光照度传感器2根据房间大小设置一个或多个，多个光照度传感器均匀设置于房间内部不同位置。假设n个光照度传感器2采集的光照强度分别为L1、L2、...、Ln，光照度传感器2将采集到的L1、L2、...、Ln传输至主控制系统1，主控制系统1对接收到的L1、L2、...、Ln进行运算，得到室内等效照度，室内等效照度Le＝a1×L1+a2×L2+...+an×Ln，其中a1+a2+...+an＝1，a1、a2...an为室内等效照度权重，如果室内等效照度权重均匀，则a1＝a2＝...＝an＝1/n。

所述液晶玻璃墙3与所述主控制系统1之间设置电位器8，所述电位器8与所述电源7连接，所述电位器8用于根据接收到主控制系统1的控制信号调节所述电源7输送至所述液晶玻璃墙3的电压；所述液晶玻璃墙3是根据用户的实际需要的尺寸制作的液晶玻璃，加到液晶玻璃上的电压调节液晶玻璃的透光率，液晶玻璃在正常情况下是不透明的，透光率为0％，只有在一定的电压作用下才能从不透明变为透明，其透光率达到最大值40％，所述透光率为0％-40％。40％的透光率相当于打开窗帘，0％的透光率即不透光相当于闭合窗帘。主控制系统1控制液晶玻璃的透光和不透光，以及调节透光率，并且可以停留在某个透光率值上。

所述照明灯4根据接收到主控制系统1的控制信号调节自身亮度；所述照明灯4采用LED照明灯，所述LED照明灯可根据接收到主控制系统1的控制信号调节自身亮度。所述LED照明灯的个数与最大亮度值根据房间的大小来决定。

所述键盘5用于输入设定的室内照度值Ls，并且将设定的室内照度值Ls传输至主控制系统1，所述键盘采用播码盘开关或按键开关；所述显示屏6用于显示设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le。

所述电源7为整个系统供电。

所述主控制系统1包括控制器、输入接口电路与输出接口电路，所述控制器分别与所述输入接口电路以及输出接口电路连接；所述输入接口电路与所述光照度传感器连接，所述输出接口电路分别与所述电位器与所述照明灯连接。在本实施例中，所述控制器采用89C51单片机，所述控制器还可采用别的型号单片机或PLC控制器等，这里对控制器类型不做限制。所述主控制系统1根据设定的室内照度Ls和室内等效照度Le来控制液晶玻璃墙1和室内照明灯2。

一种可调恒定照度房间控制系统的控制方法，如图2所示，具体步骤如下：

(1)：通过键盘5将设定的室内照度值Ls输入到主控制系统1，通过光传感器2采集室内的光照强度；

(2)：主控制系统根据光传感器的采集值计算室内等效照度Le，并且将接收到的设定的室内照度值Ls与计算后的室内等效照度Le进行比较，根据比较值控制照明灯与液晶玻璃墙：若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围外，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙调整亮度；若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围内，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙保持亮度；

(3)：通过光传感器采集调节后的室内光照强度，返回步骤(2)。

进一步的，所述步骤(2)的具体步骤如下：

(2-1)：如果Le—Ls>e，判断照明灯的亮度大小，若照明灯的亮度不为零，即照明灯的控制电压不为零时，则减少照明灯一个亮度等级；若室内照明灯的亮度为零，即照明灯的控制电压为零时，则减少液晶玻璃墙的一个透光率等级；

(2-2)：如果Le—Ls<—e，判断液晶玻璃墙的透光率大小，若液晶玻璃墙的透光率不为最大值，即液晶玻璃墙的控制电压不为最大值时，则增加液晶玻璃墙的一个透光率等级；若液晶玻璃墙的透光率为最大值，即液晶玻璃墙的控制电压为最大值时，则增加照明灯的一个亮度等级；

(2-3)：如果e>Le—Ls>—e，则保持液晶玻璃墙的透光率和室内照明灯的亮度不变。

其中e合理的误差值，具体为一个较小的照度值，如3lux或5lux等。

所述照明灯4采用LED照明灯，LED照明灯可逐级调节亮度，所述液晶玻璃墙的透光率从0％-40％，一个透光率等级为1％。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种可调恒定照度房间控制系统，包括主控制系统，其特征是：所述主控制系统分别与光照度传感器、液晶玻璃墙、照明灯、键盘、显示屏以及电源连接；

所述主控制系统根据接收到光照度传感器的信号控制所述液晶玻璃墙和照明灯；

所述光照度传感器安装于房间内部，用于采集房间室内光照强度值；

所述液晶玻璃墙与所述主控制系统之间设置电位器，所述电位器与所述电源连接，所述电位器用于根据接收到主控制系统的控制信号调节所述电源输送至所述液晶玻璃墙的电压；

所述照明灯根据接收到主控制系统的控制信号调节自身亮度；

所述键盘用于输入设定的室内照度值，所述显示屏用于显示设定的室内照度值与室内等效照度；

所述电源为整个系统供电。

2.如权利要求1所述的一种可调恒定照度房间控制系统，其特征是：所述液晶玻璃墙是根据用户的实际需要的尺寸制作的液晶玻璃，加到液晶玻璃上的电压调节液晶玻璃的透光率，所述透光率为0％-40％。

3.如权利要求1所述的一种可调恒定照度房间控制系统，其特征是：所述光照度传感器根据房间大小设置一个或多个，多个光照度传感器均匀设置于房间内部不同位置。

4.如权利要求1所述的一种可调恒定照度房间控制系统，其特征是：所述照明灯采用LED照明灯，所述LED照明灯可根据接收到主控制系统的控制信号调节自身亮度；所述LED照明灯的个数与最大亮度值根据房间的大小来决定。

5.如权利要求1所述的一种可调恒定照度房间控制系统，其特征是：所述主控制系统包括控制器、输入接口电路与输出接口电路，所述控制器分别与所述输入接口电路以及输出接口电路连接；所述输入接口电路与所述光照度传感器连接，所述输出接口电路分别与所述电位器与所述照明灯连接。

6.如权利要求1所述的一种可调恒定照度房间控制系统，其特征是：所述键盘采用播码盘开关或按键开关。

7.如权利要求1-6任一所述的一种可调恒定照度房间控制系统的控制方法，其特征是：具体步骤如下：

(1)：通过键盘将设定的室内照度值Ls输入到主控制系统，通过光传感器采集室内的光照强度；

(2)：主控制系统根据光传感器的采集值计算室内等效照度Le，并且将接收到的设定的室内照度值Ls与计算后的室内等效照度Le进行比较，根据比较值控制照明灯与液晶玻璃墙：若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围外，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙调整亮度；若设定的室内照度值Ls与室内等效照度Le的差值的绝对值在合理的误差范围内，主控制系统控制照明灯与液晶玻璃墙保持亮度；

(3)：通过光传感器采集调节后的室内光照强度，返回步骤(2)。

8.如权利要求7所述的一种可调恒定照度房间控制系统的控制方法，其特征是：所述步骤(2)的具体步骤如下：

(2-1)：如果Le—Ls>e，判断照明灯的亮度大小，若照明灯的亮度不为零，则减少照明灯的一个亮度等级；若室内照明灯的亮度为零，则减少液晶玻璃墙的一个透光率等级；

(2-2)：如果Le—Ls<—e，判断液晶玻璃墙的透光率大小，若液晶玻璃墙的透光率不为最大值，则增加液晶玻璃墙的一个透光率等级；若液晶玻璃墙的透光率为最大值，则增加照明灯的一个亮度等级；

(2-3)：如果e>Le—Ls>—e，则保持液晶玻璃墙的透光率和室内照明灯的亮度不变。