CN110769553A - 一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，包括：光度传感器，收集工作面每分钟的水平照度，同时监测灯的状态；人体感应传感器，收集每分钟的人员在室情况；LED灯及开关，用于提供照明及控制LED灯的开关；窗帘，适当天气，开闭改变室内光照强度；室外光照传感器，收集室外照度，并生成探测反馈信号；控制模块，与光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器连接且用于接收反馈信号。基于人员对光环境的生理和心理需求，研究和定量分析人员的行为模式，实现个性化和自适应的照明控制，在满足人员使用需求，并充分利用天然采光，实现照明节能60％以上的目标。
Description
技术领域
本发明涉及照明控制技术领域，特别涉及一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法。
背景技术
照明控制是调节室内光环境的重要手段，合理的照明控制措施具有显著的节能潜力，对于照明节能意义重大。传统的照明控制分为两大类：手动控制和自动控制。手动控制即完全依靠人去开关灯来实现对光环境的调节，目前使用较为普遍。自动控制系统则包括控制管理设备、输入设备、输出设备和通信网络等,并利用人员感应探头、光感探头和时间控制器等传感器，实现自动控制，光感开关、光感调光、人体感应开关以及时间控制等是较为常用的控制策略。相关研究表明，采用合理的手动调光控制，可实现节能7％～25％；采用人体感应控制，可实现节能20％～40％；而采用与天然采光结合的调光控制，可实现节能25％～60％。在新修订的《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中，也重点突出了关于照明控制的条文，作为照明节能的重要技术措施。
然而，这两种控制都存在不足之处，手动控制完全依赖于人的自我感觉，人有时会忘了关灯，在多人办公室中，更是只有少数人会主动关灯或打开窗帘，导致不节能；而自动控制则依赖于经验设置的参数，往往不能满足使用者的需求，甚至发生冲突，特别是对于多人办公室更是如此，一些工程中还出现了自动控制被禁用的情况。
经过多年的发展，照明系统已发展成为包括灯具、网络、传感器、软件或其它元件间连接件和通讯的复杂系统，现有的照明控制系统主要是集中式的系统，控制协议则采用了两线式、三线相控制、0-10V、数字式、DMX512等方式，技术协议和标准相对成熟和统一。随着无线技术的应用，无线控制和分布式的系统成为新的技术发展趋势。
智能照明系统是未来的发展方向。智能照明系统在国外已相当普及，从智能照明的使用率来看，在美国占约70％，在欧洲占约45％，在日韩占约15-20％。我国的智能照明控制系统仍处于起步阶段，智能照明的使用率不足1％。特别是对于公共机构而言，智能照明系统的应用较少，制约其发展和应用的其中一个重要因素就是，系统的可调节能力和适应性差，用户使用不便，舒适性和满意度不高。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，基于人员对光环境的生理和心理需求，研究和定量分析人员的行为模式，实现个性化和自适应的照明控制，在满足人员使用需求，并充分利用天然采光，实现照明节能60％以上的目标。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，包括：
光度传感器，收集工作面每分钟的水平照度，同时监测灯的状态；
人体感应传感器，收集每分钟的人员在室情况；
LED灯及开关，用于提供照明及控制LED灯的开关；
窗帘，适当天气，开闭改变室内光照强度；
室外光照传感器，收集室外照度，并生成探测反馈信号；
控制模块，与光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器连接且用于接收反馈信号；
所述光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器与控制模块相连,无线或有线方式均可。
进一步，若外侧照度过高，手动将窗帘关闭或提高LED灯照明水平；若室外采光条件合适，手动窗帘开启，可充分利用天然光，降低或关闭人工照明，实现节能；利用光度传感器探测工作面照度，当照度不足时开启全部或部分人工照明，保证工作面照度不低于设计值，以保护使用者视力健康。
进一步，所述控制模块通过无线信号连接的移动控制终端。
进一步，当人员一直在室内时，停留时间大于30min，室内照度由于过高，自动控制关灯或调光后，未立即开灯，且前一时刻的照度值低于当前阈值时，则将该时刻的照度值记录为E50，将上一次发生该情况的照度值记录为E25，再前一次的照度值记录为E15，再前一次的照度值记录为E10，则新的阈值为Eup＝0.5*E50+0.25*E25+0.15*E15+0.1*E10，E50到E10的历史数据累计不超过一周，初始阈值为设计标准值与人工照明照度值之和，当上述4个照度值有不存在的情况时，用前一阈值或初始阈值替换。
进一步，控制方法包括以下步骤：
(1)生成LED灯关灯、调光及窗帘开启指令；
(2)控制模块根据当前设置区域的光度传感器生成光线强度监测反馈信号，并根据阈值进行关灯或者调光，使得照度与阈值接近，并能充分利用天然采光；
(3)光度传感器按周期定时收集对应LED灯所设置环境位置的光度并生成光度监测反馈信号，控制模块接收照度监测反馈信号后，根据实时数据动态调整关灯的照度阈值；
(4)控制模块读取室外光照传感器生成的探测反馈信号,当检测到室外无直射日光时，如当前窗帘关闭，则开启窗帘，同时控制模块根据阈值，进行关灯或者调光，并监测光度传感器数据。
本发明的有益效果为：
对于可调光的灯具，当人员感觉不够亮即照度不足时，可手动调亮即增加灯具光输出；而当房间内由于天然采光充足，照度提高时，人员不能及时反应，故当照度达到阈值时，自动调低灯具光输出直至关闭，实现节能，光度传感器的历史监测数据，对阈值进行自适应调节，而考虑到采用手动开灯的方式，不设置开灯的最低设定值。由于人眼不能准确感知照明的绝对数值，利用光感探头探测工作面照度，当照度不足时开启全部或部分人工照明，保证工作面照度不低于设计值，以保护使用者视力健康。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明手动开、调光控制的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图2所示，一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，包括：
光度传感器，收集工作面每分钟的水平照度，同时监测灯的状态；
人体感应传感器，收集每分钟的人员在室情况；
LED灯及开关，用于提供照明及控制LED灯的开关；
窗帘，适当天气，开闭改变室内光照强度；
室外光照传感器，收集室外照度，并生成探测反馈信号；
控制模块，与光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器连接且用于接收反馈信号；
所述光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器与控制模块相连,无线或有线方式均可。
若外侧照度过高，手动将窗帘关闭或提高LED灯照明水平；若室外采光条件合适，手动窗帘开启，可充分利用天然光，降低或关闭人工照明，实现节能；利用光度传感器探测工作面照度，当照度不足时开启全部或部分人工照明，保证工作面照度不低于设计值，以保护使用者视力健康。所述控制模块通过无线信号连接的移动控制终端。
当人员一直在室内时，停留时间大于30min，室内照度由于过高，自动控制关灯或调光后，未立即开灯，且前一时刻的照度值低于当前阈值时，则将该时刻的照度值记录为E50，将上一次发生该情况的照度值记录为E25，再前一次的照度值记录为E15，再前一次的照度值记录为E10，则新的阈值为Eup＝0.5*E50+0.25*E25+0.15*E15+0.1*E10，E50到E10的历史数据累计不超过一周，初始阈值为设计标准值与人工照明照度值之和，当上述4个照度值有不存在的情况时，用前一阈值或初始阈值替换。
控制方法包括以下步骤：
(1)生成LED灯关灯、调光及窗帘开启指令；
(2)控制模块根据当前设置区域的光度传感器生成光线强度监测反馈信号，并根据阈值进行关灯或者调光，使得照度与阈值接近，并能充分利用天然采光；
(3)光度传感器按周期定时收集对应LED灯所设置环境位置的光度并生成光度监测反馈信号，控制模块接收照度监测反馈信号后，根据实时数据动态调整关灯的照度阈值；
(4)控制模块读取室外光照传感器生成的探测反馈信号,当检测到室外无直射日光时，如当前窗帘关闭，则开启窗帘，同时控制模块根据阈值，进行关灯或者调光，并监测光度传感器数据。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，其特征在于，包括：
光度传感器，收集工作面每分钟的水平照度，同时监测灯的状态；
人体感应传感器，收集每分钟的人员在室情况；
LED灯及开关，用于提供照明及控制LED灯的开关；
窗帘，适当天气，开闭改变室内光照强度；
室外光照传感器，收集室外照度，并生成探测反馈信号；
控制模块，与光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器连接且用于接收反馈信号；
所述光度传感器、人体感应传感器、LED灯、开关、室外光照传感器与控制模块相连,无线或有线方式均可。
2.根据权利要求1所述的一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，其特征在于：若外侧照度过高，手动将窗帘关闭或提高LED灯照明水平；若室外采光条件合适，手动窗帘开启，可充分利用天然光，降低或关闭人工照明，实现节能；利用光度传感器探测工作面照度，当照度不足时开启全部或部分人工照明，保证工作面照度不低于设计值，以保护使用者视力健康。
3.根据权利要求1所述的一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，其特征在于：所述控制模块通过无线信号连接的移动控制终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，其特征在于：当人员一直在室内时，停留时间大于30min，室内照度由于过高，自动控制关灯或调光后，未立即开灯，且前一时刻的照度值低于当前阈值时，则将该时刻的照度值记录为E50，将上一次发生该情况的照度值记录为E25，再前一次的照度值记录为E15，再前一次的照度值记录为E10，则新的阈值为Eup＝0.5*E50+0.25*E25+0.15*E15+0.1*E10，E50到E10的历史数据累计不超过一周，初始阈值为设计标准值与人工照明照度值之和，当上述4个照度值有不存在的情况时，用前一阈值或初始阈值替换。
5.根据权利要求4所述的一种基于人行为模式的自适应智能照明控制方法，其特征在于：控制方法包括以下步骤：
(1)生成LED灯关灯、调光及窗帘开启指令；
(2)控制模块根据当前设置区域的光度传感器生成光线强度监测反馈信号，并根据阈值进行关灯或者调光，使得照度与阈值接近，并能充分利用天然采光；
(3)光度传感器按周期定时收集对应LED灯所设置环境位置的光度并生成光度监测反馈信号，控制模块接收照度监测反馈信号后，根据实时数据动态调整关灯的照度阈值；
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112074057A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-11 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 一种灯具的控制方法及其相关设备 |
| CN113382497A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-10 | 陕西科技大学 | 一种室内照明的节能控制系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203287726U (zh) * | 2013-06-06 | 2013-11-13 | 上海鸿维物联网技术工程有限公司 | 一种基于物联网的室内光线调节系统 |
| CN105246204A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 桂林市腾瑞电子科技有限公司 | 一种教室灯光管理系统 |
| CN106132044A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 瞬联软件科技（北京）有限公司 | 室内照明智能控制系统及控制方法 |
| CN106304541A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-04 | 桂林信通科技有限公司 | 一种智能室内灯光调控系统及方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203287726U (zh) * | 2013-06-06 | 2013-11-13 | 上海鸿维物联网技术工程有限公司 | 一种基于物联网的室内光线调节系统 |
| CN105246204A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 桂林市腾瑞电子科技有限公司 | 一种教室灯光管理系统 |
| CN106132044A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 瞬联软件科技（北京）有限公司 | 室内照明智能控制系统及控制方法 |
| CN106304541A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-04 | 桂林信通科技有限公司 | 一种智能室内灯光调控系统及方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112074057A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-11 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 一种灯具的控制方法及其相关设备 |
| CN113382497A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-10 | 陕西科技大学 | 一种室内照明的节能控制系统及方法 |
| CN113382497B (zh) * | 2021-06-23 | 2024-02-20 | 陕西科技大学 | 一种室内照明的节能控制系统及方法 |
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