CN111059514A - 一种500w光源、控制系统及控制方法 - Google Patents

一种500w光源、控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于照明芯片技术领域，公开了一种500w光源、控制系统及控制方法，在散热通道中安装有温度传感器和散热扇，利用相应的散热扇进行散热；同时利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小；通过按键输入相应的控制命令，利用光源的驱动控制模块实现光源的调色和调温；通过红外传感器，检测是否有行人，利用电磁控制开关实现光源的开关；通过红铜散热板和散热孔将热量疏散至外界环境中。本发明对LED灯珠进行合理布局，扩大了相邻LED灯珠间的有效散热面积，并结合覆晶焊封装散热通道、导热硅脂和红外散热板对热量进行传导、疏散，为灯板提供了更好的安全防护，同时降低了线路损害。

Description

一种500w光源、控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于照明芯片技术领域，尤其涉及一种500w光源、控制系统及控制方法。
背景技术
LED是一种半导体组件，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，日常使用的LED光源灯功率比较小，无法满足工矿灯、防爆灯等照明强度较大的设备使用。传统的大功率灯源散热性能较差，导致光源寿命缩短，且光源布局比较密集，增加了散热负担，因此设计一种有效散热的集成光源进行大功率照明是很有必要的。
综上所述，现有技术存在的问题是：
传统的大功率灯源散热性能较差，导致光源寿命缩短，且光源布局比较密集，增加了散热负担，因此设计一种有效散热的集成光源进行大功率照明是很有必要的。
现有技术，对于电路中电流的大小、光源的调色和调温性能效果差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种500w光源、控制系统及控制方法。
本发明是这样实现的，一种500W光源的控制方法，包括以下步骤：
步骤一，25个20w的LED灯珠按照设布局进行串联构成灯板，灯板通过透明硅胶封装在支架上，每个LED灯珠通过导热硅脂将散发的热量传至LED铝基板，LED铝基板与红铜散热板之间为覆晶焊封装散热通道，热量通过覆晶焊封装散热通道进行散热；
步骤二，在散热通道中安装有温度传感器和散热扇，当温度过高时，利用相应的散热扇进行散热；同时利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小，电路的开关状态函数分别为Sa、Sb、Sc，电路的正常电流开关器件开通以1表示，异常电流开关器件开通以0表示，两电平共产生8种开关状态，对开关状态进行αβ变换表示为矢量形式Sn，n＝0～ 7，由8种开关状态得到电路可输出的8个电流矢量In，n＝0～7；
由三相待补偿电流iha、ihb、ihc得待补偿电流矢量ih，由三相电路电流ea、 eb、ec得电路电流矢量e，由电路输出的三相补偿电流ica、icb、icc得补偿电流矢量ic；
根据电路电流矢量e以及待补偿电流矢量ih，计算每个采样周期内电路需要的直流侧电流并提取在一个工频周期内的幅值，得到直流侧电流参考值然后将直流侧电流实际值Idc与直流侧电流参考值之间的误差经比例放大后乘以电路电流矢量e，再与待补偿电流矢量ih叠加，作为补偿电流参考值i*；
根据电路电流矢量e、补偿电流矢量ic以及直流侧电流实际值Idc，计算8 个开关状态Sn分别作用下电路可输出的补偿电流预测值；
根据价值函数，在8个开关状态Sn中，选择使补偿电流预测值与补偿电流参考值i*最接近的开关状态，控制电流模块向电路注入补偿电流，使电源只输出基波电流或基波有功电流，实现动态补偿；动态补偿的电流信号通过信号线连接电路监控模块，实现实时监控；同时通过负载的电流前馈，对控制电流模块的电流进行扰动，将扰动作为控制信号来控制控制电流模块的输出；使控制电流模块的输出电流持续受到重复的微小的扰动，公共连接点的电流变化就会积累，当电流超出了检测的阈值的时候，检测到异常电流的发生，切断电源，保护电路；
步骤三，通过光照强度传感器检测光源的强度，通过按键输入相应的控制命令，利用光源的驱动控制模块实现光源的调色和调温；通过红外传感器，检测是否有行人，利用电磁控制开关实现光源的开关；
步骤四，当出现检测数据大于设定的数值时，利用报警器进行报警；同时通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端；
步骤五，通过氮化铝陶瓷基板将热量传至红铜散热板，由红铜散热板和散热孔将热量疏散至外界环境中。
进一步，步骤二，所述电路监控模块实现实时监控的方法包括：对根据电流轨迹空间密度将电流轨迹划分成若干电流轨迹段；通过计算各电流轨迹段在空间、时间、速度和方向上的距离来判断电流轨迹段间的相似度；将第一次聚类结果中的非显著簇有条件地并入邻近的显著簇，以体现出具备全局重要性的路径分布形态；
具体步骤为：
步骤1，概念和定义
电流轨迹：电流轨迹TRi定义：TRi＝{p1,p2,…,pk}，其中pk＝{xk,yk,tk}，分别代表该点的二维空间坐标和采用时间；
电流轨迹段：为电流轨迹TRi内连续的部分三维点集，如：SubTrajectorys＝{p1,…,pk}(1≤s≤k)，k为该电流轨迹段所属电流轨迹的采样点总数；
步骤2，电流轨迹时空聚类：电流轨迹段之间的相似性计算；
步骤3，利用电流轨迹段相似性公式，设聚类簇C中包含的电流轨迹数目为簇基数ncb，簇基数nb与该聚类中电流轨迹段数目nc之比为簇显著度ncs，给定阈值τ和γ，进行如下定义。
进一步，步骤1中，计算最长公共子序列并转化为LCSS距离衡量电流轨迹间的相似程度，LCSS的计算一般通过递归方式：
Figure RE-GDA0002407409560000031
式中：LCSS(R,S)表示时空电流轨迹R与S间的LCSS长度，δ和ψ分别表示x轴和y轴上的相似阈值；
电流轨迹段速度：电流轨迹段的速度通过该电流轨迹段所有采用点中的最小速度、最大速度和平均速度来衡量：
Figure RE-GDA0002407409560000041
其中，ωm+ωa≤1，vmin为电流轨迹段中速度最低值，vmax为电流轨迹段中速度最高值，i和j分别为该电流轨迹段采样点的下标，对于一条电流轨迹段多个采样点，速度都是不相同的，将具有相似速度结构的电流轨迹段聚集在一块；
电流轨迹段方向：为电流轨迹段始末采样点之间形成的角度，也称运动方向角：
Figure RE-GDA0002407409560000042
其中，(xs,ys)电流轨迹段起点，(xe,ye)为电流轨迹段终点；
ξ邻域Nξ(Li)：对于电流轨迹段Li，给定邻近阈值ξ，如果存在电流轨迹段Lj，满足Nξ(Li)＝{Li∈D|d(Li,Lj)≤λ,i≠j}，其中，D为所有电流轨迹段数据集合，d(Li,Lj)为两电流轨迹段的距离，电流轨迹段领域用以在DBSCAN电流轨迹密度聚类中，判断每个电流轨迹段的当前空间密度，进而将空间密度较大的电流轨迹段聚为同一组；
断点：假设存在一电流轨迹段，位于该电流轨迹段上的任何两点之间的距离不超过阈值ε，并且这段子电流轨迹的采样点数s大于阈值Ε，则将这段子电流轨迹中的第1和最后1个采样点设置为断点，同时将位于该段子电流轨迹上其余的点删除，这实际上表示如果某电流轨迹段在空间上的密度和采用点数量达到一定程度，即可认为该电流轨迹段包含了断点，显然，如果一条电流轨迹上有2×t个断点，则该电流轨迹被分割为t+1个电流轨迹段；当横坐标差小于δ且纵坐标差小于ψ时，认为记录点相似，LCSS值加1，当电流轨迹记录点数都为0时，LCSS(R,S)为0；若记录点个数不为0，则用递归的方式判断共有子序列长度的最大值，用LCSS计算电流轨迹段的空间和时间相似性；
步骤2具体包括：空间相似性spatialSIM、时间相似性tempoSIM、方向相似性OrientSIM和速度相似性IelocitySIM，结合得到一个统一的表达电流轨迹段相似性公式：
subSIM＝sigmod(ωs×spatialSIM+ωt×tempoSIM+ωo×OrientSIM+ωv×velocitySIM)，
且ωs+ωt+ωo+ωv＝1
其中，sigmoid()函数为归一化公式；spatialSIM与tempoSIM基于LCSS计算获取，OrientSIM和IelocitySIM直接采用两条电流轨迹该属性的差值绝对值表示即可；
步骤3具体包括：显著簇：Cpro＝{C|C∈O∩ncb＞τ∩ncs＞γ}，其中，O为第一次聚类的结果集，即簇基数nb高于τ且簇显著度ns高于γ聚类称为显著簇；
非显著簇：
Figure RE-GDA0002407409560000051
其中，Opro为显著簇集合，即显著簇之外的聚类都为非显著簇；非显著簇的处理过程如下：
对DBSCAN聚类结果O进行判断，获取显著簇集合Opro与非显著簇集合 Ounpro；从Ounpro依次取出聚类簇Cunpro，如果Cunpro距离最近的显著簇Cpro的阈值小于μ，则将Cunpro归并到Cpro，否则，删除Ounpro。
进一步，所述扰动的公式为：
Id＝k(Ia-Ib+Ih)；
其中:
Figure RE-GDA0002407409560000052
在式中：电流幅值扰动量为Id，系数是k，通过负载的电流幅值是Ia，正常运行时通过负载的电流峰值是Ib，周期扰动量是Ih，设置预设值为1s。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述500W光源控制方法的500W光源控制系统，所述500W光源控制系统包括：
温度检测模块，与中央控制模块连接，在散热通道中安装有温度传感器，用以检测光源散发出的热量；
电流检测模块，与中央控制模块连接，在光源连接电路上设置有电流传感器，用以检测光源通入的电流；
光照强度检测模块，与中央控制模块连接，在灯板上设置有光照强度传感器，用以检测光源的发光强度；
红外检测模块，与中央控制模块连接，在支架上通过螺栓固定有红外传感器，用以检测周围是否有行人；
中央控制模块，分别与各个模块连接，在支架上固定有控制器，用以协调各个模块的正常运行；
按键控制模块，与中央控制模块连接，通过相应的按键输入相应的命令；
报警模块，与中央控制模块连接，通过利用支架上的报警器，当出现检测数据大于设定的数值时，进行报警；
散热执行模块，与中央控制模块连接，通过利用安装在散热通道中的微型风扇，用于及时散热；
电流调节模块，与中央控制模块连接，通过利用电流调节器对输入光源中的电流进行控制，实现光源相应的亮度变化；
信号传输模块，与中央控制模块连接，通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端；
开关控制模块，与中央控制模块连接，通过利用电磁开关实现光源的通断；
发光调色模块，与中央控制模块连接，通过利用灯源发光调色电路实现灯源的调色和调温。
进一步，所述发光调色模块包括：
调光输入模块，与驱动控制模块连接，接收中央控制模块输入的调光信号，并将调光信号传输到驱动控制模块；
调色输入模块，与驱动控制模块连接，接收中央控制模块输入的调色信号，并将调色信号传输到驱动控制模块；
驱动控制模块，与各个模块连接，协调各个模块的正常运行；
低色温显示模块，与驱动控制模块连接，通过光源显示相应的低色温光线；
高色温显示模块，与驱动控制模块连接，通过光源显示相应的高色温光线。
本发明另一目的在于提供一种500w光源，所述500w光源设置有：
支架；
所述支架中间通过透明硅胶封装有灯板，所述支架底部安装有红铜散热板，所述灯板由若干个LED灯珠串联固定构成，所述LED灯珠下端固定有导热硅脂，所述导热硅脂下层固定在LED铝基板上。
进一步，所述灯板为正方形，所述灯板每行有5个20w LED灯珠，共5行；
所述灯板通电时接通恒直流电流电源，使用前留出有效散热面积，所述 LED灯珠采用无金线焊接；
所述红铜散热板上层固定有氮化铝陶瓷基板，所述红铜散热板与灯板间通过覆晶焊封装光源散热通道。
本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载实现所述500w光源控制方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的500w光源控制方法。
本发明的优点及积极效果为：
本发明对LED灯珠进行合理布局，扩大了相邻LED灯珠间的有效散热面积，并结合覆晶焊封装散热通道、导热硅脂、氮化铝陶瓷基板和红外散热板对热量进行传导、疏散，为灯板提供了更好的安全防护，同时降低了线路损害。本发明通过温度检测模块，在散热通道中安装有温度传感器，用以检测光源散发出的热量。电流检测模块在光源连接电路上设置有电流传感器，用以检测光源通入的电流；光照强度检测模块在灯板上设置有光照强度传感器，用以检测光源的发光强度；红外检测模块在支架上通过螺栓固定有红外传感器，用以检测周围是否有行人。按键控制模块通过相应的按键输入相应的命令；报警模块通过利用支架上的报警器，当出现检测数据大于设定的数值时，进行报警；散热执行模块通过利用安装在散热通道中的微型风扇，用于及时散热；电流调节模块通过利用电流调节器对输入光源中的电流进行控制，实现光源相应的亮度变化；信号传输模块通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端；开关控制模块通过利用电磁开关实现光源的通断；发光调色模块通过利用灯源发光调色电路实现灯源的调色和调温。
本发明利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小，电路的开关状态函数分别为Sa、Sb、Sc，电路的正常电流开关器件开通以1表示，异常电流开关器件开通以0表示，两电平共产生8种开关状态，对开关状态进行αβ变换表示为矢量形式Sn，n＝0～7，由8种开关状态得到电路可输出的8个电流矢量In，n＝0～7。由三相待补偿电流iha、ihb、 ihc得待补偿电流矢量ih，由三相电路电流ea、eb、ec得电路电流矢量e，由电路输出的三相补偿电流ica、icb、icc得补偿电流矢量ic。根据电路电流矢量e 以及待补偿电流矢量ih，计算每个采样周期内电路需要的直流侧电流并提取在一个工频周期内的幅值，得到直流侧电流参考值然后将直流侧电流实际值Idc 与直流侧电流参考值之间的误差经比例放大后乘以电路电流矢量e，再与待补偿电流矢量ih叠加，作为补偿电流参考值i*。根据电路电流矢量e、补偿电流矢量ic以及直流侧电流实际值Idc，计算8个开关状态Sn分别作用下电路可输出的补偿电流预测值。在8个开关状态Sn中，选择使补偿电流预测值与补偿电流参考值i*最接近的开关状态，控制电流模块向电路注入补偿电流，使电源只输出基波电流或基波有功电流，实现动态补偿；动态补偿的电流信号通过信号线连接电路监控模块，实现实时监控；同时通过负载的电流前馈，对控制电流模块的电流进行扰动，将扰动作为控制信号来控制控制电流模块的输出；使控制电流模块的输出电流持续受到重复的微小的扰动，公共连接点的电流变化就会积累，当电流超出了检测的阈值的时候，检测到异常电流的发生，切断电源，保护电路。可实现电路中的电流大小的智能控制及过电流保护。
附图说明
图1是本发明实施例提供的500w光源整体结构示意图。
图2是本发明实施例提供的LED灯珠、导热硅脂、LED铝基板结构示意图。
图3是本发明实施例提供的LED灯珠、导热硅脂和LED铝基板结构示意图。
图4是本发明实施例提供的500w光源控制系统结构示意图。
图5是本发明实施例提供的发光调色模块结构示意图。
图6是本发明实施例提供的500W光源控制控制方法流程图。
图中：1、支架；2、透明硅胶；3、灯板；4、红铜散热板；5、LED灯珠； 6、导热硅脂；7、LED铝基板；8、氮化铝陶瓷基板；9、温度检测模块；10、电流检测模块；11、光照强度检测模块；12、红外检测模块；14、中央控制模块；15、报警模块；16、散热执行模块；17、电流调节模块；18、信号传输模块；19、开关控制模块；20、发光调色模块；21、调光输入模块；22、调色输入模块；23、驱动控制模块；24、低色温显示模块；25、高色温显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
传统的大功率灯源散热性能较差，导致光源寿命缩短，且光源布局比较密集，增加了散热负担，因此设计一种有效散热的集成光源进行大功率照明是很有必要的。
为解决上述技术问题，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的500w光源包括：支架1、透明硅胶2、灯板3、红铜散热板4、LED灯珠5、导热硅脂6、LED铝基板7、氮化铝陶瓷基板8。
所述支架1中间通过透明硅胶2封装有灯板3，所述支架1底部安装有红铜散热板4，所述灯板3由若干个LED灯珠5串联固定构成，所述LED灯珠5下端固定有导热硅脂6，所述导热硅脂6下层固定在LED铝基板7上。
所述灯板3为正方形，所述灯板3每行有5个20w LED灯珠5，共有5行，总共有25个20w的LED灯珠5。所述灯板3通电时需要恒电流电源，不可接 220I，使用前需要留出有效散热面积，所述LED灯珠5采用无金线焊接。所述红铜散热板4上层固定有氮化铝陶瓷基板8，所述红铜散热板4与灯板3间通过覆晶焊封装光源散热通道。
如图4所示，本发明实施例提供的500w光源控制系统包括：
温度检测模块9，与中央控制模块14连接，在散热通道中安装有温度传感器，用以检测光源散发出的热量。
电流检测模块10，与中央控制模块14连接，在光源连接电路上设置有电流传感器，用以检测光源通入的电流。
光照强度检测模块11，与中央控制模块14连接，在灯板上设置有光照强度传感器，用以检测光源的发光强度。
红外检测模块12，与中央控制模块14连接，在支架上通过螺栓固定有红外传感器，用以检测周围是否有行人。
中央控制模块14，分别与各个模块连接，在支架上固定有控制器，用以协调各个模块的正常运行。
按键控制模块13，与中央控制模块14连接，通过相应的按键输入相应的命令。
报警模块15，与中央控制模块14连接，通过利用支架上的报警器，当出现检测数据大于设定的数值时，进行报警。
散热执行模块16，与中央控制模块14连接，通过利用安装在散热通道中的微型风扇，用于及时散热。
电流调节模块17，与中央控制模块14连接，通过利用电流调节器对输入光源中的电流进行控制，实现光源相应的亮度变化。
信号传输模块18，与中央控制模块14连接，通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端。
开关控制模块19，与中央控制模块14连接，通过利用电磁开关实现光源的通断。
发光调色模块20，与中央控制模块14连接，通过利用灯源发光调色电路实现灯源的调色和调温。
如图5所示，本发明实施例提供的发光调色模块包括：
调光输入模块21，与驱动控制模块23连接，接收中央控制模块输入的调光信号，并将调光信号传输到驱动控制模块。
调色输入模块22，与驱动控制模块23连接，接收中央控制模块输入的调色信号，并将调色信号传输到驱动控制模块。
驱动控制模块23，与各个模块连接，协调各个模块的正常运行。
低色温显示模块24，与驱动控制模块23连接，通过光源显示相应的低色温光线。
高色温显示模块25，与驱动控制模块23连接，通过光源显示相应的高色温光线。
如图6所示，本发明实施例提供500W光源控制控制方法，具体包括：
S101：25个20w的LED灯珠按照设布局进行串联构成灯板，灯板通过透明硅胶封装在支架上，每个LED灯珠通过导热硅脂将散发的热量传至LED铝基板，LED铝基板与红铜散热板之间为覆晶焊封装散热通道，热量通过覆晶焊封装散热通道进行散热。
S102：在散热通道中安装有温度传感器和散热扇，当温度过高时，利用相应的散热扇进行散热；同时利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小。
S103：通过光照强度传感器检测光源的强度，通过按键输入相应的控制命令，利用光源的驱动控制模块实现光源的调色和调温；通过红外传感器，检测是否有行人，利用电磁控制开关实现光源的开关。
S104：当出现检测数据大于设定的数值时，利用报警器进行报警；同时通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端。
S105：通过氮化铝陶瓷基板将热量传至红铜散热板，由红铜散热板和散热孔将热量疏散至外界环境中。
步骤S102中，利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小，电路的开关状态函数分别为Sa、Sb、Sc，电路的正常电流开关器件开通以1表示，异常电流开关器件开通以0表示，两电平共产生8 种开关状态，对开关状态进行αβ变换表示为矢量形式Sn，n＝0～7，由8种开关状态得到电路可输出的8个电流矢量In，n＝0～7。
由三相待补偿电流iha、ihb、ihc得待补偿电流矢量ih，由三相电路电流ea、 eb、ec得电路电流矢量e，由电路输出的三相补偿电流ica、icb、icc得补偿电流矢量ic。
根据电路电流矢量e以及待补偿电流矢量ih，计算每个采样周期内电路需要的直流侧电流并提取在一个工频周期内的幅值，得到直流侧电流参考值然后将直流侧电流实际值Idc与直流侧电流参考值之间的误差经比例放大后乘以电路电流矢量e，再与待补偿电流矢量ih叠加，作为补偿电流参考值i*。
根据电路电流矢量e、补偿电流矢量ic以及直流侧电流实际值Idc，计算8 个开关状态Sn分别作用下电路可输出的补偿电流预测值。
根据价值函数，在8个开关状态Sn中，选择使补偿电流预测值与补偿电流参考值i*最接近的开关状态，控制电流模块向电路注入补偿电流，使电源只输出基波电流或基波有功电流，实现动态补偿；动态补偿的电流信号通过信号线连接电路监控模块，实现实时监控；同时通过负载的电流前馈，对控制电流模块的电流进行扰动，将扰动作为控制信号来控制控制电流模块的输出；使控制电流模块的输出电流持续受到重复的微小的扰动，公共连接点的电流变化就会积累，当电流超出了检测的阈值的时候，检测到异常电流的发生，切断电源，保护电路。
步骤S102中，所述电路监控模块实现实时监控的方法包括：对根据电流轨迹空间密度将电流轨迹划分成若干电流轨迹段；通过计算各电流轨迹段在空间、时间、速度和方向上的距离来判断电流轨迹段间的相似度；将第一次聚类结果中的非显著簇有条件地并入邻近的显著簇，以体现出具备全局重要性的路径分布形态。
具体步骤为：
步骤1，概念和定义
电流轨迹：电流轨迹TRi定义：TRi＝{p1,p2,…,pk}，其中pk＝{xk,yk,tk}，分别代表该点的二维空间坐标和采用时间。
电流轨迹段：为电流轨迹TRi内连续的部分三维点集，如：SubTrajectorys＝{p1,…,pk}(1≤s≤k)，k为该电流轨迹段所属电流轨迹的采样点总数。
步骤2，电流轨迹时空聚类：电流轨迹段之间的相似性计算。
步骤3，利用电流轨迹段相似性公式，设聚类簇C中包含的电流轨迹数目为簇基数ncb，簇基数nb与该聚类中电流轨迹段数目nc之比为簇显著度ncs，给定阈值τ和γ，进行如下定义。
步骤1中，计算最长公共子序列并转化为LCSS距离衡量电流轨迹间的相似程度，LCSS的计算一般通过递归方式：
Figure RE-GDA0002407409560000131
式中：LCSS(R,S)表示时空电流轨迹R与S间的LCSS长度，δ和ψ分别表示x轴和y轴上的相似阈值。
电流轨迹段速度：电流轨迹段的速度通过该电流轨迹段所有采用点中的最小速度、最大速度和平均速度来衡量：
Figure RE-GDA0002407409560000132
其中，ωm+ωa≤1，vmin为电流轨迹段中速度最低值，vmax为电流轨迹段中速度最高值，i和j分别为该电流轨迹段采样点的下标，对于一条电流轨迹段多个采样点，速度都是不相同的，将具有相似速度结构的电流轨迹段聚集在一块。
电流轨迹段方向：为电流轨迹段始末采样点之间形成的角度，也称运动方向角：
Figure RE-GDA0002407409560000141
其中，(xs,ys)电流轨迹段起点，(xe,ye)为电流轨迹段终点。
ξ邻域Nξ(Li)：对于电流轨迹段Li，给定邻近阈值ξ，如果存在电流轨迹段Lj，满足Nξ(Li)＝{Li∈D|d(Li,Lj)≤λ,i≠j}，其中，D为所有电流轨迹段数据集合，d(Li,Lj)为两电流轨迹段的距离，电流轨迹段领域用以在DBSCAN电流轨迹密度聚类中，判断每个电流轨迹段的当前空间密度，进而将空间密度较大的电流轨迹段聚为同一组。
断点：假设存在一电流轨迹段，位于该电流轨迹段上的任何两点之间的距离不超过阈值ε，并且这段子电流轨迹的采样点数s大于阈值Ε，则将这段子电流轨迹中的第1和最后1个采样点设置为断点，同时将位于该段子电流轨迹上其余的点删除，这实际上表示如果某电流轨迹段在空间上的密度和采用点数量达到一定程度，即可认为该电流轨迹段包含了断点，显然，如果一条电流轨迹上有2×t个断点，则该电流轨迹被分割为t+1个电流轨迹段；当横坐标差小于δ且纵坐标差小于ψ时，认为记录点相似，LCSS值加1，当电流轨迹记录点数都为0时，LCSS(R,S)为0；若记录点个数不为0，则用递归的方式判断共有子序列长度的最大值，用LCSS计算电流轨迹段的空间和时间相似性。
步骤2具体包括：空间相似性spatialSIM、时间相似性tempoSIM、方向相似性OrientSIM和速度相似性IelocitySIM，结合得到一个统一的表达电流轨迹段相似性公式：
subSIM＝sigmod(ωs×spatialSIM+ωt×tempoSIM+ωo×OrientSIM+ωv×velocitySIM)，
且ωs+ωt+ωo+ωv＝1
其中，sigmoid()函数为归一化公式；spatialSIM与tempoSIM基于LCSS计算获取，OrientSIM和IelocitySIM直接采用两条电流轨迹该属性的差值绝对值表示即可。
步骤3具体包括：显著簇：Cpro＝{C|C∈O∩ncb＞τ∩ncs＞γ}，其中，O为第一次聚类的结果集，即簇基数nb高于τ且簇显著度ns高于γ聚类称为显著簇。
非显著簇：
Figure RE-GDA0002407409560000151
其中，Opro为显著簇集合，即显著簇之外的聚类都为非显著簇；非显著簇的处理过程如下：
对DBSCAN聚类结果O进行判断，获取显著簇集合Opro与非显著簇集合 Ounpro；从Ounpro依次取出聚类簇Cunpro，如果Cunpro距离最近的显著簇Cpro的阈值小于μ，则将Cunpro归并到Cpro，否则，删除Ounpro。
所述扰动的公式为：
Id＝k(Ia-Ib+Ih)；
其中:
Figure RE-GDA0002407409560000152
在式中：电流幅值扰动量为Id，系数是k，通过负载的电流幅值是Ia，正常运行时通过负载的电流峰值是Ib，周期扰动量是Ih，设置预设值为1s。
下面结合具体应用对本发明作进一步描述。
应用实施例
本发明提供的500W光源由25个20w的LED灯珠5按照设布局进行串联构成灯板3，灯板3通过透明硅胶2封装在支架1上，每个LED灯珠5通过导热硅脂6将散发的热量传至LED铝基板7，LED铝基板7与红铜散热板4之间为覆晶焊封装散热通道，热量通过覆晶焊封装散热通道进行散热，最后由氮化铝陶瓷基板8将热量传至红铜散热板4，由红铜散热板4将热量疏散至外界环境中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、移动终端或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL) 或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、移动终端或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的移动终端、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DID)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种500W光源的控制方法，其特征在于，所述500W光源控制方法包括以下步骤：
步骤一，25个20w的LED灯珠按照设布局进行串联构成灯板，灯板通过透明硅胶封装在支架上，每个LED灯珠通过导热硅脂将散发的热量传至LED铝基板，LED铝基板与红铜散热板之间为覆晶焊封装散热通道，热量通过覆晶焊封装散热通道进行散热；
步骤二，在散热通道中安装有温度传感器和散热扇，当温度过高时，利用相应的散热扇进行散热；同时利用电流传感器检测电路中的电流大小，并通过电流调节器调节电路中电流的大小，电路的开关状态函数分别为Sa、Sb、Sc，电路的正常电流开关器件开通以1表示，异常电流开关器件开通以0表示，两电平共产生8种开关状态，对开关状态进行αβ变换表示为矢量形式Sn，n＝0～7，由8种开关状态得到电路可输出的8个电流矢量In，n＝0～7；
由三相待补偿电流iha、ihb、ihc得待补偿电流矢量ih，由三相电路电流ea、eb、ec得电路电流矢量e，由电路输出的三相补偿电流ica、icb、icc得补偿电流矢量ic；
根据电路电流矢量e以及待补偿电流矢量ih，计算每个采样周期内电路需要的直流侧电流并提取在一个工频周期内的幅值，得到直流侧电流参考值然后将直流侧电流实际值Idc与直流侧电流参考值之间的误差经比例放大后乘以电路电流矢量e，再与待补偿电流矢量ih叠加，作为补偿电流参考值i*；
根据电路电流矢量e、补偿电流矢量ic以及直流侧电流实际值Idc，计算8个开关状态Sn分别作用下电路可输出的补偿电流预测值；
根据价值函数，在8个开关状态Sn中，选择使补偿电流预测值与补偿电流参考值i*最接近的开关状态，控制电流模块向电路注入补偿电流，使电源只输出基波电流或基波有功电流，实现动态补偿；动态补偿的电流信号通过信号线连接电路监控模块，实现实时监控；同时通过负载的电流前馈，对控制电流模块的电流进行扰动，将扰动作为控制信号来控制控制电流模块的输出；使控制电流模块的输出电流持续受到重复的微小的扰动，公共连接点的电流变化就会积累，当电流超出了检测的阈值的时候，检测到异常电流的发生，切断电源，保护电路；
步骤三，通过光照强度传感器检测光源的强度，通过按键输入相应的控制命令，利用光源的驱动控制模块实现光源的调色和调温；通过红外传感器，检测是否有行人，利用电磁控制开关实现光源的开关；
步骤四，当出现检测数据大于设定的数值时，利用报警器进行报警；同时通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端；
步骤五，通过氮化铝陶瓷基板将热量传至红铜散热板，由红铜散热板和散热孔将热量疏散至外界环境中。
2.如权利要求1所述的500W光源控制方法，其特征在于，步骤二，所述电路监控模块实现实时监控的方法包括：对根据电流轨迹空间密度将电流轨迹划分成若干电流轨迹段；通过计算各电流轨迹段在空间、时间、速度和方向上的距离来判断电流轨迹段间的相似度；将第一次聚类结果中的非显著簇有条件地并入邻近的显著簇，以体现出具备全局重要性的路径分布形态；
具体步骤为：
步骤1，概念和定义
电流轨迹：电流轨迹TRi定义：TRi＝{p1,p2,…,pk}，其中pk＝{xk,yk,tk}，分别代表该点的二维空间坐标和采用时间；
电流轨迹段：为电流轨迹TRi内连续的部分三维点集，如：SubTrajectorys＝{p1,…,pk}(1≤s≤k)，k为该电流轨迹段所属电流轨迹的采样点总数；
步骤2，电流轨迹时空聚类：电流轨迹段之间的相似性计算；
步骤3，利用电流轨迹段相似性公式，设聚类簇C中包含的电流轨迹数目为簇基数ncb，簇基数nb与该聚类中电流轨迹段数目nc之比为簇显著度ncs，给定阈值τ和γ，进行如下定义。
3.如权利要求2所述的500W光源控制方法，其特征在于，步骤1中，计算最长公共子序列并转化为LCSS距离衡量电流轨迹间的相似程度，LCSS的计算一般通过递归方式：
Figure RE-FDA0002407409550000031
式中：LCSS(R,S)表示时空电流轨迹R与S间的LCSS长度，δ和ψ分别表示x轴和y轴上的相似阈值；
电流轨迹段速度：电流轨迹段的速度通过该电流轨迹段所有采用点中的最小速度、最大速度和平均速度来衡量：
Figure RE-FDA0002407409550000032
其中，ωm+ωa≤1，vmin为电流轨迹段中速度最低值，vmax为电流轨迹段中速度最高值，i和j分别为该电流轨迹段采样点的下标，对于一条电流轨迹段多个采样点，速度都是不相同的，将具有相似速度结构的电流轨迹段聚集在一块；
电流轨迹段方向：为电流轨迹段始末采样点之间形成的角度，也称运动方向角：
Figure RE-FDA0002407409550000033
其中，(xs,ys)电流轨迹段起点，(xe,ye)为电流轨迹段终点；
ξ邻域Nξ(Li)：对于电流轨迹段Li，给定邻近阈值ξ，如果存在电流轨迹段Lj，满足Nξ(Li)＝{Li∈D|d(Li,Lj)≤λ,i≠j}，其中，D为所有电流轨迹段数据集合，d(Li,Lj)为两电流轨迹段的距离，电流轨迹段领域用以在DBSCAN电流轨迹密度聚类中，判断每个电流轨迹段的当前空间密度，进而将空间密度较大的电流轨迹段聚为同一组；
断点：假设存在一电流轨迹段，位于该电流轨迹段上的任何两点之间的距离不超过阈值ε，并且这段子电流轨迹的采样点数s大于阈值Ε，则将这段子电流轨迹中的第1和最后1个采样点设置为断点，同时将位于该段子电流轨迹上其余的点删除，这实际上表示如果某电流轨迹段在空间上的密度和采用点数量达到一定程度，即可认为该电流轨迹段包含了断点，显然，如果一条电流轨迹上有2×t个断点，则该电流轨迹被分割为t+1个电流轨迹段；当横坐标差小于δ且纵坐标差小于ψ时，认为记录点相似，LCSS值加1，当电流轨迹记录点数都为0时，LCSS(R,S)为0；若记录点个数不为0，则用递归的方式判断共有子序列长度的最大值，用LCSS计算电流轨迹段的空间和时间相似性；
步骤2具体包括：空间相似性spatialSIM、时间相似性tempoSIM、方向相似性OrientSIM和速度相似性IelocitySIM，结合得到一个统一的表达电流轨迹段相似性公式：
subSIM＝sigmod(ωs×spatialSIM+ωt×tempoSIM+ωo×OrientSIM+ωv×velocitySIM)，
且ωs+ωt+ωo+ωv＝1
其中，sigmoid()函数为归一化公式；spatialSIM与tempoSIM基于LCSS计算获取，OrientSIM和IelocitySIM直接采用两条电流轨迹该属性的差值绝对值表示即可；
步骤3具体包括：显著簇：Cpro＝{C|C∈O∩ncb＞τ∩ncs＞γ}，其中，O为第一次聚类的结果集，即簇基数nb高于τ且簇显著度ns高于γ聚类称为显著簇；
非显著簇：
Figure RE-FDA0002407409550000041
其中，Opro为显著簇集合，即显著簇之外的聚类都为非显著簇；非显著簇的处理过程如下：
对DBSCAN聚类结果O进行判断，获取显著簇集合Opro与非显著簇集合Ounpro；从Ounpro依次取出聚类簇Cunpro，如果Cunpro距离最近的显著簇Cpro的阈值小于μ，则将Cunpro归并到Cpro，否则，删除Ounpro。
4.如权利要求1所述的500W光源控制方法，其特征在于，
所述扰动的公式为：
Id＝k(Ia-Ib+Ih)；
其中:
Figure RE-FDA0002407409550000051
在式中：电流幅值扰动量为Id，系数是k，通过负载的电流幅值是Ia，正常运行时通过负载的电流峰值是Ib，周期扰动量是Ih，设置预设值为1s。
5.一种实施权利要求1～4任意一项所述500W光源控制方法的500W光源控制系统，其特征在于，所述500W光源控制系统包括：
温度检测模块，与中央控制模块连接，在散热通道中安装有温度传感器，用以检测光源散发出的热量；
电流检测模块，与中央控制模块连接，在光源连接电路上设置有电流传感器，用以检测光源通入的电流；
光照强度检测模块，与中央控制模块连接，在灯板上设置有光照强度传感器，用以检测光源的发光强度；
红外检测模块，与中央控制模块连接，在支架上通过螺栓固定有红外传感器，用以检测周围是否有行人；
中央控制模块，分别与各个模块连接，在支架上固定有控制器，用以协调各个模块的正常运行；
按键控制模块，与中央控制模块连接，通过相应的按键输入相应的命令；
报警模块，与中央控制模块连接，通过利用支架上的报警器，当出现检测数据大于设定的数值时，进行报警；
散热执行模块，与中央控制模块连接，通过利用安装在散热通道中的微型风扇，用于及时散热；
电流调节模块，与中央控制模块连接，通过利用电流调节器对输入光源中的电流进行控制，实现光源相应的亮度变化；
信号传输模块，与中央控制模块连接，通过利用无线信号传输器将检测数据信号传输到移动终端；
开关控制模块，与中央控制模块连接，通过利用电磁开关实现光源的通断；
发光调色模块，与中央控制模块连接，通过利用灯源发光调色电路实现灯源的调色和调温。
6.如权利要求5所述的500W光源控制系统，其特征在于，所述发光调色模块包括：
调光输入模块，与驱动控制模块连接，接收中央控制模块输入的调光信号，并将调光信号传输到驱动控制模块；
调色输入模块，与驱动控制模块连接，接收中央控制模块输入的调色信号，并将调色信号传输到驱动控制模块；
驱动控制模块，与各个模块连接，协调各个模块的正常运行；
低色温显示模块，与驱动控制模块连接，通过光源显示相应的低色温光线；
高色温显示模块，与驱动控制模块连接，通过光源显示相应的高色温光线。
7.一种500w光源，其特征在于，所述500w光源设置有：
支架；
所述支架中间通过透明硅胶封装有灯板，所述支架底部安装有红铜散热板，所述灯板由若干个LED灯珠串联固定构成，所述LED灯珠下端固定有导热硅脂，所述导热硅脂下层固定在LED铝基板上。
8.如权利要求7所述的500w光源，其特征在于，所述灯板为正方形，所述灯板每行有5个20w LED灯珠，共5行；
所述灯板通电时接通恒直流电流电源，使用前留出有效散热面积，所述LED灯珠采用无金线焊接；
所述红铜散热板上层固定有氮化铝陶瓷基板，所述红铜散热板与灯板间通过覆晶焊封装光源散热通道。
9.一种终端，其特征在于，所述终端搭载实现权利要求1～4任意一项所述500w光源控制方法的信息数据处理终端。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的500w光源控制方法。
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