CN111885799A - 一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于节能控制技术领域，公开了一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块对周围环境拍照，并传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；卷积神经网络接收到被处理图像后，结合储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮。本发明可根据人活动范围调节灯的亮度；能达到节能的目的。

Description

一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用

技术领域

本发明属于节能控制技术领域，尤其涉及一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用。

背景技术

近几年来，智慧城市呼声不断，不少城市已陆续加入了智慧城市改造的队伍。作为智慧城市的基础部分，智能照明行业迎来新的发展机遇。目前，智能照明产品在市场上的普及率不到10％，且主要应用于如城市道路、园区厂区等公共照明领域及楼宇、酒店等专业智能照明。使用性和装饰性较以前进展迅猛，但在节能方面却进展缓慢。

目前灯光使用仍然存在不合理问题，一是没有因时因地改变灯光亮度，不能决定什么时候亮到什么程度；二是忘记关灯，该现象是公共场所灯光不合理使用出现最频繁的情况；三是消耗与需求不匹配，即常常会出现满屋的灯全部亮着，但人的活动范围只有一小块这种情况。所以亟需一种基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统，控制灯光开关、调节亮度及人工控制特定位置灯光照明，达到节能的目的。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前灯光使用存在消耗与需求不匹配，导致耗能较大，浪费能源。

解决以上问题及缺陷的难度为：

想要合理的控制灯光的开关、调节亮度以及将需求与消耗相匹配，灯光控制系统就必须自主感知外界环境的变化(主要是灯光情况)，然后通关相应的算法来达到合理控制灯光的目的。

解决以上问题及缺陷的意义为：

如果能够解决上述问题，灯光照明领域所需的能源消耗将大大降低，满足节能环保的社会需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用。

本发明是这样实现的，一种分布式控制灯光方法，所述分布式控制灯光方法包括：

第一步，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；

第二步，卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；

第三步，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮。

进一步，所述分布式控制灯光方法还包括：若需要特殊照明场合时，使用随身携带带有蓝牙功能模块，蓝牙功能模块接入开放系统端口，将控制信号传给控制器，控制器接收到用户信号后对调光模块进行控制，使灯光亮度达到用户要求，蓝牙功能模块和开放系统端口之间会基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；

第二步，卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；

第三步，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述分布式控制灯光方法的分布式控制灯光系统，所述分布式控制灯光系统包括：

光控模块，用于发射光线信号；

声控模块，用于发射声音信号；

控制器，与光控模块、声控模块连接，用于接收光控模块的光线信号、声控模块的声音信号；

摄像模块，与光控模块、声控模块连接，借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络模块；

图像处理模块，与摄像模块连接，用于接收摄像模块照片，并传输给卷积神经网络模块；

卷积神经网络模块，与图像处理模块连接，用于接收到图像处理模块被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人；

蓝牙模块，与控制器连接，用于将控制信号传给控制器，控制器接收到用户信号后对调光进行控制。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述分布式控制灯光系统的分布式控制灯光装置，所述分布式控制灯光装置设置有：光控开关、声控开关；

光控开关和声控开关串联在灯光回路系统中，光控开关和声控开关工作信号连接PLC控制器上，PLC控制器输出信号与摄像机相连，摄像机与图像处理器相连接，图像处理器与卷积神经网络相连接，PLC控制器另一个输出信号与调光开关相连接，用户蓝牙与开放系统端口相连接，开放系统端口与PLC控制器相连接。

进一步，所述卷积神经网络存有机器学习的数据库。

进一步，所述用户蓝牙与开放系统端口分布在每个独立的环境内。

进一步，所述光控开关、声控开关、摄像机、调光开关采用CAN总线与PLC控制器连接。

本发明的另一目的在于提供一种所述分布式控制灯光装置的控制方法，所述分布式控制灯光装置的控制方法包括：在使用时，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控开关和声控开关同时给PLC控制器发送信号，PLC控制器同时接收到光控开关和声控开关的信号时会发射信号给摄像机，摄像机借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理器进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给PLC控制器，PLC控制器控制调光开关使人所处位置附近灯光调亮；使用带有蓝牙功能设备，即用户蓝牙接入开放系统端口，将用户控制信号传给PLC控制器，PLC控制器接收到用户信号后对调光开关进行控制，使灯光亮度达到用户要求，用户蓝牙和开放系统端口之间基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位。

本发明的另一目的在于提供一种智能照明控制终端，所述智能照明控制终端搭载有所述分布式控制灯光系统，所述智能照明控制终端包括：城市道路照明控制终端、园区厂区照明控制终端、楼宇照明控制终端、酒店照明控制终端。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明包括光控开关、声控开关、PLC控制器、调光开关、摄像机、图像处理器、卷积神经网络、开放系统端口和用户蓝牙，光控开关和声控开关控制灯光开关、根据摄像机及图像处理器调节灯光亮度及用户蓝牙控制特定位置灯光照明，达到节能的目的。提出了基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统，该系统通过光控开关和声控开关控制灯光开关、根据摄像机及图像处理器调节灯光亮度及用户蓝牙控制特定位置灯光照明，达到节能的目的。

本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统可根据人活动范围调节灯的亮度；本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统可以人工控制灯的亮度；本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统能达到节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的分布式控制灯光方法流程图。

图2是本发明实施例提供的分布式控制灯光系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的分布式控制灯光装置的结构示意图；

图中：1、光控开关；2、声控开关；3、PLC控制器；4、调光开关；5、摄像机；6、图像处理器；7、卷积神经网络；8、开放系统端口；9、用户蓝牙；10光控模块；11、声控模块；12、控制器；13、摄像模块；14、图像处理模块；15、卷积神经网络模块；16、蓝牙模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种分布式控制灯光方法、系统、装置、控制方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的分布式控制灯光方法包括以下步骤：

S101：若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；

S102：卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；

S103：卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮；

S104：若需要特殊照明场合时，可人使用自己随身携带带有蓝牙功能模块，即蓝牙功能模块接入开放系统端口，将控制信号传给控制器，控制器接收到用户信号后对调光模块进行控制，从而使灯光亮度达到用户要求，此时蓝牙功能模块和开放系统端口之间会基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位。

如图2所示，本发明提供的分布式控制灯光系统包括：

光控模块10，用于发射光线信号。

声控模块11，用于发射声音信号。

控制器12，与光控模块10、声控模块11连接，用于接收光控模块10的光线信号、声控模块11的声音信号。

摄像模块13，与光控模块10、声控模块11连接，借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块14进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络模块15。

图像处理模块14，与摄像模块13连接，用于接收摄像模块13照片，并传输给卷积神经网络模块15。

卷积神经网络模块15，与图像处理模块14连接，用于接收到图像处理模块14被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人。

蓝牙模块16，与控制器12连接，用于将控制信号传给控制器12，控制器12接收到用户信号后对调光进行控制。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图3所示，本发明提供的分布式控制灯光装置包括：光控开关1、声控开关2、PLC控制器3、调光开关4、摄像机5、图像处理器6、卷积神经网络7、开放系统端口8、用户蓝牙9。

光控开关1和声控开关2控制灯光开关1、根据摄像机5及图像处理器6调节灯光亮度及用户蓝牙9控制特定位置灯光照明，达到节能的目的。

光控开关1和声控开关2串联在灯光回路系统中，光控开关1和声控开关2工作信号连接PLC控制器3上，PLC控制器3输出信号与摄像机5相连，摄像机5与图像处理器6相连接，图像处理器6与卷积神经网络7相连接，PLC控制器3另一个输出信号与调光开关4相连接，用户蓝牙9与开放系统端口8相连接，开放系统端口8与PLC控制器3相连接。

本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统所述的卷积神经网络7存有机器学习的数据库。

本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统所述的用户蓝牙9与开放系统端口8的通信基于RSSI函数的最优解。

本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统所述的用户蓝牙9与开放系统端口8分布在每个独立的需要灯光的环境内。

本发明基于卷积神经网络的分布式控制灯光系统所述的其他模块与PLC控制器3通信采用CAN总线。

在使用时，若光线低于光控开关1的最低值，且声音强度高于声控开关2最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控开关1和声控开关2同时给PLC控制器3发送信号，PLC控制器3同时接收到光控开关1和声控开关2的信号时会发射信号给摄像机5，摄像机5借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理器6进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络7，卷积神经网络7接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给PLC控制器3，PLC控制器3控制调光开关4使人所处位置附近灯光调亮，若需要特殊照明场合时，可人使用自己随身携带带有蓝牙功能设备，即用户蓝牙9接入开放系统端口8，将用户控制信号传给PLC控制器3，PLC控制器3接收到用户信号后对调光开关4进行控制，从而使灯光亮度达到用户要求，此时用户蓝牙9和开放系统端口8之间会基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位，从而精确控制用户周边灯光亮度，达到节能的目的。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式控制灯光方法，其特征在于，所述分布式控制灯光方法包括：

第一步，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；

第二步，卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；

第三步，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮。

2.如权利要求1所述的分布式控制灯光方法，其特征在于，所述分布式控制灯光方法还包括：若需要特殊照明场合时，使用随身携带带有蓝牙功能模块，蓝牙功能模块接入开放系统端口，将控制信号传给控制器，控制器接收到用户信号后对调光模块进行控制，使灯光亮度达到用户要求，蓝牙功能模块和开放系统端口之间会基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位。

3.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控模块和声控模块同时给控制器发送信号；

第二步，卡主同时接收到光控模块和声控模块的信号时会发射信号给摄像模块，摄像模块借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络；

第三步，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给控制器，控制器控制调光模块使人所处位置附近灯光调亮。

4.一种运行权利要求1～2任意一项所述分布式控制灯光方法的分布式控制灯光系统，其特征在于，所述分布式控制灯光系统包括：

光控模块，用于发射光线信号；

声控模块，用于发射声音信号；

控制器，与光控模块、声控模块连接，用于接收光控模块的光线信号、声控模块的声音信号；

摄像模块，与光控模块、声控模块连接，借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理模块进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络模块；

图像处理模块，与摄像模块连接，用于接收摄像模块照片，并传输给卷积神经网络模块；

卷积神经网络模块，与图像处理模块连接，用于接收到图像处理模块被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人；

蓝牙模块，与控制器连接，用于将控制信号传给控制器，控制器接收到用户信号后对调光进行控制。

5.一种安装有权利要求4所述分布式控制灯光系统的分布式控制灯光装置，其特征在于，所述分布式控制灯光装置设置有：光控开关、声控开关；

光控开关和声控开关串联在灯光回路系统中，光控开关和声控开关工作信号连接PLC控制器上，PLC控制器输出信号与摄像机相连，摄像机与图像处理器相连接，图像处理器与卷积神经网络相连接，PLC控制器另一个输出信号与调光开关相连接，用户蓝牙与开放系统端口相连接，开放系统端口与PLC控制器相连接。

6.如权利要求5所述的分布式控制灯光装置，其特征在于，所述卷积神经网络存有机器学习的数据库。

7.如权利要求5所述的分布式控制灯光装置，其特征在于，所述用户蓝牙与开放系统端口分布在每个独立的环境内。

8.如权利要求5所述的分布式控制灯光装置，其特征在于，所述光控开关、声控开关、摄像机、调光开关采用CAN总线与PLC控制器连接。

9.一种如权利要求5所述分布式控制灯光装置的控制方法，其特征在于，所述分布式控制灯光装置的控制方法包括：在使用时，若光线低于光控开关的最低值，且声音强度高于声控开关最低值，灯光回路系统通电，灯泡发光，同时光控开关和声控开关同时给PLC控制器发送信号，PLC控制器同时接收到光控开关和声控开关的信号时会发射信号给摄像机，摄像机借助灯泡发出的光对周围环境拍照，并把照片传送给图像处理器进行处理，图像被处理后传输给卷积神经网络，卷积神经网络接收到被处理图像后，结合自身储存的机器学习的数据库进行判断照片中是否有人，若有人，则根据机器学习的数据库信息把信息传给PLC控制器，PLC控制器控制调光开关使人所处位置附近灯光调亮；使用带有蓝牙功能设备，即用户蓝牙接入开放系统端口，将用户控制信号传给PLC控制器，PLC控制器接收到用户信号后对调光开关进行控制，使灯光亮度达到用户要求，用户蓝牙和开放系统端口之间基于蓝牙RSSI函数进行对用户位置定位。

10.一种智能照明控制终端，其特征在于，所述智能照明控制终端搭载有权利要求4所述分布式控制灯光系统，所述智能照明控制终端包括：城市道路照明控制终端、园区厂区照明控制终端、楼宇照明控制终端、酒店照明控制终端。

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