CN114650637A - 一种基于电力输出和场景需求的led控制系统 - Google Patents

一种基于电力输出和场景需求的led控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，涉及LED控制技术领域，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及灯光调节模块；通过对LED所在位置的温度进行检测，从而判断LED所处的环境，根据设置不同环境下的照明模式，从而能够根据LED所处的环境，对LED的照明模式进行调整，根据所需要调节的照明模式，将LED的输出电压调整至与照明模式相对应的输出电压区间内，从而调整不同模式下的LED的光照强度，使得用户在不同的环境中，能够通过调节LED的照明模式和光照强度，提高用户在所处环境内的舒适度。

Description

一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统
技术领域
本发明涉及LED控制技术领域，具体是一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统。
背景技术
随着楼宇建设的不断发展和智能建筑的兴起,现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，利用灯具造型和光色营造出具有一定风格和美感的室内环境，满足人们的生理和心理要求，而且还要考虑到管理智能化、操作简单化、变更灵活及易于扩展等要求。
人在不同的温度环境下，通过对灯光进行调节，从而能够使得用户在不同的环境下，根据灯管的不同，对人的体感进行影响，从而提高人的舒适度，如何通过对LED所处的环境进行监控，从而对LED自动作出合适的调整，是我们需要解决的问题，现提供一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及灯光调节模块；
所述数据采集模块用于获取LED所处位置的环境数据和LED的电力数据；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的LED所处位置的环境数据和LED的电力数据进行处理；
所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果，对LED所处的位置的场景进行分析，并根据分析结果生成调节指令；
所述灯光调节模块用于根据数据分析模块所生成的调节指令对LED的照明进行调节。
进一步的，所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，包括用于获取环境数据的环境数据采集终端以及用于获取电力数据的电力数据采集终端，数据采集模块获取LED的电力数据和环境数据的过程包括：
通过环境数据采集终端获取LED所处位置的环境数据，所述环境数据包括温度值和光照强度；
通过电力数据采集模块获取每个LED的输出电压。
进一步的，所述数据处理模块对LED所处位置的环境数据的处理过程包括：
设置温度阈值区间(W1，W2)；建立时间关于温度的二维坐标系，在二维坐标系内生成温度变化曲线；在二维坐标系内生成第一温度阈值线和第二温度阈值线；将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点进行标记。
进一步的，所述数据处理模块LED的电力数据的处理过程包括：
建立电压关于LED光照强度的二维坐标系，根据LED在不同的输出电压下所能产生的理论光照强度，在电压关于LED光照强度的二维坐标系内生成输出电压关于所能产生的理论光照强度的参考曲线；
根据电力数据采集终端所获得的LED的输出电压和环境数据采集终端所获得的LED所处位置的光照强度，生成LED的输出电压关于实际光照强度的变化曲线；
根据LED的照明模式分别设置LED的输出电压区间。
进一步的，所述数据分析模块对LED所处的位置的场景进行分析的过程包括：
将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点按照时间顺序依次进行标记；当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线均未产生交点，则根据温度变化曲线所处的区域，判断LED所处位置的环境；当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线存在交点时，对产生交点的时刻标记为t1；设置反馈时间段T，以t1为初始时刻，并将后续的反馈时间段T时间内的温度变化曲线进行标记；在被标记的温度变化曲线上进行取样，获取每个取样点的温度值；获取LED的温度影响系数，根据所获得的温度影响系数，获得LED所处的环境，并生成对应的调节指令；所述调节指令包括灯光强度调节指令和灯光模式切换指令。
进一步的，反馈时间段T内的温度变化曲线存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则重新设置反馈时间段T，并以新产生的交点为初始时刻；若在反馈时间段T内的温度变化曲线不存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则在被标记的温度变化曲线上进行取样。
进一步的，所述照明模式包括模式一、模式二以及模式三，且模式一对应常温环境、模式二对应低温环境、模式三对应高温环境；所述输出电压区间包括第一输出电压区间、第二输出电压区间以及第三输出电压区间，且模式一对应第一输出电压区间，模式二对应第二输出电压区间，模式三对应第三输出电压区间。
进一步的，所述灯光调节模块对LED的调节过程包括：
当LED所处的环境为低温环境时，则将LED的照明模式调节为模式二，并将LED的输出电压调整至第二输出电压区间内；
当LED所处的环境为常温环境时，则将LED的照明模式调节为模式一，并将LED的输出电压调整至第一输出电压区间内；
当LED所处的环境为高温环境时，则将LED的照明模式调节为模式三，并将LED的输出电压调整至第三输出电压区间内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对LED所在位置的温度进行检测，从而判断LED所处的环境，根据设置不同环境下的照明模式，从而能够根据LED所处的环境，对LED的照明模式进行调整，根据所需要调节的照明模式，将LED的输出电压调整至与照明模式相对应的输出电压区间内，从而调整不同模式下的LED的光照强度，使得用户在不同的环境中，能够通过调节LED的照明模式和光照强度，提高用户在所处环境内的舒适度。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及灯光调节模块；
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，包括用于获取环境数据的环境数据采集终端以及用于获取电力数据的电力数据采集终端，通过数据采集模块获取LED所处位置的环境数据和LED的电力数据，具体过程包括：
建立三维坐标系，根据实际情况，将LED的位置在三维坐标系内进行标记，并对每个LED进行标号，记为i，其中i＝1，2，……，n，n为整数；
获取每个LED的照明范围，并将每个LED的照明范围在三维坐标系内进行标记；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，LED设置有三种照明模式，三种照明模式包括模式一、模式二以及模式三，且LED的默认模式为模式一；
通过环境数据采集终端获取LED所处位置的环境数据，所述环境数据包括温度值和光照强度；
将每个LED所处位置环境的温度值和光照强度分别标记为WDi和GZi；
通过电力数据采集模块获取每个LED的输出电压，并将每个LED的输出电压的电压值标记为DYi；
将数据采集模块所获取到的LED所处位置的环境数据和LED的电力数据发送至数据处理模块。
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的LED所处位置的环境数据和LED的电力数据进行处理；
所述数据处理模块对LED所处位置的环境数据的处理过程包括：
设置温度阈值区间，将温度阈值区间标记为(W1，W2)，其中W1＜W2；
建立时间关于温度的二维坐标系，将环境数据采集终端所获取到的每个LED的温度值映射至二维坐标系内，生成温度变化曲线；
根据所设置的温度阈值区间(W1，W2)，在二维坐标系内生成温度值为W1的第一温度阈值线和温度值为W2的第二温度阈值线；
将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点进行标记；
所述数据处理模块LED的电力数据的处理过程包括：
建立电压关于LED光照强度的二维坐标系，根据LED在不同的输出电压下所能产生的理论光照强度，在电压关于LED光照强度的二维坐标系内生成输出电压关于所能产生的理论光照强度的参考曲线；
根据电力数据采集终端所获得的LED的输出电压和环境数据采集终端所获得的LED所处位置的光照强度，生成LED的输出电压关于实际光照强度的变化曲线；
根据LED的照明模式分别设置LED的输出电压区间，输出电压区间包括第一输出电压区间、第二输出电压区间以及第三输出电压区间，分别将第一输出电压区间、第二输出电压区间以及第三输出电压区间标记为[U1，U2)，[U2，U3)以及[U3，U4]，其中，U4＞U3＞U2＞U1；
将数据处理模块处理后的电力数据和环境数据发送至数据分析模块；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，模式一对应第一输出电压区间，模式二对应第二输出电压区间，模式三对应第三输出电压区间。
所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果，对LED所处的位置的场景进行分析，具体过程包括：
将所获得的时间关于温度的二维坐标系，进行标记；
将第一温度阈值线以下的区域标记为第一温度区域，将第一温度阈值线与第二温度阈值线之间的区域标记为第二温度区域，将第二温度阈值线以上的区域标记为第三温度区域；
将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点按照时间顺序依次进行标记，并将标号记为j，j＝0，1,2，……，m，其中m为整数，且m≥0；
当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线均未产生交点，则根据温度变化曲线所处的区域，判断LED所处位置的环境，即：
当标号为i的LED的温度变化曲线的温度值WDi≤W1时，则表示该LED所处的环境为低温环境；
当标号为i的LED的温度变化曲线的温度值W1＜WDi＜W2时，则表示该LED所处的环境为常温环境；
当标号为i的LED的温度变化曲线的温度值WDi≥W2时，则表示该LED所处的环境为高温环境；
当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线存在交点时，对产生交点的时刻标记为t1；
设置反馈时间段T，以t1为初始时刻，并将后续的反馈时间段T时间内的温度变化曲线进行标记；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，若在反馈时间段T内的温度变化曲线存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则重新设置反馈时间段T，并以新产生的交点为初始时刻；若在反馈时间段T内的温度变化曲线不存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则在被标记的温度变化曲线上进行取样，对每个取样点进行标号，记为k，k＝1，2，……，s，s为整数；将每个取样点的温度值记为QWk；
获取标号为i的LED的温度影响系数WXi；
当交点为温度变化曲线与第一温度阈值线相交所产生的时，则
Figure BDA0003563730340000071
其中QWmax和QWmin分别为取样点中的最大温度值和最小温度值；
当交点为温度变化曲线与第二温度阈值线相交所产生的时，则
Figure BDA0003563730340000072
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，LED的照明模式中的模式一对应常温环境、模式二对应低温环境、模式三对应高温环境；
当温度变化曲线与第一温度阈值线相交，且WXi＜0时，则判定LED所处的环境为低温环境；当LED所处的环境为低温环境时，获取LED当前时刻所处的照明模式；若当前时刻所处的照明模式为模式二，则生成灯光强度调节指令；若当前时刻所处的照明模式不为模式二，则同时生成灯光模式切换指令和灯光强度调节指令，并将灯光模式切换指令和灯光强度调节指令发送至灯光调节模块；
当温度变化曲线与第一温度阈值线相交，且WXi≥0时，或当温度变化曲线与第二温度阈值线相交，且WXi＜0时，LED所处的环境为常温环境，当LED所处的环境为常温环境时，获取LED当前时刻所处的照明模式是否为模式一，若为模式一，则生成灯光强度调节指令，若不为模式一，则生成灯光模式切换指令和灯光强度调节指令；
当温度变化曲线与第二温度阈值线相交，且WXi≥0时，LED所处的环境为高温环境，当LED所处的环境为高温环境时，获取LED当前时刻所处的照明模式是否为模式三，若为模式三，则生成灯光强度调节指令，若不为模式三，则生成灯光模式切换指令和灯光强度调节指令。
所述灯光调节模块用于根据数据分析模块的分析结果，对LED的照明模式进行调节，具体过程包括：
当LED所处的环境为低温环境时，则将LED的照明模式调节为模式二，并将LED的输出电压调整至第二输出电压区间内；
当LED所处的环境为常温环境时，则将LED的照明模式调节为模式一，并将LED的输出电压调整至第一输出电压区间内；
当LED所处的环境为高温环境时，则将LED的照明模式调节为模式三，并将LED的输出电压调整至第三输出电压区间内。
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，输出电压的值与度影响系数WXi正相关。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，包括控制中心，其特征在于，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及灯光调节模块；
所述数据采集模块用于获取LED所处位置的环境数据和LED的电力数据；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的LED所处位置的环境数据和LED的电力数据进行处理；
所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果，对LED所处的位置的场景进行分析，并根据分析结果生成调节指令；
所述灯光调节模块用于根据数据分析模块所生成的调节指令对LED的照明进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，包括用于获取环境数据的环境数据采集终端以及用于获取电力数据的电力数据采集终端，数据采集模块获取LED的电力数据和环境数据的过程包括：
通过环境数据采集终端获取LED所处位置的环境数据，所述环境数据包括温度值和光照强度；
通过电力数据采集模块获取每个LED的输出电压。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对LED所处位置的环境数据的处理过程包括：
设置温度阈值区间(W1，W2)；建立时间关于温度的二维坐标系，在二维坐标系内生成温度变化曲线；在二维坐标系内生成第一温度阈值线和第二温度阈值线；将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点进行标记。
4.根据权利要求3所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对LED的电力数据的处理过程包括：
建立电压关于LED光照强度的二维坐标系，根据LED在不同的输出电压下所能产生的理论光照强度，在电压关于LED光照强度的二维坐标系内生成输出电压关于所能产生的理论光照强度的参考曲线；
根据电力数据采集终端所获得的LED的输出电压和环境数据采集终端所获得的LED所处位置的光照强度，生成LED的输出电压关于实际光照强度的变化曲线；
根据LED的照明模式分别设置LED的输出电压区间。
5.根据权利要求4所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述数据分析模块对LED所处的位置的场景进行分析的过程包括：
将温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线的交点按照时间顺序依次进行标记；当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线均未产生交点，则根据温度变化曲线所处的区域，判断LED所处位置的环境；当温度变化曲线与第一温度阈值线和第二温度阈值线存在交点时，对产生交点的时刻标记为t1；设置反馈时间段T，以t1为初始时刻，并将后续的反馈时间段T时间内的温度变化曲线进行标记；在被标记的温度变化曲线上进行取样，获取每个取样点的温度值；获取LED的温度影响系数，根据所获得的温度影响系数，获得LED所处的环境，并生成对应的调节指令；所述调节指令包括灯光强度调节指令和灯光模式切换指令。
6.根据权利要求5所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，反馈时间段T内的温度变化曲线存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则重新设置反馈时间段T，并以新产生的交点为初始时刻；若在反馈时间段T内的温度变化曲线不存在与第一温度阈值线或第二温度阈值线产生交点，则在被标记的温度变化曲线上进行取样。
7.根据权利要求6所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述照明模式包括模式一、模式二以及模式三，且模式一对应常温环境、模式二对应低温环境、模式三对应高温环境；所述输出电压区间包括第一输出电压区间、第二输出电压区间以及第三输出电压区间，且模式一对应第一输出电压区间，模式二对应第二输出电压区间，模式三对应第三输出电压区间。
8.根据权利要求7所述的一种基于电力输出和场景需求的LED控制系统，其特征在于，所述灯光调节模块对LED的调节过程包括：
当LED所处的环境为低温环境时，则将LED的照明模式调节为模式二，并将LED的输出电压调整至第二输出电压区间内；
当LED所处的环境为常温环境时，则将LED的照明模式调节为模式一，并将LED的输出电压调整至第一输出电压区间内；
当LED所处的环境为高温环境时，则将LED的照明模式调节为模式三，并将LED的输出电压调整至第三输出电压区间内。
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