CN114745822A - 一种用于教室照明的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及照明控制技术领域，具体涉及一种用于教室照明的控制方法及系统，方法包括：获取教室在当前时刻的光照强度；按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数；其中，所述照明调节系数为将照明设备的当前亮度调节至目标亮度范围的系数；将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围；本发明能够有效的达到均衡照明的目的，实现教室照明的精细化控制。

Description

一种用于教室照明的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及照明控制技术领域，具体涉及一种用于教室照明的控制方法及系统。
背景技术
在高校的教室环境中，由于教室空间大，教室的照明设备的控制方式往往通过人工控制开关实现，这种单一的开关控制方式往往会导致光线过亮或过暗，造成教室的照明不均衡，影响教学和学习。
因此，有必要通过对教室照明的进行智能控制，有效的达到均衡照明的目的，实现教室照明的精细化控制。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于教室照明的控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种用于教室照明的控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S100，获取教室在当前时刻的光照强度；
步骤S200，按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数；其中，所述照明调节系数为将照明设备的当前亮度调节至目标亮度范围的系数；
步骤S300，将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围。
进一步，步骤S100中，所述获取教室在当前时刻的光照强度，包括：
步骤S110，获取均匀设置于教室的N个位置的光照度传感器在当前时刻检测的光照强度，得到N个位置的光照强度；其中，N＝n·S/S0，n为大于等于4的自然数，S为教室的面积，S0为LED调光灯的理论光照覆盖面积；
步骤S120，按两排两列将每4个位置的光照强度划分为一个分组，计算每个分组中4个位置的光照强度的平均值，得到该分组的光照强度，将每个分组的光照强度形成光照矩阵，将所述光照矩阵作为教室在当前时刻的光照强度。
进一步，步骤S200中，所述按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数，包括：
步骤S210，获取教室的照明设计标准，根据所述教室的照明设计标准确定最低照度和最高照度；
步骤S220，根据所述最低照度和最高照度将LED调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间。
进一步，步骤S220中，所述根据所述最低照度和最高照度将LED调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间，包括：
步骤S201，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否低于最低照度，若是，则执行步骤S202；若否，则执行步骤S207；
步骤S202，确定低于最低照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S203，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S204；若否，则执行步骤S205；
步骤S204，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第一照明调节系数；其中，K1＝Lmin/L0+(Lmax-L0)/L0；K1为第一照明调节系数，Lmin为最低照度，Lmax为最高照度，Li为所述光照矩阵中低于最低照度的第i个光照强度；
步骤S205，确定与该分组对应的位置最近的LED调光灯；
步骤S206，确定设置于该分组对应的位置最近的LED调光灯的第二照明调节系数；其中，K2＝Lmax/L0+(Lmax-L0)/L0，K2为第二照明调节系数；
步骤S207，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否高于最高照度，若是，则执行步骤S208；若否，则执行步骤S213；
步骤S208，确定高于最高照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S209，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S210；若否，则执行步骤S211；
步骤S210，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第三照明调节系数；其中，K3＝(Lmin+Lmax)/2L0-(L0-Lmax)/L0，K3为第三照明调节系数K3；
步骤S211，确定与该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯；
步骤S212，根据以下公式计算得到设置于该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯的第四照明调节系数；其中，K4＝Lmin/m·L0-(L0-Lmax)/L0，m为与该分组对应的位置相邻的LED调光灯的数量，K4为第四照明调节系数；
步骤S213，确定处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置的LED调光灯，将该LED调光灯的照明调节系数设置为1。
进一步，步骤S300中，所述将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围，包括：
步骤S310，确定低于最低照度的光照强度所在分组，根据第一照明调节系数或第二照明调节系数调节该分组对应的LED调光灯的亮度；
步骤S320，执行步骤S100和步骤S200，确定是否存在最低照度的光照强度的分组，若是，则执行步骤S330；若否，则执行步骤S340；
步骤S330，执行步骤S310和步骤S320；
步骤S340，根据第三照明调节系数调节分组对应的LED调光灯，且保持处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组对应的LED调光灯的亮度不变。
第二方面，本申请实施例提供了一种用于教室照明的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如第一方面所述的用于教室照明的控制方法。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面所述的用于教室照明的控制方法。
本发明的有益效果是：本发明公开一种用于教室照明的控制方法及系统，本发明根据教室的面积合理分布光照度传感器，从而采集得到完整、准确的光照数据，通过网络化的智能控制方案，可以有效的达到均衡照明的目的，实现教室照明的精细化控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中用于教室照明的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中用于教室照明的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1，图1是本申请提供的一种用于教室照明的控制方法的流程示意图，所述方法包括以下步骤：
步骤S100，获取教室在当前时刻的光照强度；
步骤S200，按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数；其中，所述照明调节系数为将照明设备的当前亮度调节至目标亮度范围的系数；
步骤S300，将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围。
需要说明的是，按照教室的照明设计标准，教室内照明设备的平均光照强度至少需要达到300勒克斯。在一实施例中，将目标亮度设定为300勒克斯；LED调光灯的工作原理为：由PWM信号发生器发出PWM信号控制LED驱动器，从而改变PWM的占空比进而改变LED的电流，实现LED灯的亮度调节。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S100中，所述获取教室在当前时刻的光照强度，包括：
步骤S110，获取均匀设置于教室的N个位置的光照度传感器在当前时刻检测的光照强度，得到N个位置的光照强度；其中，N＝n·S/S0，n为大于等于4的自然数，S为教室的面积，S0为LED调光灯的理论光照覆盖面积；
需要说明的是，LED调光灯的理论光照覆盖面积是指根据LED调光灯的最大功率预先设置的常量；
步骤S120，按两排两列将每4个位置的光照强度划分为一个分组，计算每个分组中4个位置的光照强度的平均值，得到该分组的光照强度，将每个分组的光照强度形成光照矩阵，将所述光照矩阵作为教室在当前时刻的光照强度。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S200中，所述按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数，包括：
步骤S210，获取教室的照明设计标准，根据所述教室的照明设计标准确定最低照度和最高照度；
步骤S220，根据所述最低照度和最高照度将LED调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S220中，所述根据所述最低照度和最高照度将LE D调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间，包括：
步骤S201，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否低于最低照度，若是，则执行步骤S202；若否，则执行步骤S207；
步骤S202，确定低于最低照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S203，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S204；若否，则执行步骤S205；
步骤S204，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第一照明调节系数；其中，K1＝Lmin/L0+(Lmax-L0)/L0；K1为第一照明调节系数，Lmin为最低照度，Lmax为最高照度，Li为所述光照矩阵中低于最低照度的第i个光照强度；
步骤S205，确定与该分组对应的位置最近的LED调光灯；
步骤S206，确定设置于该分组对应的位置最近的LED调光灯的第二照明调节系数；其中，K2＝Lmax/L0+(Lmax-L0)/L0，K2为第二照明调节系数；
步骤S207，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否高于最高照度，若是，则执行步骤S208；若否，则执行步骤S213；
步骤S208，确定高于最高照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S209，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S210；若否，则执行步骤S211；
步骤S210，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第三照明调节系数；其中，K3＝(Lmin+Lmax)/2L0-(L0-Lmax)/L0，K3为第三照明调节系数K3；
步骤S211，确定与该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯；
步骤S212，根据以下公式计算得到设置于该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯的第四照明调节系数；其中，K4＝Lmin/m·L0-(L0-Lmax)/L0，m为与该分组对应的位置相邻的LED调光灯的数量，K4为第四照明调节系数；
步骤S213，确定处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置的LED调光灯，将该LED调光灯的照明调节系数设置为1。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S300中，所述将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围，包括：
步骤S310，确定低于最低照度的光照强度所在分组，根据第一照明调节系数或第二照明调节系数调节该分组对应的LED调光灯的亮度；
步骤S320，执行步骤S100和步骤S200，确定是否存在最低照度的光照强度的分组，若是，则执行步骤S330；若否，则执行步骤S340；
步骤S330，执行步骤S310和步骤S320；
步骤S340，根据第三照明调节系数调节分组对应的LED调光灯，且保持处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组对应的LED调光灯的亮度不变。
本发明根据教室的面积合理分布光照度传感器，从而采集得到完整、准确的光照数据，通过网络化的智能控制方案，可以有效的达到均衡照明的目的，实现教室照明的精细化控制。
另外，参照图2，本申请的一个实施例还提供了一种用于教室照明的控制系统，所述系统包括：存储器11、处理器12及存储在存储器11上并可在处理器12上运行的计算机程序。
处理器12和存储器11可以通过总线或者其他方式连接。
实现上述实施例的用于教室照明的控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器11中，当被处理器12执行时，执行上述实施例中的用于教室照明的控制方法。
此外，本申请的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述电子设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的用于教室照明的控制方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储系统、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种用于教室照明的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S100，获取教室在当前时刻的光照强度；
步骤S200，按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数；其中，所述照明调节系数为将照明设备的当前亮度调节至目标亮度范围的系数；
步骤S300，将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围。
2.根据权利要求1所述的一种用于教室照明的控制方法，其特征在于，步骤S100中，所述获取教室在当前时刻的光照强度，包括：
步骤S110，获取均匀设置于教室的N个位置的光照度传感器在当前时刻检测的光照强度，得到N个位置的光照强度；其中，N＝n·S/S0，n为大于等于4的自然数，S为教室的面积，S0为LED调光灯的理论光照覆盖面积；
步骤S120，按两排两列将每4个位置的光照强度划分为一个分组，计算每个分组中4个位置的光照强度的平均值，得到该分组的光照强度，将每个分组的光照强度形成光照矩阵，将所述光照矩阵作为教室在当前时刻的光照强度。
3.根据权利要求2所述的一种用于教室照明的控制方法，其特征在于，步骤S200中，所述按照教室的照明设计标准，根据所述光照强度确定该教室中LED调光灯的照明调节系数，包括：
步骤S210，获取教室的照明设计标准，根据所述教室的照明设计标准确定最低照度和最高照度；
步骤S220，根据所述最低照度和最高照度将LED调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于教室照明的控制方法，其特征在于，步骤S220中，所述根据所述最低照度和最高照度将LED调光灯的亮度进行区间划分，确定每个区间的照明调节系数，以使教室的光照强度处于最低照度和最高照度之间，包括：
步骤S201，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否低于最低照度，若是，则执行步骤S202；若否，则执行步骤S207；
步骤S202，确定低于最低照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S203，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S204；若否，则执行步骤S205；
步骤S204，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第一照明调节系数；其中，K1＝Lmin/L0+(Lmax-L0)/L0；K1为第一照明调节系数，Lmin为最低照度，Lmax为最高照度，Li为所述光照矩阵中低于最低照度的第i个光照强度；
步骤S205，确定与该分组对应的位置最近的LED调光灯；
步骤S206，确定设置于该分组对应的位置最近的LED调光灯的第二照明调节系数；其中，K2＝Lmax/L0+(Lmax-L0)/L0，K2为第二照明调节系数；
步骤S207，确定所述光照矩阵中的每个光照强度是否高于最高照度，若是，则执行步骤S208；若否，则执行步骤S213；
步骤S208，确定高于最高照度的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置；
步骤S209，确定将该分组对应的位置是否设置有LED调光灯；若是，则执行步骤S210；若否，则执行步骤S211；
步骤S210，确定设置于该分组对应的位置的LED调光灯的第三照明调节系数；其中，K3＝(Lmin+Lmax)/2L0-(L0-Lmax)/L0，K3为第三照明调节系数K3；
步骤S211，确定与该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯；
步骤S212，根据以下公式计算得到设置于该分组对应的位置相邻的多个LED调光灯的第四照明调节系数；其中，K4＝Lmin/m·L0-(L0-Lmax)/L0，m为与该分组对应的位置相邻的LED调光灯的数量，K4为第四照明调节系数；
步骤S213，确定处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组，确定该分组对应的位置的LED调光灯，将该LED调光灯的照明调节系数设置为1。
5.根据权利要求4所述的一种用于教室照明的控制方法，其特征在于，步骤S300中，所述将所述LED调光灯的亮度按照所述亮度调节系数调节至所述目标亮度范围，包括：
步骤S310，确定低于最低照度的光照强度所在分组，根据第一照明调节系数或第二照明调节系数调节该分组对应的LED调光灯的亮度；
步骤S320，执行步骤S100和步骤S200，确定是否存在最低照度的光照强度的分组，若是，则执行步骤S330；若否，则执行步骤S340；
步骤S330，执行步骤S310和步骤S320；
步骤S340，根据第三照明调节系数调节分组对应的LED调光灯，且保持处于最低照度和最高照度之间的光照强度所在分组对应的LED调光灯的亮度不变。
6.一种用于教室照明的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至5任一项所述的用于教室照明的控制方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有用于教室照明的控制程序，所述用于教室照明的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的用于教室照明的控制方法的步骤。
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