CN116828678A - 具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自适应调光技术领域,尤其涉及一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法及系统。所述方法包括以下步骤:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;利用光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据;利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;基于庭院灯区域天气数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路控制处理,得到电池电路控制结果。本发明通过智能化和云端处理,对太阳能庭院灯进行自动化调光控制,以达到提高调光照明效果、延长太阳能庭院灯使用寿命以及降低能源消耗浪费。
Description
技术领域
本发明涉及自适应调光技术领域,尤其涉及一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法及系统。
背景技术
太阳能庭院灯是一种环保、节能的户外照明设备,其采用太阳能电池板和电池组存储太阳能,通过控制器控制LED灯的亮度和光照时间,提供户外照明效果,广泛应用于家庭、公共场所等各种环境。近年来,随着智能化技术的发展,越来越多的太阳能庭院灯开始具备智能调光功能,以满足不同用户及环境的需求。然而,现有的智能调光方法仍存在一些问题,不能适应不同光照环境和太阳能庭院灯区域内天气情况的变化,从而导致亮度调光不够平滑等问题。
发明内容
基于此,本发明有必要提供一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,以解决至少一个上述技术问题。
为实现上述目的,一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,包括以下步骤:
步骤S1:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;利用光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据;
步骤S2:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;基于庭院灯区域天气数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路控制处理,得到电池电路控制结果;
步骤S3:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;并利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,得到电池电量能耗数据;
步骤S4:根据环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果;
步骤S5:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;将光照控制调整信息传输至云端服务器,并通过对光照控制调整信息进行分析处理以执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明通过利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,可以获取环境光照强度数据,进而对太阳能庭院灯的光照调整控制进行管理。然而,环境光照强度数据中可能存在各种噪声,例如传感器噪声、交流噪声、环境噪声等,这些噪声会影响太阳能庭院灯光照调整控制效率的准确性和稳定性。因此,通过光照降噪算法的应用可以对环境光照强度数据进行降噪处理,以获得更加准确和可靠的环境光照强度降噪数据。通过气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,可以获得庭院灯区域天气数据。并通过设置一个合适的电路控制算法自动地调整太阳能电池板的电路控制,以最大限度地提高太阳能电池板的充电效率和能量利用率。这意味着,太阳能庭院灯在不同的天气环境下都可以高效工作,无需人工干预。然后,根据电路控制算法得到的电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,可以在不同的光照环境下自动地调整电池充电策略,以充分利用太阳能庭院灯的太阳能电池板。此外,通过使用智能监测技术可以对太阳能电池板进行实时监测处理,获得电池电量能耗数据,以便更加有效地管理电池电量、延长太阳能电池板使用寿命,从而保证太阳能庭院灯的长期使用效果。根据获得的环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,可以更精细地控制太阳能庭院灯的光照强度,这有助于提高太阳能庭院灯的使用效率,例如在夜间照明时能够提供更加柔和的照明环境,不会刺眼或者影响夜间休息等。最后,通过自适应调整技术实时检测光照控制调整结果并将光照控制调整信息传输至云端服务器,可以对太阳能庭院灯的光照管理进行实时监控和分析处理,以便更好地执行相应的自动化调光控制管理策略,这有助于提高太阳能庭院灯的使用效率和能源利用效率,以满足人们日常生活和工作的需求,同时符合环保和节能的理念,从而实现适应不同光照环境和太阳能庭院灯区域内天气情况的变化,以达到智能调光的功能效果。
优选地,本发明还提供了一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统,包括:
至少一个处理器;
与至少一个处理器通信连接的存储器;
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如上任一项所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法。
综上所述,本发明提供了一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统,该系统能够实现本发明所述任意一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,用于联合存储器、处理器及存储器上运行的计算机程序之间的操作实现一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,系统内部结构互相协作,该太阳能庭院灯调光系统根据环境光照强度及天气状况影响的电池电量能耗情况利用多种算法和计算智能调整太阳能庭院灯的光照强度,可以大大减少重复工作和人力投入,能够快速有效地处理环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据并构建光照调节控制模型,实现对太阳能庭院灯的自动化调光控制,以提高太阳能庭院灯的使用寿命和光控效率。从而简化了具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统的操作流程。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法的步骤流程示意图;
图2为图1中步骤S1的详细步骤流程示意图;
图3为图2中步骤S13的详细步骤流程示意图;
图4为图1中步骤S2的详细步骤流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的技术方法进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此外,附图仅为本发明的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器方法和/或微控制器方法中实现这些功能实体。
应当理解的是,虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元,但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说,在不背离示例性实施例的范围的情况下,第一单元可以被称为第二单元,并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
为实现上述目的,请参阅图1至图4,本发明提供了一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,所述方法包括以下步骤:
步骤S1:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;利用光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据;
步骤S2:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;基于庭院灯区域天气数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路控制处理,得到电池电路控制结果;
步骤S3:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;并利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,得到电池电量能耗数据;
步骤S4:根据环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果;
步骤S5:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;将光照控制调整信息传输至云端服务器,并通过对光照控制调整信息进行分析处理以执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明实施例中,请参考图1所示,为本发明具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法的步骤流程示意图,在本实例中,所述具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法的步骤包括:
步骤S1:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;利用光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据;
本发明实施例通过使用合适的光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度数据,以得到环境光照强度数据。然后,通过构建一个适当的光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,以消除环境光照强度数据中噪声源的影响,最终得到环境光照强度降噪数据。
步骤S2:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;基于庭院灯区域天气数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路控制处理,得到电池电路控制结果;
本发明实施例通过使用气象监测技术实时监测太阳能庭院灯周围区域内的天气情况,并对监测结果进行数据采集处理,以得到庭院灯区域天气数据。然后,基于庭院灯区域环境数据的相关信息利用太阳能电池板的起始电阻值、比例增益函数和积分增益函数设置一个适当的电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板电路电阻值计算,根据庭院灯区域环境数据的变化判断太阳能庭院灯的太阳能电池板的电路状态是要采用太阳能充电状态还是非太阳能充电状态,最终得到电池电路控制结果。
步骤S3:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;并利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,得到电池电量能耗数据;
本发明实施例根据判断电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用制定的电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略。然后,通过使用太阳能电池板电压和电流传感器、电池状态传感器等设备结合形成智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测,并对监测结果进行能耗提取处理,最终得到电池电量能耗数据。
步骤S4:根据环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果;
本发明实施例根据环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建一个合适的光照调节控制模型,通过环境光照强度的变化和电池电量情况进行太阳能庭院灯的光照强度的调整控制,最终得到光照控制调整结果。
步骤S5:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;将光照控制调整信息传输至云端服务器,并通过对光照控制调整信息进行分析处理以执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明实施例通过使用自适应调整技术实时检测和反馈光照控制调整结果,用以调整光照强度,以得到光照控制调整信息。然后,通过使用无线网络将光照控制调整信息传输至云端服务器,云端服务器根据传输的光照控制调整信息利用大数据分析和机器学习等技术手段进行分析,制定相应的智能化控制调整方案以执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明通过利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,可以获取环境光照强度数据,进而对太阳能庭院灯的光照调整控制进行管理。然而,环境光照强度数据中可能存在各种噪声,例如传感器噪声、交流噪声、环境噪声等,这些噪声会影响太阳能庭院灯光照调整控制效率的准确性和稳定性。因此,通过光照降噪算法的应用可以对环境光照强度数据进行降噪处理,以获得更加准确和可靠的环境光照强度降噪数据。通过气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,可以获得庭院灯区域天气数据。并通过设置一个合适的电路控制算法自动地调整太阳能电池板的电路控制,以最大限度地提高太阳能电池板的充电效率和能量利用率。这意味着,太阳能庭院灯在不同的天气环境下都可以高效工作,无需人工干预。然后,根据电路控制算法得到的电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,可以在不同的光照环境下自动地调整电池充电策略,以充分利用太阳能庭院灯的太阳能电池板。此外,通过使用智能监测技术可以对太阳能电池板进行实时监测处理,获得电池电量能耗数据,以便更加有效地管理电池电量、延长太阳能电池板使用寿命,从而保证太阳能庭院灯的长期使用效果。根据获得的环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,可以更精细地控制太阳能庭院灯的光照强度,这有助于提高太阳能庭院灯的使用效率,例如在夜间照明时能够提供更加柔和的照明环境,不会刺眼或者影响夜间休息等。最后,通过自适应调整技术实时检测光照控制调整结果并将光照控制调整信息传输至云端服务器,可以对太阳能庭院灯的光照管理进行实时监控和分析处理,以便更好地执行相应的自动化调光控制管理策略,这有助于提高太阳能庭院灯的使用效率和能源利用效率,以满足人们日常生活和工作的需求,同时符合环保和节能的理念,从而实现适应不同光照环境和太阳能庭院灯区域内天气情况的变化,以达到智能调光的功能效果。
优选地,步骤S1包括以下步骤:
步骤S11:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;
步骤S12:对环境光照强度数据进行数据清洗处理,得到环境光照强度待降噪数据;
步骤S13:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据。
作为本发明的一个实施例,参考图2所示,为图1中步骤S1的详细步骤流程示意图,在本实施例中步骤S1包括以下步骤:
步骤S11:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;
本发明实施例通过使用合适的光照传感器周期性地获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度数据,最终得到环境光照强度数据。
步骤S12:对环境光照强度数据进行数据清洗处理,得到环境光照强度待降噪数据;
本发明实施例通过对环境光照强度数据进行去除重复值、异常值、无效值、缺失值填充、数据类型转换、标准化等处理后,以确保数据的完整性和准确性,最终得到环境光照强度数据。
步骤S13:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据。
本发明实施例通过构建一个适当的光照降噪算法,结合环境光照光线可见因子函数以及漫反射光照强度函数对环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置和环境光照光源传播角度方向进行降噪处理,以消除环境光照强度待降噪数据中噪声源的影响,最终得到环境光照强度降噪数据。
本发明通过使用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以获取环境光照强度数据,而太阳能庭院灯周围的光照强度是影响太阳能庭院灯的太阳能电池板充电效率的一个很重要的因素,通过获取环境光照强度数据,能够更精准的管理太阳能庭院灯的光照调整控制。在后续的光照管理中,需要利用这些数据来进行光照强度分析,以便更好的进行太阳能庭院灯的光照调整控制工作。然后,通过对从光照传感器中获得的环境光照强度数据进行数据清洗处理,可以去除环境光照强度数据中的重复值、异常值以及无效值等,确保环境光照强度数据的准确性和可靠性,为后续的光照降噪处理过程提供有价值的数据支持。最后,通过使用合适的光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行降噪处理,以得到更加准确、可靠的环境光照强度降噪数据,降噪处理过程可以去除由于环境以及光照传感器的原因引起的数据噪声,从而更加准确地获取环境光照强度数据并对太阳能庭院灯的光照调整控制进行管理,提高太阳能庭院灯的工作效率和稳定性。
优选地,步骤S13包括以下步骤:
步骤S131:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,得到光照强度噪声值;
其中,光照降噪算法函数如下所示:
;
式中,为光照强度噪声值,/>为环境光照强度待降噪数据,/>为环境光照立体角方向,/>为环境光照光线可见因子函数,/>为环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置,/>为环境光照光源传播角度方向,/>为地面法线向量,/>为漫反射光照强度函数,/>为光照强度噪声值的修正值;
步骤S132:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值大于或等于预设的光照强度噪声阈值时,则剔除该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据,得到环境光照强度降噪数据;
步骤S133:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值小于预设的光照强度噪声阈值时,则直接该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据定义为环境光照强度降噪数据。
作为本发明的一个实施例,参考图3所示,为图2中步骤S13的详细步骤流程示意图,在本实施例中步骤S13包括以下步骤:
步骤S131:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,得到光照强度噪声值;
本发明实施例通过结合环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置、环境光照光源传播角度方向、地面法线向量、环境光照立体角方向、环境光照光线可见因子函数以及漫反射光照强度函数等相关参数构成一个适当的光照降噪算法,通过构建的光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,最终得到光照强度噪声值。
其中,光照降噪算法函数如下所示:
;
式中,为光照强度噪声值,/>为环境光照强度待降噪数据,/>为环境光照立体角方向,/>为环境光照光线可见因子函数,/>为环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置,/>为环境光照光源传播角度方向,/>为地面法线向量,/>为漫反射光照强度函数,/>为光照强度噪声值的修正值;
本发明构建了一个光照降噪算法函数的公式,用于对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,为了消除环境光照强度待降噪数据中的噪声源对后续的光照调节控制模型的构建过程的影响,需要对环境光照强度待降噪数据进行降噪处理,以得到更加干净、准确的环境光照强度待降噪数据,通过该光照降噪算法能够有效地去除环境光照强度待降噪数据中的噪声和干扰数据,从而提高环境光照强度待降噪数据的准确性和可靠性。该算法函数公式充分考虑了环境光照强度待降噪数据,环境光照立体角方向/>,环境光照光线可见因子函数/>,环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置/>,环境光照光源传播角度方向/>,地面法线向量/>,漫反射光照强度函数/>,并对计算得到的光照强度噪声值进行归一化处理,根据光照强度噪声值/>与以上各参数之间的相互关联关系构成了一种函数关系/>,该公式实现了对环境光照强度待降噪数据的噪声值计算,同时,通过光照强度噪声值的修正值/>的引入可以根据实际情况进行调整,从而提高光照降噪算法的准确性和鲁棒性。
步骤S132:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值大于或等于预设的光照强度噪声阈值时,则剔除该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据,得到环境光照强度降噪数据;
本发明实施例根据预设的光照强度噪声阈值,判断计算得到的光照强度噪声值是否超过预设的光照强度噪声阈值,当光照强度噪声值大于或等于预设的光照强度噪声阈值时,说明该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据中的噪声源的干扰影响较大,则剔除该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据,最终得到环境光照强度降噪数据。
步骤S133:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值小于预设的光照强度噪声阈值时,则直接该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据定义为环境光照强度降噪数据。
本发明实施例根据预设的光照强度噪声阈值,判断计算得到的光照强度噪声值是否超过预设的光照强度噪声阈值,当光照强度噪声值小于预设的光照强度噪声阈值时,说明该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据中的噪声源的干扰影响较小,则直接将该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据定义为环境光照强度降噪数据。
本发明首先通过使用合适的光照降噪算法对得到的环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,由于环境光照强度待降噪数据中可能存在噪声干扰或异常噪声源等情况,会对后续的光照调节控制模型的构建和自动化调光控制管理工作的准确度和可靠性造成不良影响,所以需要设置一个适当的光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,能够识别和测量出环境光照强度待降噪数据中存在的噪声和干扰信号,从源头上去除噪声信号,从而提高环境光照强度待降噪数据的准确性和可靠性。该光照降噪算法通过结合环境光照光线可见因子函数以及漫反射光照强度函数对环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置和环境光照光源传播角度方向进行降噪处理,并通过修正值对降噪处理过程进行调整和优化,以获得最佳的降噪效果和计算结果,从而较为精确地计算出光照强度噪声值。然后,根据具体的数据降噪处理需求和数据质量标准,通过设定合适的光照强度噪声阈值对计算得到的光照强度噪声值进行判断,判断哪些环境光照强度待降噪数据需要进行剔除,哪些环境光照强度待降噪数据可以被保留,能够有效地剔除光照强度噪声值较大的环境光照强度待降噪数据,避免这些光照强度噪声值较大的环境光照强度待降噪数据对整体数据的影响,有助于进一步提高数据的质量,减少不必要的干扰和误差,从而保证了环境光照强度待降噪数据的准确性和可靠性。最后,通过使用预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,将光照强度噪声值较小的环境光照强度待降噪数据定义为环境光照强度降噪数据,可以得到更加准确和可靠的环境光照强度待降噪数据,这些数据较少受到噪声的干扰,可以为后续的光照调节控制模型的构建和自动化调光控制管理提供更加稳定的数据基础,从而提高环境光照强度降噪数据的可用性和有效性。
优选地,步骤S2包括以下步骤:
步骤S21:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;
步骤S22:利用无线传输技术将庭院灯区域天气数据传输至庭院灯控制器,并对庭院灯区域天气数据进行数据预处理,得到庭院灯区域环境数据;
步骤S23:基于庭院灯区域环境数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路电阻值计算,得到变更状态电阻值;
步骤S24:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值大于或等于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为太阳能充电状态,得到电池电路控制结果;
步骤S25:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值小于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为非太阳能充电状态,得到电池电路控制结果。
作为本发明的一个实施例,参考图4所示,为图1中步骤S2的详细步骤流程示意图,在本实施例中步骤S2包括以下步骤:
步骤S21:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;
本发明实施例通过使用气象监测技术实时监测太阳能庭院灯周围区域内的天气情况,其中包括温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量等气象信息,并对监测结果进行数据采集处理,最终得到庭院灯区域天气数据。
步骤S22:利用无线传输技术将庭院灯区域天气数据传输至庭院灯控制器,并对庭院灯区域天气数据进行数据预处理,得到庭院灯区域环境数据;
本发明实施例通过利用无线传输技术将提取到的庭院灯区域天气数据传输至庭院灯控制器,并对庭院灯区域天气数据进行去除重复值、异常值、无效值、缺失值填充、降噪等数据预处理后,最终得到庭院灯区域环境数据。
步骤S23:基于庭院灯区域环境数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路电阻值计算,得到变更状态电阻值;
本发明实施例基于庭院灯区域环境数据的相关信息利用太阳能电池板的起始电阻值、比例增益函数和积分增益函数设置一个适当的电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板电路电阻值计算,根据庭院灯区域环境数据的变化判断太阳能庭院灯的太阳能电池板的电路状态是要采用太阳能充电状态还是非太阳能充电状态,最终得到变更状态电阻值。
步骤S24:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值大于或等于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为太阳能充电状态,得到电池电路控制结果;
本发明实施例根据预设的状态电阻阈值,判断计算得到的变更状态电阻值是否超过预设的状态电阻阈值,当变更状态电阻值大于或等于预设的状态电阻阈值时,说明该变更状态电阻值对应的庭院灯区域环境状态好,太阳能庭院灯的太阳能电池板可以通过太阳能进行充电,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为太阳能充电状态,最终得到电池电路控制结果。
步骤S25:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值小于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为非太阳能充电状态,得到电池电路控制结果。
本发明实施例根据预设的状态电阻阈值,判断计算得到的变更状态电阻值是否超过预设的状态电阻阈值,当变更状态电阻值小于预设的状态电阻阈值时,说明该变更状态电阻值对应的庭院灯区域环境状态不太好,太阳能庭院灯的太阳能电池板无法通过太阳能进行充电,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为非太阳能充电状态,通过电能或者其他方式对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行充电,最终得到电池电路控制结果。
本发明通过使用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,可以获取太阳能庭院灯区域的天气数据,为后续的电池电路调控提供基础数据支持,庭院灯区域天气数据可以为庭院灯控制器提供实时天气变化的信息,为庭院灯控制器做出更准确的电池电路控制管理和节能决策提供基础数据保障。由于庭院灯区域天气数据的连续性和随机性,通过利用无线传输技术将庭院灯区域天气数据传输至庭院灯控制器并进行数据预处理可以为后续的电池电路控制调整过程提供数据来源。然后,基于处理后的庭院灯区域环境数据通过设置一个合适的电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路电阻值计算,计算太阳能电池板在现有环境条件下的电路电阻值情况,并根据预设的状态电阻阈值对计算得到的变更状态电阻值进行判断,分析太阳能电池板当前的充电状态,从而控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路的工作状态是太阳能充电状态或非太阳能充电状态,确保在天气状况好的情况下太阳能电池板可充分利用,从而提高整个太阳能庭院灯的效率和能源利用率,同时也可以延长电池的使用寿命,从而提高太阳能电池板的使用安全性和可靠性。
优选地,步骤S23中的电路控制算法的函数公式具体为:
;
;
式中,为时间变量,/>为太阳能电池板在时间/>的变更状态电阻值,/>为太阳能电池板的起始电阻值,/>为比例增益系数,/>为太阳能电池板的开路电压,/>为比例增益函数积分项时间参数,/>为在时间/>的太阳能电池板光生电流值,/>为庭院灯区域环境数据中的环境温度,/>为太阳能电池板在环境温度/>下的暗电流值,/>为在时间/>的太阳能电池板负载电压值,/>为太阳能电池板负载热阻差,/>为时间/>的积分增益函数,/>为积分增益系数,/>为积分增益函数积分项时间参数,/>为在时间/>的太阳能电池板光生电流值,/>为在时间/>的太阳能电池板负载电压值,/>为变更状态电阻值的修正值。
本发明构建了一个电路控制算法函数的公式,用于对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路电阻值计算,该电路控制算法可以根据庭院灯区域环境条件动态调整太阳能电池板的电路电阻,实现最佳的电路状态控制调整效率,根据计算得到的变更状态电阻值来控制太阳能电池板的充电状态,从而延长太阳能庭院灯的太阳能电池板的使用时间。该电路控制算法中的比例增益函数和积分增益函数可以根据环境温度、光照强度、太阳能电池板的开路电压、太阳能电池板负载电压值、太阳能电池板负载热阻差等参数动态调整,从而实现对太阳能电池板的最佳电路电阻控制,其中,比例增益函数主要用于控制当前光照强度和温度条件下的光电转换效率,积分增益函数主要用于对动态变化的电压、电流进行跟踪控制,实现更加精准的太阳能电池板输出电阻控制。在实际应用中,该算法可以动态地根据太阳能庭院灯周围环境的变化情况来调整太阳能电池板的电路电阻,保证太阳能电池板的最佳工作状态,并且可以将太阳能电池板的充电状态设置为太阳能充电或非太阳能充电状态,从而保证太阳能庭院灯的正常使用,提高其使用寿命和工作效率。该算法函数充分考虑了时间变量,为太阳能电池板的起始电阻值/>,比例增益系数/>,太阳能电池板的开路电压/>,比例增益函数积分项时间参数/>,在时间/>的太阳能电池板光生电流值/>,庭院灯区域环境数据中的环境温度/>,太阳能电池板在环境温度/>下的暗电流值/>,在时间/>的太阳能电池板负载电压值/>,太阳能电池板负载热阻差/>,时间/>的积分增益函数/>,积分增益系数/>,积分增益函数积分项时间参数/>,在时间/>的太阳能电池板光生电流值/>,在时间/>的太阳能电池板负载电压值/>,变更状态电阻值的修正值/>,其中通过比例增益函数积分项时间参数/>,庭院灯区域环境数据中的环境温度/>,太阳能电池板在环境温度/>下的暗电流值/>,太阳能电池板负载热阻差/>,积分增益系数/>,积分增益函数积分项时间参数/>,在时间/>的太阳能电池板光生电流值/>,在时间/>的太阳能电池板负载电压值/>以及太阳能电池板的开路电压/>构成了时间/>的积分增益函数/>关系/>,根据太阳能电池板在时间/>的变更状态电阻值/>与以上各参数之间的相互关系构成了一种函数关系/>,该算法函数公式实现了对太阳能庭院灯的太阳能电池板的电路电阻值计算,同时,通过变更状态电阻值的修正值/>的引入可以根据实际情况进行调整,从而提高电路控制算法的准确性和适用性。/>
优选地,步骤S3包括以下步骤:
步骤S31:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;
本发明实施例根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,在天气晴朗、光照强度充足的情况下,即太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为太阳能充电状态时,制定太阳能充电方案,通过利用太阳能充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相关的太阳能充电策略;在天气阴雨、光照强度弱的情况下,即太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为非太阳能充电状态时,制定非太阳能充电方案,通过利用非太阳能充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相关的非太阳能充电策略。
步骤S32:利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,以得到电池电量实测数据;
本发明实施例通过使用太阳能电池板电压和电流传感器、电池状态传感器等设备结合形成的智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测,最终得到电池电量实测数据。
步骤S33:利用电量能耗算法对电池电量实测数据进行能耗提取处理,得到电池电量能耗数据;
本发明实施例通过结合电阻损耗函数和电容损耗函数计算太阳能电池板在时间和空间点向量处的电阻能耗和电容能耗,并通过设置合适的电量电荷密度、电容、修正值构建一个适当的电量能耗算法,利用构建的电量能耗算法对电池电量实测数据进行能耗提取,最终得到电池电量能耗数据。
其中,电量能耗算法函数如下所示:
;
式中,为电池电量能耗数据,/>为能耗提取起始时间,/>为能耗提取结束时间,/>为电池电量实测数据的空间范围区域,/>为能耗提取时间变量,/>为电池电量实测数据的空间点向量,/>为在时间/>和空间点向量/>处的电阻损耗函数,/>为在时间/>和空间点向量/>处的电容损耗函数,/>为在空间点向量/>处的电量电荷密度,/>为在空间点向量/>处的电容,/>为电池电量能耗数据的修正值。
本发明构建了一个电量能耗算法函数的公式,用于对电池电量实测数据进行能耗提取处理,该电量能耗算法根据电池电量实测数据结合电池特性参数和时间变量,计算出太阳能电池板在一定的时间和空间范围内的能耗情况,另外,该电量能耗算法中的电阻损耗函数和电容损耗函数分别用于计算太阳能电池板在时间和空间点向量处的电阻能耗和电容能耗,考虑了太阳能电池板内部各个组件的内部电阻和电容参数,并且根据电池电量实测数据的空间范围区域和时间范围,对电量能耗算法函数进行积分运算,得到太阳能电池板在某个区域某段时间内的电量能耗总量。同时,该电量能耗算法还考虑了电量电荷密度的影响以及修正值,从而提高了电量能耗计算的精确度。该算法函数公式充分考虑了能耗提取起始时间,能耗提取结束时间/>,电池电量实测数据的空间范围区域/>,能耗提取时间变量/>,电池电量实测数据的空间点向量/>,在时间/>和空间点向量/>处的电阻损耗函数/>,在时间/>和空间点向量/>处的电容损耗函数/>,在空间点向量/>处的电量电荷密度/>,在空间点向量/>处的电容/>,根据电池电量能耗数据/>与以上各参数之间的相互关系构成了一种函数关系,该算法函数公式实现了对电池电量实测数据的能耗提取处理,同时,该算法函数中的电池电量能耗数据的修正值/>可以根据实际情况进行调整,从而提高电量能耗算法的准确性和适用性。
本发明根据实时的电池电量需求和太阳能电池板电路的充电状态制定相应的电池充电方案,通过电池充电方案为太阳能庭院灯的太阳能电池板制定合适的电池充电策略,从而确保电池的使用,能够提供稳定的能源保障。然后,通过使用智能监测技术实时监测太阳能庭院灯的太阳能电池板的电量变化,可以得到准确的电池电量实测数据,为后续的光照调节控制模型的构建提供了基础数据支持,同时,还可以及时发现太阳能庭院灯的太阳能电池板出现的异常情况,从而提高太阳能庭院灯的可靠性和稳定性。最后,通过设置一个合适的电量能耗算法对电池电量实测数据进行能耗提取处理,从电池电量实测数据中提取出有用的能耗信息,分析电池电量消耗的规律和特征,该电量能耗算法能够较为全面地考虑太阳能电池板电路的电容和电阻损耗,从而计算出相应的电池电量能耗数据,为后续的误差核算和光照调节控制模型构建提供了数据保障。
优选地,步骤S4包括以下步骤:
步骤S41:对环境光照强度降噪数据进行标准化处理,得到环境光照强度标准数据;
本发明实施例通过对环境光照强度降噪数据进行标准化处理,将环境光照强度降噪数据的单位、精度等统一到一定标准范围内以确保环境光照强度降噪数据的一致性,最终得到环境光照强度标准数据。
步骤S42:对电池电量能耗数据进行误差核算处理,得到电池电量数据;
本发明实施例通过对计算得到的电池电量能耗数据与真实能耗数据进行误差核算,并对核算后的电池电量能耗数据进行去重、去异、缺失值填充、数据清洗等处理后,最终得到电池电量数据。
步骤S43:根据环境光照强度标准数据和电池电量数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果。
本发明实施例根据环境光照强度标准数据和电池电量数据构建一个合适的光照调节控制模型,通过环境光照强度的变化和电池电量情况进行太阳能庭院灯的光照强度的调整控制,最终得到光照控制调整结果。
本发明通过对降噪后的环境光照强度降噪数据进行标准化处理,可以消除环境光照强度降噪数据之间的差异,从而获得更加准确和可靠的数据,提高环境光照强度降噪数据的精度和稳定性。然后,通过对计算得到的电池电量能耗数据进行误差核算,能够确保电池电量能耗数据的准确性和可靠性。通过误差核算电池电量能耗数据的真实值,能够为电池电量能耗数据的管理提供有价值的信息。此外,通过确保电池电量能耗数据的准确性和可靠性,能更好地评估太阳能庭院灯的能源消耗情况,从而实现更有效的能源管理,为后续的光照调节控制模型构建过程提供了数据基础保障。最后,通过环境光照强度标准数据和电池电量数据构建光照调节控制模型,进行光照强度的调整控制操作,确保太阳能庭院灯光照照明效果和节能环保,从而实现太阳能庭院灯光照调节的智能化和自适应性。
优选地,步骤S43包括以下步骤:
步骤S431:构建光照调节控制模型,其中光照调节控制模型包括反馈控制算法、PID控制算法和神经网络算法;
本发明实施例通过构建一个合适的光照调节控制模型,该光照调节控制模型包括反馈控制算法、PID控制算法和神经网络算法,其中反馈控制算法是基于环境光照强度标准数据和电池电量数据进行比较,并根据比较结果对太阳能庭院灯的光照强度进行调整。PID控制算法是一种经典的控制方法,通过对前一时刻的误差、误差变化率和误差积分值进行综合考虑,从而调节太阳能庭院灯的光照强度。而神经网络算法则是利用大量的训练数据对模型进行优化,用来提高光照调节控制模型的泛化能力和鲁棒性。
步骤S432:利用反馈控制算法对环境光照强度标准数据与电池电量数据进行比较处理,得到光照强度比较调整结果;
本发明实施例通过设置合适的比例增益系数、积分增益系数、微分增益系数、功率增益系数、比较函数、光照强度消耗效率以及相关参数构建一个适当的反馈控制算法,通过构建的反馈控制算法对环境光照强度标准数据与电池电量数据进行比较,并根据比较结果对太阳能庭院灯的光照强度进行调整,最终得到光照强度比较调整结果。
其中,反馈控制算法函数如下所示:
;
式中,为在时间/>的光照强度比较调整结果,/>为反馈控制比较时间变量,/>为比例增益系数,/>为环境光照强度标准数据与电池电量数据之间的比较函数,/>为积分增益系数,/>为微分增益系数,/>为功率增益系数,/>为在时间/>和光照强度/>的光照强度消耗效率,/>为在光照强度/>的电池电量值,/>为功率增益时间变量,/>为光照强度比较调整结果的修正值;
本发明构建了一个反馈控制算法函数的公式,用于对环境光照强度标准数据与电池电量数据进行比较处理,该反馈控制算法根据环境光照强度标准数据和电池电量数据的比较结果,以获取光照强度比较调整结果,进而控制太阳能庭院灯的光照强度。另外,该反馈控制算法中的比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数,分别表示了反馈控制算法中的比例、积分和微分作用,可以根据实际应用需求进行调节。功率增益系数则表示了光照强度的功率作用,在光照强度较弱的时候可以快速加大对光照强度的调整力度,提高太阳能庭院灯工作效率并延长太阳能电池板的使用寿命。而光照强度比较调整结果的修正值可以对反馈控制效果进行微调,更准确地达到期望的光照强度调整效果。该算法函数公式充分考虑了反馈控制比较时间变量,比例增益系数/>,环境光照强度标准数据与电池电量数据之间的比较函数/>,积分增益系数/>,微分增益系数/>,功率增益系数/>,在时间/>和光照强度/>的光照强度消耗效率/>,在光照强度/>的电池电量值/>,功率增益时间变量/>,根据在时间/>的光照强度比较调整结果/>与以上各参数之间的相互关联关系构成了一种函数关系/>,该公式实现了对环境光照强度标准数据与电池电量数据的比较处理,同时,通过光照强度比较调整结果的修正值/>的引入可以根据实际情况进行调整,从而提高反馈控制算法的适用性和鲁棒性。
步骤S433:利用PID控制算法对光照强度比较调整结果进行误差幅度审核处理,得到光照强度精准调整结果;
本发明实施例通过使用PID控制算法对光照强度比较调整结果前一时刻的误差、误差变化率和误差积分值进行综合考虑,计算出调整幅度和调整方向,调整太阳能庭院灯的光照强度,使其逐渐接近目标光照强度,并保持稳定状态,最终得到光照强度精准调整结果。
步骤S434:利用神经网络算法对光照强度精准调整结果进行模型优化调整训练,以得到光照控制调整结果。
本发明实施例通过使用神经网络算法对光照强度精准调整结果进行学习和训练,并对光照调节控制模型进行优化和调整,最终得到光照控制调整结果。
本发明通过构建一个合适的光照调节控制模型,该光照调光控制模型主要由反馈控制算法、PID控制算法和神经网络算法组成,这些算法可以对环境光照强度标准数据和电池电量数据进行处理,以实现对太阳能庭院灯的自动化控制调光处理。其中反馈控制算法可以分析环境光照强度标准数据与电池电量数据之间的差异,然后根据差异调整太阳能庭院灯的光照强度,以此确定光照强度比较调整结果。通过实时检测环境光照强度数据和电池电量数据,反馈控制算法可以自动地调整太阳能庭院灯的光照强度,避免了过量照明或光照不足的问题。该反馈控制算法中包括比例增益系数、积分增益系数、微分增益系数和功率增益系数等参数,通过调整这些参数,可以控制太阳能庭院灯亮度的变化,以满足不同的照明需求。PID控制算法则可以对光照强度比较调整结果进行误差幅度审核处理,以得到更为精准的光照强度调整结果。该PID控制算法中包含比例系数、积分系数和微分系数等参数,可以通过比较实际光照强度与期望光照强度之间的差异,自动地调整太阳能庭院灯亮度,使其逐渐趋近于期望的亮度值,以得到最佳的照明效果,从而实现更为精准和稳定的光照亮度控制。而神经网络算法可以对光照强度精准调整结果进行模型优化调整训练,以提高光照控制调整的精度和效率。利用神经网络算法,可以对大量的实时数据进行分析和处理,并不断进行优化和调整光照调节控制模型,以适应不同的环境变化和电池电量状况。该神经网络算法可以利用反向传播算法对构建的光照调节控制模型进行调整和训练,以提高光照控制的效率和精度,从而减少误差和能源消耗。
优选地,步骤S5包括以下步骤:
步骤S51:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;
本发明实施例通过使用自适应调整技术实时检测和反馈光照控制调整结果,用以调整光照强度,与设定的标准光照强度进行比较,最终得到光照控制调整信息。
步骤S52:将光照控制调整信息传输至云端服务器,通过光照控制调整信息制定相应的智能化控制调整方案;
本发明实施例通过使用无线网络将光照控制调整信息传输至云端服务器,云端服务器会根据传输的光照控制调整信息结合历史光照强度数据、环境数据充分利用大数据分析和机器学习等技术手段,制定相应的智能化控制调整方案。
步骤S53:通过云端服务器对智能化控制调整方案进行自主分析学习以执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明实施例通过使用云端服务器对智能化控制调整方案不断的进行自主分析和学习,优化并调节光照控制调整信息,对太阳能庭院灯执行相应的自动化调光控制管理策略。
本发明通过使用自适应调整技术可以实时检测光照控制调整结果,自动地调整太阳能庭院灯的光照控制信号,在不同的环境光照强度和电池电量条件下实现最佳的控制效果。通过自适应调整技术可以根据实时检测到的光照控制调整结果调整太阳能庭院灯的亮度,以避免出现过度照明或光照不足等情况。然后,通过将光照控制调整信息传输至云端服务器,并利用机器学习和数据分析技术分析和处理光照控制调整信息,制定相应的智能化控制调整方案。通过判断光照强度数据和反馈光照控制结果,可以确定太阳能庭院灯的最佳亮度控制方案,以提高能效和降低能源消耗。利用制定的智能化控制调整方案可以对太阳能庭院灯进行自动化的控制调整管理,避免了人工干预造成的误差和不稳定性,进一步提高管理效率和控制精度。最后,通过对已经制定的智能化控制调整方案进行自主分析学习,可以进一步优化太阳能庭院灯的自动化调光控制管理策略,确保太阳能庭院灯调光功能持续稳定地运行。
优选地,本发明还提供了一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统,包括:
至少一个处理器;
与至少一个处理器通信连接的存储器;
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如上任一项所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法。
综上所述,本发明提供了一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统,该系统能够实现本发明所述任意一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,用于联合存储器、处理器及存储器上运行的计算机程序之间的操作实现一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,系统内部结构互相协作,该太阳能庭院灯调光系统根据环境光照强度及天气状况影响的电池电量能耗情况利用多种算法和计算智能调整太阳能庭院灯的光照强度,可以大大减少重复工作和人力投入,能够快速有效地处理环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据并构建光照调节控制模型,实现对太阳能庭院灯的自动化调光控制,以提高太阳能庭院灯的使用寿命和光控效率。从而简化了具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统的操作流程。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;利用光照降噪算法对环境光照强度数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据;
步骤S2:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;基于庭院灯区域天气数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路控制处理,得到电池电路控制结果;
步骤S3:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;并利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,得到电池电量能耗数据;
步骤S4:根据环境光照强度降噪数据和电池电量能耗数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果;
步骤S5:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;将光照控制调整信息传输至云端服务器,并通过对光照控制调整信息进行分析处理以执行相应的自动化调光控制管理策略。
2.根据权利要求1所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:
步骤S11:利用光照传感器获取太阳能庭院灯周围区域内的光照强度,以得到环境光照强度数据;
步骤S12:对环境光照强度数据进行数据清洗处理,得到环境光照强度待降噪数据;
步骤S13:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行降噪处理,得到环境光照强度降噪数据。
3.根据权利要求2所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S13包括以下步骤:
步骤S131:利用光照降噪算法对环境光照强度待降噪数据进行噪声值计算,得到光照强度噪声值;
其中,光照降噪算法函数如下所示:
;
式中,为光照强度噪声值,/>为环境光照强度待降噪数据,/>为环境光照立体角方向,/>为环境光照光线可见因子函数,/>为环境光照强度待降噪数据中的噪声源点位置,/>为环境光照光源传播角度方向,/>为地面法线向量,/>为漫反射光照强度函数,/>为光照强度噪声值的修正值;
步骤S132:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值大于或等于预设的光照强度噪声阈值时,则剔除该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据,得到环境光照强度降噪数据;
步骤S133:根据预设的光照强度噪声阈值对光照强度噪声值进行判断,当光照强度噪声值小于预设的光照强度噪声阈值时,则直接该光照强度噪声值对应的环境光照强度待降噪数据定义为环境光照强度降噪数据。
4.根据权利要求1所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:
步骤S21:利用气象监测技术对太阳能庭院灯周围区域进行气象监测处理,得到庭院灯区域天气数据;
步骤S22:利用无线传输技术将庭院灯区域天气数据传输至庭院灯控制器,并对庭院灯区域天气数据进行数据预处理,得到庭院灯区域环境数据;
步骤S23:基于庭院灯区域环境数据利用电路控制算法对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行电路电阻值计算,得到变更状态电阻值;
步骤S24:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值大于或等于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为太阳能充电状态,得到电池电路控制结果;
步骤S25:根据预设的状态电阻阈值对变更状态电阻值进行判断,当变更状态电阻值小于预设的状态电阻阈值时,则控制太阳能庭院灯的太阳能电池板电路为非太阳能充电状态,得到电池电路控制结果。
5.根据权利要求4所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S23中的电路控制算法的函数公式具体为:
;
;
式中,为时间变量,/>为太阳能电池板在时间/>的变更状态电阻值,/>为太阳能电池板的起始电阻值,/>为比例增益系数,/>为太阳能电池板的开路电压,/>为比例增益函数积分项时间参数,/>为在时间/>的太阳能电池板光生电流值,/>为庭院灯区域环境数据中的环境温度,/>为太阳能电池板在环境温度/>下的暗电流值,/>为在时间的太阳能电池板负载电压值,/>为太阳能电池板负载热阻差,/>为时间/>的积分增益函数,/>为积分增益系数,/>为积分增益函数积分项时间参数,/>为在时间/>的太阳能电池板光生电流值,/>为在时间/>的太阳能电池板负载电压值,/>为变更状态电阻值的修正值。
6.根据权利要求1所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
步骤S31:根据电池电路控制结果制定相应的电池充电方案,利用电池充电方案对太阳能庭院灯的太阳能电池板执行相应的电池充电策略;
步骤S32:利用智能监测技术对太阳能庭院灯的太阳能电池板进行实时监测处理,以得到电池电量实测数据;
步骤S33:利用电量能耗算法对电池电量实测数据进行能耗提取处理,得到电池电量能耗数据;
其中,电量能耗算法函数如下所示:
;
式中,为电池电量能耗数据,/>为能耗提取起始时间,/>为能耗提取结束时间,/>为电池电量实测数据的空间范围区域,/>为能耗提取时间变量,/>为电池电量实测数据的空间点向量,/>为在时间/>和空间点向量/>处的电阻损耗函数,/>为在时间/>和空间点向量/>处的电容损耗函数,/>为在空间点向量/>处的电量电荷密度,/>为在空间点向量/>处的电容,/>为电池电量能耗数据的修正值。
7.根据权利要求1所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:
步骤S41:对环境光照强度降噪数据进行标准化处理,得到环境光照强度标准数据;
步骤S42:对电池电量能耗数据进行误差核算处理,得到电池电量数据;
步骤S43:根据环境光照强度标准数据和电池电量数据构建光照调节控制模型,以得到光照控制调整结果。
8.根据权利要求7所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S43包括以下步骤:
步骤S431:构建光照调节控制模型,其中光照调节控制模型包括反馈控制算法、PID控制算法和神经网络算法;
步骤S432:利用反馈控制算法对环境光照强度标准数据与电池电量数据进行比较处理,得到光照强度比较调整结果;
其中,反馈控制算法函数如下所示:
;
式中,为在时间/>的光照强度比较调整结果,/>为反馈控制比较时间变量,/>为比例增益系数,/>为环境光照强度标准数据与电池电量数据之间的比较函数,/>为积分增益系数,/>为微分增益系数,/>为功率增益系数,/>为在时间/>和光照强度/>的光照强度消耗效率,/>为在光照强度/>的电池电量值,/>为功率增益时间变量,/>为光照强度比较调整结果的修正值;
步骤S433:利用PID控制算法对光照强度比较调整结果进行误差幅度审核处理,得到光照强度精准调整结果;
步骤S434:利用神经网络算法对光照强度精准调整结果进行模型优化调整训练,以得到光照控制调整结果。
9.根据权利要求1所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法,其特征在于,步骤S5包括以下步骤:
步骤S51:利用自适应调整技术实时检测光照控制调整结果,以得到光照控制调整信息;
步骤S52:将光照控制调整信息传输至云端服务器,通过光照控制调整信息制定相应的智能化控制调整方案;
步骤S53:通过云端服务器对智能化控制调整方案进行自主分析学习以执行相应的自动化调光控制管理策略。
10.一种具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光系统,其特征在于,包括:
至少一个处理器;
与至少一个处理器通信连接的存储器;
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如权利要求1至9中任一项所述的具有智能调光功能的太阳能庭院灯调光方法。
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