PL231907B1 - Sposób zdalnego pomiaru natężenia oświetlenia zwłaszcza w zastosowaniu do energooszczędnego sterowania oświetleniem - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zdalnego pomiaru natężenia oświetlenia padającego na daną powierzchnię za pomocą zestawu czujników znajdujących się w pewnej odległości od tej powierzchni, stanowiący alternatywę dla pomiaru natężenia oświetlenia za pomocą luksomierza z głowicą fotometryczną, który wymaga by głowica ta znajdowała się bezpośrednio na mierzonej powierzchni. Sposób pomiaru będący przedmiotem wynalazku znajduje zastosowanie zwłaszcza przy energooszczędnym sterowaniu oświetleniem górnym w pomieszczeniach.

Pomiary natężenia oświetlenia jako jedyne w technice świetlnej nie wymagają stosowania wzorców, gdyż w praktyce pomiarowej nie jest wymagana zbyt duża dokładność i niekiedy brak jest możliwości porównania ze wzorcem z uwagi na pomiary przeprowadzane w terenie, na przykład na ulicy, w dowolnym obiekcie. Pomiarów natężenia oświetlenia dokonuje się za pomocą luksomierza składającego się z głowicy fotometrycznej i wzmacniacza z wyświetlaczem. Pomiary natężenia oświetlenia realizuje się korzystając z właściwości fotoogniwa, w którym prąd fotoelektryczny jest proporcjonalny do natężenia oświetlenia na powierzchni światłoczułej. W starszych miernikach natężenia oświetlenia błąd korekcji widmowej fi zawierał się w przedziale 6-12%. Nowoczesne luksomierze wyposażone są wyłącznie w elementy krzemowe, skorygowane widmowo i przestrzennie. Budowane są w czterech klasach dokładności:

- bardzo dokładna, fi < 2%

- dokładna, fi = 2-6%

- średnia, fi = 6-12%

- zgrubna, fi = 12-18%

Wartości średniego natężenia oświetlenia w pomieszczeniach oraz jego równomierność są normowane i należy je zatem porównać z zalecanymi wartościami zawartymi w normie PN-EN i2464-i Oświetlenie miejsc pracy - Część 1: Miejsca pracy wewnątrz pomieszczeń. Pomiary natężenia oświetlenia przeprowadza się bez udziału światła dziennego.

Aby móc zmniejszyć zużycie energii prawidłowo zaprojektowanego układu oświetleniowego w pomieszczeniu przy jednoczesnym utrzymaniu wymaganego normą minimalnego natężenia oświetlenia, należałoby przede wszystkim skompensować wpływ innych źródeł światła, w tym przede wszystkim światła dziennego obecnego w większości pomieszczeń. Przy tym, należy zauważyć, że wpływ ten jest bardzo znaczny i stosunkowo szybkozmienny (np. przesłonięcie słońca przez chmurę może spowodować spadek natężenia światła w pomieszczeniu nawet o 300 lx w czasie 2-3 s, przesłonięcie żaluzji lub wyłączenie lampki stołowej powodują spadek oświetlenia w czasie krótszym niż 1 s). Oznacza to, że układ pomiarowy sterujący taką kompensacją oświetlenia powinien mierzyć wartość natężenia światła na danej powierzchni z częstotliwością co najmniej 1 Hz.

W kontekście opisanym powyżej, największą wadą obecnego systemu pomiaru natężenia światła przy pomocy klasycznego luksomierza jest (w zastosowaniu do systemu kompensującego oświetlenie ze źródeł zewnętrznych):

- konieczność umieszczania 1 głowicy fotometrycznej na każdej powierzchni oświetlanej przez sterowane źródło światła,

- konieczność połączenia kablem głowicy z modułem przetwarzającym dane w czasie rzeczywistym i sterującym oprawą oświetleniową.

Przykładem takiego układu pomiarowego jest opis patentowy US6614518, w którym wymienia się układ wielopunktowy jednostek pomiarowych światła dla określania charakterystyk optycznych w szczególności natężenia światła. Układ zawiera centralną jednostkę sterującą w postaci komputera połączonych poprzez adaptery jednostek pomiaru światła. Połączenie to realizowane jest przewodowo lub bezprzewodowo.

O ile można sobie wyobrazić zastosowanie łączności bezprzewodowej do wyeliminowania kabla połączeniowego, o tyle umieszczanie na stałe głowicy fotometrycznej na każdej powierzchni, na której należy utrzymywać wymagany przez normę minimalny poziom natężenia oświetlenia (czyli np. na każdym miejscu pracy w pomieszczeniu biurowym) jest w praktyce nierealne.

Dzisiejszy stan techniki świetlnej i sprzętu pomiarowego nie pozwala ominąć tego problemu w żaden uzasadniony ekonomicznie sposób.

Znane jest z opisu wynalazku FR2441797 rozwiązanie, które zawiera źródła światła rozmieszczone w pobliżu okna pomieszczenia oraz fotokomórki z układem elektrycznym, które regulują wielkość oświetlenia w zależności od ilości wpadającego do pomieszczenia światła, tak by natężenie oświetlenia

PL 231 907 B1 się nie zmieniało. Jednakże to rozwiązanie jest bardzo niedokładne. Znane jest także rozwiązanie sterujące oświetleniem w zależności od zapotrzebowania. Rozwiązanie to - US9295139 jest kolejną próbą zwiększenia oszczędności związanych ze zużyciem energii elektrycznej.

Celem wynalazku jest regulacja intensywności świecenia (dystrybucji energii świetlnej) oprawy i utrzymanie pewnej stałej, zadanej ilości światła na obszarze roboczym, bez wykorzystania luksomierza, jakkolwiek który może być użyty do kalibracji urządzenia.

Istotą rozwiązania wg zgłoszenia jest zastąpienie konieczności pomiaru natężenia światła na oświetlanej powierzchni pomiarem natężenia światła odbitego od tej powierzchni za pomocą umieszczonego w pewnej odległości czujnika o dobranej aperturze, a następnie wyznaczenie faktycznego natężenia światła na mierzonej powierzchni na podstawie uprzedniej znajomości jej charakterystyki kątowo-refleksyjnej. Charakterystyka ta określa ilościowo w jaki sposób światło padające z różnych kierunków na mierzoną powierzchnię odbija się od niej w stronę czujnika światła. Musi ona zostać wyznaczona specyficznie dla danej powierzchni i określonej lokalizacji czujnika. Wiadomo, że rezystancja fotorezystora jest zależna od ilości padającego na niego światła i zależność ta ma charakter potęgowy. W szczególności w zastosowaniu do kompensacyjnego sterowania oświetleniem górnym w pomieszczeniach wyznaczana charakterystyka przybliżana jest następującym zdegenerowanym dwuwymiarowym wielomianem R=f(P,L) drugiego stopnia, opisanym przez 6 parametrów wyrażonych liczbami rzeczywistymi:

InR = a0 + a1P + a2lnL + a3PlnL + a4nl²L + a5Pln²L gdzie współczynniki funkcji:

P - moc sterowanego źródła światła wyrażona jako procent maksymalnego napięcia sterującego, lnL - logarytm naturalny z natężenia oświetlenia na oświetlanej powierzchni wyrażonego w luksach, przy pewnym zastanym oświetleniu zewnętrznym i przy mocy sterowanego źródła P,

InR - logarytm naturalny rezystancji fotorezystancyjnego czujnika światła wyrażonej w omach i zmierzonej przy pewnym zastanym oświetleniu zewnętrznym i przy mocy sterowanego źródła P, a0 do a5 - to parametry charakterystyczne opisujące funkcję dla konkretnej oprawy (w sensie rodzaju źródła światła znajdującego się w oprawie, maksymalnej mocy świetlnej, temperatury barwowej światła, rodzaju dyfuzora, koloru, kształtu i materiałów wewnętrznej przestrzeni oprawy i umieszczenia czujnika względem źródła światła) w konk retnym miejscu (w sensie wysokości zamocowania oprawy, położenia względem ścian i okien, obiektów znajdujących się bezpośrednio pod oprawą, wystroju pomieszczenia itp.).

Zaproponowano więc pewien empiryczny model fotorezystora w oparciu o zmierzone charakterystyki. Model ten pozwala wyznaczyć oczekiwaną rezystancję fotorezystora dla danej mocy zasilacza i oświetlenia na obszarze roboczym, jakby mierzonego przez „luksomierz R=f(P,L)”. Funkcja ta ma możliwie prosty opis matematyczny, zdeterminowany przez jak najmniejszą ilość parametrów, z uwagi na konieczność opracowania procedury kalibracyjnej, a parametry funkcji są wyznaczane przez sterownik.

Parametry a0 do a5 znajdowane są poprzez rozwiązanie nadmiarowego liniowego układu równań, w sensie najmniejszych kwadratów. Podstawowe potrzebne do tego operacje to między innymi mnożenie, odwracanie macierzy o wielkości proporcjonalnej do ilości użytych punktów pomiarowych. Badania wykazały, że wystarczające powinno być wykorzystanie kilkudziesięciu punktów pomiarowych wykonanych dla kilku dużo różniących się poziomów oświetlenia zewnętrznego.

Współczynniki wielomianu, funkcji wyznacza się w jednorazowym procesie kalibracji, w ramach którego dokonuje się przynajmniej 6 pomiarów rezystancji fotorezystancyjnego czujnika światła dla różnych mocy P sterowanego źródła i różnych poziomów oświetlenia zewnętrznego, przy jednoczesnym pomiarze natężenia światła za pomocą luksomierza, na oświetlanej przez źródło powierzchni.

Współczynniki funkcji nie mają sensu fizycznego, pozwalają natomiast w sposób przybliżony opisać kątową charakterystykę odbiciową oświetlanej powierzchni w połączeniu z foto-elektryczną charakterystyką czujnika światła, przy czym charakterystyka kątowa powierzchni sprowadzana jest do stosunku refleksyjności dla światła pochodzącego ze sterowanego źródła do refleksyjności dla światła padającego ze wszystkich pozostałych kierunków.

Podczas regulacji, dla zadanego docelowego poziomu oświetlenia (np. 500 luksów) wyznaczany jest przekrój pełnej charakterystyki R=f(P). Jest to krzywa stałej jasności, po której powinien poruszać

PL 231 907 B1 się algorytm podczas sterowania. W każdym kroku regulator sprawdza czy chwilowy punkt pracy (R, P) znajduje się powyżej czy poniżej krzywej stałej jasności. Następnie wyznacza korektę mocy dP potrzebną by ponownie znaleźć się na krzywej stałej jasności. W przypadku gdy potrzebne jest znaczące zwiększenie mocy odbywa się to z prędkością proporcjonalną do dP (różnica mocy), dzięki temu reakcja na gwałtowny spadek oświetlenia zewnętrznego jest niemal natychmiastowa, pozostaje natomiast niewidoczna dla użytkownika przy małych zmianach.

Wyznaczona w ten sposób charakterystyka pozwala na takie sterowanie oświetleniem, by uzyskiwać wymaganą przez normę wartość natężenia oświetlenia z dokładnością do 10-50 lx - niezależnie od zmieniającego się oświetlenia zewnętrznego (pochodzącego zarówno ze źródeł sztucznych, jak i naturalnych). Dla opisywanego rozwiązania tolerancja ta w praktyce odpowiada błędowi korekcji widmowej starszego typu luksomierzy oraz klasie średniej i zgrubnej nowego typu luksomierzy. Ważne dla tego rozwiązania jest również zastosowanie korekcji wstępnej wynikającej z odstępstw od pomieszczenia referencyjnego (tj. pomieszczenia i warunków dla których charakteryzowany był czujnik) oraz korekcji bieżącej (autokorekcji), wykonywanej automatycznie w zadanych interwałach, pozwalającej na wyłapanie zmian wartości odbitego światła w skalibrowanym wcześniej pomieszczeniu (np. na skutek zmiany wystroju, koloru mebli itp.). Dokładność pomiaru zdalnego natężenia oświetlenia tą metodą zamyka się w granicach 5%-20%, przy czym jest mniejsza w dolnym zakresie natężenia oświetlenia. Bardziej precyzyjnie błąd pomiaru określają wielkości stałe np. 10-50 lx (dotyczy najważniejszego zakresu 50-750 lx).

Zaletą takiego rozwiązania, w przypadku zastosowania go do sterowania np. oprawą oświetleniową, jest to, że rozwiązanie to pozwala na natychmiastową reakcję sprzężonej z czujnikiem oprawy na zmianę np. światła dziennego poprzez sterowanie zasilaczem oprawy i zmniejszenie strumienia świetlnego do takiej wartości, aby na oświetlanej powierzchni uzyskać natężenie oświetlenia zgodne z wymaganiami normy, i nie zawyżone znacząco. Norma określa tylko minimalny poziom natężenia światła. Przy tym, częstotliwość pomiarów można ustalić na poziomie odpowiadającym spodziewanej szybkości zmian, co pozwala na odpowiednio szybką reakcję na zmianę natężenia oświetlenia zewnętrznego. Czyli na tyle szybko by miejsce pracy nie pozostawało niedoświetlone i jednocześnie na tyle wolno, by nie wpływało to na komfort użytkownika.

Opisane rozwiązanie pozwala na bardzo duże oszczędności energii niezależnie od rodzaju źródła światła (LED, świetlówka, inne), a także na zwiększenie komfortu świetlnego użytkowników poprzez zagwarantowanie im stałego (np. minimalnego dopuszczalnego normą) natężenia oświetlenia bez konieczności samodzielnego włączania i wyłączania oświetlenia, co znacząco poprawia bezpieczeństwo na stanowiskach pracy.

Poniżej opisano przykładowe zastosowanie wynalazku.

Podczas instalacji opraw oświetleniowych typu LED w pomieszczeniu biurowym wyposaża się je w sterowniki z czujnikiem pracującym według opisanej metody, skierowanym w dół i umieszczonym w połowie boku każdej oprawy. Instalując każdą oprawę wyznacza się charakterystykę kątowo-refleksyjną czujnika, dopasowując ją do odbiciowej charakterystyki otoczenia, odległości oprawy od ścian i okien, wysokości pomieszczenia itp. Kalibrację wykonuje się przy zastosowaniu klasycznego luksomierza. Sondę luksomierza umieszcza się na powierzchni oświetlanej przez oprawę, a następnie dokonuje się pomiarów natężenia światła i rezystancji czujnika odpowiednio dla wszystkich kombinacji natężenia światła zastanego (np. 100, 200 i 300 lx uzyskane za pomocą lampy fotograficznej) i natężenia światła generowanego przez oprawę (np. 20, 40, 60, 80 i 100 % maksymalnej mocy oprawy). Następnie przy użyciu algorytmu liniowej regresji wyznacza się współczynniki a0 do a5 funkcji opisującego charakterystykę kątowo refleksyjną.

Podczas pracy sterownik na podstawie bieżących pomiarów czujnika i jego charakterystyki ustawia odpowiednią moc światła oprawy, dostosowując je do aktualnych warunków zewnętrznych. Np. w sytuacji gdy oprawa pracuje na 80% nominalnej mocy zapewniając wymagany normą poziom oświetlenia 500 lx, a następnie na skutek pojawienia się słońca poziom oświetlenia wzrośnie do 800 lx, sterownik na podstawie odczytów rezystancji czujnika będzie w stanie obliczyć, że bieżąca wartość natężenia przekracza o 300 lx wartość zadaną i zacząć zmniejszać moc światła do momentu uzyskania żądanych 500 lx. Znając charakterystykę światła którym steruje, sterownik może też okresowo (np. w nocy) dokonywać automatycznej korekcji charakterystyki czujnika, by dostosować ją do ewentualnych zmian w pomieszczeniu - np. przestawienie biurka lub zmiana koloru wykładziny (co normalnie wpłynęłoby na sposób pracy oprawy i mogłoby prowadzić do znaczącego niedoświetlenia miejsca pracy).

Wynalazek uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu, fig. 2 przykład wykonania z zastosowaniem oprawy oświetleniowej, diodowej,

PL 231 907 B1 fig. 3 rozkład światła z różnych źródeł, a fig. 4 ukazuje wykres zależności pomiędzy rezystancją fotorezystancyjnego czujnika światła, mocą sterowanego źródła światła i natężenia światła na mierzonej powierzchni, wyrażonej w luksach.

Jednostka Decyzyjno-Obliczeniowa 1 komunikuje się z Zasilaczem 2 w celu określenia poziomu zużywanej energii w trybie ciągłym lub dyskretnym jak również pobiera w sposób ciągły lub d yskretny wartości z zamontowanych czujników 4 w module wykonawczym 6 osadzonym zgodnie z możliwościami zamontowania modułu wykonawczego w różnych częściach oprawy oświetleniowej lub też poza oprawą oświetleniową. Jednostka Decyzyjno-Obliczeniowa 1 wyposażona jest także w moduł transmisji bezprzewodowej 14. Jednostka Decyzyjno-Obliczeniowa 1 komunikuje się z oprawą oświetleniową - źródłem światła 3 z dyfuzorem 12, poprzez zamontowany i zintegrowany z nią moduł wykonawczy 6. Moduł wykonawczy zawiera w sobie szereg czujników oraz elementów pasywnych i aktywnych 4 takich jak czujnik ruchu, czujnik obecności, czujnik warunków środowiskowych (takie jak czujniki gazu, temperatury, wilgotności czy też gazu), dalmierz, mikrofon głośnik i tym podobne. Do pełnej funkcjonalności układu jest wymagana minimalna liczba czujników to znaczy, muszą być wykorzystane: czujnik ruchu oraz fotorezystor, których synergia umożliwia poprawne działanie rozwiązania. Macierz czujników 4 posiada także złącze komunikacyjne 15. Jednostka Decyzyjno-Obliczeniowa 1 zawiera zaimplementowaną w sterowaniu zdegenerowaną dwuwymiarową funkcję (wielomian) drugiego stopnia, opisaną przez 6 parametrów wyrażonych liczbami rzeczywistymi, niemającymi sensu fizycznego: InR = ao + aiP + a2lnL + a3PlnL + a4nl²L + a5Pln²L, dzięki czemu jest możliwe określenie ilościowe wartości światła padające z różnych kierunków pomieszczenia na analizowaną, oświetlaną powierzchnię 7, w następstwie czego dobierana jest moc oprawy oświetleniowej. Współczynniki funkcji wyznacza się w jednorazowym procesie kalibracji, w ramach którego dokonuje się przynajmniej 6 pomiarów rezystancji fotorezystancyjnego czujnika światła dla różnych mocy P sterowanego źródła i różnych poziomów oświetlenia zewnętrznego (na przykład dla oświetlenia tła na poziomie 50 luksów, 150 luksów i 300 luksów), przy jednoczesnym pomiarze natężenia światła za pomocą luksomierza, na oświetlanej przez źródło światła 3 powierzchni. Dobór przykładowego oświetlenia przy którym jest wykonywana kalibracja jest dowolnym z założeniem „różnorodności”, to znaczy wybierane trzy intensywności natężenia światła powinny się od siebie różnić o co najmniej 100 luksów. Zmianie w procesie kalibracji podlega wykorzystywana moc zasilacza, sterowana przez jednostkę decyzyjno-obliczeniową 1 zarządzająca całym procesem kalibracji. Ów proces może być realizowany przy wykorzystaniu luksomierza, znajdującego się na oświetlanej powierzchni 7, ujętego w pętli sprzężenia zwrotnego modułu wykonawczego, jako dodatkowe potwierdzenie stanu oświetlenia w procesie kalibracji urządzenia, czujników, oprawy oświetleniowej, zasilacza oraz aplikacji sterującej. Uzyskane w rezultacie pomiarów kalibracyjnych trójki liczb L, P, R podstawia się do opisującej charakterystykę zależności funkcyjnej. Otrzymuje się w ten sposób nadmiarowy układ równań, w którym parametry a0 do a5 są niewiadomymi i który należy rozwiązać (np. w sensie najmniejszych kwadratów). W efekcie otrzymujemy przykładowe wartości parametrów a0 = 23.623, a1 = 0.102, a2 = -2.099, a3 = 0.001, a4 = 0.037, a5 = 0.003. Natomiast charakterystyka funkcji R=f(P,L) dla podanych wyżej parametrów przedstawiona jest na fig. 4.

Wykorzystywana określona funkcja R=f(P,L) korzystając z podwójnie logarytmicznej skali, reprezentuje wprost matematyczne ujęcie odpowiedzi oprawy oświetleniowej na zmieniające się warunki środowiskowe rozumiane w tym ujęciu, jako zmiana intensywności oświetlenia pochodzącego bezpośrednio od innego oświetlenia 9 (na przykład przez okno 8 lub inne szybko lub wolno zmieniające się źródła światła) i jako światło odbite od wszystkich powierzchni w pomieszczeniu 11 docierające do modułu wykonawczego 6.

Czyli sumą światła odbitego 11 jest światło z zewnątrz 9 padające bezpośrednio i pośrednio odbite, a także odbite światło 10, pochodzące z przed miotowego źródła światła 3. Opisywany przykład pracuje w trybie autonomicznym, czyli samodzielnie analizuje intensywność natężenia światła na oświetlanej przez nią powierzchni 7 zgodnie z wytyczoną charakterystyką uzyskaną po przeprowadzeniu kalibracji obsługiwanej samodzielnie przez moduł wykonawczy 6 i dedykowane oprogramowanie. Praca autonomiczna jest związana z wyznaczeniem, jednorazowo dla każdej oprawy pracującej w tym trybie, współczynników funkcji w procesie kalibracji w ramach, którego dokonuje się przynajmniej sześciu pomiarów rezystancji fotorezystancyjnego czujnika światła, zakładając zmianę poziomów oświetlenia, nazywanym w procesie kalibracji poziomem tła bądź oświetleniem zastanym. Praca opraw w konfiguracji macierzy opraw oświetleniowych sterowanych jednym modułem wykonawczym (oraz usytuowanie modułu wykonawczego) zależy od miejsca zastosowania oprawy. Natomiast proces kalibracji nie różni się niczym od przeprowadzonego procesu kalibracyjnego dla pracy autonomicznej. Podczas pracy w sieci,

PL 231 907 B1 to znaczy z wykorzystaniem magistrali komunikacyjnej 5, oprawy oświetleniowe nie muszą wymieniać między sobą informacji dotyczących pomiaru intensywności oświetlenia w badanym obszarze ani innych pobieranych i przetwarzanych danych do poprawnej pracy.

Wyznaczona w ten sposób charakterystyka opisana funkcją R=f(P,L) pozwala pracować oprawie oświetleniowej w trybie autonomicznym bez dodatkowych informacji o warunkach oświetlanej powierzchni czy też o warunkach atmosferycznych, wpływających na przykład na dystrybucję światła. R=f(P,L) pozwala na stosowanie podstawowej charakterystyki, dedykowanej dla danego pomieszczenia takiego jak biura czy też magazyny i garaże oraz inne, po uprzednim wprowadzeniu korekty parametru a0. Korekta parametru o wartość -0,1 odpowiada w prezentowanej charakterystyce doświetleniu o około 7 luksów, czyli na przykład w ciemnym biurze z szarą wykładziną. Oprawa pracująca w trybie autonomicznym dokonuje samodzielnie w wyznaczonych terminach korekcji bieżącej, nazywanej autokorekcją bądź autokalibracją. Wykonywanie automatycznie w zadanym dniu oraz godzinie autokalibracji polegającej na analizie zmian wartości odbitego światła docierającego do fotorezystancyjnego czujnika światła, pozwala na zachowanie dużej responsywności oprawy na przykład w przypadku zmiany wystroju biura czy też przemeblowania.

Należy nadmienić, że przeprowadzenie kalibracji po zamontowaniu oprawy oświetleniowej 3 w innym miejscu, lub po zmianie układu oświetlanej powierzchni, na przykład przez zmianę kolorów ścian, mebli, podłogi i tym podobne, nie jest konieczna. Wymagana jest jedynie adaptacja dedykowanej charakterystyki pracy lampy do nowych warunków, na przykład poprzez zmianę parametru a0 w opisywanej funkcji.

Sterownik, nazywany również jako Jednostka Decyzyjno-Obliczeniowa 1 komunikuje się w sposób ciągły z modułem wykonawczym 6 na, którym znajdują się czujniki 4. Czujniki działają w trybie ciągłej detekcji zmiany parametrów środowiskowych, w zależności od trybu pracy oprawy, to jest między innymi trybu normatywnego, trybu nocnego i trybu BMS - Building Management System. W przypadku pracy w trybie normatywnym wykorzystywane są wszystkie dostępne na danej wersji modułu wykonawczego czujniki. Z uwagi na to, w sposób ciągły analizowana jest intensywność oświetlenia powierzchni. W momencie rozpoczęcia pracy w trybie normatywnym, sterownik 1 załącza oprawę oświetleniową 3 po detekcji ruchu. W trybie pracy normatywnej jest utrzymywana stała wartość oświetlenia lub stała wartość mocy, którego wybór może dokonać użytkownik. W gestii użytkownika jest określenie w jakich konkretnych dniach tygodnia i konkretnych przedziałach czasu oprawa ma działać w trybie normatywnym. Po przejściu w tryb nocny, oprawa pracuje wyłącznie w określonym przez użytkownika czasie (od 1 minuty do 60 minut) w różnej konwencji (utrzymywanie stałej intensywności oświetlenia lub utrzymywanie stałego poboru mocy) lub w dwóch trybach, to jest przez określony czas utrzymuje zadaną intensywność oświetlenia lub moc zasilacza, a następnie przez kolejny przedział czasu, zadany przez użytkownika, utrzymuje określony pobór mocy lub zadaną intensywność świecenia. Praca w trybie normatywnym ma wyższy priorytet niż w trybie nocnym, z czego wynika to, że nie można nastawić tak długiego czasu pracy oprawy w trybie nocnym by była w konflikcie z trybem normatywnym. O wyznaczonej przez użytkownika godzinie, oprawa przechodzi z trybu nocnego do normatywnego przerywając w momencie przejścia akcję w której pracowała. W trybie nocnym oprawa załącza się wykorzystując czujnik obecności, to znaczy po wykryciu ruchu rozpoczyna pracę zgodnie z zdefiniowanymi trybami i czasami. W trybie pracy BMS jest możliwe globalne, pomimo autonomicznej pracy oprawy, wyłączenie oprawy oświetleniowej i jest możliwe działanie wyłącznie po detekcji ruchu w określonym okresie czasu.

Każdy moduł może pracować autonomicznie oraz w sieci, jako macierz opraw oświetleniowych sterowanych całościowo, grupowo, sekcjami, z możliwościami sterowania grupową adaptacją środowiskową.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zdalnego pomiaru natężenia oświetlenia zwłaszcza w zastosowaniu do energooszczędnego sterowania oświetleniem, wykorzystujący sondę luksomierza i co najmniej czujnik fotorezystancyjny światła, działający w trybie ciągłej detekcji zmiany parametrów środowiskowych, znamienny tym, że przed dokonywaniem pomiarów natężenia światła w danym środowisku przez czujnik fotorezystancyjny sterujący źródłem światła przeprowadza się kalibrację wstępną czujnika fotorezystancyjnego względem tego środowiska i źródła światła, czyli

   PL 231 907 B1 umieszcza się źródło światła (3) i czujnik fotorezystancyjny w docelowym położeniu względem powierzchni (7), na której mierzone jest natężenie światła, na mierzonej powierzchni umieszcza się sondę luksomierza, dla kilku, korzystnie co najmniej sześciu, różnych kombinacji natężenia oświetlenia zewnętrznego i mocy oświetlenia generowanego przez sterowane źródło światła wyznacza się rezystancję wskazywaną przez fotorezystancyjny czujnik światła i wartość natężenia światła wskazywaną przez luksomierz, następnie, metodami dopasowywania matematycznego wyznacza się współczynniki funkcji R=f(P,L) opisującej charakterystykę kątowo-refleksyjną, i po przeprowadzeniu kalibracji/wyznaczeniu współczynników dokonuje się pomiarów natężenia światła w taki sposób, że włącza się sterowane źródło światła (3) i ustawia je na zadaną moc, po czym odczytuje się moc (P) sterowanego źródła światła i rezystancji (R) fotorezystancyjnego czujnika światła, a korzystając z zależności funkcyjnej R=f(P,L) i wyznaczonych współczynników, wyznacza się wartość L - natężenie światła na mierzonej powierzchni.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że funkcja R=f(P,L) drugiego stopnia, opisana jest przez 6 parametrów wyrażonych liczbami rzeczywistymi:

   InR = a0 + a1P + a2lnL + a3PlnL + a4nl²L + a5Pln²L gdzie:

   InR - logarytm naturalny rezystancji fotorezystancyjnego czujnika światła i zmierzonej przy zastanym oświetleniu zewnętrznym i przy zadanej mocy sterowanego źródła P,

   P - moc sterowanego źródła światła wyrażona jako procent maksymalnego napięcia sterującego, lnL - logarytm naturalny z natężenia oświetlenia na oświetlanej powierzchni, przy zastanym oświetleniu zewnętrznym (9) i przy zadanej mocy sterowanego źródła P, a0 do a5 - to parametry charakterystyczne opisujące funkcję dla konkretnej oprawy w miejscu jej zamocowania.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że korekcja bieżąca światła natężenia oświetlenia wykonywana jest automatycznie w zadanych interwałach.