一种基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法.pdf

一种基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、依据照明视觉特点，从厂房及照明控制模式和营运安全分析照明节能的现状，制定照明节能策略；步骤2、分析DALI调光特性和电子镇流器的特点，采用模块化设计，对镇流器元器件进行设计，使镇流器元器件连续调光；步骤3、构建基于DALI的三层智能照明控制系统，通过系统硬件配置和功能分析，对LED照明系统进行智能控制。本发明具有使用更加简单和可靠性高等优点。

权利要求书1.  一种基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法，其特征在于，包括以 下步骤： 步骤1、依据照明视觉特点，从厂房及照明控制模式和营运安全分析照明节 能的现状，制定照明节能策略； 步骤2、分析DALI调光特性和电子镇流器的特点，采用模块化设计，对镇 流器元器件进行设计，使镇流器元器件连续调光； 步骤3、构建基于DALI的三层智能照明控制系统，通过系统硬件配置和功 能分析，对LED照明系统进行智能控制。 2.  如权利要求1所述的基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法，其特 征在于，在步骤2中，所述采用模块化设计是指：设计DALI数字可寻址电子镇流 器，构建基于DALI的多层网络控制网络，并采用人工神经网络模糊控制方法， 进行照明智能调光。 3.  如权利要求1所述的基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法，其特 征在于，在步骤3中，所述通过系统硬件配置和功能分析，对LED照明系统进行 智能控制是指：在分析DALI调光特性和电子镇流器的特点的基础上，根据人眼 视觉所产生的数据库，根据光传感器获得的数据进行比较分析，设计对LED灯的 调光控制方法。

说明书一种基于人眼视觉感应模式的智能照明控制方法
技术领域
本发明涉及一种光机电一体化及自动控制技术，特别涉及一种基于人眼视 觉感应模式的智能照明控制方法，适用于工厂厂房及公路等自然光线变化的智 能照明系统和照明节能系统。
背景技术
智能照明系统是照明系统未来的发展趋势。与传统的照明系统相比较，智 能照明系统安装简单，维护方便，而且功能丰富，通过调光营造可以不同的环 境氛围。另外智能照明系统采用集中式管理、节能降耗、延长灯具寿命。
目前在我国的工厂厂房及公路机电系统中，照明负荷约占30％左右，节能降 耗已经成为降低运营的重大研究课题。如何有效降低交通能源消耗已迫在眉睫。 而应用智能照明可以有效解决照明高能耗、分散管理、灯具寿命短的技术问题。
在公路照明技术方面国外研究较早且技术较为成熟。早在20世纪60年代， 依据交通量、速度和洞外亮度进行自动调光技术就已经应用于意、法两国之间 的MontBlanc照明。80年代后期，为了规范照明设计和施工，减少交通事故， 世界各国相继颁布了公路照明设计规范。在照明理论和技术方面，发达国家发 展得相对比较完善，已经形成了规范性的标准。为了节约电能，提高照明效果 和行车舒适性，保证公路安全运行，针对灯具国外进行了大量的研究。依据驾 驶员视觉特性和内的视觉环境制定了一系列数值计算准则。如德国的侧壁面计 算方法和日本的灯具维护系数等。在照明控制技术方面，逐渐由逻辑分组控制 向根据交通流量、行车速度、天气情况等因素的模糊智能控制网络技术发展。
相比之下我国在自然光线随时变化情况下的公路及工厂厂房照明设计规范 都不够完善。而我国公路照明技术研究主要集中在照明设计和侧壁、灯具反光 材料方面。综合交通量、环境亮度、行车速度、所处地理环境以及公路设计标 准等因素研究公路照明几乎是空白。基于驾驶员视觉特征、心理特征的公路照 明影响研究甚少。
目前在照明多采用高压钠灯，由于技术限制和钠灯启动时间长，很难实现 无级调光。随着照明控制系统网络的不断完善以及照明灯具技术发展，自动调 光控制技术慢慢应用于公路照明控制系统中，依据外界实际环境亮度，照明管 理计算机通过本地控制器连续对照明灯具进行调光，使灯具发出不同亮度水平 的光能。虽然目前满足调光技术的灯具价格较为昂贵，这种控制技术的应用还 不是很普遍，不过随着公路照明技术的发展，这种控制技术肯定是未来发展的 趋势。
在CN102438367A专利中复旦大学提供了一种基于人眼感受亮度的线性化调 光系统，该系统基于感受亮度与实际亮度呈对数变化的结果，通过建立调光电 气参数、实际亮度和感受亮度间的对应关系，根据用户的参数设定，解算出电 气参数的变化曲线，从而实现线性化调光，使得在调光过程中感受亮度随时间 线性变化，调光过程更加均匀柔和。
在CN102281680A专利中提供了一种基于人眼视觉感受的色温自动调节照明 系统。该系统包括模式选择电路、数字电源电路、微控制器、温度传感器、湿 度传感器、亮度传感器、定时器电路、人工场景地理信息选择及色温亮度设定 电路、光源驱动电路和RGB三基色光源。提及了该发明能结合光源色温对人体 生理和心理的影响来控制光源的色温和亮度，使光源能最大程度上满足人体的 舒适感，使室内照明更加人性化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于人眼视觉感 应模式的智能照明控制方法，该智能照明控制方法适用于公路照明的DALI智 能照明系统，既设计系统的总体框架，同时研究系统各部分的工作原理并对各 个软硬件模块作详细的分析。目的在于实现DALI控制软件和DALI调光主控 制器对DALI电子镇流器的单播、组播、广播控制、自动调光控制，以及其他 符合DALI协议的各种控制和监控，降低系统的照明功耗，满足照明多样性的 要求。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于人眼视觉感应模式的智能 照明控制方法，包括以下步骤：
1.依据照明视觉特点，从厂房及照明控制模式、营运安全及其他因素分析 了照明节能的现状，提出照明节能策略；
2.在分析DALI调光特性和电子镇流器技术特点基础上，采用模块化设计， 对镇流器元器件进行了设计，使其能够连续调光；
3.根据照明特点，构建了基于DALI的三层智能照明控制系统。通过系统硬 件配置和功能分析，对LED照明系统进行智能控制设计。
在步骤2中，所述采用模块化设计是指：设计DALI数字可寻址电子镇流器， 构建基于DALI的多层网络控制网络，并采用人工神经网络模糊控制方法，进行 照明智能调光。
在步骤3中，所述通过系统硬件配置和功能分析，对LED照明系统进行智 能控制是指：在分析DALI调光特性和电子镇流器的特点的基础上，根据人眼视 觉所产生的数据库，根据光传感器获得的数据进行比较分析，设计对LED灯的 调光控制方法。
本发明的工作原理：基于DALI的三层智能照明控制系统。通过系统硬件配 置和功能分析，对LED照明系统进行智能控制设计
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明根据人眼视觉所生产的大量数据库，根据自然光线的差别，在DALI 协议基础上，根据光传感器获得的信号来调节LED照明系统，达到节能的目的。
2、本发明所涉及的DALI(Digital Addressable Lighting Interface，数 字可寻址照明接口)协议是一种面向LED灯照明控制系统的通信协议，DALI协 议由欧洲著名照明设备厂商Philips、Trodonic、Trilux、Osram、 Vosslon-Schwabe等联合起草，DALI协议完全开放，不受专利保护，保证了不 同生产厂家之间产品的互换性，使智能照明技术更加数字化，使用更加简单， 可靠性高。
附图说明
图1是基于人眼视觉系统的智能照明控制系统设计框图。
图2是自动调节灯光的示意表。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。
实施例
如图1所示，该系统为基于人眼视觉数据库及DALI协议的智能照明控制信 息结构。
1、基于DALI的智能照明控制系统结构；
DALI是一种开放式的系统结构标准，利用它可以将不同厂家生产的电子镇流 器、调光控制设备、传感器等组成一个照明控制系统，每个DALI控制系统可以 通过双绞线连接电子镇流器，而这个DALI控制系统又可以和另外一个DALI控制 系统级联，构成更大控制范围的控制中心，并且通过通信控制协议可以确保每个 LED灯和电子镇流器的工作状态信号反馈回DALI控制系统。
2、基于DALI的智能照明控制系统硬件配置；
在技术路线1中所述的DALI控制系统中，信息层为整个网络的最高层，实 现整个照明系统控制与管理，也是直接面向用户部分。主要配置工作站和服务器。
控制层为整个网络中间层实现数据的通信和控制的桥梁，主要配置数据光端 机、交换机、DALI本地控制器。
现场网络层是网络的最底层，主要配置DALI调光镇流器、LED灯、车辆检测 器以及照度检测器。
3、智能照明模糊控制；
如图2所示，根据光线不同调节的智能照明系统是一个时变、非线性、滞后 的复杂系统，无法构造准确的数学模型。由于模糊控制鲁棒性强，干扰和参数变 化对控制效果的影响被大大减弱，非常适用于模型难以准确获取，动态特性不易 掌握或变化显著的对象。随着模糊控制理论广泛应用于照明系统，提高了照明系 统的稳定性、可靠性和适用性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。