CN115802562A - 一种led吸顶灯的光照强度自适应调节*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，涉及照明控制技术领域，包括红外传感器、光照监测模块、调光分析模块、运行监测模块和运行分析模块；所述红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；当预设范围内有人，所述调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析；所述控制器用于根据调光系数TG调节LED吸顶灯的光照强度，智能化程度高，满足用户需求的多样化；所述运行分析模块用于根据LED吸顶灯的运行参数信息进行损耗指数Cs分析，以及时提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养，从而提高工作效率，避免发生安全隐患。

Description

一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，具体是一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***。

背景技术

灯光照明是人们在工作和生活中不可或缺的一部分，传统的照明工具为白炽灯和荧光灯；随着LED(发光二极管)照明技术出现，其由于节能、寿命长、低热量及环保等优点逐渐替代白炽灯、荧光灯和氙气灯而越来越多的被用户使用；随着经济的发展和用户需求的多样化，单一亮度的照明已无法满足用户的需求；

在通用照明领域中，光源的调光性能已经成为衡量照明用具使用性能的重要指标之一，因此对光线的智能调控尤为重要；然而现有的调光控制***功能单一、智能化程度低，无法实现远程控制，监控和管理极为不便，当LED光源出现异常时，无法及时准确地进行维护，也不能提前做出预警，可能由于供电故障造成安全隐患，给用户带来不便；基于以上不足，本发明提出一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，包括红外传感器、光照监测模块、调光分析模块、运行监测模块和运行分析模块；

所述红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；当预设范围内有人，所述调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析，并将LED吸顶灯的调光系数TG反馈至控制器；

所述控制器用于根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度阈值为Qz，并控制光照调节模块调节LED吸顶灯的光照强度至Qz；

所述运行监测模块用于按照预设间隔采集LED吸顶灯的运行参数信息并将运行参数信息传输至运行分析模块；所述运行分析模块用于根据LED吸顶灯的运行参数信息进行损耗指数Cs分析；

若Cs大于预设指数阈值，则判定LED吸顶灯运行异常，生成运行异常信号；所述运行分析模块用于将运行异常信号发送至控制器；

所述控制器接收到运行异常信号后驱动控制报警模块发出警报，并控制LED吸顶灯断电；提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养。

进一步地，所述调光分析模块的具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯四周的光照参数数据，将光照强度、能见度数据依次标记为G1、G2；利用公式GZ＝G1×b1+G2×b2计算得到采光值GZ，其中b1、b2均为系数因子；若GZ≥采光阈值且GZ≥采光阈值的持续时长超过第一时长阈值，则关闭LED吸顶灯；否则，处于待验证状态；

当处于待验证状态时，统计预设范围内的人数为R1，将每个人的距离信息标记为Dm；将Dm与距离阈值相比较；所述距离阈值包括X2、X3，且X2＞X3；X2、X3均为固定数值；

统计Dm≥X2的次数占比为Zb1，统计X3＜Dm＜X2的次数占比为Zb2，统计Dm≤X3的次数占比为Zb3；利用公式Rf＝μ×R1×(Zb1×3+Zb2×2+Zb3)计算得到人员分布系数Rf，其中μ为预设均衡因子；利用公式

计算得到LED吸顶灯的调光系数TG，其中a4、a5为系数因子。

进一步地，所述红外传感器用于将感应到的距离信息传输至控制器；所述光照监测模块用于采集LED吸顶灯四周的光照参数数据并将光照参数数据传输至控制器；管理员通过控制器查看LED吸顶灯四周的光照情况和人员分布情况；光照参数数据包括LED吸顶灯四周的光照强度、能见度数据。

进一步地，数据库内预存有光照强度阈值与调光系数范围的映射关系表；首先确定调光系数TG在映射关系表中位于的调光系数区间；

若TG处于该调光系数区间的持续时间达到第二时间阈值，则根据该调光系数区间获取对应的光照强度阈值，并标记为Qz。

进一步地，所述运行分析模块的具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯的运行参数信息；所述运行参数信息LED吸顶灯通电过程中的温度、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值；

将实时温度变化速率标记为Tm，将LED吸顶灯通电过程中的光照强度标记为Gm、闪烁频率标记为Sm以及噪音分贝值标记为Zm；

利用公式YX＝(Tm×g1+Sm×g2+Zm×g3)/(Gm×g4)计算得到LED吸顶灯的运行系数YX，其中g1、g2、g3、g4均为系数因子；

建立运行系数YX时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；若运行系数YX≥预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；

在预设时间段内，统计损耗曲线段的数量为C1；将损耗曲线段上对应YX与预设运行阈值的差值对时间进行积分并进行求和得到损耗参考面积M1，利用公式Cs＝C1×g5+M1×g6计算得到LED吸顶灯的损耗指数Cs，其中g5、g6均为系数因子。

进一步地，当LED吸顶灯上电之后，若红外传感器感应到预设范围内无人且持续时间达到第一时间阈值，则控制器控制LED吸顶灯断电。

进一步地，控制器具有记忆功能，当LED吸顶灯的光照强度调节完成后等待5秒钟之后会自动记忆保存当前光照强度；在下一次LED吸顶灯上电之后恢复最后记忆的光照强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中所述红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；所述光照监测模块用于采集LED吸顶灯四周的光照参数数据；管理员可通过控制器查看LED吸顶灯四周的光照情况和人员分布情况；若红外传感器感应到预设范围内无人且持续时间达到第一时间阈值，则控制器控制LED吸顶灯断电，节约资源；

2、本发明中所述调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析；首先获取LED吸顶灯四周的光照参数数据，计算得到采光值GZ；若GZ≥采光阈值且GZ≥采光阈值的持续时长超过第一时长阈值，则关闭LED吸顶灯；否则根据人员的距离信息计算得到人员分布系数Rf，再结合采光值GZ计算得到LED吸顶灯的调光系数TG；控制器根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度；智能化程度高，满足用户需求的多样化；

3、本发明中所述运行监测模块用于按照预设间隔采集LED吸顶灯的运行参数信息并将运行参数信息传输至运行分析模块进行异常分析；结合实时温度变化速率、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值计算得到LED吸顶灯的运行系数YX；根据运行系数YX的时空变化情况计算得到LED吸顶灯的损耗指数Cs，若Cs大于预设指数阈值，则判定LED吸顶灯运行异常，生成运行异常信号；以提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养，从而提高工作效率，避免发生安全隐患。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，包括红外传感器、控制器、光照监测模块、调光分析模块、数据库、光照调节模块、运行监测模块、运行分析模块以及报警模块；

红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；当预设范围内有人，红外传感器用于将感应到的距离信息传输至控制器；

光照监测模块用于采集LED吸顶灯四周的光照参数数据并将光照参数数据传输至控制器；光照参数数据包括LED吸顶灯四周的光照强度、能见度数据；管理员可通过控制器查看LED吸顶灯四周的光照情况和人员分布情况；

调光分析模块与控制器相连接，用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析，具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯四周的光照参数数据，将光照强度、能见度数据依次标记为G1、G2；利用公式GZ＝G1×b1+G2×b2计算得到采光值GZ，其中b1、b2均为系数因子；

将采光值GZ与采光阈值相比较；其中采光值GZ越大，则表明外界越亮，LED吸顶灯所需灯光越弱；若GZ≥采光阈值且GZ≥采光阈值的持续时长超过第一时长阈值，则关闭LED吸顶灯；否则，处于待验证状态；

当处于待验证状态时，统计预设范围内的人数为R1，将每个人的距离信息标记为Dm，其中m表示第m个人；

将Dm与距离阈值相比较；距离阈值包括X2、X3，且X2＞X3；X2、X3均为固定数值；统计Dm≥X2的次数占比为Zb1，统计X3＜Dm＜X2的次数占比为Zb2，统计Dm≤X3的次数占比为Zb3；

利用公式Rf＝μ×R1×(Zb1×3+Zb2×2+Zb3)计算得到人员分布系数Rf，其中μ为预设均衡因子；

将采光值、人员分布系数进行归一化处理并取其数值，利用公式

计算得到LED吸顶灯的调光系数TG，其中a4、a5为系数因子；调光分析模块用于将LED吸顶灯的调光系数TG反馈至控制器；

控制器用于根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度，具体为：数据库内预存有光照强度阈值与调光系数范围的映射关系表；

首先确定调光系数TG在映射关系表中位于的调光系数区间；

若TG处于该调光系数区间的持续时间达到第二时间阈值，则根据该调光系数区间获取对应的光照强度阈值，并标记为Qz；控制器用于控制光照调节模块调节LED吸顶灯的光照强度至Qz；

本发明中控制器具有记忆功能，当LED吸顶灯的光照强度调节完成后等待5秒钟之后会自动记忆保存当前光照强度；在下一次LED吸顶灯上电之后恢复最后记忆的光照强度；同时调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析，根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度并进行调节，智能化程度高，满足用户需求的多样化；

在本实施例中，当LED吸顶灯上电之后，若红外传感器感应到预设范围内无人且持续时间达到第一时间阈值，则控制器控制LED吸顶灯断电；

在本实施例中，运行监测模块用于按照预设间隔采集LED吸顶灯的运行参数信息并将运行参数信息传输至运行分析模块进行异常分析；运行参数信息LED吸顶灯通电过程中的温度、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值；

运行分析模块的具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯的运行参数信息；建立LED吸顶灯温度随时间变化的曲线图，然后求导获取温度变化速率曲线图；

将实时温度变化速率标记为Tm，将LED吸顶灯通电过程中的光照强度标记为Gm、闪烁频率标记为Sm以及噪音分贝值标记为Zm；

将实时温度变化速率、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值进行归一化处理并取其数值；利用公式YX＝(Tm×g1+Sm×g2+Zm×g3)/(Gm×g4)计算得到LED吸顶灯的运行系数YX，其中g1、g2、g3、g4均为系数因子；

建立运行系数YX时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；其中，运行系数YX越大，则表示LED吸顶灯的损耗越大；

若运行系数YX≥预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；

在预设时间段内，统计损耗曲线段的数量为C1；将损耗曲线段上对应YX与预设运行阈值的差值对时间进行积分并进行求和得到损耗参考面积M1，利用公式Cs＝C1×g5+M1×g6计算得到LED吸顶灯的损耗指数Cs，其中g5、g6均为系数因子；

将损耗指数Cs与预设指数阈值相比较；若Cs大于预设指数阈值，则判定LED吸顶灯运行异常，生成运行异常信号；

运行分析模块用于将运行异常信号发送至控制器；控制器接收到运行异常信号后驱动控制报警模块发出警报，并控制LED吸顶灯断电；提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养，从而提高工作效率，避免发生安全隐患。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，在工作时，红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；光照监测模块用于采集LED吸顶灯四周的光照参数数据；管理员可通过控制器查看LED吸顶灯四周的光照情况和人员分布情况；当LED吸顶灯上电之后，若红外传感器感应到预设范围内无人且持续时间达到第一时间阈值，则控制器控制LED吸顶灯断电，节约资源；

当预设范围内有人，调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析；首先获取LED吸顶灯四周的光照参数数据，计算得到采光值GZ；若GZ≥采光阈值且GZ≥采光阈值的持续时长超过第一时长阈值，则关闭LED吸顶灯；否则根据人员的距离信息计算得到人员分布系数Rf，再结合采光值GZ计算得到LED吸顶灯的调光系数TG；控制器根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度并控制光照调节模块调节LED吸顶灯的光照强度；智能化程度高，满足用户需求的多样化；

运行监测模块用于按照预设间隔采集LED吸顶灯的运行参数信息并将运行参数信息传输至运行分析模块进行异常分析；结合实时温度变化速率、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值计算得到LED吸顶灯的运行系数YX；根据运行系数YX的时空变化情况计算得到LED吸顶灯的损耗指数Cs，若Cs大于预设指数阈值，则判定LED吸顶灯运行异常，生成运行异常信号；以提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养，从而提高工作效率，避免发生安全隐患。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，包括红外传感器、光照监测模块、调光分析模块、运行监测模块和运行分析模块；

所述红外传感器设置在LED吸顶灯上，用于感应预设范围内是否有人以及对应的距离信息；当预设范围内有人，所述调光分析模块用于获取LED吸顶灯四周的光照参数数据和人员的距离信息进行调光系数分析，并将LED吸顶灯的调光系数TG反馈至控制器；

所述控制器用于根据调光系数TG确定LED吸顶灯的光照强度阈值为Qz，并控制光照调节模块调节LED吸顶灯的光照强度至Qz；

所述运行监测模块用于按照预设间隔采集LED吸顶灯的运行参数信息并将运行参数信息传输至运行分析模块；所述运行分析模块用于根据LED吸顶灯的运行参数信息进行损耗指数Cs分析；

若Cs大于预设指数阈值，则判定LED吸顶灯运行异常，生成运行异常信号；所述运行分析模块用于将运行异常信号发送至控制器；

所述控制器接收到运行异常信号后驱动控制报警模块发出警报，并控制LED吸顶灯断电；提示管理员对LED吸顶灯进行检修或保养。

2.根据权利要求1所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，所述调光分析模块的具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯四周的光照参数数据，将光照强度、能见度数据依次标记为G1、G2；利用公式GZ＝G1×b1+G2×b2计算得到采光值GZ，其中b1、b2均为系数因子；若GZ≥采光阈值且GZ≥采光阈值的持续时长超过第一时长阈值，则关闭LED吸顶灯；否则，处于待验证状态；

当处于待验证状态时，统计预设范围内的人数为R1，将每个人的距离信息标记为Dm；将Dm与距离阈值相比较；所述距离阈值包括X2、X3，且X2＞X3；X2、X3均为固定数值；

统计Dm≥X2的次数占比为Zb1，统计X3＜Dm＜X2的次数占比为Zb2，统计Dm≤X3的次数占比为Zb3；利用公式Rf＝μ×R1×(Zb1×3+Zb2×2+Zb3)计算得到人员分布系数Rf，其中μ为预设均衡因子；利用公式

计算得到LED吸顶灯的调光系数TG，其中a4、a5为系数因子。

3.根据权利要求2所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，所述红外传感器用于将感应到的距离信息传输至控制器；所述光照监测模块用于采集LED吸顶灯四周的光照参数数据并将光照参数数据传输至控制器；管理员通过控制器查看LED吸顶灯四周的光照情况和人员分布情况；光照参数数据包括LED吸顶灯四周的光照强度、能见度数据。

4.根据权利要求2所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，数据库内预存有光照强度阈值与调光系数范围的映射关系表；

首先确定调光系数TG在映射关系表中位于的调光系数区间；

若TG处于该调光系数区间的持续时间达到第二时间阈值，则根据该调光系数区间获取对应的光照强度阈值，并标记为Qz。

5.根据权利要求1所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，所述运行分析模块的具体分析步骤为：

获取LED吸顶灯的运行参数信息；所述运行参数信息LED吸顶灯通电过程中的温度、光照强度、闪烁频率以及噪音分贝值；

将实时温度变化速率标记为Tm，将LED吸顶灯通电过程中的光照强度标记为Gm、闪烁频率标记为Sm以及噪音分贝值标记为Zm；

利用公式YX＝(Tm×g1+Sm×g2+Zm×g3)/(Gm×g4)计算得到LED吸顶灯的运行系数YX，其中g1、g2、g3、g4均为系数因子；

建立运行系数YX时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；若运行系数YX≥预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；

在预设时间段内，统计损耗曲线段的数量为C1；将损耗曲线段上对应YX与预设运行阈值的差值对时间进行积分并进行求和得到损耗参考面积M1，利用公式Cs＝C1×g5+M1×g6计算得到LED吸顶灯的损耗指数Cs，其中g5、g6均为系数因子。

6.根据权利要求1所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，当LED吸顶灯上电之后，若红外传感器感应到预设范围内无人且持续时间达到第一时间阈值，则控制器控制LED吸顶灯断电。

7.根据权利要求1所述的一种LED吸顶灯的光照强度自适应调节***，其特征在于，控制器具有记忆功能，当LED吸顶灯的光照强度调节完成后等待5秒钟之后会自动记忆保存当前光照强度；在下一次LED吸顶灯上电之后恢复最后记忆的光照强度。

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