一种基于光感应装置的光源功耗计算方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及功耗计算的技术领域，尤其涉及一种基于光感应装置的光源功耗计算方法、装置及系统。


背景技术：

2.在工地现场包含各类不同的设备和原材料，为了方便技术人员进行施工操作，会在工地现场装设各种光源(例如探照灯)进行照明，以减少施工出错，方便技术人员工作。
3.在使用过程中，不同光源的能耗均不同，因此，需要对其进行检测，以便用户对工地进行能源分配。目前常用的功耗计算方法是在光源中加装检测电表或检测电路，通过检测电路或检测电表采集光源的电流大小，通过电流大小计算其实际功耗。
4.但目前常用的检测方法有如下技术问题：接入的电表或检测电路后，检测电路也会变成的功耗负载，并对光源进行分压，不但拉低电子设备的运行功率，导致检测的电流以实际运行电流不同，降低了检测的准确率，也会增加了功耗。


技术实现要素：

5.本发明提出一种基于光感应装置的光源功耗计算方法、装置及系统，所述方法可以通过光感应装置直接检测光源亮度，根据光源亮度对应的照明时间计算其实际功耗，以提高计算的准确率。
6.本发明实施例的第一方面提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算方法，所述方法包括：
7.利用光感应装置采集光源信号，并将所述光源信号转换成光源电压参数；
8.对所述光源电压参数进行预处理得到处理电压参数；
9.基于所述处理电压参数确定光源的启动时长，并利用所述启动时长计算光源功耗。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述处理电压参数包括多个光源电压值；
11.所述基于所述处理电压参数确定光源的启动时长，包括：
12.从所述多个光源电压值筛选若干个大于预设电压值的目标电压值；
13.确定每个所述目标电压值的持续时长，并将多个所述持续时长相加得到启动时长。
14.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述利用所述启动时长计算光源功耗，包括：
15.获取光源的额定功率值；
16.采用所述额定功率值与所述启动时长计算光源功耗。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述将所述光源信号转换成光源电压参数，包括：
18.通过预设上位机的adc接口将所述光源信号转换为电压变化模拟量；
19.对所述电压变化模拟量进行滤波得到光源电压参数。
20.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述预处理，包括：数据清洗处理。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述利用所述启动时长计算光源功耗的步骤后，所述方法包括：
22.获取施工现场的多个光源功耗，每个所述光源功耗对应一个施工现场的光源；
23.将所述多个光源功耗相加，得到用电总功耗。
24.本发明实施例的第二方面提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算装置，所述装置包括：
25.采集转换模块，用于利用光感应装置采集光源信号，并将所述光源信号转换成光源电压参数；
26.预处理模块，用于对所述光源电压参数进行预处理得到处理电压参数；
27.计算模块，用于基于所述处理电压参数确定光源的启动时长，并利用所述启动时长计算光源功耗。
28.本发明实施例的第二方面提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算系统，系统适用于如上所述的基于光感应装置的光源功耗计算方法，所述系统包括：
29.相互连接的光感装置和上位机；
30.其中，所述光感装置，用于采集光源信号；
31.所述上位机，用于根据所述光感装置采集光源信号计算光源功耗。
32.相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法、装置及系统，其有益效果在于：本发明可以通过光感应装置直接检测光源亮度的相关信号，将光源信号转换成电压信号，最后电压信号对应的照明时间计算光源的实际功耗，无需将检测设备接入光源中，以避免拉低光源功率的情况，从而能提高计算的准确率。
附图说明
33.图1是本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法的流程示意图；
34.图2是本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法的操作流程图；
35.图3是本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算装置的结构示意图；
36.图4是本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算系统的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
38.在工地现场包含各类不同的设备和原材料，为了方便技术人员进行施工操作，会
在工地现场装设各种光源(例如探照灯)进行照明，以减少施工出错，方便技术人员工作。
39.在使用过程中，不同光源的能耗均不同，因此，需要对其进行检测，以便用户对工地进行能源分配。目前常用的功耗计算方法是在光源中加装检测电表或检测电路，通过检测电路或检测电表采集光源的电流大小，通过电流大小计算其实际功耗。
40.但目前常用的检测方法有如下技术问题：接入的电表或检测电路后，检测电路也会变成的功耗负载，并对光源进行分压，不但拉低电子设备的运行功率，导致检测的电流以实际运行电流不同，降低了检测的准确率，也会增加了功耗。
41.为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本技术实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法进行详细介绍和说明。
42.参照图1，示出了本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法的流程示意图。
43.其中，作为示例的，所述基于光感应装置的光源功耗计算方法，可以包括：
44.s11、利用光感应装置采集光源信号，并将所述光源信号转换成光源电压参数。
45.在一实施例中，光源：特指被监测的对象，例如办公室用于照明的灯管或led灯等；同时此处照明光功率是已知的。
46.光感应装置可以对光线明暗变化进行感知，并在感知光源后可以产生光源信号，可以采集光感应装置所产生的信号，得到光源信号。
47.在一实施例中，采用灵敏度不同的光敏传感器或光感应装置，以应对不同的场景。
48.为了方便计算，在采集光源信号后，可以对其进行数模转换，使其转换成可以计算的量化参数。
49.其中，作为示例的，步骤s11可以包括以下子步骤：
50.s111、通过预设上位机的adc接口将所述光源信号转换为电压变化模拟量。
51.s112、对所述电压变化模拟量进行滤波得到光源电压参数。
52.通过转换可以将光源信号转换成可计算的光源电压参数，进而能根据光源电压参数进行后续计算。
53.在一可选的实施例中，在经过滤波后，可以对电压参数进行保存和二次加工处理，以供用户进行后续处理。
54.按照实际使用场景，滤波范围可以自定义控制，像办公室环境，光线变化一般不大，可设定为正负10％进行滤波；
55.此处的二次加工主要是指电压值变化要换算成光线值，比如电压0v换算成光线值0；电压3.3v换算成光线值255。
56.s12、对所述光源电压参数进行预处理得到处理电压参数。
57.由于采集的光源信号可能包含大量干扰信号，在转换后可能也将干扰信号也转换成光源电压参数，可以对其进行预处理，以清除由干扰信号转换得到参数。
58.在一可选的实施例中，所述预处理，包括：数据清洗处理。
59.通过对光源电压参数进行数据清洗，可以有效过滤掉当中的杂波数据。
60.s13、基于所述处理电压参数确定光源的启动时长，并利用所述启动时长计算光源功耗。
61.光感应装置所采集的光源信号可能是一段时间内的光源信号，转换处理后的处理
电压参数对应也是一段时间内电压参数，可以根据处理电压参数中的电压值，确定光源是否开启，进而能确定光源的启动时长。最后可以利用其开启时长确定总的功耗。
62.在其中一种的实施例中，所述处理电压参数包括多个光源电压值。多个光源电压值可能相同，也可能不同。
63.其中，作为示例的，步骤s13可以包括以下子步骤：
64.s131、从所述多个光源电压值筛选若干个大于预设电压值的目标电压值。
65.其中预设的电压值为光源在启动或正常运行时，所产生的光亮值所对应的电压值。
66.若光源电压值大于预设电压值，则确定在该光源电压值下，光源处理启动照明的状态。
67.s132、确定每个所述目标电压值的持续时长，并将多个所述持续时长相加得到启动时长。
68.具体地，每个目标电压值均有一个对应的持续时长，该持续时长为光源处于该目标电压值下的工作时长。
69.将多个持续时长相加可以得到启动时长。
70.在其中一种的实施例中，步骤s13还可以包括以下子步骤：
71.s133、获取光源的额定功率值。
72.s134、采用所述额定功率值与所述启动时长计算光源功耗。
73.具体地，额定功率值为光源在启动或正常运行时的功率值。
74.将额定功率值与启动时长相乘，可以得到光源功耗。
75.在一实施例中，场地内可能有多个光源，为了计算场地的总功耗，所述方法还可以包括：
76.s14、获取施工现场的多个光源功耗，每个所述光源功耗对应一个施工现场的光源。
77.s15、将所述多个光源功耗相加，得到用电总功耗。
78.具体地，可以按照步骤s11-s13的方式采集每个光源的光源功耗，得到多个光源功耗，将多个光源功耗相加，得到场地的总功耗，
79.参照图2，示出了本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算方法的操作流程图。
80.具体地，先通过光感应装置采集光源信号，然后通过上位机进行相关的转换和过滤处理，接着筛选满足电压值要求的电压时长，基于电压时长计算光源功耗。
81.在本实施例中，本发明实施例提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算方法，其有益效果在于：本发明可以通过光感应装置直接检测光源亮度的相关信号，将光源信号转换成电压信号，最后电压信号对应的照明时间计算光源的实际功耗，无需将检测设备接入光源中，以避免拉低光源功率的情况，从而能提高计算的准确率。
82.本发明实施例还提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算装置，参见图3，示出了本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算装置的结构示意图。
83.其中，作为示例的，所述基于光感应装置的光源功耗计算装置可以包括：
84.采集转换模块301，用于利用光感应装置采集光源信号，并将所述光源信号转换成
光源电压参数；
85.预处理模块302，用于对所述光源电压参数进行预处理得到处理电压参数；
86.计算模块303，用于基于所述处理电压参数确定光源的启动时长，并利用所述启动时长计算光源功耗。
87.可选地，所述处理电压参数包括多个光源电压值；
88.所述计算模块还用于：
89.从所述多个光源电压值筛选若干个大于预设电压值的目标电压值；
90.确定每个所述目标电压值的持续时长，并将多个所述持续时长相加得到启动时长。
91.可选地，所述计算模块还用于：
92.获取光源的额定功率值；
93.采用所述额定功率值与所述启动时长计算光源功耗。
94.可选地，所述采集转换模块，还用于：
95.通过预设上位机的adc接口将所述光源信号转换为电压变化模拟量；
96.对所述电压变化模拟量进行滤波得到光源电压参数。
97.可选地，所述预处理，包括：数据清洗处理。
98.可选地，所述装置包括：
99.获取模块，用于获取施工现场的多个光源功耗，每个所述光源功耗对应一个施工现场的光源；
100.相加模块，用于将所述多个光源功耗相加，得到用电总功耗。
101.本发明实施例还提供了一种基于光感应装置的光源功耗计算系统，参见图4，示出了本发明一实施例提供的一种基于光感应装置的光源功耗计算系统的结构示意图。
102.所述系统适用于如上述实施例所述的基于光感应装置的光源功耗计算方法。
103.其中，作为示例的，所述基于光感应装置的光源功耗计算系统可以包括：
104.相互连接的光感装置和上位机；
105.其中，所述光感装置，用于采集光源信号；
106.所述上位机，用于根据所述光感装置采集光源信号计算光源功耗。
107.具体地，利用光感装置，对光线明暗变化进行感知，并转换成电压信号，通过adc通道上报给上位机进行处理，采用灵敏度不同的光敏传感器可以应对不同的场景。
108.上位机(通常是单片机)在adc口接收到电压变化模拟量后，经过滤波上报给数据接收端进行保存和二次加工处理。
109.在滤波后可以对采集的数据进行数据清洗，过滤掉杂波数据，并按设定的阈值区分出光源“打开”和“关闭”的时间段，进行周期性统计，梳理出光源“打开”时长及光源“关闭”时长，经处理的数据进行存储备用。
110.光感装置在对光源进行感应时，根据光源及环境光影响的不同情况，会采集到不同的光照值(按精度不同，常见的是0至1024或0至2048的区间值，较低的是0-255)，实际应用中应在关闭光源状态下，采集白天和晚上的自然光的光照值；打开光源状态下白天和晚上的光照值，利用这2组值可以作为阈值设定，供系统实时判断监测的目标光源是处于打开还是关闭状态，并把状态变化的时间节点存储在数据库中以供后续数据统计时使用。
111.在一实际操作中，周期性统计，一般按能源统计的常规做法，可以按分钟、5分钟、10分钟等周期进行按需统计并存入相应数据表中，供数据统计时使用。
112.最后，结合已知的光源额定功率和光源数量，加上光电换算得到的光源“开”时长，相当于已知总额定功率、电压和时长，即可统计出相应时段的能耗情况。
113.其计算公式如下：
114.用电总功率(p)＝光源额定功率(p)*光源数量(n)*开启小时长(s)。
115.所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为方便的描述和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
116.进一步的，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的基于光感应装置的光源功耗计算方法。
117.进一步的，本技术实施例还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存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行如上述实施例所述的基于光感应装置的光源功耗计算方法。
118.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。