一种基于互联网的教室LED灯的智能调光系统及方法与流程

文档序号:12184358阅读:来源:国知局

技术特征:

1. 一种基于互联网的教室LED灯的智能调光系统,其特征在于:包括系统控制单元,若干个均与所述系统控制单元连接的教室单元,每个教室单元内设有若干互相并联的LED灯,每个所述LED灯上均设有ZigBee模块和光照传感器;

每个教室单元内的若干ZigBee模块中,其中任意一个ZigBee模块设为网络协调器,教室单元内剩余ZigBee模块作为终端节点,终端节点与网络协调器构成mesh网络,所述mesh网络和所述光照传感器均通过无线网络服务器与所述系统控制单元连接;

每个教室单元内设有红外计数器以及GPS模块,所述红外计数器和GPS模块均与所述系统控制单元连接;

还包括一用于调光的脉冲宽度调制调光电路,所述脉冲宽度调制调光电路与所述系统控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的教室LED灯的智能调光系统,其特征在于:所述系统控制单元包括ARM处理器、数字信号处理单元和现场可编程门阵列;

所述ARM处理器用于实现整个系统控制单元的主控制和人机交互;所述信号处理单元用于实现LED灯调光的算法;所述现场可编程门阵列用于实现LED灯调光的控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的教室LED灯的智能调光系统,其特征在于:所述每个教室的LED灯数量为4-15盏。

4.一种基于互联网的教室LED灯的智能调光方法,其特征在于:包括以下步骤:

数据采集:通过光照传感器、红外计数器以及GPS模块,采集每个教室的LED灯数量、感知人员数量和教室具体位置;

数据传送:通过mesh网络和无线网络服务器,将采集到的LED灯数量、人员数量和教室具体位置发送给系统控制单元;

数据处理:通过接收到的LED灯数量、人员数量和教室具体位置,判断出每个教室的人数以及人员流动情况,同时判断出教室当前的灯光状态以及当前人数;

调光策略判断:根据教室当前的灯光状态、教室的人数以及人员流动情况,与系统控制单元内的三种状态进行对比,进而决定是否需要熄灭LED灯、补光或者动态调光;所述系统控制单元内的三种状态分别为全部熄灭、补光和动态调光;

熄灭LED灯:当教室环境明亮时,且教室人数为零时,系统控制单元内执行熄灭LED灯命令;

补光:当教室环境昏暗,光照度过低时,系统控制单元进行LED灯光补光,提高光照度;

动态调光:当教室环境处于黑暗状态,且存在人员流动时,系统控制单元进行动态调光,即通过脉冲宽度调制调光电路对LED灯进行动态调光。

5.根据权利要求4所述的一种基于互联网的教室LED灯的智能调光方法,其特征在于:所述补光步骤具体为:

设定当前测量时刻测得的照度值为zd_currrent,照度最大值为zd_max,照度最小值为zd_min;

0时刻的照度值为zd_0,T时刻照度值为zd_1,在T时间内,照度的变化记为zd_T;

每测一次zd_currrent,进行调光策略判断,当zd_currrent值大于zd_max时,则关闭所有的LED灯;当zd_currrent值小于zd_min,则进行补光。

6.根据权利要求5所述的一种基于互联网的教室LED灯的智能调光方法,其特征在于:所述补光步骤中,

若测量的照度值zd_currrent介于zd_max和zd_min之间时,其调整的策略为:

1)当zd_0〉zd_1时,外界光照度变小变暗,令 zd_T= zd_0-zd_1,则zd_currrent增加至zd_T;

2)当zd_0<zd_1时,外界光照度变大变亮,令 zd_T= zd_1-zd_0,则zd_currrent减小至zd_;

每测一次zd_currrent,进行一次调光策略判断,并循环上述补光步骤。

7.根据权利要求5所述的一种基于互联网的教室LED灯的智能调光方法,其特征在于:所述动态调光步骤为:

实时通过光照传感器采集光照数据;

每改变1/256的脉冲宽度,读取一次0时刻的照度值zd_0和T时刻照度值为zd_1,同时判断zd_currrent的范围;

若测得的zd_currrent处于最大值zd_max和最小值zd_min之间,则依据测得的照度值zd_currrent进行补光;

若 zd_0大于zd_1时,则增加1/256的脉冲宽度, 当 zd_0小于zd_1时,减小1/256的脉冲宽度,循环调整脉冲宽度的步骤,直到zd_0和zd_1相等;

其中,zd_currrent是调光策略判断的标准。

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