基于自适应环境的色温灯调节系统的制作方法

本发明涉及色温灯调节，具体为基于自适应环境的色温灯调节系统。

背景技术：

1、在现代生活中，照明灯具已经成为不可或缺的一部分。这些灯具不仅能够为人们提供必要的光线，还能够对人们的情绪和健康产生重要影响。过高或过低的灯光强度、色温等因素会导致人们出现眼部疲劳、头痛、失眠等问题，因此如何优化照明灯具的光线输出，成为一个非常重要的问题。

2、随着人们生活水平和工作环境的不断提高，现代人对照明质量和舒适度的要求越来越高。传统的照明系统存在许多缺陷，如传统的照明系统存在众多弊端，如能源浪费、照明效果不佳、不适应不同场景等问题。同时，对于大型空间环境，色温灯的数量较多且布局复杂，难以实现灯光的自动化和精准化控制。

3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于自适应环境的色温灯调节系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于自适应环境的色温灯调节系统，包括：云服务器，云服务器通信连接有数据采集单元、云数据库、场景调节预处理单元、场景色温综合调控单元和调控终端；

3、所述数据采集单元用于采集对应空间属性下的每个色温灯的各项照明数据参数，以及对应空间属性下的光照强度数据值、需求因素信息、相关环境参数，并将各类型信息均发送至云数据库中进行存储；

4、所述云数据库还用于存储照明体量对照表，存储光照需求对照表，存储光照调控对照表，存储色温调控对照表；

5、所述场景调节预处理单元用于对当前阶段的场景色温状态进行预判定分析，具体为：

6、步骤一：对当前阶段下的色温灯所处环境的实际体量情况进行检测，由此得到色温灯所对应的环境的实际体量值；

7、步骤二：分析在该实际体量值下的环境中色温灯所提供的环境照明系数；

8、步骤三：将目标环境的环境照明系数与存储在云数据库中的照明体量对照表进行对照匹配分析，由此得到该环境照明系数下所对应的标准体量值；

9、步骤四：将目标环境的实际体量值与对应的标准体量值进行作差计算，由此得到体量差值，将体量差值与预设的体量对比参照值进行比较分析，由此输出场景色温综合调控信号或对下一阶段的色温灯的环境自适应进行实时监测，并重复上述步骤；

10、所述场景色温综合调控单元根据接收到的场景色温综合调控信号，由此对对应空间属性下当前阶段的光照均匀状态进行判定分析，由此输出光照均匀信号和光照非均匀信号，根据生成的光照非均匀信号，由此对该空间属性下的光照状态及色温状态分别进行调控分析，由此输出对应的光照调控数据值和色温调控数据值，并将其发送至调控终端；

11、所述调控终端根据接收到的光照调控数据值和色温调控数据值，由此对色温灯的光照参数及色温参数进行相应的调控处理。

12、优选地，所述对当前阶段的场景色温状态进行预判定分析，其具体判定过程如下：

13、s1：通过红外传感器实时监测当前阶段的色温灯所处环境的占地面积和空间体积，并将两项数据进行归一化分析，依据设定的数据模型：bqv=γ1×fa+γ2×sv，由此得到色温灯所对应的目标环境的实际体量值bqv，其中，fa表示为占地面积，sv表示为空间体积，γ1和γ2均为大于0的自然数，γ1和γ2分别为占地面积和空间体积；

14、s2：获取在该实际体量值下的目标环境中色温灯的数量值以及每个色温灯的照明数据参数，其中，照明数据参数包括光强度、色温值、色彩还原指数和色坐标值；

15、s3：获取每个色温灯的各项照明数据参数对应的参考值，即光照强度参考值lux*、色温参考值k*、色彩还原参考值cri*和色坐标参考值cla*；

16、s4：将每个色温灯的各项照明数据参数以及各项照明数据参数对应的参考均代入预设的数据模型中进行计算分析，依据公式：

17、，由此得到目标环境的环境照明系数swl；

18、其中，luxi表示为对应的色温灯的光强度，ki表示为对应的色温灯的色温值，crii表示为对应的色温灯的色彩还原指数，clai表示为对应的色温灯的色坐标值，i表示为目标环境中色温灯的数据集合，i=1，2，3……n，且n为总数，μ为转换因子系数，且μ为大于0的自然数，转换因子系数用于将所有数据项的物理量转换成同一物理量的数据系数，δa表示为光强度与对应的参考值差值的对照值，δb表示为色温值与对应的参考值差值的对照值，δc表示为色彩还原指数与对应的参考值差值的对照值，δd表示为色坐标值与对应的参考值差值的对照值；

19、s5：将目标环境的环境照明系数与存储在云数据库中的照明体量对照表进行对照匹配分析，由此得到该环境照明系数下所对应的标准体量值，且每个环境照明系数均对应一个标准体量值；

20、s6：将目标环境的实际体量值与对应的标准体量值进行作差计算，即体量差值=实际体量值-标准体量值，由此得到体量差值，设定体量差值的体量对比参照值，并将体量差值与预设的体量对比参照值进行比较分析；

21、s7：若体量差值大于等于预设的体量对比参照值时，则生成场景色温综合调控信号；

22、s8：若体量差值小于预设的体量对比参照值时，则对下一阶段的色温灯的环境自适应进行实时监测，并重复上述步骤。

23、优选地，所述对对应空间属性下当前阶段的光照均匀状态进行判定分析，其具体分析过程如下：

24、获取目标环境的空间属性，且空间属性包括休闲空间属性、办公空间属性、居住空间属性；

25、将对应空间属性的目标环境空间按照l×k×h的规格等量划分为若干个单位空间位置，通过光照度传感器获取不同单位空间位置下的光照强度数据值，由此得到对应空间属性的目标环境空间的光照强度数据组，并将光照强度数据组中的所有数据进行平均计算分析，依据设定的数据模型：，由此得到对应空间属性下的实际平均光照强度值gzq*，其中，gzqj表示为对应空间属性下的光照强度数据组中第j个单位空间位置下的光照强度数据值，j=1，2，3……m，其中j表示为光照强度数据组，m表示为光照强度数据组中所含有的数据的个数，且m具体数值由目标环境空间划分的单位空间位置的数量决定；

26、将光照强度数据组中的所有数据进行标准差计算，依据公式，由此得到光照强度数据组中所有数据的标准差σ；

27、将光照强度数据组中的每个数据进行标准分值转化处理，依据公式zj=（gzqj-gzq*）/σ，由此得到光照强度数据组中的每个数据的转化标准分数zi；

28、设置剔除阈值，并将光照强度数据组中的每个数据的转化标准分数与预设的剔除阈值进行比较分析，当转化标准分数大于预设的剔除阈值时，则生成剔除指令，依据剔除指令，找到对应数据并将其从光照强度数据组中剔除，由此得到光照强度数据组的集中数据集；

29、将得到光照强度数据组的集中数据集的各数据进行均值分析，依据公式：

30、，由此得到对应空间属性下的实际特征光照数据值tzg，其中，p表示为光照强度数据组对应的集中数据集的集合，且p=1，2，3……p，p为总数；

31、设置实际特征光照数据值的光照均匀对比区间，并将对应空间属性下的实际特征光照数据值与预设的光照均匀对比区间进行对比分析，若实际特征光照数据值处于预设的光照均匀对比区间之内，则生成光照均匀信号，反之，若实际特征光照数据值处于预设的光照均匀对比区间之外，则生成光照非均匀信号。

32、优选地，所述对该空间属性下的光照状态进行调控分析，其具体分析过程如下：

33、根据生成的光照非均匀信号，由此获取对应空闲属性的需求因素信息中的照明需求参数、环境氛围参数和视觉需求参数，并将三项数据进行计算分析，依据设定的数据模型：ldf=ρ1×lrp+ρ12×eap+ρ3×veq，由此输出对应的空间属性的光照需求因子ldf，其中，lrp表示为对应空间属性下的照明需求参数，eap表示为对应空间属性下的环境氛围参数，veq表示为对应空间属性下的视觉需求参数，ρ1、ρ2和ρ3分别为照明需求参数、环境氛围参数和视觉需求参数的权重因子，ρ1、ρ2和ρ3均为大于0的自然数，权重因子用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；

34、将对应的空间属性的光照需求因子与存储在云数据库中的光照需求对照表进行对照匹配分析，由此得到在该光照需求因子下所对应的标准特征光照数据值，且每个光照需求因子均对应一个标准特征光照数据值；

35、将对应空间属性下的标准特征光照数据值与对应的实际特征光照数据值进行作差计算，即光照差值=标准特征光照数据值-实际特征光照数据值，由此得到光照差值；

36、将对应空间属性下的光照差值与存储在云数据库中的光照调控对照表进行对照匹配分析，由此得到在该光照差值下所对应的光照调控数据值，且每个光照差值均对应一个光照调控数据值；

37、并将其发送至调控终端，调控终端根据接收到的光照调控数据值由此对对应空间属性中的色温灯的光照参数进行调控。

38、优选地，所述对该空间属性下的色温状态进行调控分析，其具体分析过程如下：

39、实时监测对应空间属性中不同单位空间位置下的相关环境参数，且相关环境参数包括人流量值、环境温度值、环境湿度值和二氧化碳浓度值；

40、并将每个单位空间位置下的各项相关环境参数进行综合分析，依据设定的数据模型：，由此得到对应单位空间位置下的相关环境影响系数recj，其中，rlj表示为对应单位空间位置下的人流量值，hwj表示为对应单位空间位置下的环境温度值，hsj表示为对应单位空间位置下的环境温度值，htj表示为对应单位空间位置下的二氧化碳浓度值，而δ1、δ2、δ3和δ4分别为人流量值、环境温度值、环境湿度值和二氧化碳浓度值的修正因子系数，δ1、δ2、δ3和δ4均为大于0的自然数；

41、实时监测对应空间属性中不同单位空间位置下的色温数据值，并将其记作selj；

42、将对应空间属性下的各单位空间位置下的相关环境影响系数与其色温数据值进行综合分析，依据设定的数据模型：，由此得到各单位空间位置下的色温偏差值，其中，sel*j表示为对应单位空间位置下的色温数据值的标准参照值；

43、将对应单位空间位置下的色温偏差值与存储在云数据库中的色温调控对照表进行对照匹配分析，由此得到在该色温偏差值下所对应的色温调控数据值，且每个色温偏差值均对应一个色温调控数据值；

44、并将每个单位空间位置所对应的色温调控数据值发送至调控终端，并由调控终端控制对应单位空间位置中的色温灯的色温参数，以实现色温灯环境的自适应。

45、本发明的有益效果：

46、本发明，通过对不同空间属性下的照明数据进行分析，由此实现对当前阶段的场景色温状态进行预判定分析，实现对色温灯的环境自适应调控，并根据实际体量情况和环境照明系数进行匹配，从而实现对灯光的精确调节；

47、通过对光照均匀状态的判定分析和光照非均匀信号的生成，采用数据模型训练分析的方式，由此对光照状态以及色温状态进行调控分析，输出相应的光照调控数据值和色温调控数据值，从而实现色温灯在不同环境中提供均匀、高质量的照明，满足用户的视觉需求，提升照明效果和舒适感；

48、且根据实际体量情况及需求因素的综合分析，由实现色温灯自适应环境下的精准调控，从而在使得灯光的亮度和色温适应到最佳状态的同时，也实现了节能的效果，降低能源消耗，减少了环境的压力，利用自适应的照明调节，实现对不同场景和需求提供个性化的照明体验，有效提高了工作效率和生活质量。