室内照明智能控制技术研究与仿真

研究室内照明亮度调节优化问题,由于室内照明系统中,根据需要亮度各有不同。针对实际照度需求,为了能自动调整亮度,达到提高工作效率和节能的目的,提出建立遗传算法的室内灯具亮度调节精确模型。构建了以最小化照度误差和能量消耗的适应度函数,优化使亮度需求达到照度值。将灯具亮度调节分为场景切换和特定场景下灯具亮度微调两种模式,用不同场景灯具,对特定场景下需求亮度的调节进行了仿真,结果证明改进方法可以按不同照度需求时获得优化亮度。     

基于MCGS组态智能照明控制系统的实现

智能照明系统优势主要体现在高效节能和绿色环保方面^[1]。此MCGS组态智能照明控制系统是利用VsToos模块编程与MCGS共建组态画面，再利用物联网通信技术，使网络管理层、数据传输层、控制层之间的互联互通，具有场景预设、亮度调节、定时控制及软启动、软关断等功能，实现照明智能化、方便管理、节省电能。     

一类非线性系统的自适应滑模模糊控制

针对一类具有多个子系统的欠驱动非线性系统提出了一种自适应滑模模糊控制方法.首先通过分析模糊控制与边界层滑模控制的相似性,提出了滑模模糊控制方法;然后根据滑模面斜率和各子系统控制对于系统动态性能的影响,分别采用模糊推理根据系统状态自动地实时调节滑模面斜率和各子系统在系统控制中的作用;最后通过简单的滑模模糊控制器实现对具有多个子系统的欠驱动非线性系统的控制.将该方法应用于吊车的运输控制中,仿真结果证明了其有效性和鲁棒性.     

基于模糊神经网络的高速公路隧道照明节能控制系统研究

针对高速公路隧道照明控制系统存在的亮度控制不合理、能耗高等问题,提出一种基于模糊神经网络的高速公路隧道照明节能控制系统,并分别从硬件和软件两方面进行详细设计。系统硬件设计中,设计了系统硬件架构示意图,主要包括电容、PLC等在内的主控制器、从控制器和终端控制器,通过电流和电压信号变化控制提供硬件条件;软件设计中,通过图像采集技术,将获取到的图像进行二值化分离,利用车灯实现高速公路隧道车流量检测,建立模糊神经网络,设置网络的输入层变量和输出层变量,确定模糊子集以及模糊子集隶属函数,通过控制照明灯具的开关时间来调节亮度,实现高速公路隧道照明节能控制系统的设计。系统测试结果表明：在不同车速变量下,设计的照明节能控制系统在能够提供有效的照明功能下,减少了照明能耗。     

基于MSP430单片机的高校教室智能照明系统

现代社会,能源消耗越来越大,节能控制是目前的主流。本文从大学教室灯光照明控制系统研究节能智能化的控制方式,实现高校教室智能照明系统。本设计通过低功耗系列单片机MSP430实现人体红外检测感应是否开灯,然后通过光照度采集实现教室灯光自动亮度控制。采用PWM输出调节灯光亮度,采用PT4115恒流源LED芯片实现照明灯的驱动控制。运用单片机技术实现人体红外信号检测,然后通过单片机模数转换通道采集光敏电阻的电压变化,实现光照度的采集,运用光照度无极调光方式,改变PWM占空比,从而实现LED灯的亮度调节。最终实现了高校教室智能感应到人,且光线较弱时,开启照明灯,随着光照度变化,改变亮度,最后的功能完成了智能化的控制和调光效果。     

基于多智能体技术的智能路灯节能控制系统

为进一步改善路灯照明系统的管理功能和节能效果,该文提出一种基于多智能体系统技术的智能路灯节能控制系统。该系统由单灯节点控制器、区域控制终端以及路灯监控中心共同组成三层智能体组织架构,通过系统的模块设计,实现了单灯实时控制和检测、依据区域环境光照强度调节路灯亮度、基于地理信息系统技术的人机交互等功能,并将文中提出的方案成功应用于实际工程,实现了路灯控制系统的信息化、智能化、高可靠性的目标,起到良好的节能效果。     

走上智能化时代的LED技术

正引言LED照明具有节能、环保、长寿、抗震、体积小、响应速度快等优点。目前,LED应用领域主要包括背光、一般照明和车用照明三大市场。随着LED灯价格下降,舒适性和安全性成为半导体照明的技术方向。另外,半导体照明将开启照明智能化时代。智能照明具有灯光亮度调节、色温调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能,并达到个性化、舒适性、二次节能、安全高效的要求。1机遇和挑战LED照明具有很多突出的优点:节能——直流驱动,电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上;寿命长——使用寿命可达6万~10万小时,比传统光源寿命长倍以上;色彩变化多——利用红、绿、     

亮度分级智能照明系统的设计

对一种基于Zig Bee及光敏元件双重控制的亮度分级智能照明系统进行了设计研究。目前,市场上较为成熟的的智能照明系统,大多只能控制灯的开关,对于不同时间点的亮度无法做到自动调节。设计的亮度分级智能照明系统,通过感应区域内照度的强弱,自动地调节照明设备的亮度,达到舒适、实用、智能化及节能环保的目的。由于基于成熟的Zig Bee协议,本产品可以安装在居家,公司,工厂和公共场所等,具有较高的应用价值。     

基于扩展DALI总线的智能照明系统设计

针对大型商业照明场合存在的如组网不便、照明效果单一,能源利用率底的问题,设计了一套基于扩展DALI总线的商业智能照明系统,以实现系统的大面积组网和集中控制,获得丰富的照明效果,实现系统的绿色环保运行。测试系统搭建完成后,实现了管理人员对系统的集中管理和远程监控;系统可按照工作日程表、时间表自动运行;具有分区、分组、单灯、场景等多种控制方式,控制灵活,能达到较好的照明效果和节能要求,可满足多种商业照明需求。     

基于深度强化学习的智能灯个性化调节方法

提出一种基于深度强化学习的智能灯亮度个性化调节方法,综合考虑自然光亮度及用户位置对用户实际感受亮度的影响,动态计算并设置灯光亮度,以满足用户个性化使用习惯.在每次完成灯光亮度自动调节后,根据用户是否再次进行手动调节设定正、负反馈,训练强化学习模型逐渐拟合用户使用习惯.实验分别实现了DQN、DDQN和A3C三种算法,在基...     

智慧路灯自动控制与测试装置的设计与实现

为满足智慧城市对道路智能照明的需求，提出一种基于模糊控制理论的智慧路灯自动控制与测试装置设计方案。结合6LoWPAN通信协议的无线传感器网络和Visual Basic的可视化编程技术，设计一套基于模糊控制规则的智慧路灯自动控制与测试装置。经过软硬件调试，该套装置实现了路灯亮度的自动调整、远程控制和相关路灯数据的远程传输功能。实验结果表明，该装置可以使路灯“智慧”地根据其周围自然光的强弱实时调控亮度，实现智能化的节能调节效果，并将路灯的相关数据远程传输。     

ZigBee＋GPRS的LED路灯监控系统

将ZigBee技术和GPRS移动通信技术相结合,设计了一种基于ZigBee＋GPRS的LED路灯照明远程监控系统。系统采用两级双网组网模型和簇-链型网络拓扑结构,通过网络化、智能化控制,实现了灯具的遥测、遥控。此外,提出了一种应用于路灯照明的亮度自适应节能控制算法,该算法可根据时段、环境亮度和人员活动情况改变PWM信号的占空比,自动调节LED的亮度,充分利用LED的可控性,实现最佳照度控制,达到节能目的。     

基于单片机的节能调光控制器

该文的项目背景是智能节能控制系统的创新项目,其研究的主要目的:在充分利用自然光的前提下,优化智能控制电能输出,调节灯光,补偿亮度,达到节能,恒定照度和享受自然光照效果。针对以上要求:提出一种基于单片机的节能调光控制器,在其中嵌入了智能控制程序,通过计算当前照度和预定照度的差值,来调节灯的亮度补偿照度,有效的实现绿色照明。     

基于模糊神经网络的无线隧道照明节能控制系统

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,设计了一种无线隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作为控制核心,以S7-200作为本地控制器,利用基于Zigbee技术的CC2430模块搭建无线传感器和LED灯具无线控制网络。系统通过无线传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊神经网络控制决策,输出照明回路的控制命令,经Zigbee无线网络传输至LED灯具模块,通过灯具功率模块实现隧道各段照明亮度实时调节。     

基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法

针对园区照明系统能耗数据缺失、区域能耗难以控制的问题,助力企业节能、减排,提出了一种基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法。预处理园区照明系统能耗数据,通过属性选择统一能耗数据属性值,采用基于马氏距离的k均值填充法填补能耗数据缺失值;选取C4.5决策树搭建园区照明系统能耗回归预测模型,预测获取园区照明系统总能耗,构建园区照明系统能耗控制目标函数,衡量照度及照明设备亮度二者跟随时间推移产生的规律,以此判断园区照明系统设备的下一时刻亮度,实现对园区照明系统的能耗优化控制。实验结果表明,所提方法可有效填补缺失能耗数据,并精准预测园区照明系统能耗值,预测精度高达99.16%;优化控制后的年度耗电量相比上一年度缩减两倍,优化控制效果优秀。     

基于天空模型的公共场所照明智能控制

公共场所照明具有全天候、多应用、能耗大的特点;掌握任意时间的天空亮度分布情况是充分利用自然光、实现智能照明的基础;基于国际照明委员会(CIE)给出的天空亮度计算公式,建立自然光对公共照明区域产生的天空照度模型;引入数学和光学相关原理建立公共场所人造光和自然光的混合模型;利用改进蚁群算法求解模型,得出最佳的灯具亮度组合,实现舒适和及节能的综合最优;最后,选择典型的大跨度带天窗建筑物为采光对象完成仿真实验,实验结果验证该策略的有效性。     

港珠澳大桥隧道照明系统的设计与实现

针对隧道行车安全问题以及隧道运营过程中照明电力消耗的成本问题,设计了一套兼顾行车安全和照明节能的照明控制系统,详细介绍了照明控制系统的组成,并针对节能控制问题,多角度的阐述节能控制方法。对实现照明控制系统核心部分进行重点分析,阐述如何将不同子系统的标准化接入以及不同子系统之间如何进行联动、协同工作。并引入BIM技术,实现照明设备的三维展示和监控。     

“思想家”智能照明典型案例分析

智能照明系统对住宅内的各种灯光进行管理与控制,实现对灯光的调节、一键场景、一对一遥控及区域灯光全开全关等管理,并且可以通过多种方式实现控制功能,从而为用户创造舒适、节能、方便、安全、环保的灯光效果。本文以某住宅小区为例,试对智能照明系统做分析。     

水下自适应照明系统的设计

设计光源亮度可随光强变化而自动调节的水下自适应照明系统,去除以往水下照明系统无法自行调节亮暗的弊端,改善了水下成像监测的光照环境,有利于水下光电成像探测系统整体性能的提高.系统控制算法使用一种带死区的PID控制算法,对系统实现了有效的自适应控制,使误差不超过基准光强的±8%.     

可变材质的实时全局光照明绘制

现有的基于预计算的全局光照明绘制算法都假设场景中物体的材质固定不变,这样,从入射光照到出射的辐射亮度之间的传输变换就是线性变换.通过对这种线性变换的预计算,可以在动态光源下实现全局光照明的实时绘制.但是,当材质可以改变时,这种线性变换不再成立,因此,现有算法无法直接用于动态材质的场景.提出了一种方法:在修改场景中的物体材质时,可以实时得到场景在直接光照和间接光照下的绘制效果.将最终到达视点的辐射亮度根据其之前经过的反射次数及相应的反射材质分为多个部分,每个部分和先后反射的材质的乘积成正比,从而把该非线性问题转化为线性问题.又将所有可选的材质都表示为一组基的线性组合.将这组基作为材质赋予场景中的物体,就有各种不同的组合方式,预计算每种组合下所有部分的出射辐射亮度.在绘制时,根据各物体材质投影到基上的系数线性组合预计算的数据就能实时得到最终的全局光照明的绘制结果.该方法适用于几何场景、光照和视点都不发生变化的场景.使用双向反射分布函数来表示物体的材质,不考虑折射或者半透明的情况.该实现最多包含两次反射,并可以实时绘制得到一些很有趣的全局光照明效果,比如渗色、焦散等等.