基于室外照度采样的室内照明控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于室外照度采样的室内照明控制系统和方法。所述室内照明控制系统包括：室外照度采样模块，用于对室外的日照信息进行采集；照度衰减运算模块，用于计算各个室内灯具所在照明空间的实际日照量，以计算灯具进行补光照明的补光量；补光运算模块，用于根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量，并根据所需要的室内目标照度对各灯具所需的补光量进行计算；调光量运算模块，用于根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，计算灯具进行补光照明所需要的输出调光量；调光驱动电路，用于根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出。

Indoor illumination control system and method based on outdoor illumination sampling

The invention discloses an indoor illumination control system and method based on outdoor illumination sampling. The indoor lighting control system includes: outdoor illuminance sampling module for outdoor sunshine for the collection of information; the illuminance calculation module, the actual amount of sunlight for indoor lighting lighting is computed for each space, the amount of light to calculate lighting lamps; lighting module, according to the actual amount of sunshine for each lamp are calculated the illuminance model where the lighting space, and calculated according to the amount of light indoor target illuminance needed for each lamp; light adjusting operation module, for each lamp according to the calculated light module where the lighting space required to fill volume calculation for output adjustable light lamps lighting need; circuit dimming driver, for each lamp light adjusting module according to the calculated light operation required for the output adjustment The light quantity is respectively illuminated, and the power drive output is carried out for each lamp.

【技术实现步骤摘要】
基于室外照度采样的室内照明控制系统和方法
本专利技术涉及照明控制领域，尤其是一种基于室外照度采样的室内照明控制系统和方法。
技术介绍
照明控制系统，就是根据使用需求，并且结合日照、时间、人体感应等因素，对灯具进行开关和调光控制的硬件和软件结构。目前，能源问题是我国社会可持续发展面临的一大问题，当前全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题，而室内照明在给我们每个人带来便利的同时，自身也消耗着大量的电能。室内照明的目的是满足人们的工作和生活需求，目前国内大多数楼宇还在使用传统的照明控制方式，在相当多的时候是在做无用功，不能满足现代室内照明控制的需要，表明室内照明存在巨大的节能空间。因此，为了实现照明节能，必须结合相关的环境以及人文因素对灯具进行调光控制，实现按需照明。常规的自动调光照明控制结构框图如图1所示，主要由独立的室内采光点、补光运算模块、调光量运算模块、调光驱动电路和可调光灯具组成。补光运算模块根据室内采光点采集到的光照度，对比室内目标照度进行补光运算，得到需要的补光量，调光量运算模块根据输入的补光量计算得到对灯具进行调光控制所需要的调光量，该调光量输入到调光驱动电路进行照明驱动输出。上述的常规自动调光照明控制结构为采用室内采光点的反馈控制结构，每个可调光灯具需要配备一个采光点，因此该采光点受日照、灯具自身以及临近的灯具影响，这样会造成照明控制出现不稳定的因素，出现灯具亮度闪烁等问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是：提供一种基于室外照度采样的室内照明控制系统。本专利技术的另一目的是：采样该照明控制系统，对楼宇内所有的灯具进行集中控制，实现按需照明，避免不必要的电能浪费，从而实现照明节能。并且，无需给每个可调光灯具配备一个采光点，降低了系统的复杂度以及成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于室外照明采样的室内照明控制系统，包括：室外照度采样模块，用于对室外的日照信息进行采集；照度衰减运算模块，用于计算各个室内灯具所在照明空间的实际日照量，以计算灯具进行补光照明的补光量；补光运算模块，用于根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量，并根据所需要的室内目标照度，对各灯具所需的补光量进行计算；调光量运算模块，用于根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，计算灯具进行补光照明所需要的输出调光量；调光驱动电路，用于根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出；所述室外照度采样模块和照度衰减运算模块连接，所述照度衰减运算模块计算各灯具所在照明空间日照量的输出与各补光运算模块的输入端连接，所述补光运算模块的另外一个输入端连接室内目标照度参数，所述调光量运算模块的输入端和补光运算模块的输出端连接，所述调光驱动电路的输入端和调光量运算模块的输出端连接，所述各可调光灯具的输入端和调光驱动电路的输出端连接。进一步，所述室外照度采样模块包括光电传感器、运算放大器、模数转换电路、微处理器以及数据传输电路，其采用单点或多点的方式对室外的日照信息进行采集，所采集的日照信息包括光照强度以及日照方向。进一步，所述日照衰减运算模块由微处理器及软件程序构成，进行室内各灯具所在照明空间实际日照强度所依据的环境参数为日照强度、日照方向、日照角度、遮光角度、窗口方向、窗口面积、窗口透光率、灯具-窗口距离和灯具窗口方向。进一步，所述补光运算模块由微处理器及软件程序构成，其进行补光运算的依据参数为各灯具所在照明空间的实际日照强度以及室内的目标照度。进一步，所述调光量运算模块由微处理器及软件程序构成，其进行调光量运算的依据参数为补光运算所得的各灯具所在照明空间所需的补光量，其输出调光量可为脉宽量或者数字量。进一步，所述调光驱动电路由数模混合电路以及功率输出电路构成，其直接输出对灯具进行点亮的电压量或者电流量。进一步，所述可调光灯具为LED灯具，所述LED灯具的亮度根据所输入的电压量或电流量的不同可输出不同的发光亮度。一种基于室外照度采样的室内照明控制方法，其特征在于：包括：S1、室外照度采样模块对室外的日照信息进行采集，输出具有日照强度以及日照方向的日照参数，供照度衰减运算模块使用；S2、照度衰减运算模块接收室外照度采样模块发送的日照参数，对室内各灯具所在照明空间的实际日照量进行计算，把计算结果输出到补光运算模块；S3、补光运算模块根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量以及所需要的室内目标照度，对各灯具所需的补光量进行计算，把计算结果输出到调光量运算模块；S4、调光量运算模块，根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，对各灯具进行补光照明所需要的输出调光量进行计算，把计算结果输出到调光驱动电路；S5、调光驱动电路根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出。本专利技术的方法的有益效果是：采用室外照度采样，通过照度衰减模型得到室内的实际日照量，通过补光算法、调光量运算以及调光驱动电路，实现高效、可靠的按需照明控制，避免不必要的电能浪费，从而实现节能环保的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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它的附图，其中：图1为常规的自动调光照明控制结构框图；图2为本专利技术基于室外照度采样的室内照明控制系统的结构图；图3为本专利技术基于室外照度采样的室内照明控制系统各模块的输入输出端口说明图；图4为本专利技术的照度衰减模型结构图；图5为照度衰减模型中的遮光角度说明示意图；图6为日照方向、窗口方向、灯具-窗口方向角度定义图；图7为本专利技术基于室外照度采样的室内照明控制系统一种实施例说明图；图8为本专利技术的基于室外照度采样的室内照明控制方法的整体流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参照图2，本专利技术的一种实施例所采用的系统结构，包括：室外照度采样模块，用于对室外的日照信息进行采集；照度衰减运算模块，用于计算各个室内灯具所在照明空间的实际日照量，以计算灯具进行补光照明的补光量；补光运算模块，用于根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量，并根据所需要的室内目标照度，对各灯具所需的补光量进行计算；调光量运算模块，用于根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，计算灯具进行补光照明所需要的输出调光量；调光驱动电路，用于根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出；所述室外照度采样模块和照度衰减运算模块连接，所述照度衰减运算模块计算各灯具所在照明空间日照量的输出与各补光运算模块的输入端连接，所述补光运算模块的另外一个输入端连接室内目标照度参数，所述调光量运算模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于室外照度采样的室内照明控制系统，其特征在于，包括：室外照度采样模块，用于对室外的日照信息进行采集；照度衰减运算模块，用于计算各个室内灯具所在照明空间的实际日照量，以计算灯具进行补光照明的补光量；补光运算模块，用于根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量，并根据所需要的室内目标照度，对各灯具所需的补光量进行计算；调光量运算模块，用于根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，计算灯具进行补光照明所需要的输出调光量；调光驱动电路，用于根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出；所述室外照度采样模块和所述照度衰减运算模块连接，所述照度衰减运算模块计算各灯具所在照明空间日照量的输出与各补光运算模块的输入端连接，所述补光运算模块的另外一个输入端连接室内目标照度参数，所述调光量运算模块的输入端和补光运算模块的输出端连接，所述调光驱动电路的输入端和调光量运算模块的输出端连接，所述各可调光灯具的输入端和调光驱动电路的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于室外照度采样的室内照明控制系统，其特征在于，包括：室外照度采样模块，用于对室外的日照信息进行采集；照度衰减运算模块，用于计算各个室内灯具所在照明空间的实际日照量，以计算灯具进行补光照明的补光量；补光运算模块，用于根据照度衰减模型所计算得到的各灯具所在照明空间的实际日照量，并根据所需要的室内目标照度，对各灯具所需的补光量进行计算；调光量运算模块，用于根据补光运算模块计算所得的各灯具所在照明空间所需补光量，计算灯具进行补光照明所需要的输出调光量；调光驱动电路，用于根据调光量运算模块计算得到的各灯具进行补光运算所需要输出的调光量，分别对各灯具进行照明功率驱动输出；所述室外照度采样模块和所述照度衰减运算模块连接，所述照度衰减运算模块计算各灯具所在照明空间日照量的输出与各补光运算模块的输入端连接，所述补光运算模块的另外一个输入端连接室内目标照度参数，所述调光量运算模块的输入端和补光运算模块的输出端连接，所述调光驱动电路的输入端和调光量运算模块的输出端连接，所述各可调光灯具的输入端和调光驱动电路的输出端连接。2.根据权利要求1所述的基于室外照度采样的室内照明控制系统，其特征在于：所述室外照度采样模块包括光电传感器、运算放大器、模数转换电路、微处理器以及数据传输电路，其采用单点或多点的方式对室外的日照信息进行采集，所采集的日照信息包括光照强度以及日照方向。3.根据权利要求1所述的基于室外照度采样的室内照明控制系统，其特征在于：所述日照衰减运算模块由微处理器及软件程序构成，其进行室内各灯具所在照明空间实际日照强度所依据的环境参数为日照强度、日照方向、日照角度、遮光角度、窗口方向、窗口面积以及窗口透光率。4.根据权利要求1所述的基于室外照度采样的室...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志明，
申请(专利权)人：苏州市星创宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32