一种节能型室内照明控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种节能型室内照明控制方法与系统，所述系统包括：振动传感器、照明控制器和灯，其中上述照明控制器包括信号处理模块、嵌入式模块、集线器和开关设备。基于上述模块设备的照明控制方法为：室内每个节能区域内的桌面上安装有振动传感器，用于辨识周围是否有人存在，每个振动传感器采集的振动信号被传送至照明控制器，照明控制器内的信号处理模块与嵌入式模块对输入的每一路振动信号进行处理和分析，并根据灯控策略输出开关灯指令到开关设备，开关设备完成对每一个集线器上所连接灯的灯控动作，其中每个集线器上所连接的灯属于同一个照明控制区域。本发明专利技术基于振动传感器的振动信号来完成对室内照明灯的控制，达到照明节能目的。

An Energy-saving Indoor Lighting Control Method and System

【技术实现步骤摘要】
一种节能型室内照明控制方法和系统
本专利技术涉及照明节能
，尤其涉及一种节能型室内照明控制方法与系统。
技术介绍
近二十年来照明节能得到了极大关注，许多照明节能技术得到了发展，包括节能型照明光源和节能型灯具，以及节能型照明控制方式的发展。其中节能型照明控制方式一直是建筑智能化领域关注的焦点之一，最典型的节能型照明控制方式就是声控开关技术，通过采集人的声音来控制灯的开与关，声控开关在楼道中和居民小区中得到了广泛应用，特别是声控开关对单盏灯的控制，但是声控开关在办公室、教室或图书馆没得到好的应用，主要原因有两个：一是这些公共场合面积较大，同时存在多盏灯，无法设置合适的声控开关来控制多盏灯；二是这些公共场合人员环境复杂，流动性大，使得声控开关无法起到很好的照明控制功能，而且外界各种声音会引起较大的干扰。故对于办公室、教室、图书馆这类公共场所，通过声控开关来达到良好的节能目的是不现实的。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种基于振动传感器的节能型室内照明控制方法与系统。本专利技术的实现思路如下：办公室、教室、图书馆等公共场所的房间内一般会设有多张办公桌、课桌或电脑桌等家具设备，每一张桌子都为一个或几个人提供工作学习服务，所以可利用桌子划分节能区域，并将每个节能区域上方的一盏或多盏灯作为一个照明控制区域，那么每个房间内的所有光源设备就被分成了多个照明控制区域，而每个照明控制区域内所有灯的开与关可由对应节能区域内是否有人这一状态来控制。为了实现这一思路，每个节能区域的桌子上将安装振动传感器，随时将采集的振动信号传送至照明控制器，照明控制器根据所采集的振动信号大小确定每个照明控制区域的灯需要打开、关闭，还是保持状态不变，以达到照明节能目的。为了达到上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型室内照明控制方法与系统，包括振动传感器、照明控制器和灯，其中所述照明控制器包括信号处理模块、嵌入式模块、集线器、开关设备。所述振动传感器可采用位移传感器、速度传感器、或加速度传感器，并安装于办公室、教室、图书馆等室内场合的桌面上，可嵌入安装，也可贴附安装。所述振动传感器用于从桌面采集振动信号，通过振动信号幅值大小判断当前是否有人在利用该桌子工作或学习，假如桌子周围无人，那么无振动信号产生，振动传感器几乎不会检测到信号，假如有人在桌子周围工作或学习，人的动作将会产生很大的振动信号，此时振动传感器将会检测到大幅值信号。这里采用振动传感器而不用常规的声音传感器因为两个原因，一是振动传感器受周围声音信号的影响很小，二是振动传感器受它附近非空气传播的振动信号影响很大，同时，受较远距离的非空气传播的振动信号影响很小，所以将振动传感器安装在桌面上能很好地检测到桌子周围人的行为，从而判断该节能区域是否有人存在。所述振动传感器与照明控制器相连，并实时传送所采集的振动信号至照明控制器。所述灯可采用各种类型的灯，如LED灯、白炽灯、荧光灯、卤钨灯等，并安装于天花板或墙壁上。所述灯与照明控制器相连，其开关状态受照明控制器控制。所述照明控制器与振动传感器以及灯相连，用于获取每个节能区域中振动传感器采集的振动信号，并根据信号的大小，控制每个照明控制区域内灯的开与关。上述照明控制器中，所述信号处理模块与所述振动传感器相连，用于获取来自振动传感器的振动信号，并对信号进行A/D转换、放大、调理、滤波等处理，然后输出到嵌入式模块。其作用是使得处理后的信号能被嵌入式模块接受和处理。信号处理模块可采用普通的数字信号处理板，具备常规的数字信号处理功能。上述照明控制器中，所述嵌入式模块可采用单片机、ARM系统等设备，其作用是根据来自各个节能区域振动传感器的振动信号大小，产生对应的照明控制区域的灯控驱动信号。所述嵌入式模块中应该包含完整的灯控策略，使得每个照明控制区域内灯的开关控制由灯控策略来确定。上述照明控制器中，所述集线器是将每个照明控制区域中所有灯的输入线集中到一起，为了对其进行集中控制。上述照明控制器中，所述开关设备与每个照明控制区域的集线器相连，用于接收来自嵌入式模块的控制命令，然后根据命令对每个照明控制区域的灯进行开关动作。开关设备是开关灯的执行机构。本专利技术的有益效果是，本专利技术采用基于振动传感器的室内照明控制方法与系统，振动传感器采集的振动信号可用于判断每个照明区域内是否有人存在，故照明控制器可根据振动信号幅值大小对每个照明区域执行开灯或关灯工作，达到有效的照明节能目的。本专利技术采用振动传感器检测照明区域中是否有人的方式要明显优于采用声音传感器的效果，这一方式受外界声音或振动干扰较小，同时又对桌子周围人的行为动作很敏感，所以能达到准确的人行为监测效果。所以，基于振动信号的照明控制器就能有效地对室内各个照明区域的灯进行准确有效的开关控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。图1是节能型室内照明控制方法实现例图图2是节能型室内照明控制系统结构图图3是基于振动信号的灯控策略实现流程图具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例以地面规则摆放了4张办公桌和天花板安装了12盏荧光灯的办公室为例，对所述专利技术的实现过程和工作原理进行说明，图1展示了在该办公室内节能型室内照明控制方法实现例图，图2是节能型室内照明控制系统结构图。所述图1中，所述节能型室内照明控制方法实现例图为内从上往下的办公室俯视图，办公室中包括四张办公桌放在地面上，分别为：第一办公桌～第四办公桌；每一张办公桌桌面上安装有振动传感器，分别为：第一振动传感器～第四振动传感器；十二盏荧光灯安装在天花板上，分别为第一荧光灯～第十二荧光灯；一个照明控制器安装在墙壁上。所述图1中，每一张办公桌可看做一个节能区域，该办公桌上空及其上空附近的三盏荧光灯作为对应的照明控制区域，故办公室被分为四个照明控制区域，所述图1中用虚线将四个照明控制区域分隔开显示，分别为：第一照明控制区域～第四照明控制区域。所述图1中，每一张办公桌上的振动传感器实时采集振动信号，并传送至照明控制器，照明控制器对振动信号进行处理与分析，根据信号大小决定打开哪个照明控制区域的三盏荧光灯，关闭哪个照明控制区域的三盏荧光灯，或维持哪个照明控制区域的三盏荧光灯当前状态不变。其中决定开关灯命令的振动信号阈值可自行根据环境设定和调整。所述图2显示了节能型室内照明控制系统的结构，包括各个模块之间的相对位置、相对关系、连接关系和输入输出关系。所述图2也描述了所述图1节能型室内照明控制方法实现例图的实现原理图，包括办公室的四个振动传感器输入，十二个荧光灯，以及照明控制器。所述照明控制器中包括信号处理模块、嵌入式模块、开关设备和四个集线器设备。所述第一振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型室内照明控制方法与系统，其特征在于设备中设置了振动传感器、照明控制器和灯，所述振动传感器安装于室内每个节能区域内桌面上，用于实时采集桌面附近的振动信号，并将振动信号传输至照明控制器，所述照明控制器包括信号处理模块、嵌入式模块、开关设备和集线器，其中，所述信号处理模块用于对输入的振动信号进行信号处理，使其输出信号能被嵌入式模块所接受，所述嵌入式模块对输入的振动信号进行分析，根据设定的灯控策略输出对灯的开关指令，所述开关设备接受来自嵌入式模块输出的开关灯指令，完成对集线器上所有灯的灯控动作，所述集线器用于将照明控制区域内所有灯的输电线集中，供开关设备控制。

【技术特征摘要】
1.一种节能型室内照明控制方法与系统，其特征在于设备中设置了振动传感器、照明控制器和灯，所述振动传感器安装于室内每个节能区域内桌面上，用于实时采集桌面附近的振动信号，并将振动信号传输至照明控制器，所述照明控制器包括信号处理模块、嵌入式模块、开关设备和集线器，其中，所述信号处理模块用于对输入的振动信号进行信号处理，使其输出信号能被嵌入式模块所接受，所述嵌入式模块对输入的振动信号进行分析，根据设定的灯控策略输出对灯的开关指令，所述开关设备接受来自嵌入式模块输出的开关灯指令，完成对集线器上所有灯的灯控动作，所述集线器用于将照明控制区域内所有灯的输电线集中，供开关设备控制。2.根据权利要求1所述的一种节能型室内照明控制方法与系统，其特征在于室内根据地面上的桌子等家具设备被分为多个节能区域，每个节能区域上方的一盏或多盏灯被作为照明控制区域，每个域对应一个照明控制区域。3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种节能型室内照明控制方法与系统，其特征在于振动传感器通过嵌入或贴附方式安装在每个节能区域内桌面上，振动传感器采集的振动信号能辨识桌子周围是否有人存在，振动传感器与照明控制器相连，所采集的振动信号被实时传输到照明控制器内的信号处理模块。4.根据权利要求1和权利要求3所述的一种节能型室内照明控制方法与系统，其特征在于照明控制器包括信号处理模块、嵌入式模块、开关设备和集线器，照明控制器与振动传感器以及灯相连，照明控制器用于根据输入的振动信号幅值控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长宁，朱学莉，胡惠轶，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32