基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统及方法，其通过若干个LED灯，若干个光线传感器，若干个照度传感器，灯光继电器，若干个被动式红外热探测器和控制单元的联动配合，可以实现通过对不同区域所需合理光照的研究，可实现室内调光，同时达到节能目的，加上照明系统中引入室内定位功能，采用被动式红外热探测，更适合生活中使用，利用人体室内定位结合照明系统能更大程度上增强系统的智能化以及给用户带来的舒适性。

Indoor Intelligent LED Lighting Control System and Method Based on Adaptive Light Regulation

【技术实现步骤摘要】
基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统及方法
本专利技术属于照明控制
，尤其是基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统及方法。
技术介绍
近些年来，随着国民经济不断发展，智能照明行业在国内也迅速发展起来。尤其进入21世纪之后，研究智能照明的公司迅速发展起来，一些知名企业如小米、百分百、清华同方等将智能化家庭延伸到了现代化的照明系统中。2015年中国LED在线展会圆满落幕，有效推动了LED与信息技术的深度融合，符合“互联网+”的时代要求，体现出智能照明走向普通照明的必然趋势。未来智能照明市场必然会飞速扩大，具有广阔的发展前景。声控灯、光控灯、声光控灯是智能化的初级。遥控控制可以实现照明系统智能控制，但是实现需要人为操作。目前市场上，已经有了可以调控室内所有灯光的智能灯光调控系统，但大部分的智能灯光调控系统主要是根据用户的需求进行手动控制灯的开关，调节灯光颜色，忽略自然光，无法预测出自然光和照明光所需要的实际补充光照强度，并且未考虑光的亮度是否合适的问题。本专利技术在此背景下，其期望目标在于使本照明系统在摆脱人为控制的情况下依旧能运行，在照明系统中引入室内定位功能。现阶段室内定位可大致分为射频、超声、图像、主动红外以及被动红外几大类，如图1所示。其中射频、主动红外、超声类需要被检测者随身携带接收信号的设备，不利于用户生活中使用。
技术实现思路
针对现有技术的情况，本专利技术的目的在于提供一种能够根据不同区域进行光照自动调整、实现室内调光和节能目的兼顾的基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统及方法。为了实现上述的技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其包括：若干个LED灯，用于提供照明；若干个光线传感器，用于检测设置环境的光线强度且生成光线强度监测反馈信号；若干个照度传感器，与若干个LED灯一一对应并用于采集LED灯开启后的环境照度并生成照度监测反馈信号；灯光继电器，与若干个LED灯电连接且用于控制若干个LED灯的启闭；若干个被动式红外热探测器，用于采集探测区域的红外辐射信号，并生成红外探测反馈信号；控制单元，与若干个LED灯、若干个光线传感器、若干个照度传感器、灯光继电器和若干个被动式红外热探测器通讯连接并用于接收反馈信号。进一步，所述的控制单元与若干个LED灯、若干个光线传感器、若干个照度传感器、灯光继电器和若干个被动式红外热探测器无线通讯连接。优选的，所述的无线通讯连接至少包括Wifi通讯连接和蓝牙通讯连接。更进一步，其还包括蓝牙Mesh自组网模块，所述的蓝牙Mesh自组网模块与控制单元通讯连接且还分别与若干个LED灯蓝牙通讯连接。进一步，所述的LED灯均为可调光LED灯。进一步，所述的LED灯为黄光LED灯或白光LED灯或同时集成有黄光发光单元和白光发光单元的LED灯。进一步，其还包括与控制单元通讯连接的移动控制终端，所述的移动控制终端上装载有与控制单元信息传递控制的APP。一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统的控制方法，其至少包括如下步骤：（1）生成LED灯开启指令；（2）控制单元接收LED灯开启指令，通过预设照度值与对应LED灯设置区域的光线传感器生成光线强度监测反馈信号进行计算出照度差额，然后进行控制LED灯开启，使LED灯开启后，其所设置的环境区域的照度与预设值一致；（3）照度传感器按周期定时收集对应LED灯所设置环境位置的照度并生成照度监测反馈信号，控制单元接收照度监测反馈信号后，实时调节对应LED灯的亮度并使其设置环境区域的照度与预设值保持一致；（4）控制单元读取被动式红外热探测器生成的红外探测反馈信号,当对应被动式红外热探测器检测到其所设置区域无红外信号时，控制单元关闭该区域LED灯，当被动式红外热探测器检测到其所设置区域具有红外信号时，控制单元开启该区域LED灯。进一步，步骤（3）中，照度传感器按5min为一周期定时收集对应LED灯所设置环境位置的照度并生成照度监测反馈信号。进一步，所述的预设照度值由以下之一数据更新生成：（1）控制单元拟合近30min内照度传感器生成照度监测反馈信号数据进行基于粒子群BP算法后更新生成预设照度值数据；（2）通过APP手动输入的照度值传输至控制单元后进行算法修正更新生成预设照度值数据。本专利技术方案通过各部件的配合，可提高用户使用体验且兼具节能作用，其对室内光线的调节涉及到以下内容：1、智能家居中的灯光控制单元：控制单元可根据BP算法自动获取当前时间房间所需要的光照强度，以给使用者一个最佳的体验。2、光线传感器：本模块与BP算法求出的光照预设值协同调节，作为辅助，以解决一天内天气变化较快的情况。3、照度传感器：照度传感器能通过控制技术对当前环境下的室内照度进行测量计算，并且将照度值传送给控制单元，照度传感器安装在灯具内，成为灯具的一部分，但其安装位置不能影响照度传感器采集照度；其中，照度采集可以自行设置或预设为5Min每次，使其时刻感应室内的照度，随时改变灯光的照度。4、灯光继电器：通过灯光继电器可以调控多盏灯光的开与关，利用此特点达到调整室内照度的目的。5、蓝牙Mesh自组网模块：每个灯之间可以共享目前的状态信息，避免家中的WIFI故障或信号较弱的时候通讯中断，所有的灯均瘫痪的情况，且可根据灯的使用信息来判断家中人的具体情况，危急情况时通过手机APP做出警示。6、被动式红外热探测器：利用人体室内定位结合照明系统能更大程度上增强系统的智能化以及给用户带来的舒适性。该系统通过照度传感器对灯具工作区域在灯具开启之前进行照度计算，根据自建数据库中所采集到的外部环境值，可由BP算法计算出照度，对灯具所发出的照度实行补充或削减，实现该区域内的照度不会随外界因素的变化而改变，始终维护在照度预设值左右。照度的调节一是满足用户对灯光对室内照度的要求，二是起到节能的效果，三是通过BP算法进行智能控制，减少人为调节。LED相对气体放电光源在可控性能、开关次数、工作环境、功率因数补偿与智能照明结合更具优势，尤其在智能照明控制的功效提升更胜一筹，实现绿色照明，节能低碳以及人的精神层面的追求。面对老年化人群、二胎政策开放，家庭成员年龄结构分布是多层次性的，采用单一行为控制，家居照明设计不合理，都会影响照明，而现在照明没有对家居照明提供建议，本技术根据家居环境（室内面积、照明高度、光源、外界环境、年龄结构等）来设计自适应光照明控制系统，将自然光与室内光进行补充，通过BP算法与粒子群结合，可有效推测未来数据，为下一阶段调节光照做准备。为使系统减少对人为操作的依赖性，拥有更强的自主行为，利用人体定位实现智能开关，减少不必要浪费。如何将人为操作和智能操作，自然光与照明光结合是本系统研究的重点。除了研究这些，还要加入BP算法与粒子群算法、光源与室内环境研究，可预测、可节能、可保护视力、可便利、可扩展，可为家居设计照明提供建议。采用上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，其具有的有益效果为：本专利技术可以实现通过对不同区域所需合理光照的研究，可实现室内调光，同时达到节能目的，加上照明系统中引入室内定位功能，采用被动式红外热探测，更适合生活中使用，利用人体室内定位结合照明系统能更大程度上增强系统的智能化以及给用户带来的舒适性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：其包括：若干个LED灯，用于提供照明；若干个光线传感器，用于检测设置环境的光线强度且生成光线强度监测反馈信号；若干个照度传感器，与若干个LED灯一一对应并用于采集LED灯开启后的环境照度并生成照度监测反馈信号；灯光继电器，与若干个LED灯电连接且用于控制若干个LED灯的启闭；若干个被动式红外热探测器，用于采集探测区域的红外辐射信号，并生成红外探测反馈信号；控制单元，与若干个LED灯、若干个光线传感器、若干个照度传感器、灯光继电器和若干个被动式红外热探测器通讯连接并用于接收反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：其包括：若干个LED灯，用于提供照明；若干个光线传感器，用于检测设置环境的光线强度且生成光线强度监测反馈信号；若干个照度传感器，与若干个LED灯一一对应并用于采集LED灯开启后的环境照度并生成照度监测反馈信号；灯光继电器，与若干个LED灯电连接且用于控制若干个LED灯的启闭；若干个被动式红外热探测器，用于采集探测区域的红外辐射信号，并生成红外探测反馈信号；控制单元，与若干个LED灯、若干个光线传感器、若干个照度传感器、灯光继电器和若干个被动式红外热探测器通讯连接并用于接收反馈信号。2.根据权利要求1所述的一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：所述的控制单元与若干个LED灯、若干个光线传感器、若干个照度传感器、灯光继电器和若干个被动式红外热探测器无线通讯连接。3.根据权利要求2所述的一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：所述的无线通讯连接至少包括Wifi通讯连接和蓝牙通讯连接。4.根据权利要求3所述的一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：其还包括蓝牙Mesh自组网模块，所述的蓝牙Mesh自组网模块与控制单元通讯连接且还分别与若干个LED灯蓝牙通讯连接。5.根据权利要求1所述的一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：所述的LED灯均为可调光LED灯。6.根据权利要求1所述的一种基于自适应光调节的室内智能LED照明控制系统，其特征在于：所述的LED灯为黄光LED灯或白光LED灯或同时集成有黄光发光单元和白光发光单元的LED灯。7.根据权利要求1所述的一种基于自适应光调节的室...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧海燕，宋泓翰，陈健锋，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35