本發(fā)明涉及智能照明控制，尤其涉及一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能照明控制技術(shù)領(lǐng)域涉及使用電子和計算技術(shù)來自動調(diào)整和管理照明系統(tǒng)，該技術(shù)結(jié)合了傳感器技術(shù)，如光線和運(yùn)動傳感器，可以自動檢測環(huán)境條件和人體活動，并據(jù)此調(diào)整燈光的亮度和色溫，智能照明系統(tǒng)與家居自動化系統(tǒng)集成，允許用戶通過智能手機(jī)應(yīng)用、語音助手或接口遠(yuǎn)程控制照明設(shè)置。這種技術(shù)不僅提高了能源效率，減少了不必要的能源消耗，同時也增強(qiáng)了用戶的舒適度和安全性，智能照明控制技術(shù)因其在節(jié)能和提供定制照明解決方案方面的潛力而被廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)和公共照明領(lǐng)域。

2、其中，智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)是一種集成了智能控制技術(shù)的照明設(shè)備，主要用于調(diào)節(jié)燈珠的亮度以適應(yīng)不同的照明需求，這種系統(tǒng)可以根據(jù)自然光線的變化自動調(diào)整室內(nèi)照明的亮度，或者根據(jù)用戶的活動和偏好進(jìn)行個性化設(shè)置。主要用途包括提高居住和工作空間的照明質(zhì)量，降低能耗，通過創(chuàng)建適宜的光環(huán)境來增加舒適度和生產(chǎn)效率，智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)配備有用戶友好的界面，支持通過移動設(shè)備或語音命令進(jìn)行操作，使用戶可以輕松調(diào)整照明條件。

3、現(xiàn)有的智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)提供了基于感應(yīng)的燈光調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制功能，但在處理復(fù)雜環(huán)境變化和個性化需求方面還存在不足，傳統(tǒng)系統(tǒng)無法準(zhǔn)確區(qū)分房間內(nèi)的活動種類，如區(qū)別會議和休息等，從而無法提供最適合的照明條件，系統(tǒng)缺乏足夠的數(shù)據(jù)分析能力來預(yù)測未來的照明需求，導(dǎo)致反應(yīng)滯后，無法實(shí)時適應(yīng)突發(fā)事件，如臨時增加的會議或活動。這種不足限制了照明系統(tǒng)的能效和用戶體驗(yàn)，也未能充分利用現(xiàn)代傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的潛力。在商業(yè)或公共環(huán)境中，這導(dǎo)致能源浪費(fèi)和用戶不滿，因?yàn)檎彰飨到y(tǒng)無法及時響應(yīng)實(shí)際需求的變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種智能led燈珠調(diào)光系統(tǒng)包括：

3、光線強(qiáng)度分析模塊通過實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)光線強(qiáng)度和人員活動，整合當(dāng)前光線強(qiáng)度與房間占用狀態(tài)，得到環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)，根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)，計算光線與人員分布的空間動態(tài)，生成空間動態(tài)信息；

4、活動模式響應(yīng)模塊利用所述空間動態(tài)信息，確定照明需求的變化趨勢，計算所需的光照強(qiáng)度與色溫變化，產(chǎn)生燈光調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述燈光調(diào)節(jié)指令并結(jié)合場所活動性質(zhì)，對燈光調(diào)節(jié)指令進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，形成調(diào)整后照明參數(shù)；

5、led調(diào)光控制模塊根據(jù)所述調(diào)整后照明參數(shù)，調(diào)整led燈珠的亮度和色溫，執(zhí)行亮度和色溫的控制，獲得初步照明輸出，對所述初步照明輸出進(jìn)行微調(diào)，獲取最優(yōu)光源輸出配比；

6、照明效果評估模塊對比所述最優(yōu)光源輸出配比與實(shí)時照明效果，分析光照適應(yīng)性與效率，得到光照效果分析結(jié)果，根據(jù)所述光照效果分析結(jié)果，調(diào)整燈光響應(yīng)策略和燈光輸出參數(shù)，優(yōu)化led燈珠調(diào)光的整體響應(yīng)與性能，生成led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)的獲取步驟具體為：

8、通過實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)光線強(qiáng)度和人員活動，結(jié)合時間和空間位置，使用光照傳感器數(shù)據(jù)，通過公式：

9、

10、得到初始環(huán)境數(shù)據(jù)，其中，代表室內(nèi)光線強(qiáng)度，代表房間占用狀態(tài)，代表采集時間，和分別為時間和空間的最大值，為調(diào)整系數(shù)，為初始環(huán)境數(shù)據(jù)，表示傳感器位置；

11、對所述初始環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用加權(quán)滑動平均方法，通過公式：

12、

13、生成加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù)，其中，分別代表相鄰時間點(diǎn)的環(huán)境數(shù)據(jù)，和是時間序列權(quán)重系數(shù)，為加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù)；

14、整合所述加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù)和人員在房間占用狀態(tài)，應(yīng)用公式：

15、

16、得到環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)，其中，表示加權(quán)環(huán)境數(shù)據(jù)，代表占用狀態(tài)，為調(diào)整因子，為環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述空間動態(tài)信息的獲取步驟具體為：

18、基于所述環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)，根據(jù)光線強(qiáng)度和房間占用數(shù)據(jù)，整合成環(huán)境影響因子，采用公式：

19、

20、生成環(huán)境影響數(shù)據(jù)，其中，代表第位置的光線強(qiáng)度，代表第位置的占用狀態(tài)，是權(quán)重因子，是參照的空間點(diǎn)位置的總數(shù)，表示環(huán)境影響數(shù)據(jù)；

21、基于所述環(huán)境影響數(shù)據(jù)，計算空間動態(tài)變化，定義動態(tài)變化函數(shù)，采用公式：

22、

23、生成空間變化指標(biāo)，其中，是時間窗口內(nèi)的測量點(diǎn)數(shù)，其中，代表第時刻的環(huán)境影響數(shù)據(jù)，表示第時刻的環(huán)境影響數(shù)據(jù)，代表空間變化指標(biāo)；

24、根據(jù)所述空間變化指標(biāo)計算并繪制空間動態(tài)地圖，使用歸一化處理公式：

25、

26、得到空間動態(tài)信息，其中，代表空間動態(tài)信息，代表空間變化指標(biāo)。

27、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述調(diào)整后照明參數(shù)的獲取步驟具體為：

28、根據(jù)所述空間動態(tài)信息分析照明需求的變化趨勢，采用公式：

29、

30、計算所需光照強(qiáng)度，生成預(yù)調(diào)光照需求，其中，代表空間動態(tài)信息，是調(diào)整因子，代表預(yù)調(diào)光照需求；

31、根據(jù)所述預(yù)調(diào)光照需求，確定色溫變化趨勢，使用線性調(diào)整公式：

32、

33、計算所需色溫，生成預(yù)調(diào)色溫需求，其中，表示調(diào)整后的色溫，為色溫調(diào)整參數(shù)，為設(shè)定的最小色溫，和分別代表當(dāng)前和最大的空間動態(tài)信息；

34、結(jié)合預(yù)調(diào)光照需求和預(yù)調(diào)色溫需求，通過公式：

35、

36、生成燈光調(diào)節(jié)指令，并結(jié)合場所活動性質(zhì)，對所述燈光調(diào)節(jié)指令進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，采用公式：

37、

38、得到調(diào)整后照明參數(shù)，其中，為燈光調(diào)節(jié)指令，為調(diào)整后照明參數(shù)，是根據(jù)活動性質(zhì)調(diào)整燈光參數(shù)的函數(shù)，表示調(diào)整后的色溫，代表預(yù)調(diào)光照需求。

39、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述初步照明輸出的獲取步驟具體為：

40、從所述調(diào)整后照明參數(shù)中接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括亮度和色溫的設(shè)定值，對led燈珠的亮度進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)光照需求的動態(tài)變化，使用公式：

41、

42、計算得出led亮度調(diào)節(jié)值，其中，表示從調(diào)整后照明參數(shù)中接收的數(shù)據(jù)，是根據(jù)活動性質(zhì)調(diào)整的亮度比例，代表與當(dāng)前活動類型關(guān)聯(lián)的亮度調(diào)整系數(shù)，是led亮度調(diào)節(jié)值；

43、分析所述led亮度調(diào)節(jié)值中的色溫要求，采用色溫調(diào)整公式：

44、

45、計算獲取色溫調(diào)節(jié)結(jié)果，其中，和分別為最大和最小色溫值，是色溫調(diào)節(jié)的縮放因子，代表空間動態(tài)信息，為色溫調(diào)節(jié)結(jié)果；

46、將所述色溫調(diào)節(jié)結(jié)果和led亮度調(diào)節(jié)值結(jié)合，執(zhí)行燈光的調(diào)節(jié)，使用公式：

47、

48、得到初步照明輸出，其中，是初步照明輸出，為色溫調(diào)節(jié)結(jié)果，是led亮度調(diào)節(jié)值。

49、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述最優(yōu)光源輸出配比的獲取步驟具體為：

50、分析從所述初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括亮度和色溫兩個核心指標(biāo)，利用亮度指標(biāo)，應(yīng)用公式：

51、

52、計算獲取匹配環(huán)境的亮度配比，其中，代表從初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù)，表示亮度需求量化系數(shù)，和分別代表環(huán)境補(bǔ)償和場合調(diào)節(jié)的系數(shù)，是匹配環(huán)境的亮度配比；

53、對所述匹配環(huán)境的亮度配比中的色溫信息進(jìn)行分析，采用公式：

54、

55、計算獲取最優(yōu)色溫配比，其中，和分別是最高和最低色溫限制值，是色溫調(diào)節(jié)的縮放因子，是色溫調(diào)節(jié)的響應(yīng)因子，代表環(huán)境動態(tài)指數(shù)，是固定的色溫調(diào)整增量，代表從初步照明輸出中接收的數(shù)據(jù)，表示最優(yōu)色溫配比；

56、將最優(yōu)色溫配比和匹配環(huán)境的亮度配比值結(jié)合，使用公式：

57、

58、得到最優(yōu)光源輸出配比，其中，是匹配環(huán)境的亮度配比值，表示最優(yōu)色溫配比，表示最優(yōu)光源輸出配比，是歸一化因子。

59、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述光照效果分析結(jié)果的獲取步驟具體為：

60、基于所述最優(yōu)光源輸出配比中的數(shù)據(jù)，同步獲取實(shí)時照明效果，并計算兩者之間的差異值，使用公式：

61、

62、生成光源輸出效果與理想差異值，其中，是最優(yōu)光源輸出配比，是當(dāng)前環(huán)境中的實(shí)時照明效果，是光源輸出效果與理想差異值；

63、利用所述光源輸出效果與理想差異值，采用指數(shù)響應(yīng)函數(shù)評估照明效果的適應(yīng)性，應(yīng)用公式：

64、

65、得到照明適應(yīng)性指數(shù)評分，其中，是光源輸出效果與理想差異值，表示照明適應(yīng)性指數(shù)評分；

66、結(jié)合所述照明適應(yīng)性指數(shù)評分和環(huán)境效率的評估，采用公式：

67、

68、使用調(diào)和平均的變體平衡適應(yīng)性與效率的權(quán)重，得到光照效果分析結(jié)果，其中，表示照明適應(yīng)性指數(shù)評分，是環(huán)境效率的評估，為光照效果分析結(jié)果。

69、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果的獲取步驟具體為：

70、基于所述光照效果分析結(jié)果，確定新的亮度輸出目標(biāo)，計算新的目標(biāo)亮度，通過公式：

71、

72、獲取調(diào)整后的亮度目標(biāo)，其中，是光照效果評估得分，代表最大亮度能力，是新引入的調(diào)節(jié)因子，是調(diào)整后的亮度目標(biāo)；

73、根據(jù)所述調(diào)整后的亮度目標(biāo)，結(jié)合環(huán)境光反饋和用戶偏好，計算新的色溫輸出，使用公式：

74、

75、得到色溫調(diào)整后的輸出值，其中，表示環(huán)境光反饋，表示用戶設(shè)置的偏好，用于調(diào)節(jié)色溫輸出的適應(yīng)性，是色溫調(diào)整后的輸出值，是調(diào)整后的亮度目標(biāo)；

76、結(jié)合所述色溫調(diào)整后的輸出值和調(diào)整后的亮度目標(biāo)，更新led燈珠的調(diào)光狀態(tài)，采用公式：

77、

78、生成led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果，其中是調(diào)整后的亮度目標(biāo)，是色溫調(diào)整后的輸出值，和是調(diào)節(jié)色溫和亮度的復(fù)合調(diào)節(jié)系數(shù)，表示led燈珠照明調(diào)光狀態(tài)更新結(jié)果。

79、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

80、本發(fā)明中，通過實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)光線強(qiáng)度和人員活動，并整合信息以制定燈光調(diào)節(jié)指令，顯著提升照明系統(tǒng)的適應(yīng)性和效率，通過綜合分析實(shí)時環(huán)境數(shù)據(jù)和人員分布，使光照調(diào)整更加精確。這種動態(tài)調(diào)整機(jī)制不僅根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)預(yù)測照明需求，還參照未來變化趨勢，從而減少能源浪費(fèi)并提高用戶舒適度。例如，如果系統(tǒng)檢測到某區(qū)域長時間無人活動，即便在白天，也可自動減少該區(qū)域的照明強(qiáng)度，從而節(jié)省能源，系統(tǒng)通過對比實(shí)時照明效果與最優(yōu)光源輸出配比，調(diào)整燈光響應(yīng)策略，使光源配置始終保持最佳狀態(tài)，確保光照效率最大化，進(jìn)一步減少能源消耗。