室内照明智能控制技术研究与仿真资料

1、室内照明(zhomng)智能控制技术研究与仿真共二十三页主要(zhyo)内容1 智能(zh nn)照明发展概况2 模型的建立3 遗传算法在智能照明中的应用4 总结共二十三页 灯具亮度的确定问题是室内智能照明技术的关键问题。不同人不同的工作对照度存在着不同的要求，根据(gnj)工作人员对照度的不同要求将灯具亮度设定在最优情况下不仅对提高工作人员工作效率起着十分重要的作用，同时又能节约电能。采用梯度下降法求解在给定室内照度曲面情况下各个灯具的亮度，但是需要建立室内照明的精确模型，导致实现较为困难。有人提出采用可视光通信技术和自适应邻域算法来调整各个灯具亮度实现个人对照度的要求，但这种方法使灯具一直

2、处在调节状态，造成实用效果欠佳的问题。针对这种情况，本文采用遗传算法对其进行优化，取得了较好的效果。1 智能照明发展(fzhn)概况共二十三页2 模型(mxng)的建立照度计算方 法室内多灯具照明建模共二十三页照度(zho d)计算方法 在面积较大的室内照明中，因为(yn wi)室内空间较大，且室内各面的反射率很小，室内各面的反射光所产生的照度分量对检测点照度的影响很小。为了降低建模复杂度，不考虑墙面反射光的影响，且将光源近似为点光源。点光源直射照度的计算基本定律为余弦定律和距离平方反比律灯具L与检测点A照度计算坐标图共二十三页 采用逐点法计算，根据(gnj)余弦定律和距离平方反比律，如图1灯

3、具L对工作点A的照度影响为： E：A点的水平照度，单位为lx;K：维护系数（减光系数）；F：所使用(shyng)照明光源的实际光通量，单位为lm;Iq：灯具配光曲线是按灯具光通量为1000lm时给出的，Iq是配光曲线上q方向的光强，单位为cd。Iq可在求出角度q和q1的基础上通过查询下表得到。共二十三页qq1C0C5C85C900.02552552552551.025425425525689.02.922.831.51.4290.02.12.061.261.2共二十三页室内(sh ni)多灯具照明建模 在室内装有多盏灯具的情况下某一点A的照度为各灯具产生(chnshng)的照度总和。即Ei(A

4、)：灯具i在A点产生的水平照度；n：室内灯具总数。 若室内装有n盏灯具，m个照度检测点，根据上式取共二十三页式中Ei为第i个检测点的照度(zho d)。Fj为第j盏灯具的亮度共二十三页10 由于问题的目标是使得各点的实际照度与设定照度误差最小且降低能量消耗，但有时小的误差需要依靠较大的能量消耗为代价，误差与能量消耗之间相互制约，因此在设计目标函数时加入了权重系数，通过调节权重系数可以(ky)调节对误差要求和能量消耗之间的权值。目标函数为：e(i):第i个检测点的设定照度(zho d)；h(j)：第j个灯具的能量消耗；p：为权重因数；Eji：第j个灯具在第i个检测点产生的水平照度。共二十三页3

5、遗传算法在智能照明(zhomng)中的应用基于遗传算法的亮度调节(tioji)算法共二十三页 适应度函数选为目标(mbio)函数的倒数即 仿真以长8m，宽5m，高2.8m的房间为例。房间中装设9盏灯，4个工作位（检测点）。每盏灯能进行(jnxng)255级调光,灯具的最大亮度为5000lm，灯具分布图如下：共二十三页灯具坐标分别为（1.333，0.75，2.88）、(1.333，2.45，2.88)、（1.333，4.15，2.88)、（4，0.75，2.88）、（4，2.45，2.88）、（4，4.15，2.88）、（6.667，0.75，2.88）、（6.667，2.45，2.88）、（6

6、.667，4.15，2.88）（单位m）。检测点坐标分别为a1（3.3，3.7，0.8）、a2（6.6，3.7，0.8）、a3（6.6，1.3，0.8）、a4（3.3，1.3，0.8）（单位m） 由于灯具的个数为9盏，所以(suy)种群个体的基因为9个，每个基因采用8位二进制数编码。共二十三页场景模式设计仿真使用遗传算法确定灯具亮度，如一种模式要求a1照度为120lx，a2为300lx，a3为350lx，a4为300lx。种群个体(gt)数量选择30。使用单点交叉方法，交叉概率选为0.7。变异概率选为0.002。最大遗传代数为100。遗传100代过程中种群均值的变化和解的变化见下图 最优解灯具

7、开启等级分别为255、85、5、254、197、19、249、238、217。各检测点实际照度(zho d)为120lx、299lx、349lx、298lx。灯具的开启亮度很好的满足要求 共二十三页风光互补LED路灯成功(chnggng)案例分析1、公司简介2、风光互补LED路灯案例3、案例系统(xtng)构成4、提高系统可靠性的努力方向共二十三页1、公司简介 泓昱照明科技有限公司是深圳市泓亚光电子有限公司旗下的一个子公司，公司主要从事开发LED应用产品，产品系列有： 1）、LED路灯(ldng)系列产品，功率从15W130W；20W2030W40120W80130W共二十三页2）、隧道(su

8、do)灯系列产品：功率从30W120W；3）、日光灯系列产品：功率(gngl)从9W20W；共二十三页4）、泛光灯系列产品：功率(gngl)从30W120W;5）、灯杯系列产品：功率从1W13W,这里不依依介绍.简述：泓亚光电子旗舰公司致力于LED光源的研发(yn f)与封装泓昱照明科技子公司则致力于LED应用产品的研发和生产共二十三页2、风光(fnggung)互补LED路灯案例 (50150W)浙江宁波60W LED路灯(ldng)案例 云南大理80W LED路灯案例 深圳水官高速150W LED路灯案例 西安铜川50W LED街灯案例 共二十三页3、案例(n l)系统构成系统配置：配电标准

9、：24V （DC）风 机： 300W，(启动风速(fn s)2.5M)负假负载： 500W/2.5光伏组件：120160WP (单晶硅)蓄电池组： 400AH/12V (铅酸免维护)智能控制器： 风光互补组合型LED路灯：80W（纵60 横120）照明时间： 68小时/天阴雨天供电：保四天灯杆高度： 11 (米) ; 杆距30 (米)灯 高： 8（米）;平均照度15(LX)蓄电池充放电范围：22.529.5V共二十三页4、提高(t go)系统可靠性的努力方向1)、注意风机叶片强度及动平衡；2)、注意风机碳印电阻及散热措施；3)、风机外执整流桥堆要有足够的散热面积；4)、注意光伏组件上不能有物影

10、；5)、光伏组件面朝正南方，法线与水平面的夹角当地纬度；6)、注意智能控制器要有抗回流阀，暂态电流(dinli)承接能力应50A；7)、电池仓要通风，蓄电池电极要上抗氧化酯；8)、施工中要做好电气设备的防水工作。9)、引线合理风机引线假负载引线光伏板导线灯线蓄电池引线2.5mm22.5mm22.0mm21.5mm24.0mm2共二十三页 在传统照明控制系统中灯具的启动关闭(gunb)控制缺少灵活性，且灯具亮度无法自动调节。智能照明控制系统中的灯具亮度由系统自动调节。本文对智能照明控制系统中灯具亮度调节问题A进行了描述，建立了室内照明的模型，将遗传算法引入灯具亮度调节问题中，并通过仿真实验验证了方法的有效性。4 总结(zngji)共二十三页内容摘要室内照明智能控制技术研究与仿真。3 遗传算法在智能照明中的应用。255255。Ei(A)：灯具i在A点产生的水平照度。e(i):第i个检测点的设定(sh dn)照度。h(j)：第j个灯具的能量消耗。Eji：第j个灯具在第i