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LED智能照明系统节能控制及光照适度设计分析

导读: 能源危机日益加剧,节能成为世界性课题。照明用电持续增加,已超过全国总用电量的1/8。智能照明的引入,能够同时解决以上的两大问题。满足现代社会的需要。

  一 绪论与系统原理

  1、研究背景及智能照明的发展现状

  (1)研究背景:

  ①能源危机日益加剧,节能成为世界性课题。照明用电持续增加,已超过全国总用电量的1/8。②舒适健康的照明环境首要因素是稳定合适的照度,目前我国有超过六成的学生患有近视,近视患病人数世界排名第一,这点与不合适的照明环境有密切的联系。③智能照明的引入,能够同时解决以上的两大问题。满足现代社会的需要。

  (2)什么是智能照明

  ①何谓“智能”——指人的智慧和行动能力。从感觉到记忆到思维这一过程,称为“智慧”,智慧的结果就产生了行为和语言,将行为和语言的表达过程称为“能力”,两者合称“智能”。②何谓“智能照明”——像一个聪明的仆人一样,能够根据当时当地的环境状况,为主人提供周到恰当的照明服务。③“智能照明系统”的基本构成——感觉(感官:各类传感器)、记忆及思维(大脑:MCU等)、行为的表达过程(执行机构:照度、色温输出)。

  (3)智能照明的发展现状

  ①智能照明系统控制方式目前有总线型、电力载波型、无线网络传感型(蓝牙、ZigBee)等。②国内智能照明主要集中在公共设施领域、商务酒店、会展场馆、市政工程、道路交通等领域。此外,少数豪华写字楼和高级别墅也采用智能照明来提高舒适性。③目前智能照明系统的价格昂贵,联网的智能照明系统往往报价几十万甚至上百万。

  2、课题研究的意义及创新点

  由智能照明的发展现状可知,总线型方案均采用综合布线的控制策略,布线繁琐、施工困难,单一部模块损坏可能影响系统的整体运转,扩展移动性差。而近十年,无线网络及传感技术凭借其独特优势发展极为迅猛,其主要特点包括全自动组网、近距离等。如ZigBee、WLAN、蓝牙等,但其也有光源与探测器分离、组网复杂、技术难度大等问题,不利于智能照明系统的推广。

  (1)项目意义

  节约能源。系统充分利用自然光,调节自身灯光输出来补偿自然光的改变,用最少的能源保证所要求的照度水平,从而达到节能的效果。l提供恒照度照明,保证了照明的品质,起到提高工作效率、保护视力的目的。l通过精简智能照明系统结构,降低智能照明设备的总体成本,改善智能照明设备安装维护的便利性,有利于智能照明的推广。

  (2)项目创新点

  ①无需网络便可实现对目标照度的实时监控。②提出远距离目标光反馈实现恒照度控制的工作原理,实现了目标照度探测器与LED光源一体化。③单个光源便可具备智能照明系统的全体功能,简化了系统的结构,降低智能照明系统总体成本,有利于智能照明的推广与普及。

  3、遥测照度的LED智能照明系统原理及设计

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