根据自然光照自动调节室内照明的方法及实现
根据自然光照自动调节室内照明的方法及实现
【摘要】： 随着社会的发展，照明节能已逐渐成为人们的共识。除了采用高效能光源外,在不影响照明需求的前提下,合理地控制光源的输出光强也是节能的重要手段之一。太阳光是最适合人类视觉系统的光源，在室内照明中合理地利用自然光，不仅可保护人眼视力，而且可以减少了电能消耗，具有广阔的发展前景和良好的经济、社会价值。本文以室内照明为研究对象，研究了一种根据室外自然光照变化而自动调节室内LED灯管亮度等级的方法。主要研究工作包括：建立三个相关的模型：根据采光节点的五面采光特性，判断天气情况的模型；根据天气情况，计算自然光室内衰减后的照度值的数学模型；根据人眼感光特性估算所需要的照度值模型。研究了人工光源调节策略：根据计算出来的室内衰减后光照，结合人眼对光照的需求特性，研究了室内人工光源调节策略，使室内的总照度在满足人眼需求的前提下，尽可能节能省电。具体功能的实现：智能调光的实现是基于一个室内照明管理系统，系统主要由三部分构成：Zigbee节点模块（包括灯组节点和光照采集器）、TCP/IP网关模块（包括Zigbee节点和以太网接入器）、管理系统。五面采光节点间隔一定时间或阳光发生剧烈变化主动触发信息上传，将采光信息通过网关模块上传电脑管理系统，系统根据程序算法计算出此时合适的亮度等级，并将控制信息通过Zigbee网络发向LED灯管，实现智能自动的调节。智能调光算法的验证：设计一些实验，用数据证明本论文研究的根据自然光照自动调节室内LED灯管亮度等级的方法具有科学性、准确性和合理性。实验包括：对地理天文参数准确性的验证、采光节点反映窗口照度准确性的验证、自然光照室内衰减照度计算值和实测值的比较、最终调光效果有效性验证。概而言之，本文为室内智能照明控制提供了一种新方法，通过该方法不仅使照明更加科学合理，同时节能效果更加显著，很好的响应了当前发展低碳经济的口号，该系统可广泛应用于办公楼宇，家庭，学校，工厂，具有广阔的市场前景。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
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