蘇志賢
摘要:隨著社會的進步,照明系統(tǒng)開始走向智能化。本文分析了學校、辦公室等地點的照明和LED燈的特點,利用人工智能原理和數(shù)據(jù)融合技術,不斷建立基于溫度、人體檢測、照度檢測的數(shù)據(jù)庫,設計出智能高效的LED照明系統(tǒng),實現(xiàn)節(jié)能、高效的多樣化控制。
關鍵詞:照明系統(tǒng);數(shù)據(jù)融合技術;人工智能
中圖分類號:G718 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2017)09-0179-01
1.引言
隨著人們生活水平的提高,具有色彩豐富的LED(Light Emitting Diode)在家居照明、商業(yè)照明、共同照明和景觀照明等領域得到廣泛的應用,智能控制系統(tǒng)在LED照明的二次節(jié)能中發(fā)揮的作用得到充分體現(xiàn)[1]。傳統(tǒng)照明控制多以手動控制為主,主要用于實現(xiàn)開關控制與調(diào)光控制,在有些地方有人和無人,白天黑天都亮著,很難科學管理,從而造成大量的能源浪費。LED光源具有的特點:節(jié)能、壽命長、光效高、環(huán)保、可控制好、無輻射以及低功耗等[2],隨著能源緊缺,電價越來越高,環(huán)保要求及LED的光效的提高,用LED替代傳統(tǒng)的光源將成為必然,因此設計智能LED照明系統(tǒng)有較大的使用價值。
2.智能LED照明系統(tǒng)的結構
LED燈溫度檢測模塊中的溫度傳感器采用PT1000,其測溫范圍為-55℃~125℃,在-10℃~85℃范圍內(nèi),精度為0.5℃,完全滿足本設計的測量溫度范圍和精度要求,向智能模塊提供LED燈的溫度信息。人體檢測系統(tǒng)用于檢測照明區(qū)人多少的信息,主要有調(diào)制器、熱釋電傳感器和相應的檢測電路組成[3],向智能模塊提供人多少的信息。光照度檢測用于檢測照明區(qū)光照信息,向智能模塊進行亮度控制提供依據(jù),亮度控制器產(chǎn)生一定占比的脈沖信號,控制LED驅動電源輸出一定的驅動電流去控制LED燈的亮度。開光電源為LED燈提供一定的電流和電壓。
圖1 智能高效LED照明系統(tǒng)結構圖
3.智能模塊的設計
智能模塊等同于一個專家系統(tǒng),是智能LED照明系統(tǒng)的核心,其中綜合數(shù)據(jù)的是否齊全,推理能力的強弱直接影響到智能LED照明系統(tǒng)智能的高低,本系統(tǒng)主要利用基于數(shù)據(jù)融合技術[4],對LED燈進行有效的控制,隨著微處理器的不斷發(fā)展,智能程度會明顯提高。
4.綜合數(shù)據(jù)模塊
用于存放照明控制中的原始數(shù)據(jù)、經(jīng)驗值及電路的基本參數(shù)、各種補償數(shù)據(jù)及性能參數(shù),推理過程中所用的事實數(shù)據(jù),也用于存放推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)[5]。
5.硬件電路的設計
5.1 人體檢測系統(tǒng)的設計。采用雙敏元的SD02型熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生的熱釋電信號只與它本身溫度的變化率成正比,或者說熱釋電效應只對運動著的人體有反應。
5.2 基于PT1000的溫度。對于LED燈,溫度的控制很重要,溫度的高低影響LED燈的發(fā)光效率和壽命,本系統(tǒng)對它的溫度進行實時檢測,利用微型風扇進行降溫,保證LED燈正常工作。
5.3 基于光敏電阻的光電檢測??紤]到調(diào)光電路中光敏電阻所處的環(huán)境及檢測光亮度的范圍大約在150lux到250lux之間,在設計中選用MG45-5型光敏電阻。
首先通過人體檢測系統(tǒng)是否有人,并探測環(huán)境亮度,如果沒人,所有LED燈均不開,如果有人,分成兩種情況:若環(huán)境照明亮度大于250lux,LED燈處于關閉狀態(tài),若小于250lux,LED照明燈處于開啟狀態(tài)。
6.結論
該智能LED照明系統(tǒng)的實現(xiàn),是綜合運用微處理器、人工智能、傳感器、數(shù)據(jù)融合、開關電源,它對提高照明系統(tǒng)的性能、照明領域的節(jié)能及環(huán)保都很有意義。但是該系統(tǒng)只是非常淺顯的談到人工智能在智能LED照明系統(tǒng)中的應用,各個模塊的應用以及功能實現(xiàn)都有待提高,從而進一步提高智能LED照明系統(tǒng)的性能。
參考文獻:
[1] 智能LED照明系統(tǒng)的設計[J].夏麗.西安電子科技大學.2014.
[2] 基于LED的智能照明系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].張海華.華南理工大學.2013.
[3] LED智能照明系統(tǒng)與驅動電源的研究[J].黃輝、鄔智江.電子設計工程.2015.
[4] 基于人工智能的數(shù)據(jù)融合技術在火災探測中的應用研究[J].李小亞.廣東工業(yè)大學.2005.
[5] 指揮和控制中的多傳感器數(shù)據(jù)融合及人工智能特診[D].葛非、王先培、李春燕、吳建江、陳明江.科技進步與對策.2000endprint