高校乒乓球場館智能照明系統(tǒng)設計

那鐸 張強禎

摘? 要：為解決高校乒乓球場館照明系統(tǒng)給運動者帶來的不適，本文將主要從照明系統(tǒng)智能化設計方面出發(fā)，給出合理的解決方案，例如減少燈光直射造成的刺眼、晃眼現(xiàn)象，為高校等基礎乒乓球場館給出一些可行性的建議，提升同學們的打球體驗。該系統(tǒng)實用性強，可實現(xiàn)度較高，可以很簡單的改變大學乒乓球館的照明系統(tǒng)問題，給廣大乒乓球愛好者提供更舒適的運動環(huán)境。

關鍵詞：智能照明系統(tǒng)? 光強? 節(jié)能

中圖分類號：G846? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2813（2019）06（b）-0239-02

乒乓球作為我國的國球，普及程度非常高。以華北電力大學乒乓球館為例，筆者發(fā)現(xiàn)乒乓球場館照明系統(tǒng)存在如燈光選取不恰當、燈光亮度不合適、燈具分布不理想等相關問題，對此筆者采訪了部分在華北電力大學乒乓球館打乒乓球的同學，約75%的學生反饋在運動過程中由于不合適的照明系統(tǒng)使自己在運動中視覺不適，出現(xiàn)刺眼、晃眼等問題，甚至極大可能的影響自己的發(fā)揮。大學的乒乓球教學對于學生的興趣培養(yǎng)、身體鍛煉等具有重要意義，因此改善乒乓球場館配置是高校體育教學以及提升學生體育鍛煉幸福感的措施之一。此外，該場館照明系統(tǒng)仍然采用人工控制的方式，經(jīng)過長期觀察，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)常存在著無人時亮燈的情況，所以存在著浪費不必要能源的問題，如果可以采用一種智能的照明系統(tǒng)，取締長明燈現(xiàn)象，將會極大地節(jié)約資源，一定程度上實現(xiàn)能源的可持續(xù)性發(fā)展。

1? 智能照明系統(tǒng)模型構建

1.1 模型構建的可行性分析

目前大多高校的照明系統(tǒng)存在的問題有三個方面，第一個方面是還采用的傳統(tǒng)的人工控制開關方式，人工管理方式不是足夠方便，甚至會出現(xiàn)長明燈的情況，例如中午下課后無人來拉閘，如果下午沒上課班級，就會一直亮燈到晚上關閉場館，導致了能源的浪費。第二個方面，高校場館光源亮度不可調節(jié)，因此當室內環(huán)境亮度變化時，燈光亮度卻一直維持不變，這對于運動者來說肯定是一個問題，太亮或者過暗都是影響擊球水平的一個因素。第三個方面是不同的運動者對燈光亮度的需求不一樣，有的人對光線的強弱不敏感，因此喜歡亮一點，另一部分運動者可能會在同等條件下感覺視覺不適，出現(xiàn)眩目等情況;因此實現(xiàn)燈光因人而異和運動者自己調節(jié)是一個人性化的設計方案。本文設計構想的這一款智能照明系統(tǒng)，擬實現(xiàn)通過環(huán)境的亮度和用戶的實際要求參數(shù)實現(xiàn)燈光舒適度智能調節(jié)，以及避免人少燈過亮，人走燈未關的浪費資源的情況，能有效地解決以上普通照明設備所存在的問題，具有可行性。

1.2 系統(tǒng)總體的設計

（1）傳感器：即圖象傳感器和光照強度傳感器，可以實時監(jiān)測乒乓球桌前是否有人運動、光照強度的變化，并將所測的參數(shù)傳送到信息處理器。

（2）智能移動端：即手機APP，現(xiàn)擬設計一款安卓系統(tǒng)APP，運動者通過APP向信息處理器傳送結合自身情況而選擇的更適合于自己眼部的光照強度參數(shù)，例如：運動者是更偏向于不太亮的環(huán)境下運動，那么他可以通過APP選擇光線較暗的命令，傳送給處理器，則處理器控制智能照明系統(tǒng)終端，實現(xiàn)人性化的自我需求調節(jié)。

（3）信息處理器：通過傳感器或者移動端傳輸過來的信息，處理器進行信息識別，對不同信息生成相關的指令信號，隨即傳輸給照明設備實現(xiàn)相關指令的智能調控。

（4）智能終端：執(zhí)行指令，通過調節(jié)硅的導通角和控制開關的通斷等方式實現(xiàn)燈光舒適度的調節(jié)和能源的節(jié)約。

2? 擬解決的關鍵問題

2.1 實現(xiàn)照明設備智能化開關

該模塊由圖象傳感器人數(shù)監(jiān)測后，處理器傳輸開關通或斷的信號，然后照明系統(tǒng)端實行通斷信號的實施，從而實現(xiàn)隨人數(shù)變化的照明燈開關機制。圖象傳感器主要任務是對場館內即時的活動人數(shù)進行監(jiān)測統(tǒng)計，可在場館內每2個乒乓球臺安裝一個圖象傳感器，對每一個區(qū)域實時統(tǒng)計人數(shù)。若無人活動時向處理器傳輸關閉該區(qū)域照明燈的信號，后通過智能終端控制照明設備斷電;有人運動時則保持開關閉合的信號傳輸機制，保證場館內有人運動區(qū)域的照明。

2.2 實現(xiàn)燈光亮度舒適性的智能調節(jié)

該環(huán)節(jié)主要通過光照強度傳感器率先發(fā)射信號，結合場館內環(huán)境光強參數(shù)進行智能化調節(jié)。光強傳感器對環(huán)境光強作出感應，結合技術人員事先設定好的環(huán)境光強和照明燈亮度對應規(guī)則，當環(huán)境光強處于某一值時，傳感器隔一段時間進行一次信號傳輸，相應的照明燈亮度調節(jié)信號將傳輸給處理器，處理器經(jīng)過信號分析，發(fā)布控制照明系統(tǒng)調節(jié)亮度的指令，進而實現(xiàn)隨環(huán)境光強變化而改變照明燈亮度的智能調節(jié)機制。環(huán)境光強增大時，則對應照明亮度低的信號，按此形成對照表，進行相應的精準調節(jié)。但是智能調節(jié)幅度不能過大、次數(shù)不能過于頻繁，例如可以設定每隔一小時進行一次監(jiān)測和調節(jié)，若是場館環(huán)境亮度因天氣或者人為等原因變化較大時不能讓場館內照明燈光大幅改變，因此要通過計算機技術嚴格控制較為穩(wěn)定的調節(jié)機制。

2.3 實現(xiàn)燈光強度的客戶端調節(jié)機制

燈光的人為調節(jié)需要配套移動設備的APP系統(tǒng)使用，進入場館的運動者要安裝和場館照明系統(tǒng)配套的移動手機端APP，在運動者連接登錄后，移動APP則和場館內管理服務器系統(tǒng)連接。用戶選擇自己的光照強度需求后，APP將發(fā)送給管理服務器系統(tǒng)，服務器系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后將對應的信號傳輸給處理器，之后通過處理器的指令對用戶指定的乒乓球臺進行光強需求的調控。此過程需要在服務器的通信基礎上滿足運動者本身的需求，以數(shù)字化APP技術、智能調光器等智能產品為核心，實現(xiàn)智能硬件和服務器、APP與服務器之間的穩(wěn)定連接，實現(xiàn)了APP對與智能照明設備的即時控制和狀態(tài)查詢，達到了人性化的要求、滿足了因人而異的需求。

3? 改善高校乒乓球場館照明系統(tǒng)的意義

3.1 提升高校乒乓球教學的質量

實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的普及，對于高校乒乓球教學具有極強的助力作用。乒乓球運動在國人眼中是大眾喜愛、全民鍛煉的最受歡迎的羨慕。作為國球，我們的高校教學設施只有達到群眾滿意的程度，才能在基層提高乒乓球水平，保證廣大學子對乒乓球運動的熱愛。智能照明系統(tǒng)的出現(xiàn)提升了照明水平，更加智能化、人性化的場館減少了乒乓球教學中外界因素的干擾，給學生和教師提供了更加舒適的照明環(huán)境。

3.2 增加學生乒乓球運動的幸福感

智能照明系統(tǒng)給運動者減少了運動環(huán)境帶來的影響因素，有效地避免了光線過強或者過弱帶來的影響、提供了更加便捷的自己調節(jié)光強機制、實現(xiàn)了因環(huán)境而調節(jié)的智能系統(tǒng)，達到了人性化和智能化的要求，滿足了運動者自我的需求，改變了傳統(tǒng)照明系統(tǒng)陳舊的方式，能給運動者帶來很多的便利，極大程度上提升了運動者的舒適感，能一定程度上增加學生在乒乓球運動中的幸福感。

4? 結語

智能照明系統(tǒng)的設計，對進一步提升乒乓球場館的智能化、現(xiàn)代化水平具有重要意義，其可以通過對環(huán)境光強的采集以及用戶自身的需求指令，依賴計算機等智能設備分析、處理各種信號，完成控制場館照明系統(tǒng)的任務;并且在達到智能照明的要求之外，還做到了節(jié)能環(huán)保，減少了電力資源的浪費，促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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