[發(fā)明專利]基于差分進化算法的自適應(yīng)室內(nèi)調(diào)光方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610457697.4
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN106028525B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐成龍;王淑平;馬述杰;于濤;劉曉莉;劉思彬;李亮報;陳建超;趙吉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 泰華智慧產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11603
• 代理人: 于淼

1.一種基于差分進化算法的自適應(yīng)室內(nèi)調(diào)光方法，其特征在于，包括：

DALI接口調(diào)光單元通過RS485總線與室內(nèi)的M個紅外照度計進行通信，通過DALI總線與LED燈具進行通信，通過所述紅外照度計讀取當(dāng)前環(huán)境的照度，并根據(jù)當(dāng)前環(huán)境的照度判斷使用場景：當(dāng)所述DALI接口通過所述紅外照度計監(jiān)測到超過預(yù)定時間t時，有預(yù)定個數(shù)n個以上的紅外照度計沒有檢測到人體信號時，則判斷當(dāng)前的使用場景為特殊使用場景，反之則為正常使用場景；

當(dāng)判斷使用場景為正常使用場景時，表示當(dāng)前室內(nèi)需提供整體照明，所述DALI接口調(diào)光單元執(zhí)行區(qū)域劃分模式調(diào)光算法，使得每個紅外照度計與室內(nèi)所有LED燈具之間形成一對多的函數(shù)關(guān)系，比較各紅外照度計反饋的當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值，進行步進自適應(yīng)調(diào)光，使得當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值相同；

當(dāng)判斷使用場景為特殊使用場景時，表示當(dāng)前室內(nèi)需要提供部分照明，所述DALI接口調(diào)光單元執(zhí)行差分進化算法，得到最優(yōu)的燈具亮度組合，將特定區(qū)域調(diào)光到預(yù)設(shè)的照度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于差分進化算法的自適應(yīng)室內(nèi)調(diào)光方法，其特征在于，

使得每個紅外照度計與所有LED燈具之間形成一對多的函數(shù)關(guān)系，進一步為：

點亮室內(nèi)的單個LED燈具，分別測試M個紅外照度計對亮燈信號的敏感度，并將對應(yīng)的燈具編入敏感度最高的紅外照度計的調(diào)光區(qū)域，

依次完成對室內(nèi)所有LED燈具的點亮、敏感度測試及區(qū)域劃分，使得每個紅外照度計與所有LED燈具之間形成一對多的函數(shù)關(guān)系，并將室內(nèi)分割為M個調(diào)光區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于差分進化算法的自適應(yīng)室內(nèi)調(diào)光方法，其特征在于，

比較各紅外照度計反饋的當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值，進行步進自適應(yīng)調(diào)光，使得當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值相同，進一步為：

當(dāng)當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值相差超過50％時，按照步進值20進行調(diào)光；當(dāng)當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值相差小于50％時，按照小于等于20的預(yù)設(shè)步進值進行調(diào)光；當(dāng)當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值的差值到達預(yù)設(shè)臨界點時，按照步進值1進行調(diào)光，直至當(dāng)前照度值與預(yù)設(shè)照度值的差值達到預(yù)設(shè)范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于差分進化算法的自適應(yīng)室內(nèi)調(diào)光方法，其特征在于，

所述執(zhí)行差分進化算法，進一步為：

使用D維參數(shù)向量作為初始LED燈群，D維參數(shù)向量表示為：

$X\left(t\right)=\{x_1^t,x_2^t,x_2^t,\mathrm{...},x_{NP}^t\}$

其中，X_iD表示單燈向量，NP表示燈群規(guī)模，

采用隨機的方式對LED燈群進行初始化，得出燈群中所有單燈的適應(yīng)度值，

按照變異公式對燈群中的所有單燈進行變異計算，得到新的個體，變異公式為：

V_i，G+1＝X_r1，G+F×(X_r2，G-X_r3，G)

其中，X_r1,G、X_r2,G、X_r3,G代表第G代的單燈個體，V_i,G+1表示變異后的G+1代單燈個體，縮放因子F取[0，2]之間的實數(shù)，

按照個體交叉公式對所有燈群中的單燈進行交叉計算，獲得新的子代個體，個體交叉公式為：

$U_{ij,G}=\left\{\begin{array}{cc}\begin{array}{c}{V}_{ij,G+1}\\ X_{ij,G}\end{array}& ifrand\≤CRorj=I_G\end{array}\right.$

其中，CR代表全體中的個體交叉概率，CR和rand為在[0,1]之間的隨機數(shù)，I_G為在[1,N]之間隨機挑選的一個整數(shù)，V_ij,G+1為變異產(chǎn)生的子代單燈個體，X_ij,G為父代單燈個體，U_ij，G為交叉產(chǎn)生的子代單燈個體，

根據(jù)選擇公式對得到的子代個體進行計算并獲得新的子代個體，當(dāng)計算的最優(yōu)解達到了使室內(nèi)照度值誤差小于10LUX時，停止計算，其中，選擇公式為：

$U_{i,G+1}=\left\{\begin{array}{cc}{U}_{i,G},& f\left(U_{i,G}\right)\>f\left(X_{i,G}\right)\\ X_{i,G},& f\left(U_{i,G}\right)\≤f\left(X_{i,G}\right)\end{array}\right.$

其中，U_i,G為交叉計算產(chǎn)生的單燈個體、X_i,G為父代單燈個體，U_i,G+1為計算產(chǎn)生的新一代單燈個體，f(U_i,G)為交叉計算產(chǎn)生的單燈個體在照度計區(qū)域的照度值，f(X_i,G)為父代單燈個體在照度計區(qū)域的照度值。