[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的校園視覺環(huán)境控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210175534.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN114599129B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜江波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜江波
• 主分類號(hào): H05B45/12
• 分類號(hào): H05B45/12;H05B47/11;H05B47/19
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51247
• 代理人: 楊敬禹

本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的校園視覺環(huán)境控制方法及裝置，過在教室內(nèi)安裝多個(gè)可亮度可調(diào)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)LED照明裝置以及多個(gè)光傳感器，通過ICA分析得出每個(gè)照明設(shè)備對(duì)每個(gè)光傳感的影響函數(shù)，從而為教室內(nèi)的照明提供指導(dǎo)，能夠更均勻并且自動(dòng)地調(diào)節(jié)教室內(nèi)的光照條件，使得教室內(nèi)各處的亮度都在標(biāo)準(zhǔn)亮度之內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的校園視覺環(huán)境控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

教室是學(xué)生所處時(shí)間最長(zhǎng)的地方之一，特別是小學(xué)生，正處在發(fā)育階段，教室內(nèi)的視覺環(huán)境對(duì)小學(xué)生的視力影響極大，教室內(nèi)光照不論是太強(qiáng)還是太弱都不利于學(xué)生的視力發(fā)育，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)和教育部門紛紛出臺(tái)相應(yīng)的校園視覺環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《中小學(xué)校普通教室照明設(shè)計(jì)安裝衛(wèi)生要求》(GB/T36876-2018)、《教室照明環(huán)境評(píng)價(jià)和評(píng)級(jí)規(guī)范》(T/CIC?203—2021)、《中小學(xué)教室照明技術(shù)規(guī)范》(T/JYBZ?005-2018)。因此目前出現(xiàn)了越來越多的照明強(qiáng)度可調(diào)節(jié)的照明設(shè)備，如多級(jí)可調(diào)LED照明裝置等以便老師實(shí)時(shí)對(duì)校園的視覺環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。

但是，如果只是簡(jiǎn)單地按照明設(shè)備的亮度等級(jí)進(jìn)行教室內(nèi)光強(qiáng)的統(tǒng)一設(shè)定，由于環(huán)境光的影響，如日光、教室內(nèi)多媒體設(shè)備的亮光等，造成教室內(nèi)的燈光條件不均勻，有的地方太暗，有的地方太亮，反而不利于學(xué)生的視力，同時(shí)手動(dòng)調(diào)整還會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述由于環(huán)境光造成的室內(nèi)照明難以均勻調(diào)節(jié)的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的校園視覺環(huán)境控制方法和系統(tǒng)。

一方面，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N基于物聯(lián)網(wǎng)的校園視覺環(huán)境控制方法，其特征在于：所述視覺環(huán)境控制方法應(yīng)用于教室照明系統(tǒng)，所述教室照明系統(tǒng)包括：將教室天花板劃分為若干的格子，每個(gè)格子安裝一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)LED照明裝置，共N個(gè)照明裝置，每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)LED照明裝置光度可調(diào)節(jié)范圍為1-D級(jí)；所述LED照明裝置連接至中央服務(wù)器，可由中央服務(wù)器控制調(diào)節(jié)LED照明裝置的亮度等級(jí)；在教室內(nèi)安裝K個(gè)物聯(lián)網(wǎng)光傳感器，每個(gè)光傳感器可接收其位置的亮度等級(jí)，K個(gè)傳感器均連接至中央服務(wù)器，每個(gè)光傳感器周期性地將自己的標(biāo)識(shí)符以及亮度等級(jí)傳送至中央服務(wù)器；所述視覺環(huán)境控制方法包括如下步驟：數(shù)據(jù)分析階段：步驟S110，關(guān)閉環(huán)境光，通過中央服務(wù)器依次改變N個(gè)LED照明裝置的亮度等級(jí)，光傳感器將收到的相應(yīng)的亮度等級(jí)數(shù)據(jù)傳輸至中央服務(wù)器；步驟S120，在收集到足夠多的數(shù)據(jù)之后采用獨(dú)立分量分析ICA法求得每個(gè)光傳感器的亮度等級(jí)函數(shù)；亮度調(diào)節(jié)階段：步驟S210，中央服務(wù)器實(shí)時(shí)獲取各傳感器的亮度等級(jí)數(shù)據(jù)，并求各傳感器的亮度等級(jí)不達(dá)標(biāo)的最大值；步驟S220，選擇亮度等級(jí)不達(dá)標(biāo)的最大值的傳感器，查詢其對(duì)應(yīng)的亮度等級(jí)函數(shù)，選擇權(quán)重系數(shù)最大的LED照明裝置，如果傳感器處的亮度太弱，則將權(quán)重系數(shù)最大的LED照明裝置亮度加一，如果傳感器處的亮度太強(qiáng)，則將權(quán)重系數(shù)最大的LED照明裝置亮度減一；步驟S230，使用亮度等級(jí)函數(shù)重復(fù)計(jì)算調(diào)整后的各傳感器處的亮度等級(jí)，如果依然有傳感器的亮度等級(jí)不達(dá)標(biāo)則跳轉(zhuǎn)至步驟S220；否則，所有傳感器處的亮度都達(dá)標(biāo)，中央服務(wù)器得到最終的各LED照明裝置的調(diào)整等級(jí)，并根據(jù)最終的調(diào)整等級(jí)對(duì)各LED照明裝置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述亮度等級(jí)函數(shù)為

其中，s₁，s₂，……s_k表示k個(gè)光傳感器的亮度等級(jí)，L₁，L₂，……L_N表示N個(gè)光源的亮度等級(jí)，a₁₁,a₁₂……a_1N,……a_kN，表示求解出的權(quán)重系數(shù)。

進(jìn)一步地，采用FastICA求解每個(gè)光傳感器的亮度等級(jí)函數(shù)。

進(jìn)一步地，所述光傳感器布置于教室墻面。