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专利号: 201811343927X
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-07-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种商务宾馆客房照明控制装置,包含输入模块、处理模块、输出模块,所述输入模块通过键盘和控制面板接收参数输入和用户操作,所述输出模块通过显示屏显示操作交互信息,

所述处理模块包括优化处理单元和事件处理单元,其中,优化处理模块被配置为:

根据商务宾馆客房使用频率将商务宾馆客房划分为三个区域——工作区域、临近区域和背景区域,其中,用户使用较多的区域,定义为工作区域;其它用户可能使用到,但并不会长时间逗留的区域,列为工作平面临近区域;床面与洗手间墙壁之间的区域及窗台所在位置,则列入背景区域;

响应于事件处理单元的优化处理指令,建立照明空间模型,该照明空间模型包括商务宾馆房间各功能区域在世界坐标系中的几何位置和形状、各照明灯具的几何位置、及各灯具的光分布模型;

基于所建立的照明空间模型,以商务宾馆行业照明标准或通用要求为参考,对商务宾馆房间各区域照度、照度均匀度的达标程度进行评分,建立照明效果的评价函数f,并针对商务宾馆照明的场景使用需求,对评价函数f进行补充,从而建立总体评价函数F;其中,针对娱乐场景,要求背景及邻近区域照明亮度较低,此时新的评价函数F4表示为:式中,E1为工作平面水平照度,E2为工作平面临近区域照度,E3为背景区域照度,U1为工作平面照度均匀度,U2为工作平面临近区域照度均匀度;w1、w2、w3、w4、w5分别为各项指标的权重系数,采用层次分析法对其赋值;u()表示针对各项指标,根据灯具光分布模型获得的计算值与参考值两者之间的接近程度;E12表示工作区域内写字台外的水平照度,q1、q2、q3、k1、k2、k3为相应项的权重系数,其数值由层次分析法获得,P(i)为第i盏灯具的功率消耗;对于E1、E2、E3而言u()由下式表示:式中,E为相应被评价指标的参考值,E’为照明灯具按照对应的照明控制参数进行照明时各区域的照度计算值;

基于总体评价函数,采用粒子群优化处理对客房内各灯具的照明控制参数进行优化,并将优化结果映射为场景照明控制参数,优化过程中各粒子评价值计算根据其所对应的各区域的照度和照度均匀度进行,该照度按区域内所有采样点的平均照度值取值,并根据这些采样点的照度计算照度均匀度;

事件处理单元被配置为:

响应于输入模块的信号输入,将处理后的信号通过输出模块显示给用户,以及将通过优化处理模块获取的场景照明控制参数进一步转换为灯具的驱动电流值,并通过输出模块中的通信接口单元将该驱动电流值传送给灯具的驱动器。

2.根据权利要求1所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,其还包括照度采集模块,所述照度采集模块从多个照度观测点采集光照度信息,并将照度信息传送给处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述输出模块还包括一个通信接口单元,所述通信接口单元与灯具的驱动器相连。

4.根据权利要求1所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,其还包括存储模块,所述存储模块存储商务宾馆房间的照明空间模型、粒子群优化处理参数及经处理模块优化后的场景照明控制参数。

5.根据权利要求3所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述事件处理单元还响应于用户在控制面板上打开照明场景的操作,将该驱动电流值传送给灯具的驱动器。

6.根据权利要求1~5中任何一项所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述优化处理模块进一步被配置为:评价函数f中,对于E1、E2、E3而言当计算值等于参考值时u()=1。

7.根据权利要求1~5中任何一项所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述优化处理模块进一步被配置为:还根据节能、办公、会客、休闲阅读四种不同照明场景使用需求对评价函数f进行补充,补充内容如下:其一,以灯具照明节能为优化目标,对评价函数f进行补充,要求在各工作区域保证照度和照度均匀度指标的同时,灯具能耗降至最低,若房间内共有n盏灯具,则新的评价函数F1可表示为:其二,针对办公场景,要求写字台的照度和光照照度均匀度尽量满足参考条件,此时新的评价函数F2可表示为:式中,E11表示写字台区域内的桌面水平照度,U11表示写字台区域内的桌面照度均匀度,q1、q2、k1、k2、k3为相应项的权重系数,其数值可由层次分析法获得;

其三,针对会客场景,要求区域内整体亮度和照度均匀度更加接近,统一设定各区域内照度参考值为一固定值,照度均匀度参考值为一固定值,新的评价函数F3表示为:式中,k1、k2为相应项的权重系数,其数值可由层次分析法获得;

其四,针对休闲阅读场景,要求床头附近的m盏灯具亮度较高,此时新的评价函数F5表示为:式中,It分别代表床头附近第t盏灯具的亮度,qt表示其相应权重系数;k1、k2、k3为相应项的权重系数,各权重系数的值可由层次分析法获得。

8.根据权利要求1~5中任何一项所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述控制面板包括两个完全相同的触控式控制面板,分别置于宾馆客房门厅和床头,所述灯具采用LED灯组,LED灯组由多个亮度可调的LED灯构成,LED灯布置于商务宾馆客房天花板内。

9.根据权利要求1~4中任何一项所述的一种商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述事件处理单元进一步被配置为:响应于用户在控制面板上打开照明场景的操作,将场景所对应的照明控制参数转换为灯具驱动电流的PWM波占空比数值,并通过输出模块将该PWM波占空比数值传送给灯具的驱动器。