基于动态光照敏感调节的建筑节能照明方法研究

文章来源:互联网      责任编辑:中北国泰      编辑时间:2019-03-22

导读:针对建筑照明过程中,不同设备的光照敏感性不同,敏感系数不能变化,将造成建筑照明设备耗费的电力能源过多。为此,提出了一种基于动态光敏感调节模型的建筑节能照明方法。利用传感器采集建筑实际光照情况,计算动态光照敏感系数,根据模型中光照敏感系数在不同供电状态下的动态变化,选取合理的照明模式。

          摘要:针对建筑照明过程中,不同设备的光照敏感性不同,敏感系数不能变化,将造成建筑照明设备耗费的电力能源过多。为此,提出了一种基于动态光敏感调节模型的建筑节能照明方法。利用传感器采集建筑实际光照情况,计算动态光照敏感系数,根据模型中光照敏感系数在不同供电状态下的动态变化,选取合理的照明模式。对供电电压进行变换处理,优化建筑照明控制模型,从而完成建筑节能照明。实验结果表明,这种算法能够减少建筑照明的耗电量,取得了令人满意的效果。

  引言
  随着世界范围内的能源短缺,节能已经成为能源领域发展的一种必然趋势[1]。建筑照明是电力能源使用的一个主要途径,因此,需要利用节能方法进行建筑照明[2]。建筑节能照明,已经成为能源领域研究的主要课题,受到了诸多学者的关注[3]。现阶段,主要的建筑节能照明方法包括基于声控集成系统的建筑节能照明方法、基于光照敏感算法的建筑节能照明方法和基于电力载波算法的建筑节能照明方法[4]。其中,最常用的是基于电力载波算法的建筑节能照明方法[5]。但是,这些传统的方法不能根据实际光照条件随时改变,最终无法最大限度地节能[6]。建筑节能照明的应用范围十分广泛,因此受到了诸多专家的重视,有着广泛的发展前景和实用价值。
  为了避免传统算法的弊端,提出了一种基于动态光调节的建筑节能照明方法。利用传感器采集建筑实际光照情况,选取合理的建筑照明模式,并建立建筑照明控制模型。实验证明,这种方法能够有效减少建筑照明的耗电量,取得了不错的效果。
  1动态光照敏感调节建筑节能照明方法
  1.1选取建筑照明设备的能耗模式
  为了得到建筑照明的能耗规律,需要建立一个照明设备的能耗模型。利用传感器,能够采集建筑中的光照条件信号。通过下面阐述的方法,能够将这些信号准确传递到建筑照明控制端,并根据实际情况,选取建筑照明模式。
  利用下述公式能够计算照明装置的网络地址。
  
  式中,Tp是建筑中全部照明装置的数量,Np是局域网络里覆盖范围参数,Ep是建筑照明区域面积参数。
  根据建筑照明装置网络地址,能够利用下述公式计算不同照明装置之间的距离:
  
  其中,建筑中照明装置的数量是f,照明装置数量极大值是Tpo。利用下述公式能够计算第个建筑照明装置的电压参数:
  
  利用下述公式能够计算建筑中照明装置的电流参数:
  
  利用下述公式能够得到建筑区域中任意照明装置的光照条件参数:
  
  根据上面的方法,能够将建筑中的光照条件传输到控制端,从而为建筑照明控制提供数据基础。根据建筑中的光照条件,能够获取建筑中的光照环境,则利用下述公式能够判断需要采取的建筑照明模式:
  
  根据上述公式可知,假设建筑中的光照非常好,则不需要使用建筑照明装置,依靠自然光就可以满足照明需求。假设建筑中的光照比较好,则使用低亮度的建筑照明模式即可满足建筑的照明需求。假设建筑中的光照比较差,则需要使用中亮度的建筑照明模式才能满足建筑照明的需求。假设建筑中光照非常差,则需要使用高亮度的建筑照明模式满足建筑照明需求。根据上面阐述的方法,能够选取合理的建筑照明模式,从而为建筑照明控制奠定基础。
  1.2建立建筑照明敏感性分析控制模型
  根据上面阐述的方法,能够为建筑选取合理的照明模式。而利用建筑照明控制模型,则可以实现照明模式的敏感性分析转换,其步骤如下所述:
  假设建筑照明装置中的电压参数是Uj,电流感应系数是l,电容参数是d,照明持续时间是T,则利用下述公式能够描述低亮度敏感性照明模式:
  
  利用下述公式能够描述这个照明模式变换过程中的电压敏感性变化情况:
  
  在使用中亮度照明模式时,照明装置中的输入电压敏感性被隔断了,需要使用保存的电压进行供电,因此能够利用下述公式描述中亮度敏感性照明模式:
  
  利用下述公式能够描述这个照明模式变换过程中的电压变化情况:
  
  利用下述公式能够描述高亮度敏感性照明模式:
  
  利用下述公式能够描述这个照明模式变换过程中敏感性变化,调节其中的电压变化情况:
  
  上述3种不同的照明模式的电压波形能够用图1进行描述。


  
 

根据上面阐述的方法,能够利用传感器采集建筑实际光照情况,根据敏感性变化,选取合理的电压照明模式。对电压进行变换处理,建立建筑照明控制模型。从而完成建筑节能照明。
  2实验结果分析
  利用传统算法进行建筑节能照明,不能根据实际光照条件随时改变,最终无法最大限度的节能。因此,提出了一种基于动态光照敏感调节的建筑节能照明方法。利用传感器采集建筑实际光照情况,根据获得的电压在不同状态下的敏感性,选取合理的照明模式。对电压进行变换处理,建立建筑照明控制模型。从而完成建筑节能照明。为了验证本文算法的有效性,需要进行一次实验。利用声控集成系统进行建筑节能照明,获取的
  实验结果如图2所示。
  


    利用光照敏感算法进行建筑节能照明,获取的实验结果如图3所示。



 

利用电力载波算法进行建筑节能照明,获取的实验结果如图4所示。



 

利用动态光调节算法进行建筑节能照明,获取的实验结果如图5所示。
 


 

在上述4幅图像中,横轴是建筑照明装置数量,纵轴是单个建筑照明装置耗费的电力能源参数。通过对上述图像进行对比分析能够得知,利用动态光调节算法进行建筑节能照明,单个建筑照明装置耗费的能源是最少的,从而有效降低了建筑节能照明消耗的电力能源。对实验数据进行整理分析,能够得到表1。
 


 

根据表1得知,利用动态光调节算法进行建筑节能照明,减少了建筑照明需要消耗的电力能源,取得了令人满意的效果。
  3结论
  本文提出了一种基于动态光敏感调节模型的建筑节能照明方法。利用传感器采集建筑实际光照情况,计算动态光照敏感系数,根据模型中光照敏感系数在不同供电状态下的动态变化,选取合理的照明模式。对供电电压进行变换处理,优化建筑照明控制模型,从而完成建筑节能照明,取得了很好得效果,有很大的实用价值和应用前景。
  参考文献:
  [1]曾凡培.汽车电子节能系统的设计方法研究与仿真[J].计算机仿真,2012,3:372374.
  [2]汤一平,杨冠宝,胡飞虎,等.基于计算机视觉的自动扶梯节能系统[J].计算机测量与控制,2011,7:16591661.
  [3]王德发.智能照明控制系统在轨道交通中的应用研究[J].铁道勘测与设计,2009,2:3638.
  [4]黄琳,张毅.隧道照明节能控制系统设计浅析阴.北方交通.2012,5:120121.
  [5]韩直,吕晓峰,尹林,等.公路隧道LED照明调光控制技术研究[J].中国交通信息产业,2009,10:99~102。
  [6]董长宏,樊丽萍,王英.异步电动机直接转矩控制策略仿真团.计算机仿真,2007,24(8):284287.
  

     

留言板

         看不清?点击更换验证码   

资讯推荐

    应急管理部部署深入学习宣传贯彻工作
    应急管理部部署深入学习宣传贯彻工作

    11月12日,应急管理部党组书记、副部长黄明主持召开党组会议和部长办公会议,传达学习贯彻习近平总书记重要训词,部署深入学习宣传贯彻工作等。强调学习贯彻习总书记重要训词精神,是当前全国应急管理系统的首要政治任务和头等大事,要把对党忠诚、纪律严明、赴汤蹈火、竭诚为民“四句话方针”作为全体应急管理干部的根本遵循,以高度的政治自觉和使命担当,迎难而上,奋发有为,坚决维护好人民群众生命财产安全和社会稳定,在新的历史起点上开创应急管理事业新局面。

    全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会章程
    全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会章程

    为了充分发挥全国建筑幕墙门窗专业领域内企业、科研机构、检测机构、高等院校、政府部门、行业协会、消费者、认证机构等方面专家的作用,更好地开展本领域的标准化工作,经国家标准化管理委员会批准,设立全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会(SAC/TC448),工作领域与国际标准化组织门和窗技术委员会(ISO/TC162)相关联。

    VR技术在建筑领域怎样运用
    VR技术在建筑领域怎样运用

    全世界每年发生工伤死亡人数约为110万人,在110万工伤死亡人数当中,有接近1/4的人是由于在施工过程当中没有实施正确操作而造成伤害死亡的。目前,我国每年因建筑工伤事故死亡人数约为13万人,这意味着平均每天就有356人因工伤事故死亡。

    让你愉快看消防设施使用说明
    让你愉快看消防设施使用说明

    在我们的日常生活中,消防相关设施已经随处可见了,它们的存在就是以备不时之需。虽然平时用不到,但危急关头确实要靠它救命。明明如此重要,却出现了很多问题.....。

    杭州市萧山区:消防系统“火眼金睛”
    杭州市萧山区:消防系统“火眼金睛”

    杭州市萧山区:消防系统“火眼金睛”

中北国泰建设集团有限公司

地址:北京市丰台区总部基地2区10号楼10层

电话:86-010-63727355

友情提醒:本网站及页面涉及项目仅供参考,建议您在投资前务必多咨询、多考察,以降低投资风险。部分企业可能不开放合作内容、产品合作、承包、检测、流程、详情等信息,详情请咨询该企业,以企业确认为准。您应基于自己的独立判断,自行决定是否投资并承担相应风险。

内容声明:本网站为第三方信息发布平台(互联网信息服务提供者),其真实性、准确性和合法性均由会员、用户或经营者负责,本网站对此不承担任何责任。网站信息如涉嫌违反相关法律规定或侵权,请及时联系本网站或按照本网站“投诉删除”等途径联系删除。

本站信息由会员自主添加,本网站不承担相关法律责任,如发现侵权违规问题请发邮件至2740954302@qq.com或联系QQ2740954302删除。

COPYRIGHT ©2018-2025 中北国泰集团,ALL RIGHTS RESERVED.
中北国泰建设集团有限公司电话:86-010-63727355