蘇志賢

摘要：隨著社會的進(jìn)步，照明系統(tǒng)開始走向智能化。本文分析了學(xué)校、辦公室等地點(diǎn)的照明和LED燈的特點(diǎn)，利用人工智能原理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，不斷建立基于溫度、人體檢測、照度檢測的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計出智能高效的LED照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效的多樣化控制。

關(guān)鍵詞：照明系統(tǒng)；數(shù)據(jù)融合技術(shù)；人工智能

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）09-0179-01

1.引言

隨著人們生活水平的提高，具有色彩豐富的LED（Light Emitting Diode）在家居照明、商業(yè)照明、共同照明和景觀照明等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，智能控制系統(tǒng)在LED照明的二次節(jié)能中發(fā)揮的作用得到充分體現(xiàn)[1]。傳統(tǒng)照明控制多以手動控制為主，主要用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制與調(diào)光控制，在有些地方有人和無人，白天黑天都亮著，很難科學(xué)管理，從而造成大量的能源浪費(fèi)。LED光源具有的特點(diǎn)：節(jié)能、壽命長、光效高、環(huán)保、可控制好、無輻射以及低功耗等[2]，隨著能源緊缺，電價越來越高，環(huán)保要求及LED的光效的提高，用LED替代傳統(tǒng)的光源將成為必然，因此設(shè)計智能LED照明系統(tǒng)有較大的使用價值。

2.智能LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

LED燈溫度檢測模塊中的溫度傳感器采用PT1000，其測溫范圍為-55℃～125℃，在-10℃～85℃范圍內(nèi)，精度為0.5℃，完全滿足本設(shè)計的測量溫度范圍和精度要求，向智能模塊提供LED燈的溫度信息。人體檢測系統(tǒng)用于檢測照明區(qū)人多少的信息，主要有調(diào)制器、熱釋電傳感器和相應(yīng)的檢測電路組成[3]，向智能模塊提供人多少的信息。光照度檢測用于檢測照明區(qū)光照信息，向智能模塊進(jìn)行亮度控制提供依據(jù)，亮度控制器產(chǎn)生一定占比的脈沖信號，控制LED驅(qū)動電源輸出一定的驅(qū)動電流去控制LED燈的亮度。開光電源為LED燈提供一定的電流和電壓。

圖1 智能高效LED照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.智能模塊的設(shè)計

智能模塊等同于一個專家系統(tǒng)，是智能LED照明系統(tǒng)的核心，其中綜合數(shù)據(jù)的是否齊全，推理能力的強(qiáng)弱直接影響到智能LED照明系統(tǒng)智能的高低，本系統(tǒng)主要利用基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)[4]，對LED燈進(jìn)行有效的控制，隨著微處理器的不斷發(fā)展，智能程度會明顯提高。

4.綜合數(shù)據(jù)模塊

用于存放照明控制中的原始數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)值及電路的基本參數(shù)、各種補(bǔ)償數(shù)據(jù)及性能參數(shù)，推理過程中所用的事實(shí)數(shù)據(jù)，也用于存放推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)[5]。

5.硬件電路的設(shè)計

5.1 人體檢測系統(tǒng)的設(shè)計。采用雙敏元的SD02型熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生的熱釋電信號只與它本身溫度的變化率成正比，或者說熱釋電效應(yīng)只對運(yùn)動著的人體有反應(yīng)。

5.2 基于PT1000的溫度。對于LED燈，溫度的控制很重要，溫度的高低影響LED燈的發(fā)光效率和壽命，本系統(tǒng)對它的溫度進(jìn)行實(shí)時檢測，利用微型風(fēng)扇進(jìn)行降溫，保證LED燈正常工作。

5.3 基于光敏電阻的光電檢測。考慮到調(diào)光電路中光敏電阻所處的環(huán)境及檢測光亮度的范圍大約在150lux到250lux之間，在設(shè)計中選用MG45-5型光敏電阻。

首先通過人體檢測系統(tǒng)是否有人，并探測環(huán)境亮度，如果沒人，所有LED燈均不開，如果有人，分成兩種情況：若環(huán)境照明亮度大于250lux，LED燈處于關(guān)閉狀態(tài)，若小于250lux，LED照明燈處于開啟狀態(tài)。

6.結(jié)論

該智能LED照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，是綜合運(yùn)用微處理器、人工智能、傳感器、數(shù)據(jù)融合、開關(guān)電源，它對提高照明系統(tǒng)的性能、照明領(lǐng)域的節(jié)能及環(huán)保都很有意義。但是該系統(tǒng)只是非常淺顯的談到人工智能在智能LED照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，各個模塊的應(yīng)用以及功能實(shí)現(xiàn)都有待提高，從而進(jìn)一步提高智能LED照明系統(tǒng)的性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 智能LED照明系統(tǒng)的設(shè)計[J].夏麗.西安電子科技大學(xué).2014.

[2] 基于LED的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].張海華.華南理工大學(xué).2013.

[3] LED智能照明系統(tǒng)與驅(qū)動電源的研究[J].黃輝、鄔智江.電子設(shè)計工程.2015.

[4] 基于人工智能的數(shù)據(jù)融合技術(shù)在火災(zāi)探測中的應(yīng)用研究[J].李小亞.廣東工業(yè)大學(xué).2005.

[5] 指揮和控制中的多傳感器數(shù)據(jù)融合及人工智能特診[D].葛非、王先培、李春燕、吳建江、陳明江.科技進(jìn)步與對策.2000endprint