那鐸 張強(qiáng)禎

摘? 要：為解決高校乒乓球場(chǎng)館照明系統(tǒng)給運(yùn)動(dòng)者帶來的不適，本文將主要從照明系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)方面出發(fā)，給出合理的解決方案，例如減少燈光直射造成的刺眼、晃眼現(xiàn)象，為高校等基礎(chǔ)乒乓球場(chǎng)館給出一些可行性的建議，提升同學(xué)們的打球體驗(yàn)。該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)度較高，可以很簡(jiǎn)單的改變大學(xué)乒乓球館的照明系統(tǒng)問題，給廣大乒乓球愛好者提供更舒適的運(yùn)動(dòng)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng)? 光強(qiáng)? 節(jié)能

中圖分類號(hào)：G846? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2813（2019）06（b）-0239-02

乒乓球作為我國(guó)的國(guó)球，普及程度非常高。以華北電力大學(xué)乒乓球館為例，筆者發(fā)現(xiàn)乒乓球場(chǎng)館照明系統(tǒng)存在如燈光選取不恰當(dāng)、燈光亮度不合適、燈具分布不理想等相關(guān)問題，對(duì)此筆者采訪了部分在華北電力大學(xué)乒乓球館打乒乓球的同學(xué)，約75%的學(xué)生反饋在運(yùn)動(dòng)過程中由于不合適的照明系統(tǒng)使自己在運(yùn)動(dòng)中視覺不適，出現(xiàn)刺眼、晃眼等問題，甚至極大可能的影響自己的發(fā)揮。大學(xué)的乒乓球教學(xué)對(duì)于學(xué)生的興趣培養(yǎng)、身體鍛煉等具有重要意義，因此改善乒乓球場(chǎng)館配置是高校體育教學(xué)以及提升學(xué)生體育鍛煉幸福感的措施之一。此外，該場(chǎng)館照明系統(tǒng)仍然采用人工控制的方式，經(jīng)過長(zhǎng)期觀察，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)常存在著無人時(shí)亮燈的情況，所以存在著浪費(fèi)不必要能源的問題，如果可以采用一種智能的照明系統(tǒng)，取締長(zhǎng)明燈現(xiàn)象，將會(huì)極大地節(jié)約資源，一定程度上實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)性發(fā)展。

1? 智能照明系統(tǒng)模型構(gòu)建

1.1 模型構(gòu)建的可行性分析

目前大多高校的照明系統(tǒng)存在的問題有三個(gè)方面，第一個(gè)方面是還采用的傳統(tǒng)的人工控制開關(guān)方式，人工管理方式不是足夠方便，甚至?xí)霈F(xiàn)長(zhǎng)明燈的情況，例如中午下課后無人來拉閘，如果下午沒上課班級(jí)，就會(huì)一直亮燈到晚上關(guān)閉場(chǎng)館，導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)。第二個(gè)方面，高校場(chǎng)館光源亮度不可調(diào)節(jié)，因此當(dāng)室內(nèi)環(huán)境亮度變化時(shí)，燈光亮度卻一直維持不變，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)者來說肯定是一個(gè)問題，太亮或者過暗都是影響擊球水平的一個(gè)因素。第三個(gè)方面是不同的運(yùn)動(dòng)者對(duì)燈光亮度的需求不一樣，有的人對(duì)光線的強(qiáng)弱不敏感，因此喜歡亮一點(diǎn)，另一部分運(yùn)動(dòng)者可能會(huì)在同等條件下感覺視覺不適，出現(xiàn)眩目等情況;因此實(shí)現(xiàn)燈光因人而異和運(yùn)動(dòng)者自己調(diào)節(jié)是一個(gè)人性化的設(shè)計(jì)方案。本文設(shè)計(jì)構(gòu)想的這一款智能照明系統(tǒng)，擬實(shí)現(xiàn)通過環(huán)境的亮度和用戶的實(shí)際要求參數(shù)實(shí)現(xiàn)燈光舒適度智能調(diào)節(jié)，以及避免人少燈過亮，人走燈未關(guān)的浪費(fèi)資源的情況，能有效地解決以上普通照明設(shè)備所存在的問題，具有可行性。

1.2 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)

（1）傳感器：即圖象傳感器和光照強(qiáng)度傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)乒乓球桌前是否有人運(yùn)動(dòng)、光照強(qiáng)度的變化，并將所測(cè)的參數(shù)傳送到信息處理器。

（2）智能移動(dòng)端：即手機(jī)APP，現(xiàn)擬設(shè)計(jì)一款安卓系統(tǒng)APP，運(yùn)動(dòng)者通過APP向信息處理器傳送結(jié)合自身情況而選擇的更適合于自己眼部的光照強(qiáng)度參數(shù)，例如：運(yùn)動(dòng)者是更偏向于不太亮的環(huán)境下運(yùn)動(dòng)，那么他可以通過APP選擇光線較暗的命令，傳送給處理器，則處理器控制智能照明系統(tǒng)終端，實(shí)現(xiàn)人性化的自我需求調(diào)節(jié)。

（3）信息處理器：通過傳感器或者移動(dòng)端傳輸過來的信息，處理器進(jìn)行信息識(shí)別，對(duì)不同信息生成相關(guān)的指令信號(hào)，隨即傳輸給照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)相關(guān)指令的智能調(diào)控。

（4）智能終端：執(zhí)行指令，通過調(diào)節(jié)硅的導(dǎo)通角和控制開關(guān)的通斷等方式實(shí)現(xiàn)燈光舒適度的調(diào)節(jié)和能源的節(jié)約。

2? 擬解決的關(guān)鍵問題

2.1 實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備智能化開關(guān)

該模塊由圖象傳感器人數(shù)監(jiān)測(cè)后，處理器傳輸開關(guān)通或斷的信號(hào)，然后照明系統(tǒng)端實(shí)行通斷信號(hào)的實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)隨人數(shù)變化的照明燈開關(guān)機(jī)制。圖象傳感器主要任務(wù)是對(duì)場(chǎng)館內(nèi)即時(shí)的活動(dòng)人數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，可在場(chǎng)館內(nèi)每2個(gè)乒乓球臺(tái)安裝一個(gè)圖象傳感器，對(duì)每一個(gè)區(qū)域?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)人數(shù)。若無人活動(dòng)時(shí)向處理器傳輸關(guān)閉該區(qū)域照明燈的信號(hào)，后通過智能終端控制照明設(shè)備斷電;有人運(yùn)動(dòng)時(shí)則保持開關(guān)閉合的信號(hào)傳輸機(jī)制，保證場(chǎng)館內(nèi)有人運(yùn)動(dòng)區(qū)域的照明。

2.2 實(shí)現(xiàn)燈光亮度舒適性的智能調(diào)節(jié)

該環(huán)節(jié)主要通過光照強(qiáng)度傳感器率先發(fā)射信號(hào)，結(jié)合場(chǎng)館內(nèi)環(huán)境光強(qiáng)參數(shù)進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)。光強(qiáng)傳感器對(duì)環(huán)境光強(qiáng)作出感應(yīng)，結(jié)合技術(shù)人員事先設(shè)定好的環(huán)境光強(qiáng)和照明燈亮度對(duì)應(yīng)規(guī)則，當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)處于某一值時(shí)，傳感器隔一段時(shí)間進(jìn)行一次信號(hào)傳輸，相應(yīng)的照明燈亮度調(diào)節(jié)信號(hào)將傳輸給處理器，處理器經(jīng)過信號(hào)分析，發(fā)布控制照明系統(tǒng)調(diào)節(jié)亮度的指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境光強(qiáng)變化而改變照明燈亮度的智能調(diào)節(jié)機(jī)制。環(huán)境光強(qiáng)增大時(shí)，則對(duì)應(yīng)照明亮度低的信號(hào)，按此形成對(duì)照表，進(jìn)行相應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。但是智能調(diào)節(jié)幅度不能過大、次數(shù)不能過于頻繁，例如可以設(shè)定每隔一小時(shí)進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，若是場(chǎng)館環(huán)境亮度因天氣或者人為等原因變化較大時(shí)不能讓場(chǎng)館內(nèi)照明燈光大幅改變，因此要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)嚴(yán)格控制較為穩(wěn)定的調(diào)節(jié)機(jī)制。

2.3 實(shí)現(xiàn)燈光強(qiáng)度的客戶端調(diào)節(jié)機(jī)制

燈光的人為調(diào)節(jié)需要配套移動(dòng)設(shè)備的APP系統(tǒng)使用，進(jìn)入場(chǎng)館的運(yùn)動(dòng)者要安裝和場(chǎng)館照明系統(tǒng)配套的移動(dòng)手機(jī)端APP，在運(yùn)動(dòng)者連接登錄后，移動(dòng)APP則和場(chǎng)館內(nèi)管理服務(wù)器系統(tǒng)連接。用戶選擇自己的光照強(qiáng)度需求后，APP將發(fā)送給管理服務(wù)器系統(tǒng)，服務(wù)器系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后將對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳輸給處理器，之后通過處理器的指令對(duì)用戶指定的乒乓球臺(tái)進(jìn)行光強(qiáng)需求的調(diào)控。此過程需要在服務(wù)器的通信基礎(chǔ)上滿足運(yùn)動(dòng)者本身的需求，以數(shù)字化APP技術(shù)、智能調(diào)光器等智能產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)智能硬件和服務(wù)器、APP與服務(wù)器之間的穩(wěn)定連接，實(shí)現(xiàn)了APP對(duì)與智能照明設(shè)備的即時(shí)控制和狀態(tài)查詢，達(dá)到了人性化的要求、滿足了因人而異的需求。

3? 改善高校乒乓球場(chǎng)館照明系統(tǒng)的意義

3.1 提升高校乒乓球教學(xué)的質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的普及，對(duì)于高校乒乓球教學(xué)具有極強(qiáng)的助力作用。乒乓球運(yùn)動(dòng)在國(guó)人眼中是大眾喜愛、全民鍛煉的最受歡迎的羨慕。作為國(guó)球，我們的高校教學(xué)設(shè)施只有達(dá)到群眾滿意的程度，才能在基層提高乒乓球水平，保證廣大學(xué)子對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)的熱愛。智能照明系統(tǒng)的出現(xiàn)提升了照明水平，更加智能化、人性化的場(chǎng)館減少了乒乓球教學(xué)中外界因素的干擾，給學(xué)生和教師提供了更加舒適的照明環(huán)境。

3.2 增加學(xué)生乒乓球運(yùn)動(dòng)的幸福感

智能照明系統(tǒng)給運(yùn)動(dòng)者減少了運(yùn)動(dòng)環(huán)境帶來的影響因素，有效地避免了光線過強(qiáng)或者過弱帶來的影響、提供了更加便捷的自己調(diào)節(jié)光強(qiáng)機(jī)制、實(shí)現(xiàn)了因環(huán)境而調(diào)節(jié)的智能系統(tǒng)，達(dá)到了人性化和智能化的要求，滿足了運(yùn)動(dòng)者自我的需求，改變了傳統(tǒng)照明系統(tǒng)陳舊的方式，能給運(yùn)動(dòng)者帶來很多的便利，極大程度上提升了運(yùn)動(dòng)者的舒適感，能一定程度上增加學(xué)生在乒乓球運(yùn)動(dòng)中的幸福感。

4? 結(jié)語

智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)一步提升乒乓球場(chǎng)館的智能化、現(xiàn)代化水平具有重要意義，其可以通過對(duì)環(huán)境光強(qiáng)的采集以及用戶自身的需求指令，依賴計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備分析、處理各種信號(hào)，完成控制場(chǎng)館照明系統(tǒng)的任務(wù);并且在達(dá)到智能照明的要求之外，還做到了節(jié)能環(huán)保，減少了電力資源的浪費(fèi)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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