[发明专利]基于混合照明的开放式办公室照明系统

说明书

本发明提供基于混合照明的开放式办公室照明系统与控制方法，系统包括用户接口单元、光色传感单元、控制单元和顶灯与台灯组成的可调光灯组。离线建立调光照明分布模型、光色评分模型等评价标准，以及用户注册表；在线控制中当预设条件满足时，根据当前自然光条件和评价标准在进行照明优化时，先基于能耗、过道照度、照度均匀度及梯度等指标对可调光顶灯参数进行寻优，然后基于办公室在位用户的评分及能耗指标对可调光台灯参数进行寻优，寻优结果被发送给驱动器以调节灯组出光，实现开放式办公室的综合优化照明。本发明在考虑用户照明偏好的同时还能兼顾整体空间的舒适性，且能根据日光动态调整光照，为办公室营造舒适、节能、个性化的照明环境。

技术领域

本发明专利属于智能照明领域，具体涉及基于混合照明的开放式办公室照明系统与控制方法。

背景技术

在办公楼中，员工的效率和成功在很大程度上取决于沟通。在开放式办公室中执行的大多数活动包括需要计算机处理的任务。对于计算机工作场所，必须确保眼睛在屏幕，工作材料和周围环境之间不断来回切换的压力保持在最低限度，并且应避免对剧烈反差调节和适应的需要。因此，开放式办公室中避免光的直射和反射眩光很重要。反射眩光是由明亮的表面如窗户或灯具在屏幕上反射而产生的，因此，这些办公室应优化办公位相对于窗户的布置，并由窗帘或百叶窗遮挡，以避免眩光。

在开放式办公室中，对于员工来说，除了防眩光这种基本要求，更需要良好的照明。良好的办公照明将直接影响到员工的工作效率。

办公室采光一般有照明光和自然光两种，一天里随着时间的变化，太阳光也会不断变化，因此，从外部来的自然光线差别很大。现代开放式办公室往往具有长排窗户、相当大的房间深度，对于办公室内侧的大多数办公位，自然光线不足，很多区域必须主要通过人工照明来提供光线。

随着电气技术和电光源技术的发展，室内的工作环境越来越脱离使用天然光了。这种采用人工光源照明的趋势致使我们偏离了本身已有的以24小时为周期的自然生物钟，并且由于这种现象已经深刻地融入到我们的日常生活中，使得我们忘记了以前每天的生活循环方式。办公室人员如果每天接触自然光的时间太少，且长时间的暴露于人工灯光下会抑制褪黑激素的分泌，并改变生理节奏，严重的还可能会影响身体神经系统信息的传递。因此，在很多采用节能照明系统的写字楼办公，其照度水平并不能给生理节奏系统提供足够的刺激，人们很容易觉得疲惫，浮躁，精神压抑。而在冬季的那几个月里，人们接触日光的机会更少，容易引发季节情绪躁动。

视觉是所有五种感官中最重要的，所以确保工作场所充足合理的照明显得特别重要。并且，在现代的工作空间中，我们需要的不仅仅是适合工作场所任务的适量光线，我们还需要一连串的符合日照规律、及人体节律特点的照明刺激。一般办公室里，七成以上的人每天坐在电脑前超过6小时，而最常出现的身体不适症状就是眼睛疲劳。

在传统的恒亮度的照明控制模式下，如果设定的目标亮度不足，不能提供足够的照度，则容易引起视疲劳甚至引起近视的发生。而且，疲劳度与灯光色温也有关系。低色温的照明设备，容易令人觉得累。很多人有这种经验：读书时使用暖黄色台灯，昏昏欲睡。其实，灯光越接近自然光越好，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。在照明变化方面，动态改变的光色环境相比一成不变的照明更符合人体节律的要求，能提高用户的感受。

照明环境光线越接近自然光越好，人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境与氛围。氛围的营造，还依赖于色温、照度的配合。日光从晨间到正午不断变亮同时色温也逐步由较低色温的暖色到较高色温的冷色，而正午之后又相反变化。对色温而言，色温数值越高，光越偏向蓝色，会营造较冷静的氛围；色温越低，越偏近烛光的黄红色，较舒缓情绪。高色温会创造一种洁净、清醒、活泼、略带紧张的气氛、而低色温的暧色光和光线柔和的照明则会促成一种放松的气氛，会构成宁静、安逸、洁净、温馨舒适的生活氛围。根据统计与研究发现，如果色温、照度配合不合理，则会破坏舒适的氛围，如在低色温下，若照度太高，会使人觉得闷热；而在较高色温下，如果照度太低，则人会感觉到冷清。为此，在照明优化中，应考虑办公室总体照明环境中色温与照度的合理配合。