[发明专利]一种公路隧道光伏棚洞及其棚洞内亮度调节控制方法

权利要求书

1.一种棚洞内亮度调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，通过数据采集单元采集公路隧道光伏棚洞的外部亮度，通过数据处理单元对所述外部亮度进行归一化处理，获得外部亮度归一化时间序列；

步骤S2，通过数据分析单元对所述外部亮度归一化时间序列进行分析，获得所述公路隧道光伏棚洞的棚洞内亮度控制参量，将所述棚洞内亮度控制参量与预设棚洞内亮度控制参量进行比较，确定棚洞内亮度控制操作指令；

步骤S3，基于所述棚洞内亮度控制操作指令，通过执行控制单元，控制调节棚洞内照明灯亮度；

其中，所述外部亮度归一化时间序列包括棚洞前端外部亮度归一化时间序列Zn_F和棚洞末端外部亮度归一化时间序列Zn_B；

在所述步骤S2中，通过所述数据分析单元，将所述棚洞末端外部亮度归一化时间序列Zn_B的最新数值记为，采用公式（1）计算所述公路隧道光伏棚洞的棚洞前端亮度归一化时间序列Zn_F的加权系数，以及所述公路隧道光伏棚洞的棚洞末端外部亮度归一化时间序列Zn_B的加权系数，采用公式（2）计算所述公路隧道光伏棚洞的棚洞末端外部亮度归一化时间序列的下一时刻的数值，并将所述下一时刻的数值作为所述棚洞内亮度控制参量；

其中，表示神经网络函数，表示自循环系数，表示Zn_B的自相关系数。

2.根据权利要求1所述的棚洞内亮度调节控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11，在所述公路隧道光伏棚洞的棚洞前端和棚洞末端，分别设置亮度检测单元，将所述亮度检测单元分别与所述数据采集单元连接，并设定所述数据采集单元的采集间隔时长、采集周期；

步骤S12，通过所述数据采集单元，分别获取两个所述亮度检测单元在所述采集周期内采集的外部亮度数据集合，通过所述数据处理单元，对各所述采集周期内采集的外部灯光数据集合进行概率分布计算，分别获取各所述采集周期内采集的，棚洞前端外部亮度概率分布值，以及棚洞末端外部亮度概率分布值，并根据预设置信度，获取所述外部亮度数据集合的筛选后棚洞前端外部亮度数据集合，以及获取筛选后棚洞末端外部亮度数据集合；

步骤S13，通过数据处理单元，对所述筛选后棚洞前端外部亮度数据集合进行聚类运算，以获得所述筛选后棚洞前端外部亮度数据集合的第一聚类运算值，以及对所述筛选后棚洞末端外部亮度数据集合进行聚类运算，以获得筛选后棚洞末端外部亮度数据集合的第二聚类运算值，并将所述第一聚类运算值和第二聚类运算值中的均值进行比较，以获取其中均值最小的一组数据放入滑动时间窗口，计算各所述滑动时间窗口内数据的平均值为棚洞前端外亮度和棚洞末端外亮度；

步骤S14，通过数据处理单元将当前所述棚洞前端外部亮度构建为第一数据单元，获得棚洞前端亮度时间序列Z_F，以及将当前所述棚洞末端外部亮度构建为第二数据单元，获得棚洞末端亮度时间序列Z_B;

步骤S15，通过所述数据处理单元，根据预设归一化基准对所述棚洞前端亮度时间序列Z_F进行归一化处理，获得所述棚洞前端外部亮度归一化时间序列Zn_F，以及对所述棚洞末端亮度时间序列Z_B进行归一化处理，获取所述棚洞末端外部亮度归一化时间序列Zn_B。

3.根据权利要求2所述的棚洞内亮度调节控制方法，其特征在于，在所述步骤S14中，通过所述数据处理单元，采用公式（3）构建所述第一数据单元和第二数据单元；

其中，表示所述第一数据单元，表示第二数据单元，Ti表示当前时间，表示当前所述棚洞前端外亮度，表示当前所述棚洞末端外亮度，i表示当前滑动时间窗口编号；

并根据所述第一数据单元生成所述棚洞前端亮度时间序列，；

以及，根据所述第二数据单元生成所述棚洞末端亮度时间序列，，其中m表示所述滑动时间窗口的数量。

4.根据权利要求3所述的棚洞内亮度调节控制方法，其特征在于，在所述步骤S15中，所述预设归一化基准为当前时刻晴天的亮度值。