[发明专利]基于混合照明的开放式办公室照明系统

摘要

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。

主权项

1.基于混合照明的开放式办公室照明系统，其包括用户接口单元、光色传感单元、位置识别单元、用户身份识别单元、可调光灯组和服务器，以及与所述用户接口单元、光色传感单元、位置识别单元、用户身份识别单元、可调光灯组和服务器均相连的控制单元，所述用户接口单元包括总开关、显示屏和操作面板，用来键入参数和发起操作，所述光色传感单元包括两个分别位于窗户内、外侧的固定光色检测模块、以及对应于办公位及过道的室内光色检测模块，所述光色检测模块用来检测自然光的光强与色温、及各光照测试点的照度、色温等光色参数，所述位置识别单元用来检测开放式办公室用户的在位信息，所述用户身份识别单元用来对开放式办公室用户进行身份识别，所述可调光灯组包括包括多个可调光顶灯、以及对应于办公室用户个数的可调光台灯，所述顶灯及台灯均采用LED串作为光源、且各LED串都具有在色温、颜色之中至少一种光性质可调且亮度可调的特性，所述控制单元又包括输入模块、光色处理模块、照明优化处理模块、调光模块、输出模块和存储模块，且控制单元被配置为：输入模块从系统的光色传感单元、位置识别单元分别获取开放式办公室多个光照测试点的色温与照度信号、每个办公位的人员在位信号，基于各测试点的检测信号，光色处理模块计算获取办公室各预设区域的照度梯度值及照度均匀度值，离线状态下，通过用户接口单元及用户身份识别单元，接受办公室用户的注册，并将用户注册表保存在存储模块中，所述用户注册表包括用户识别号、用户身份识别特征、办公位置号；纯自然光环境中，在不同窗帘开度下通过对所述窗户外侧固定光色检测模块、室内光色检测模块的传感信号标定，获取光强映射表并保存在存储模块中，对每一个经注册的用户，通过用户接口单元，输入一个光色评分表并将其保存在存储模块中，所述光色评分表的每条记录中，包括办公时间段、色温、照度、评分值，无自然光环境下，调光模块通过改变办公室内可调光顶灯、可调光台灯的各LED串的驱动电流值，并记录其对应的各LED串组合发光照明时各光照测试点的色温值、照度值，来获得各LED串的调光照明分布表，并将所述光色评分表保存在存储模块中，根据过道照明特点，定义过道照度、照度均匀度及照度梯度的评分函数并将其保存在存储模块中，在线控制时，处理模块基于窗帘开度及窗户外侧固定光色检测模块的检测信号获取各测试点处当前自然光的光色参数，并根据当前时间、以及通过位置识别单元检测到的用户在位信息，基于所述调光照明分布表、各办公位用户的光色评分表，通过多目标优化算法，第一阶段，基于过道照度评分函数，针对所有用户不在位、且与在位用户共享同一过道的办公位，将所述办公位相邻的过道上的第一类过道光照测试点的期望照度区间即评分最高的照度区间设置为办公室桌面推荐照度的1/3至1/2，基于所述第一类过道光照测试点的照度、可调光顶灯的功耗、所有过道的照度均匀度、各列过道间照度梯度等4个评分指标，对可调光顶灯各LED串驱动电流组合进行寻优，其中，寻优过程中对各LED串驱动电流组合的评分基于所述驱动电流组合对应出光及当前自然光混光照明的总光照，第二阶段，针对办公室所有在位用户，扣除已寻优可调光顶灯出光和自然光后，基于所有在位用户的用户总评分、可调光台灯的功耗等2个评分指标，对各可调光台灯的LED串驱动电流组合进行寻优，照明优化处理模块将寻优结果经调光模块和输出模块传送给对应LED串的驱动器，执行调光控制。