本發(fā)明涉及l(fā)ed洗墻燈節(jié)能控制領(lǐng)域,具體是涉及一種內(nèi)置驅(qū)動的led洗墻燈的節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、led洗墻燈的作用是通過燈光讓墻面像水洗過一樣,主要用于建筑裝飾照明、綠化景觀照明、氣氛照明和勾勒大型建筑輪廓等,在遇到下雨、下雪或高壓、高濕環(huán)境的時候,隨著led洗墻燈的關(guān)閉,會使led洗墻燈體內(nèi)的氣溫會急劇下降,由于熱脹冷縮的原因,導(dǎo)致燈殼內(nèi)部的壓力快速變小,甚至產(chǎn)生局部的真空。這時,外界的空氣或濕氣由于燈殼內(nèi)外壓差的原因,使得燈殼內(nèi)部會悄悄地混入少量的空氣或濕氣,并凝結(jié)成水汽,一旦密封的燈體內(nèi)產(chǎn)生水汽,就不容易被排出來。隨著水汽的積累會在燈體內(nèi)腐蝕電子元器件和影響光照強度,嚴重影響led洗墻燈的壽命和使用功率,從而產(chǎn)生“光弱”現(xiàn)象,因此,減少led洗墻燈的“光弱”現(xiàn)象,提高led洗墻燈的壽命和減少能源損耗是非常有必要的。
2、現(xiàn)有的led洗墻燈減少“光弱”現(xiàn)象技術(shù)主要集中在對硬件裝置的設(shè)計,是從硬件層面增加led洗墻燈的密封性和平衡壓差,從而實現(xiàn)減少led洗墻燈的“光弱”現(xiàn)象,但這種方式對led洗墻燈的密封性較高,隨著時間的推移和復(fù)雜環(huán)境的腐蝕,led洗墻燈的密封性會逐漸變差,使得led洗墻燈的壽命變短,其次,硬件層面的led洗墻燈平衡壓差方式,對led洗墻燈內(nèi)部壓差平衡難以保持精確地控制,不穩(wěn)定的內(nèi)部壓差容易導(dǎo)致led洗墻燈的燈殼損耗,長期的復(fù)雜環(huán)境也會使得led洗墻燈的壽命變短,產(chǎn)生“光弱”現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,提供一種內(nèi)置驅(qū)動的led洗墻燈的節(jié)能控制系統(tǒng),本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的但這種方式對led洗墻燈的密封性較高,隨著時間的推移和復(fù)雜環(huán)境的腐蝕,led洗墻燈的密封性會逐漸變差,使得led洗墻燈的壽命變短,其次,硬件層面的led洗墻燈平衡壓差方式,對led洗墻燈內(nèi)部壓差平衡難以保持精確地控制,不穩(wěn)定的內(nèi)部壓差容易導(dǎo)致led洗墻燈的燈殼損耗,長期的復(fù)雜環(huán)境也會使得led洗墻燈的壽命變短,產(chǎn)生“光弱”現(xiàn)象問題。
2、為達到以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
3、一種內(nèi)置驅(qū)動的led洗墻燈的節(jié)能控制系統(tǒng),包括:
4、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備,所述環(huán)境監(jiān)測設(shè)備安裝在led洗墻燈的外部,所述環(huán)境監(jiān)測設(shè)備用于監(jiān)測led洗墻燈外部環(huán)境的數(shù)據(jù);
5、數(shù)據(jù)采集模塊,所述數(shù)據(jù)采集模塊用于接收和記錄環(huán)境監(jiān)測設(shè)備在led洗墻燈外部的監(jiān)測數(shù)據(jù);
6、數(shù)據(jù)處理模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊用于基于一階卡爾曼濾波算法,對接收到的led洗墻燈外部環(huán)境數(shù)據(jù)進行平滑和去噪處理;
7、“光弱”檢測模塊,所述“光弱”檢測模塊用于基于機器學(xué)習(xí)算法模型,判斷和預(yù)測led洗墻燈內(nèi)部是否會產(chǎn)生“光弱”問題;
8、內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備,所述內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備用于平衡led洗墻燈的內(nèi)部壓差,避免“光弱”問題的產(chǎn)生。
9、優(yōu)選的,所述接收和記錄環(huán)境監(jiān)測設(shè)備在led洗墻燈外部的監(jiān)測數(shù)據(jù)具體包括:
10、根據(jù)監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)和通信協(xié)議類型,設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)包格式;
11、設(shè)置內(nèi)置驅(qū)動芯片,用于接收和記錄環(huán)境監(jiān)測設(shè)備在led洗墻燈外部的監(jiān)測數(shù)據(jù);
12、通過數(shù)據(jù)顯示裝置,實時顯示接收到的led洗墻燈外部的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
13、優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)處理模塊具體包括:
14、噪聲方差確定單元,所述噪聲方差確定單元用于根據(jù)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的產(chǎn)品說明,確定監(jiān)測數(shù)據(jù)的過程噪聲協(xié)方差q和測量噪聲協(xié)方差r;
15、數(shù)據(jù)更新單元,所述數(shù)據(jù)更新單元用于根據(jù)t-1時刻環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)測第t時刻的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),計算第t-1時刻預(yù)計偏差值和卡爾曼增益的值;根據(jù)預(yù)計偏差值和卡爾曼增益的值,計算第t時刻預(yù)計偏差的更新值;根據(jù)卡爾曼增益的值,結(jié)合第t時刻的觀測值,得到第t時刻的狀態(tài)估計值;
16、模型建立單元,所述模型建立單元用于根據(jù)第t時刻預(yù)計偏差的更新值和第t時刻的狀態(tài)估計值,按照以下步驟對下一個時刻的觀測數(shù)據(jù)進行更新和處理,完成對一階卡爾曼濾波算法模型的建立;
17、數(shù)據(jù)濾波單元,所述數(shù)據(jù)濾波單元用于基于更新后的一階卡爾曼算法模型,對實時接收的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行平滑和去噪處理。
18、優(yōu)選的,所述計算第t-1時刻預(yù)計偏差值和卡爾曼增益的值表達式為:
19、
20、式中,p(t|t-1)為第t-1時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)計偏差值,p(t-1)為第t-1時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)偏差值,q為監(jiān)測數(shù)據(jù)的過程噪聲協(xié)方差,k為第t-1時刻卡爾曼增益的值,r為測量噪聲協(xié)方差;
21、所述第t時刻預(yù)計偏差的更新值表達式為:
22、p(t)=(1-k)p(t|t-1)
23、式中,p(t)為第t時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)計偏差的更新值;
24、所述得到第t時刻的狀態(tài)估計值表達式為:
25、x(t)=x(t-1)+k[y-x(t-1)]
26、式中,x(t)為第t時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)估計值,x(t-1)為第t-1時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)值,y為第t時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)的觀測值。
27、優(yōu)選的,所述“光弱”檢測模塊具體包括:
28、數(shù)據(jù)標準化單元,所述數(shù)據(jù)標準化單元用于對平滑和去噪處理后的數(shù)據(jù)進行標準化處理,并基于大數(shù)據(jù)分析將“光弱”等級進行數(shù)字化代替;
29、數(shù)據(jù)獲取單元,所述數(shù)據(jù)獲取單元用于開展“光弱”模擬實驗,基于大數(shù)據(jù)獲取環(huán)境因素與“光弱”等級的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù);
30、樣本建立單元,所述樣本建立單元用于根據(jù)獲得的環(huán)境因素與“光弱”等級的實驗數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),建立判斷“光弱”等級的訓(xùn)練集和測試集;
31、線性關(guān)系單元,所述線性關(guān)系單元用于基于影響因素和“光弱”,建立判斷“光弱”等級的線性回歸表達式;
32、“光弱”判斷單元,所述“光弱”判斷單元用于基于最小二乘法,建立判斷“光弱”等級的機器學(xué)習(xí)模型,判斷和預(yù)測led洗墻燈內(nèi)部是否會產(chǎn)生“光弱”問題。
33、優(yōu)選的,所述判斷“光弱”等級的線性回歸表達式為:
34、y(x)=θ0+θ1x1+θ2x2+θ3x3
35、式中,y(x)為led洗墻燈內(nèi)部產(chǎn)生“光弱”等級的計算值,θ0為平衡常數(shù)項,x1為影響“光弱”等級的溫度因素,x2為影響“光弱”等級的濕度因素,x3為影響“光弱”等級的氣壓因素,θ1為影響“光弱”等級溫度因素的參數(shù),θ2為影響“光弱”等級濕度因素的參數(shù),θ3為影響“光弱”等級氣壓因素的參數(shù);
36、所述最小二乘法表達式為:
37、
38、式中,y為led洗墻燈內(nèi)部產(chǎn)生“光弱”等級計算值與實際值誤差平方的求和值,m為判斷“光弱”等級訓(xùn)練集的樣本組個數(shù),y(xi)為第i組訓(xùn)練集數(shù)據(jù)的“光弱”等級的計算值,yi為第i組訓(xùn)練集數(shù)據(jù)的“光弱”等級的實際值。
39、優(yōu)選的,所述內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備用于平衡led洗墻燈的內(nèi)部壓差,避免“光弱”問題的產(chǎn)生具體包括:
40、基于大數(shù)據(jù)分析獲得“光弱”等級對led洗墻燈的能源損耗,設(shè)置節(jié)能等級區(qū)間[0-a];
41、基于“光弱”檢測的判斷和預(yù)測結(jié)果,判斷“光弱”檢測是否超過節(jié)能等級區(qū)間,若是,則表示現(xiàn)“光弱”等級維持預(yù)期的亮度需要更多的能源,需要進行調(diào)控,若否,則表示led洗墻燈運行正常;
42、根據(jù)“光弱”檢測的判斷和預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生的脈沖信號,控制內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備平衡led洗墻燈的內(nèi)部壓差;
43、所述內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備是一種通過釋放和吸收干燥性氣體的可控氣量設(shè)備,通過對led洗墻燈內(nèi)部的進氣和放氣來平衡led洗墻燈的內(nèi)部壓差。
44、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
45、相較于現(xiàn)有的led洗墻燈從硬件層面增加led洗墻燈的密封性和平衡壓差的方法來減少“光弱”現(xiàn)象的技術(shù)方式,本方案通過設(shè)置環(huán)境監(jiān)測設(shè)備對led洗墻燈外部環(huán)境進行監(jiān)測,并利用一階卡爾曼濾波算法模型對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行平滑和去噪處理,保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性,從而保證后續(xù)的機器學(xué)習(xí)算法模型能夠準確判斷和預(yù)測led洗墻燈內(nèi)部是否會產(chǎn)生“光弱”問題,最后,通過機器學(xué)習(xí)算法模型的判斷結(jié)果產(chǎn)生的脈沖信號,控制內(nèi)部穩(wěn)壓設(shè)備對led洗墻燈內(nèi)部壓差進行平衡處理,從而實現(xiàn)對led洗墻燈內(nèi)部壓差進行精準的自動控制和調(diào)節(jié),減少“光弱”現(xiàn)象的產(chǎn)生和提高led洗墻燈的使用壽命,同時,增強led洗墻燈對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力。