[发明专利]适用于不规则区域的智能照明系统

说明书

本发明公开了适用于不规则区域的智能照明系统，包括灯杆、LED灯珠阵列、安装板、主控模块、灯罩；LED灯珠阵列固定安装在安装板上，灯罩罩在LED灯珠阵列外，安装板安装在灯杆上，主控模块用于调节安装板的旋转角度；并通过建立极坐标系、照明区域的划分、分区域的光通量获得总的光通量；再通过对比不同角度的光通量来确定合适的照明角度。本发明通过多组LED灯珠阵列对辐射区域进行自适应照明，降低电力消耗的同时减少光污染，并且提高了人机体验。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及适用于不规则区域的智能照明系统。

背景技术

目前，随着社会的进步以及科技的发展，智能化的节能产品以其较高的人机交互体验与节能理念，越来越成为当下社会所倡导的生活方式。街道照明系统一直是电力使用方面较为重要的一部分，现有的街道照明只是采用单一的光源配合透镜实现辐射范围的控制，并且路灯的亮度都是设定好的，并不能针对环境进行调节，浪费人力电力的同时，不能给人以较高的照明体验。此外，当前街道照明由于其自身的限制，容易对周围环境造成光污染，并不能给人以较高的光照体验，街道照明仍旧面临着一些挑战。

发明内容

本发明的目的是提供适用于不规则区域的智能照明系统，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：

适用于不规则区域的智能照明系统，包括灯杆、LED灯珠阵列、安装板、主控模块、灯罩；LED灯珠阵列固定安装在安装板上，灯罩罩在LED灯珠阵列外，安装板安装在灯杆上，主控模块用于调节安装板的旋转角度；

主控模块的调节过程如下：

S1定义所需照明的目标区域：

S11在目标区域内以灯杆与目标区域的交点为原点建立XY极坐标区域极坐标区域，灯杆所在的轴为Z轴；则目标区域任一点与Z轴上的灯杆之间的夹角αs；

S12设灯杆高度是H，灯杆原点到目标区域里任意一点的距离是D，X轴逆时针转动之后获得的与X轴的夹角为β，

S13则αs由βs、D、H共同决定，αs的最大值对应目标区域的LED灯珠阵列所散发出光线角度的最大值，即安装板所需要调节的角度；

S2将目标区域划为较小的子区域：

S21将目标区域划分为有限个子区域，获得子区域的极坐标，即目标子区域相对于X轴的极坐标偏移角度β以及所对应的LED灯珠阵列的所散发的光线角度α；

S22将每个子区域再次分为三个条带，以此方法，目标区域划分为30个扇区，3个条带，三个条带是基于β角度建立，因此定义三个条带的角度最大值依次γmax、γ2max、γ3max，每个子区域的α与β可以由公式(1)计算得出：

其中nf＝3，ns＝10,f是目标子区域条带长度，s是目标子区域域面积；

S3计算达到每个子区域规定的光照强度所需的LED灯珠阵列功率：目标子区域光通量微分方程：

由公式2计算可得dAsf，可以得到LED灯珠阵列发出光的立体角度(即LED灯珠阵列到地面扇区角度)微分方程dSAsf：

S4结合整体目标区域的光通量密度以及LED灯珠阵列的角度倾斜可以计算出整个区域所需的光通量：其中Φ光通量密度

S41由于LED灯珠阵列具有三种效率：发光效率ηA、电子驱动效率ηB、灯罩损耗效率ηC，可以将公式(4)进一步计算目标子区域的功率dP(β)：其中P为角功率密度；

S5整个区域照明所需总功率为：