图书馆照明灯的设计
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书灯的创意理念和设计构想书灯是一种集阅读和照明功能于一体的灯具,其创意理念是将传统灯具的照明功能与书籍的知识传播功能相结合,通过灯光照亮书籍的同时,也提供了一个舒适的阅读环境。
在设计构想上,书灯给人以简约、实用和美观的感觉。
首先,书灯的创意理念源于对阅读环境的追求。
阅读是一种重要的学习和娱乐方式,而阅读环境会直接影响到人们的阅读体验。
书灯从创意的角度出发,将灯具与书籍结合,希望通过照明的同时,为读者提供一个安静、温暖且专注的阅读环境。
这个创意理念体现了对阅读体验的关注和关怀。
其次,书灯在设计构想上追求简约、实用和美观。
在外观设计上,可以采用简约的线条和现代化的材质,增加产品的时尚感和观赏性。
灯具可以采用可调节的设计,以满足不同的阅读需求,比如调节亮度、色温、角度等。
同时,书灯还可以配备充电功能,便于移动使用,不受电源的限制。
这样的设计构想使得书灯能够适应不同场景和需求,给人们带来更大的便利性。
此外,书灯可以提供个性化的设计。
人们对于阅读的喜好和需求各不相同,因此书灯可以提供不同的款式和风格选择,满足不同人群的审美需求。
比如,可以提供多种颜色的灯光,以满足不同心情下的阅读体验;还可以联合图书出版商,推出特定主题的灯具,以吸引更多的读者。
这种个性化的设计构想,可以让书灯不仅仅是一种功能性的灯具,同时也成为一种时尚的艺术品。
最后,书灯的创意理念和设计构想,不仅能够提供阅读的便利和舒适性,更可以成为一个文化的象征。
书籍是知识的源泉,它们传递着人类的智慧和文化。
将灯具与书籍结合,不仅意味着对知识的尊重,也是对阅读文化的倡导。
书灯可以成为人们生活中的一部分,激发人们对阅读的兴趣和热爱,同时也传递着对知识与智慧的追求。
这种文化的象征性,使得书灯的创意理念更加有意义和价值。
综上所述,书灯的创意理念和设计构想体现了对阅读环境的追求,追求简约实用和美观,提供个性化的设计和成为文化象征的愿景。
这样的创意和设计,将使得书灯成为一种独特且有意义的灯具,为人们的阅读带来全新的体验。
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要在室内设计中,灯光的运用不仅是美化环境不可欠缺的物质条件,而且是人类视觉色彩、物体形状、空间的生理的需要。
光照可以构成空间,又能改变空间;既能美化空间,又能破坏空间。
光照在各种室内空间中不仅起到照明作用,同时也能为各个室内空间营造出不同的意境气氛和情调,在室内,人造灯光有着其独特的艺术感染力,并以此传达着特别的信息。
本文以休闲书吧室内光环境为主要研究对象,分析了休闲书吧空间光照明的作用,休闲书吧空间光照明设计的原则以及休闲书吧不同区域空间光环境设计的方法,希望本文的研究为休闲书吧室内空间光环境设计提供一定的借鉴意义。
关键词:休闲书吧;光环境;设计原则AbstractIn be being designed indoors, the use of the light is not only beautify the environment is lack of material conditions, and the human visual color, object shape, space, the physiological needs.Light can constitute a space, can change again space;Already can beautification space, can destroy a space again.The light shines in the various kinds of interior space lighting effect not only, but also for the interior space to create the artistic conception of different atmosphere and emotional appeal, indoors, artificial lighting has its unique artistic charm, and transmitting the special information.This article takes the leisure book indoor light environment as the main research object, analyzes the role of recreational book space lighting, book space lighting design and the principle of recreational book different regional spatial light environment design method, the hope that this article research space for leisure book indoor light environment design provides a certain reference significance.Key words:Leisure book; Light environment; Design principles一、休闲书吧室内空间中光照明的作用(一)满足使用要求现代休闲书吧读者使用空间主要由阅览区、藏书区、电脑使用区及室内交通空间等部分构成。
图书馆照明节能设计的探讨分析1 灯具的选择1.1光源选择(1)白炽灯白炽灯应用极为广泛。
它是第一代电光源的代表,属于热辐射光源,即利用钨丝被加热时白炽体高温辐射发光的原理制成的光源。
白炽灯的缺点是发热量大,发光效率低,使用寿命短等。
极大部分热辐射为红外线,发光效率约仅有11%,红外线、热能消耗分别占总能耗的69%、20%,平均寿命约为1000h.白炽灯的优点是光谱能量连续分布,显色性好,结构简单,体积小,无频闪效应,价格便宜,且造型多样,易于环境协调。
(2)金属卤化物灯金属卤化物灯具有光通量高,光效一般(90lm/W);显色指数Ra低(60);舒适性差。
(3)荧光灯荧光灯是第二代电光源的代表,属于气体放电光源,即利用汞蒸气放电时发出的紫外线激发管内壁的荧光粉而发光的光源。
但是,由于荧光灯工作的负阻特性,在使用时需配用镇流器件。
荧光灯的缺点是:不宜用于开关频繁的场合,低温环境启动困难,频闪效应明显等。
优点是:发光均匀,亮度适中,光色柔和,温度较低,发光效率和寿命远胜于白炽灯。
它广泛应用于进行精细工作、照度要求高或进行长时间紧张视力工作的场合。
因此,荧光灯是图书馆内照明的理想光源。
图1为符合人眼敏感度的对数调光曲线。
某书馆在采用荧光灯时,选用了目前世界上最先进的Panasonice-Hf系列高效荧光灯,功率为32W,光灯光通量为4700lm;显色指数Ra为84;色温为5000K;寿命为12000h。
新型e-Hf高效荧与e-Hf智能型电子镇流器的完美组合使用得光效高达104lm/W;工作频率约为4800kHz,无频闪;功率因数为0.98。
因此,该系列荧光灯能为图书馆营造出理想的照明环境。
e-Hf系列特点如下:(1)明亮亮度提高1.6倍,e-Hf高效荧光灯灯具与T8电感镇流器式灯具相比较,相同本体、消耗电量大体相同的情况下,光通量提高1.6倍,光效提高1.6倍。
(2)节能节省电力32%,e-Hf高效荧光灯具2灯与T8电感镇流器式灯具3灯相比较,照度、面积相同的条件下,节省电力32%,光源数量仅为原来的2/3,既节约了电能,同时也降低了因为更换灯管而产生的预算。
248文|董 雨浅析高校图书馆室内灯光设计摘要:照明设计是图书馆室内设计的重要组成内容之一,从简单照明到双光环境艺术照明设计创造了良好的空间氛围,加强了空间感和立体感。
照明设计应该基于两个大学图书馆阅读区,休闲区,茶水区、卫生间不一样的功能分区来进行区分设计,为创造了一个温暖舒适的大学图书馆环境。
本文介绍了照明设计在图书馆设计中的应用。
关键词:灯光设计;图书馆设计;照明设计;空间感光与我们的平时生活活动密切相关,光是图书馆空间环境中的一个重要因素。
他是视觉感知的中心。
在图书馆的空间设计中,在自然光下有一些限制。
人造光和自然光,人造光满足不同光环境的要求,以及照明灵活性,可变场景设计,光源和灯种的多样性等,与自然光相比具有不可替代的优势。
随着经济的发展和生活水平的提高,大学图书馆环境的要求越来越高。
在图书馆空间的光环境设计中,图书馆的照明有自己独特的地方,在大学图书馆的照明下,学校通常希望设计照明设计,并创造个性化的效果。
一、光的重要性由于时间的变化和季节的影响以及太阳的变化和交替的光的亮度的影响,光的性质是有限的,自然光的照明是有一定局限性的。
因此人造照明变得特别重要。
1、图书馆灯光照明的物理作用1)光源的分布为了满足空间功能,要发挥设计风格,加强图书馆环境的良好光照系统,图书馆应该满足光源3:5:1设计的黄金法则。
所谓的“5”是光强度最强的光线集中;'3'是给人们柔和的辅助灯光的感觉;'1'是提供光源的整个空间的最基本的照明。
3:5:1的组合使用,是非常值得借鉴与运用的。
发光源通常是主灯枝形吊灯类似灯具,也称为背景灯,它可以提高图书馆照明的一定亮度,为整个房间提供均匀的灯光,降低对比度空间光的明暗差异严重程度,避免眩光或者阴影。
光源是最低的,必须与其他光源一起使用。
根据环境设计学,界面关系应结合光环境的不同区域空间要求,选择适当的照明照度比较不同的图书馆室内空间,改变图书馆空间的一定程度和范围。
图书馆智能照明控制系统设计设计总说明| 本文以图书馆智能照明系统设计为例,对比了智能照明的国内外发展现状| 及未来发展趋势,介绍了智能照明及其控制系统的综合优势,提出以C-BUS总线为主的设计方法,通过对场景预设、照度计算、灯具选择等对图书馆智能照明控制系统进行设计,进一步说明了智能照明的综合优势。
本图书馆属于大型图书馆,是中空型建筑,分为四层,总面积11004. 4 m2。
各层的阅览室、自习室及书库的窗口位置设有照度传感器,门口安装红外移动传感器,各回路附近安装C-BUS专用的多键幵关,它们由弱电线连接在一起并| 接到调光器和继电器上,再由调光器和继电器控制所有回路,从而达到智能照明的目的。
关键词:智能照明;控制系统;C-BUSLibrary intelligent lighting system design DesignDescriptionIn this paper, case library intelligent lighting system design, comparing the development of intelligent lighting, domestic and international situation and future trends,describes the intelligent lighting control system and its comprehensive advantages,proposed C-BUS bus-based design method, Default on the scene, illumination calculations,lamp selection to design the library lighting intelligent lighting control system, further illustrates the comprehensive advantages of intelligent lighting.The library is a large library and it is a hollow type of construction,the total area ofl 1004.4 square meters,divided into four layers. Layers of the reading room,study room, and stacks with illumination sensors of the window position, door installation of infrared motion sensor, the loop near installation of the C-BUS dedicated multi-button switch,which connected by a weak line and received a dimmer And relays,and then dimmer and relay control of all circuits, so as to achieve the purpose of intelligent lightingKey words: intelligent lighting; Control System; C-BUS目录1雜 (1)2.图书馆照明的现状及发..................... 展22.1图书馆智能照明的意义 (2)2.2照明理念的变化 (2)2.3图书馆智能照明的国内外发展现状 (3)2.3.1国外智能照明的现状 (3)2.3.2国内智能照明的现状 (4)3.图书馆照明设计的基本方................. 法63.1图书馆智能照明设计的提出 (6)3.2图书馆的照度标准 (6)3. 2. 1阅览室的照度要求 (6)3. 2. 2书库的照度要求 (7)3................................................................................................ 2. 3其他地方照度要求 (7)3.3图书馆照明设计的基本方法 (8)3.3. 1灯具的选择 (8)3.3.3灯具安装高度的确定 (10)4图书馆智能照明系统设计 (11)4. 1传统照明控制方式 (11)4.2基于C-BUS技术的图书馆智能照明控制方式 (12)4.2. 1 C-BUS 原理 (13)4.2. 2 C-BUS 组成 (13)4.2.3 C-BUS在图书馆中的应用 (15)5...................................................................................................................................... 照度计算. (17)5.1照度计算的依据 (17)5.2照度计算 (17)6尉仑 (20)麵 (22)参考文献 (23)1绪论智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统,来实现对照明设备的智能化控制。
国内优秀的照明设计案例1. 上海外滩金融广场上海外滩金融广场是一个由多栋建筑组成的现代金融中心。
它采用了高效 LED 灯光系统,使整个建筑看起来更加现代、清晰和富有活力。
2. 北京国家图书馆北京国家图书馆门厅采用了大面积的玻璃幕墙,使整个建筑内外紧密联系在一起。
利用 LED 灯光和灯光控制系统,给人们带来了很好的阅读体验。
3. 上海金茂大厦上海金茂大厦是一座高层建筑,采用了 LED 灯光系统。
夜晚时分,这座大厦变成了一个美丽而出色的景观,给市中心带来了强烈的动感和艺术性。
4.北京左家庄中心小学北京左家庄中心小学是一个绿色、人性化的校园。
在建筑外观设计上,它采用了 LED 灯光系统和灯光控制系统,通过灯光的变化来表现校园的多样性和活力。
5. 上海市环境保护局大楼上海市环境保护局大楼是一座高效绿色建筑,采用了内光和微光灯光系统。
该系统不仅提高了建筑的能源利用率,还提供了光线较为柔和的光环境,很好地满足了工作人员的健康需求。
6. 北京香山革命纪念馆北京香山革命纪念馆是一处重要的历史纪念地,有着光影交错的展示方式。
在照明设计上,使用了先进的光学技术,通过光影变化来表现不同时期的历史背景和重要事件,给游客带来了强烈的视觉冲击。
7. 上海世博会鸟巢上海世博会鸟巢是展示世界文化多样性和中国传统文化的地标性建筑。
在照明设计上,采用了 LED 灯光系统和多样的灯光控制方式,将其点亮成精美的夜间景观,给游客带来了难忘的视觉体验。
8. 广州塔广州塔是一座百年建筑,是广州的标志性景观之一。
在照明设计上,采用了一系列灯光系统和多种灯光变化方式,灯光的渐变和变换表现了塔内外的美丽和时尚气息,丰富了城市夜景。
10. 深圳欢乐谷深圳欢乐谷是一个兼具娱乐和科技性质的主题公园。
在照明设计方面,采用了 LED 灯光、光电控制系统和光影艺术,营造了充满气氛,富有欢乐、热情和惊喜的游乐场所。
图书馆照明设计探讨摘要:本文阐述了图书馆照明的标准和要求;通过比较各光源优缺点,选用适合图书馆用光源;结合实例介绍智能化照明系统在图书馆照明控制的应用。
关键词:图书馆;绿色照明;照明标准;环境要求;灯具布置;智能照明控制0引言图书馆是保存和传播人类文明成果的重要场所, 图书能够陶冶人们文化情操,拓宽知识面,提高全面素质。
舒适的照明环境对人的视觉健康非常重要,会把读者留在图书馆的时间更长,从而有效提高图书馆的利用率。
此外,图书馆属于照明时间长且照明场所多的建筑,其照明用电量约占整个建筑用电量的40%。
因此探讨图书馆照明设计对提升阅读环境和节约能源有着积极的意义。
1图书馆照明标准图书馆的核心功能就是阅读和查询藏书等,为达到高质量照明和舒适的环境,需满足《图书馆建筑设计规范》JGJ 38-2015和《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中有关标准值的规定(见表1)表1:图书馆建筑照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值(lx)UGRU0R a普通阅览室、开放式0.75m水平300190.80阅览室、少年儿童阅览室面60多媒体阅览室0.75m水平面300190.6080老年阅览室0.75m水平面500190.6080珍善本、舆图阅览室0.75m水平面500190.6080门厅、陈列室、目录厅(室)、出纳厅0.75m水平面300190.6080书架、书库0.25m水平面50-0.4080工作间0.75m水平面300190.6080从表格里看,舒适的照明环境需满足四个指标,即照度(lx)、统一眩光值(UGR)、照度均匀度(U0)和显色指数(Ra)。
(1)照度:照射在单位面积上的光通量,计量单位是勒克斯(lx)。
照度与被照物的材质、色彩无关,不依赖于人眼的视觉感受,便于作为设计考量和测量。
需要注意的是书架、书库的照度值的参考平面及其高度是0.25m的水平面,即书架的底部距离地面的距离,保证放在最底面的书达到查询书籍的照度需求;其他区域为保证在书桌面的照度标准值。
图书馆供配电、照明设计要点发表时间:2018-01-12T15:48:49.073Z 来源:《防护工程》2017年第24期作者:宋智宏[导读] 图书馆属于我国应用范围较广的公共建筑之一,它是具有服务性质的公共场所,更是承载中国历史的重要文化基地。
天水建筑设计院甘肃天水 741000摘要:图书馆属于我国应用范围较广的公共建筑之一,它是具有服务性质的公共场所,更是承载中国历史的重要文化基地。
本文总结了现代大型图书馆供配电、照明设计要点,并对设计要点进行分析,以期为设计人员提供参考。
关键词:图书馆;负荷等级;功率因数补偿;谐波抑制;照明控制项目简介:本工程为天水市文化旅游投资发展有限责任公司建设的天水市图书馆新馆,藏书量超过100万册。
建筑类型为一类高层公共建筑,总建筑面积:20013.89m2,建筑高度50.35m,建筑层数:地下一层,地上一~十一层,裙楼一层,主要功能:-1F为地下停车库及设备用房,Ⅲ类中型车库(总建筑面积4101.5 m2,总停车92辆)。
1F为商业、学术报告厅、展厅、办公、阅览室,2F~5F为阅览室、办公室,6F网络机房、公共电子阅览室、信息化办公室,7F为书库,8F、9F为办公室,10F、11F为书库,设计使用年限:50年,耐火等级:一级,抗震设防烈度:8度(0.3g),建筑结构选型:主体钢筋砼剪力墙结构,裙房钢筋砼框架结构。
1.供配电系统设计1.1电源本工程主供电源由城市电网引来一路10KV电源至图书馆地下一层变配电室供电,备供电源由地下室柴油发电机组提供。
1.2负荷等级根据《图书馆建筑设计规范》(JGJ38-2015)8.3.1规定藏书量超过100万册的图书馆的安防系统、图书检索用计算机系统用电应为一级负荷中特别重要的负荷,其他用电负荷不应低于二级负荷。
生活泵、客梯、弱电机房、走道照明、高低压变配电室照明、消防用电(污水泵、管道增压泵、消防电梯、排烟风机、防火卷帘、正压送风机、应急照明及疏散标志灯、消防控制室)等用电为一级负荷;其余均为二级负荷。
书店空间灯光运用方案在书店空间中,灯光的运用方案对于营造舒适和温馨的阅读环境起着至关重要的作用。
下面是一些运用灯光的实用方案,来增强书店的吸引力和阅读体验。
1. 自然光源利用:充分利用自然光源是提高书店空间亮度和节能的重要途径。
通过设计大面积的窗户或天窗,采用透明的窗帘和无障碍的窗台,可以让阳光充分照射进书店室内,使整个空间更加明亮和通透。
2. 区域性照明设计:根据书店内的不同功能区域和展示区域的需求,使用不同的照明装置进行区域性照明设计。
例如,在阅读区域可以采用柔和的暖色调灯光,来让顾客感到温馨和放松;在展示区域可以选择明亮的白色调灯光,以突出展示的书籍和产品。
3. 照明配色搭配:通过巧妙的照明配色搭配,能够营造出特定的氛围和主题感。
如选择蓝色的灯光可以让人感到宁静和冷静,适合用于文学类书籍区域;选择黄色的灯光可以营造温暖和舒适的感觉,适合用于儿童读物区域。
4. 灯光调节控制系统:安装灯光调节控制系统,使书店能够根据不同时间段和需求灵活调节灯光的亮度和色温。
比如,在白天可以适当降低灯光亮度,以利用自然光,而在夜晚则可以增加灯光亮度来提高照明效果。
5. 照明装置布局:合理的照明装置布局能够在整个书店空间中形成均衡的光线分布,避免阴暗和明显的光线差异。
可以考虑使用吊灯、台灯、壁灯等多种照明装置的组合,将光线投射到需要的地方,以达到整体照明的目的。
6. 重点展示照明:对于特别推荐的书籍或者书店内的重点展示区域,可以设置专门的照明装置,使其突出于其他区域。
比如,使用射灯或展柜灯来照亮特定的展示书架,吸引顾客的目光。
总之,书店空间的灯光运用方案需要考虑到舒适度、能效性和吸引力等因素。
通过科学合理地运用灯光设计方案,可以为顾客提供一个愉悦、舒适和有阅读氛围的购书体验。
图书馆模糊照明灯的设计
摘要基于图书馆等大型建筑物电能浪费的问题,本文提出了采用照明灯的模糊控制即仿人的控制策略来解决。
文中论述了模糊照明灯的模糊推理过程,对输入量和输出量进行了模糊化,给出了模糊规则的设计,并且提供了对输入量进行测量的方法,从而实现了在不同的外界因素影响下,比如天气的变化、不同的时间段,照明灯会分别启动不同强度的灯光或者在无人时自动关闭,从而达到节能的目的。
关键词照明灯模糊控制
1引言
图书馆作为交大最重要的学习场所,室内照明是必不可少的用电设备。
可是图书馆的照明灯一直沿用着传统的开关控制模式,不能实现灯光跟随末端负荷的变化而动态调节,比如在少数人、天气阳光明媚的情况下仍然开启所有的灯,造成能源的浪费很大,事实上,许多大型建筑物中都存在着这种电能浪费的现象,使得照明的节能称为建筑节能中的一个重要课题。
2关于模糊控制
在诸如图书馆这样的大型建筑物中,照明灯是保证人们正常学习和工作的关键。
当前,大多数室内照明的设计都采用简单的开关控制模式,无法达到节能降耗的效果。
所以,我们可以寄期
望于模糊控制来解决这个问题,来达到灯光的最佳控制。
所谓模糊控制,即以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术,是人工智能控制的一个重要分支,是20实际80年代以后才发展起来的新型控制技术,适合于结构复杂且难以用传统理论建模的问题。
其基本思想是利用计算机来实现人的控制要求,利用模糊规则推理对系统进行类似人脑的只是处理,并把它当成模糊规则或关系,通过推理、利用知识库,把某些知识与过程状态结合起来,以实现系统各受控参量的优化控制。
模糊控制系统的原理图:
图1模糊控制系统原理图
3室内照明灯的控制要求
照明灯的模糊控制就是一个仿人的控制策略。
照明灯的模糊推理中,需要考虑推理的输入条件和输出结果。
输入条件主要有天气状况、不同时段、是否有人等,而输出结果为灯的开关、灯光强弱等。
模糊照明灯的推理如图:
图2照明灯的模糊推理框图
首先调查人工控制照明灯的控制决策过程:若当前的天气晴朗,室内的采光很好,则照明灯无需开启;若是天气阴沉的白天,开启弱光灯;若到傍晚和晚上便开启较强和强的灯光以达到适合学习的明亮的效果。
此外,还应考虑到不通时段的人流量不同,可以将图书馆的照明分开若干个区域,当该区域有人时,灯点亮,
否则灯不亮。
在此过程中,人们对天气的阴晴日夜的观测并不是精确计量的,而是在头脑中形成“晴朗”、“较晴朗”、“较阴沉”、“阴沉”、“白天”、“黄昏”、“晚上”这些语言形式的度量,是模糊的某一类,以及对这种分类的可信程度的度量,并在此模糊度量的基础做出决断。
因此人工控制决策过程实际上是模糊逻辑决策过程。
上述照明灯控制过程若以模糊控制技术来实现,必须解决下述问题。
⑴对当前天气状况和时间早晚,以及是否有人的检测。
⑵输入量的模糊化:确定每一个输入量的论域、模糊子集和隶属度函数。
⑶输出量及其模糊化:输出量论域、模糊子集和隶属度函数。
⑷设计将输入映射到输出的模糊规则。
⑸决定被激活的模糊规则的组合方式和解模糊处理,生成精确的控制信号。
4输入量的检测及其模糊化
系统采集两个输入量:
⑴图书馆室内环境光线的强弱X。
⑵图书馆中某个区域内是否有人就坐Y。
4.1光线强弱的检测及该变量X的模糊化
这些物理量都需要用一定的方法检测出来,并转换成电信号。
为了采集上述数据,我们需要在室内设置光线强弱检测器,它能够方便的检测阅读书写环境的光照度,从而决定灯光的强弱。
由于在众多的光电检测器件中,光敏电阻较之光电二极管、光电三极管等的灵敏度要高,所以光线强度检测器的核心元件采用光敏电阻,其阻值随光照强度的变化而变化,若受光强度较弱,则呈现的阻值较大,否则相反。
一般情况下,适合于阅读、书写环境的以500lx~1000lx(勒克斯)较为舒适。
我们取变量“图书馆室内环境光线的强弱”的论域取为{10lx,50lx,100lx,300lx,},将它分为四个模糊子集:“黑暗”、“阴暗”、“较阴暗”、“较明亮”、“明亮”,其隶属度设计如表。
表1模糊变量X的隶属度
语言值室内照明度(lx)
1050100300500
黑暗10.6
阴暗0.210.7
较阴暗0.510.5
较明亮0.410.7
明亮
0.51
由隶属度可以得到相应的隶属度函数:图3室内环境光线的强弱X 的隶属度函数
将该图表和数据存放在计算机的存贮器里,称为数据库。
4.2室内某个区域是否有人入座的检测
测试图书馆某个区域内是否有人入座可以采用红外光电传感器,如果有人进入该区域,输出高电平信号,经单片机处理信号,点亮照明灯。
如果人没有离开就继续输出,人离开后就变成低电平,照明灯熄灭。
10.5
事实上现在已经有人体红外感应开关的商品,可以起到“人来灯亮,人去灯灭”的作用,其原理为:由于人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。
人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。
红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能触发开关动作。
当有人进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,开关自动接通负载,人不离开感应范围,开关将持续接通;人离开后或在感应区域内无动作,开关延时(时间可调5-120秒)自动关闭负载,真正实现节能和方便。
5输出及其模糊化
该系统只有一个输出量,即照明灯的开关与强弱Z。
将其论域取为{0w,10w,25w,60w,80w},分为5个模糊子集:熄灭、弱光、适中光、较强光、强光。
表2模糊变量Z的隶属度
语言值灯光的亮度(w)
020406080
熄灭10.5
弱光
0.510.5适中光
0.510.5较强光
0.510.5强光0.51
图4灯光强弱Z 的隶属度函数
6模糊规则设计
照明灯有两个输入量和一个输出量,其模糊规则的结构为:
IF X and Y then Z
其中X、Y 是前提,Z 是结论。
现在,设横坐标为图书馆室内环境光线的强弱,纵坐标为是否有人入座,可能出现的前提条件为6种,在图3所示的矩阵中填相应的6个结论,即输出模糊量。
1隶属度
模糊规则设计的最简单方法是采用矩阵方式,根据人工控制的经验推断结论。
为了得到合理的科学的推论,可根据人工控制经验与直觉判断。
表3模糊规则推理表
归纳为6条模糊规则:
规则Ⅰ:IF X=黑暗and Y=有人,
Then,Z=强光
规则Ⅱ:IF X=阴暗and Y=有人,
Then,Z=较强光
规则Ⅲ:IF X=较阴暗and Y=有人,
Then,Z=光适中
规则Ⅳ:IF X=较明亮and Y=有人,
Then,Z=较弱光
规则Ⅴ:IF X=明亮and Y=有人,
Then,Z=关
规则Ⅵ:IF X=任意and Y=无人,
Then,Z=关
7模糊控制器
模糊控制器是照明灯模糊控制系统的核心。
系统的最后输出,即照明灯光的强弱应该是一个确定量,并通过硬件控制执行。
在这里,我们采用单片机模糊控制器,这是一个双输入单输出的模糊控制器,其工作过程为:根据检测到的,经过AD转换芯片转换为数字量的输入值,进行模糊化处理,即归属到若干等级中的某一级,得到模糊量。
然后,模糊控制器根据输入变量(模糊量),按照模糊推理合成规则计算得到控制变量(模糊量)。
最后,再把模糊控制变量经非模糊化处理转变为精确量,通过DA转换,最终控制灯光的具体功率大小。
8结束语
本文设计完成了一个模糊控制的自动照明灯系统的设计,它具有拟人的智能判断能力,是节能降耗的有效方法。
文章确定了感应量和控制量,并以模糊逻辑为基础进行了模糊推理。
该系统对输入量的检测采用了灵敏度高且价格便宜的光敏电阻和红外光电传感器,具有低成本、强适应性的特点,具有一定的可行性,
所以我相信,模糊照明灯的设计会成为将来大型建筑物室内照明的主要趋势。
参考文献
[1]韩启纲.计算机模糊控制技术与仪表装置.中国计量出版社
[2]吴凌云基于PLC的十字路口交通灯模糊控制器的设计与实现.城市建设行业与应用.2005.10。