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申请/专利权人：南通中铁华宇电气有限公司

摘要：本发明涉及照明控制技术领域，具体为一种教室照明节能控制系统，系统包括环境特性解析模块、历史照明模式分析模块、照明需求预测模块、照明调控策略模块。本发明中，通过结合天气预报数据和光强检测传感器监测，该系统能精确评估教室光照需求与教学时间的匹配度，并动态调整照明基础亮度，这不仅提高了照明响应速度，也优化了能源使用效率，通过分析自然光照和使用频率的细节，通过统计不同时间段的亮度数据，系统精确识别关键活动时间段和目标光照强度需求，满足实际照明需求，深度分析历史和实时数据帮助节能，并确保照明环境满足用户需求，提升学习环境质量，策略性调整避免照明过度或不足，减少能源浪费，保持照明质量的稳定性和连续性。

主权项：1.一种教室照明节能控制系统，其特征在于，所述系统包括：环境特性解析模块通过天气预报读取云量和日照时长，采用光强检测传感器监测教室照明使用频率和光照变化，计算教室光照需求与教学时间的匹配度，根据结果调整教室照明的基础亮度设置，生成教学环境参数；所述教学环境参数的获取步骤具体为：通过天气预报读取云量和日照时长，计算预期光照量，采用公式如下： ；其中，表示预期光照量，为光照强度系数，为云量比例，为日照时长；基于所述预期光照量，采用光强检测传感器监测教室照明使用频率和光照变化，计算教室光照实时情况，通过以下公式： ；其中，表示教室光照实时情况，和为调整系数，为频率调节因子，为教室照明使用频率，为光照变化；根据所述教室光照实时情况和教学时间，计算教室光照需求与教学时间的匹配度，通过以下公式： ；其中，表示教室光照需求与教学时间的匹配度，为教学时间；根据所述教室光照需求与教学时间匹配度，调整教室照明的基础亮度设置，生成教学环境参数，采用公式如下： ；其中，表示教学环境参数，为亮度调整系数，为稳定性因子；历史照明模式分析模块通过所述教学环境参数分析历史照明数据，对每个时间段的亮度数据进行统计和比较，捕捉教室光照强度使用模式，识别关键活动时间段和目标光照强度需求，得到照明模式特征；照明需求预测模块通过所述照明模式特征结合当前教室使用状态和天气情况，计算未来时间段内的照明需求概率，分析未来时间段内的照明需求变化趋势，优化灯光的亮度和开关策略，生成照明需求预测值；照明调控策略模块通过所述照明需求预测值调整灯光亮度和开关时间，比较当前能效与目标能效，根据差异进行照明强度和开关时间的调整，优化照明效果与能耗比，得到照明调节计划；所述照明强度和开关时间的调整步骤为：通过所述照明需求预测值，计算每个时间段的目标照明强度，生成结果项为目标照明强度，采用公式如下： ；其中，是时间的目标照明强度，是照明需求预测值的权重系数，是时间的照明需求预测值，是时间的倒数四次方根调整系数，是平方根调整系数；基于所述目标照明强度，比较当前照明强度与目标照明强度，计算需要的调整量，生成照明强度调整量， ；其中，是时间的照明强度调整量，是调整反应系数是时间的目标照明强度，是当前照明强度基线，是正弦调整因子；根据所述照明强度调整量，并进行照明开关时间调整，采用公式如下： ；其中，是时间的照明开关时间调整结果，是照明强度调整量的权重系数，是时间的照明强度调整量，是能效目标调整的基线系数，是指数增长调整系数，是时间的倒数平方根调整系数；所述照明调节计划的获取步骤具体为：根据所述照明强度调整量和照明开关时间调整，根据实时情况调整灯光亮度，制定初步照明策略，采用公式如下： ；其中，是时间的初步照明策略，是照明强度调整量的权重系数，是时间的照明强度调整量，是开关时间调整的权重系数，是时间的照明开关时间调整结果；基于所述初步照明策略，比较当前照明能效与目标照明能效，根据差异迭代优化初步照明策略，生成照明调节计划，采用公式如下： ；其中，是时间的照明调节计划，是时间的初步照明调节计划，是能效差异的权重系数，是目标能效，是当前能效，是日周期性调整因子，是时间的倒数平方根调整系数。

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