智能控制技術(shù)及其應(yīng)用 課件 第二章 第一節(jié) 光源 燈具和安裝現(xiàn)場的技術(shù)指標(biāo)要求

現(xiàn)代智能控制實(shí)用技術(shù)叢書

ModernintelligentcontrolpracticaltechnogySeries智能控制技術(shù)及其應(yīng)用簡介

《現(xiàn)代智能控制實(shí)用技術(shù)叢書》共分為四本，其內(nèi)容按照信號傳輸?shù)逆湕l編寫：

傳感器

調(diào)制與解調(diào)

信息的傳輸與通信技術(shù)

智能控制技術(shù)的應(yīng)用

本書系統(tǒng)地對信息傳輸與現(xiàn)代通信技術(shù)的密切關(guān)系、通信技術(shù)的發(fā)展簡史，現(xiàn)代通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢進(jìn)行了介紹；

簡述了世界通用的有線通信的載波技術(shù)、無線通信的微波接力通信的基本概念、基本原理，以及各類通信系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)、優(yōu)勢、不足及適用領(lǐng)域。智能控制技術(shù)及其應(yīng)用簡介

本書還對現(xiàn)代通信技術(shù)的“高速公路”，即光導(dǎo)纖維通信、５Ｇ通信、衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)，以及近距離小容量的通信手段———無線保真（ＷｉＦｉ）、藍(lán)牙和可見光通信技術(shù)進(jìn)行原理、功能及應(yīng)用的闡述。

對未來的通信技術(shù)，即量子通信技術(shù)的概況進(jìn)行介紹，并預(yù)測量子通信技術(shù)將在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信傳輸技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等方面應(yīng)用的可期待前景。

本書可作為大專院?；蚋叩仍盒Ｖ悄芸刂祁愊嚓P(guān)專業(yè)的參考書籍，也可供從事智能控制信息的傳輸方面的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員作為參考資料。智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

叢書序

自動(dòng)控制、智能控制、智慧控制是相對ＡＩ控制技術(shù)的普遍話題。在當(dāng)今的生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有重要的作用。

在控制技術(shù)中離不開將甲地的信息傳送到乙地，以便遠(yuǎn)程監(jiān)測（遙測）、視頻顯示和數(shù)據(jù)記錄（遙信）、狀況或數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)（遙調(diào)）和智能控制（遙控），統(tǒng)稱為智能控制的四遙工程。

信息是物理現(xiàn)象、過程或系統(tǒng)所固有的。信息本身不是物質(zhì)，不具有能量，但信息的傳輸卻依靠物質(zhì)和能量。

而信號則是信息的某種表現(xiàn)形式，是傳輸信息的載體。信號是物理性的，并且隨時(shí)間而變化，這是信號的本質(zhì)所在。

在無線電通信中，電磁波信號承載著各種各樣的信息。所以信號是有能量的物質(zhì)，它描述了物理量的變化過程，在數(shù)學(xué)上，信號可以表示為關(guān)于一個(gè)或幾個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù)，也可以表示隨時(shí)間或空間變化的圖形。

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

叢書序

實(shí)際的信號中往往包含著多種信息成分，其中有些是我們關(guān)心的有用信息，有些是我們不關(guān)心的噪聲或冗余信息。傳感器的作用就是把未知的被測信息轉(zhuǎn)化為可觀察的信號，提取所研究對象的有關(guān)信息，將原始信息轉(zhuǎn)換成信號。將有效信息轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男盘?，或?qū)⑿盘柗糯螅驅(qū)⑤^低頻率的原始信息“調(diào)制”到較高頻率的信號；滿足遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊?，或?qū)⒃寄M信息處理為數(shù)字信號等。這就是智能控制發(fā)送部分的“職責(zé)”———信息的收集與調(diào)制。然后，將調(diào)制后的信號置于所選取的傳輸通道上進(jìn)行傳輸，使調(diào)制后的信號傳輸至信宿端———乙地在乙地接收到經(jīng)傳輸線路傳送來的信號后，然后進(jìn)行調(diào)制器的反向操作“解調(diào)”。即將高頻信號或數(shù)字信號還原成原始信息。智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

叢書序

原始信息通過揚(yáng)聲器器（還原的音Ⅳ頻信號）、顯示器（還原的圖像或視頻信號）、打（還原的計(jì)算結(jié)果）或進(jìn)行力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等轉(zhuǎn)換，對原始信息控制目的物進(jìn)行作用，從而達(dá)到智能控制的目的。本套叢書就是對智能控制系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的一些關(guān)鍵技術(shù)的原理、特性、基本計(jì)算公式和方法、基本結(jié)構(gòu)的組成、各個(gè)部分參數(shù)的選取，以及主要應(yīng)用場合及其優(yōu)勢和不足等問題進(jìn)行討論和分析。本套叢書則沿著“有效信息的取得”、“有效信息的調(diào)制”、“調(diào)制信號的傳輸“、“調(diào)制信號的解調(diào)”以及“智能控制系統(tǒng)的舉例應(yīng)用”這一線索展開，對比較典型的智能控制系統(tǒng)，應(yīng)用于實(shí)踐的設(shè)計(jì)計(jì)算及控制的邏輯關(guān)系進(jìn)行舉例論述。本套叢書雖然經(jīng)歷了十多年的知識(shí)積累，但仍然覺得時(shí)間倉促，加之水平有限，錯(cuò)誤與疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。編撰者

蘇遵惠

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

叢書序

前言第一章緒論第一節(jié)控制的分類第二節(jié)智能控制

第三節(jié)

智能控制技術(shù)的建立與發(fā)展第二章中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)

的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

第一節(jié)光源燈具和安裝現(xiàn)場的

技術(shù)指標(biāo)要求

第二節(jié)教室照明的智能控制要求第三章醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)與實(shí)踐第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)與實(shí)踐

第五章

公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)與實(shí)踐第六章

自動(dòng)駕駛汽車的智能控制第七章

人臉識(shí)別技術(shù)在智能控制

領(lǐng)域的應(yīng)用第一節(jié)人臉識(shí)別技術(shù)概述

第二節(jié)人臉識(shí)別技術(shù)的流程和算法

第三節(jié)

智能控制理論在在人臉識(shí)別

中的應(yīng)用

第四節(jié)

人臉識(shí)別技術(shù)的主要應(yīng)用

領(lǐng)域及發(fā)展前景

附錄附錄Ａ本書名詞術(shù)語及解釋附錄Ｂ與本書相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)重點(diǎn)目錄

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

第一節(jié)光源

燈具和安裝現(xiàn)場的技術(shù)指標(biāo)要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、光源或燈具的技術(shù)指標(biāo)要求

中小學(xué)校教室及附設(shè)室內(nèi)的照明應(yīng)達(dá)到的基本要求見表2-1和表2-2。在進(jìn)行中小學(xué)校教室照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足所有技術(shù)指標(biāo)要求。在進(jìn)行智能控制方法設(shè)計(jì)時(shí)，其所設(shè)置的前提應(yīng)以以下要求為設(shè)置條件進(jìn)行智能控制。表2-1教室照明光源或燈具的技術(shù)要求表

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第一節(jié)光源

燈具和安裝現(xiàn)場的技術(shù)指標(biāo)要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、安裝現(xiàn)場的技術(shù)指標(biāo)要求

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第二節(jié)教室照明的智能控制要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、照明及控制原則

１）教室及學(xué)校所屬室內(nèi)照明，白天室內(nèi)照度以自然光照度為主，輔之以照明燈具補(bǔ)充照明；

２）對于設(shè)置有晚自習(xí)的教室及晚上以全部采用照明燈具進(jìn)行照明；

３）深夜屬于非正常照明時(shí)段，以區(qū)域控制和人體感應(yīng)控制照明的方式進(jìn)行照度智能控制。

４）教室的智慧照明控制，總體以分時(shí)段照度設(shè)置、實(shí)時(shí)照度采樣、對比計(jì)算和差值控制的方式進(jìn)行。

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第二節(jié)教室照明的智能控制要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、教室及附設(shè)室內(nèi)照明智能控制要求

1、智能控制部分接口要求

1）電源輸入接口：教室的智能控制部分應(yīng)具有運(yùn)行所需的直流電源接口，并注明所需電源參數(shù)

（供電電壓及差值范圍、供電電流及差值范圍、供電功率最小值、供電精度范圍、功率因數(shù)最小值、諧波限定值、電磁兼容限定值等）。

2）信號輸入／輸出接口：教室的智能控制部分應(yīng)具備無線信號

（如4G、5G信號）接口和有線信號

（如光纖接口、電纜）接口，或具備電力載波信號的輸入／輸出的接口功能。

3）智能控制部分的電源或控制信號接口的接插件應(yīng)具備防水功能和信號屏蔽功能，接插件的頻率特性應(yīng)高于設(shè)備工作的最高頻率和寬于設(shè)備工作的頻譜范圍。

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第二節(jié)教室照明的智能控制要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、教室及附設(shè)室內(nèi)照明智能控制要求

2、智能控制部分功能要求

1）智能控制部分應(yīng)具有時(shí)間

（包括：年

－月

－日

－小時(shí)

－分）自動(dòng)跟蹤校準(zhǔn)功能，如圖2-1所示。2）智能控制部分應(yīng)具備可根據(jù)學(xué)校作息時(shí)間安排，授權(quán)人對時(shí)段分割設(shè)置和調(diào)整功能。以區(qū)別正常照明時(shí)段、正常非照明時(shí)段和降低照度照明時(shí)段，以自動(dòng)控制教室的正常照明、降低照度照明與熄滅，且時(shí)段的時(shí)間設(shè)置，可由授權(quán)人進(jìn)行設(shè)置或修改，如圖2-1所示。

3）教室智能照明燈具的啟動(dòng)和熄滅可以采用階梯步進(jìn)式啟動(dòng)或熄滅，如圖2-3a所示；也可采取軟啟動(dòng)和軟熄滅的方式，如圖2-3b所示。

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第二節(jié)教室照明的智能控制要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、教室及附設(shè)室內(nèi)照明智能控制要求

2、智能控制部分功能要求

4)為了節(jié)約能源，實(shí)施按需照明的智慧性能，在正常照明時(shí)段應(yīng)并行采用人體感應(yīng)傳感器控制正常照明時(shí)段和降低照度照明時(shí)段的照明亮度

（或照度），如圖2-1所示。

5)為了解決正常非照明時(shí)段，即常規(guī)情況下晚間不需要開啟教室照明燈具的時(shí)段，可開啟人體感應(yīng)傳感器控制部分，其邏輯控制關(guān)系如圖2-1所示。

6）教室智能照明燈具應(yīng)具有運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測、記錄和傳輸功能，如圖2-1和圖2-2所示。

正文第二章

中小學(xué)校教室智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐第二節(jié)教室照明的智能控制要求

智能控制技術(shù)及其應(yīng)用三、教室及附設(shè)室內(nèi)照明智能控制邏輯關(guān)系圖

因圖樣太大，請參閱本書。

1）單元教室智能照明控制邏輯框圖如圖2-1所示。

見本書P962）教室智能照明系統(tǒng)控制邏輯框圖如圖2-2所示。

見本書P973校園智能照明軟啟動(dòng)／軟熄滅示意圖如圖2-3所示。

見本書P98

以上圖樣說明及舉例說明，見本書P93至P95.

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、通則

1）隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感器的應(yīng)用等技術(shù)進(jìn)步和低碳生活、健康照明等理念的推行和發(fā)展，人們的工作和生活環(huán)境也在逐漸走向智能化。智能照明就是智能化生活場景中一個(gè)典型的代表。智能照明是醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能管理系統(tǒng)中非常重要的組成部分。2）照明智能控制不僅促使控制自動(dòng)化和智能化，還可以最大程度地節(jié)約能源，減少照明系統(tǒng)的維護(hù)工作量，延長燈具的使用壽命，從而降低照明系統(tǒng)的綜合成本。3）醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明的智能控制系統(tǒng)應(yīng)以滿足照明的功能和達(dá)到照明的技術(shù)指標(biāo)要求為目的，以綠色、環(huán)保、健康照明為宗旨。按照

“有燈必控、按需控制、高效節(jié)能、管理方便”的原則，選取相應(yīng)的控制方式和控制內(nèi)容進(jìn)行智能控制。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、通則4）醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明智能控制系統(tǒng)的智能控制原則，應(yīng)為按時(shí)序的照度控制照明，由于醫(yī)療機(jī)構(gòu)各個(gè)系統(tǒng)、各個(gè)時(shí)序?qū)φ彰鞯男枨蟛煌?，可將一天分為多個(gè)不同的時(shí)段和時(shí)序。各個(gè)時(shí)序的自然采光對目標(biāo)區(qū)產(chǎn)生的照度值也在不斷變化，所以，按照正常的治療和休息時(shí)間，將各個(gè)時(shí)序目標(biāo)區(qū)域的照度和色度的需求值設(shè)定為目標(biāo)值，對各個(gè)時(shí)序自然采光對目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際照度值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，用兩者的差值控制照明燈具補(bǔ)充照明。當(dāng)兩者的差值為正值時(shí)，啟動(dòng)照明燈具，并使室內(nèi)達(dá)到設(shè)定的照度值，使之與自然采光產(chǎn)生的照度疊加值達(dá)到目標(biāo)值；當(dāng)兩者的差值為負(fù)值時(shí)，需要降低自然采光對目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生的照度值，這時(shí)需要啟動(dòng)窗簾進(jìn)行部分遮光，并達(dá)到一定的遮光度，使自然采光產(chǎn)生的照度達(dá)到目標(biāo)值。

凡是非封閉空間，在白天時(shí)段應(yīng)以自然采光為主，照明燈具作為補(bǔ)充照明光源，進(jìn)行自動(dòng)切換的智能控制。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、通則5）對于封閉的室內(nèi)空間照明系統(tǒng)，以及非封閉空間的夜晚時(shí)段，在沒有自然采光的環(huán)境下和需要照明的時(shí)間內(nèi)，全部采用照明燈具作為照明光源。

6）對于室內(nèi)公共活動(dòng)場所夜晚時(shí)段的照明，應(yīng)分時(shí)序進(jìn)行照明控制。在深夜時(shí)序可采用低照度照明，同時(shí)應(yīng)設(shè)置啟動(dòng)人體紅外線監(jiān)測裝置，當(dāng)監(jiān)測到人體感應(yīng)信息時(shí)，提高相應(yīng)區(qū)域的照度值，并經(jīng)一定的延時(shí)照明后，自動(dòng)恢復(fù)低照度照明的智能控制。7）對于室外道路照明、室外公共活動(dòng)場所照明，在白天時(shí)段應(yīng)以自然采光為主，照明燈具作為補(bǔ)充光源；夜晚時(shí)段全部采用照明燈具照明，并分時(shí)序進(jìn)行照度控制；在深夜的低照度時(shí)序，應(yīng)啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測裝置，當(dāng)監(jiān)測到運(yùn)動(dòng)物體信息時(shí)，應(yīng)提高相應(yīng)區(qū)域的照度值，并經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)照明后自動(dòng)恢復(fù)低照度照明的智能控制。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、通則8）對于沒有設(shè)置專人管理的公共場所的照明燈具，應(yīng)采用時(shí)間控制、背景光照度控制或人體感應(yīng)控制等自動(dòng)控制設(shè)置進(jìn)行智能控制。9）在單人工作的診室、辦公室和類似區(qū)域，或偶爾有人工作的諸如倉庫、物品儲(chǔ)存間的照明燈具控制，可采用固定開關(guān)控制、遙控器

（便攜式顯示裝置）控制或人體感應(yīng)控制等控制設(shè)置進(jìn)行智能控制。10）具有感情色彩照明需求的場合，應(yīng)按照需求設(shè)置一種或多種場景照明模式的照明燈具設(shè)備，可通過遙控器

（便攜式顯示裝置）控制或程序自動(dòng)控制等方式進(jìn)行智能控制。11）當(dāng)需要控制的照明燈具數(shù)量較多時(shí)，可分為部門分系統(tǒng)控制、區(qū)域分系統(tǒng)控制、樓層分系統(tǒng)控制或?qū)ｍ?xiàng)分系統(tǒng)控制等分組照明控制的分系統(tǒng)。12）各種控制形式照明燈具的運(yùn)行狀況及運(yùn)行技術(shù)參數(shù)，應(yīng)進(jìn)行采集、經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換、有線

（無線）或電力線通信

（PLC）等信息傳輸系統(tǒng)，將信息傳輸至智能照明控制平臺(tái)或照明信息控制中心。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、通則13）智能照明控制平臺(tái)或照明信息控制中心應(yīng)具有對上傳數(shù)據(jù)的收集、數(shù)模轉(zhuǎn)換、信息的儲(chǔ)存，并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，判斷為或“正?！薄爱惓！被颉肮收稀睜顟B(tài)的功能；對于“異?！被颉肮收稀睜顟B(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，應(yīng)具有聲光報(bào)警功能，并具有自動(dòng)調(diào)整功能或人工調(diào)整功能。14）智能照明控制平臺(tái)或照明信息控制中心必須具備由人工強(qiáng)制介入調(diào)整和控制的特別指令

（人工調(diào)整、人工緊急開關(guān)）功能。15）智能照明控制平臺(tái)或照明信息控制中心應(yīng)具備照明燈具系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的顯示功能。16）智能照明控制平臺(tái)或照明信息控制中心應(yīng)具備周報(bào)表、月報(bào)表、季報(bào)表、半年報(bào)表和年報(bào)表等所需要統(tǒng)計(jì)圖表的生成功能；應(yīng)具備報(bào)告期環(huán)比報(bào)告圖表、同比報(bào)告圖表的對比數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表的生成功能。17）醫(yī)療機(jī)構(gòu)的照明智能控制系統(tǒng)應(yīng)具備和滿足設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖樣、規(guī)格承認(rèn)書或供需雙方正式簽署的其他技術(shù)文件中有關(guān)照明智能控制系統(tǒng)的要求。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明的控制方式

(一)常用的照明控制方式

（1）開關(guān)控制、組合式開關(guān)控制照明

采用開關(guān)控制、組合式開關(guān)控制照明的開啟和關(guān)閉方式。

（2）采用遙控器或便攜式顯示裝置控制照明

采用遙控器或便攜式顯示裝置

（如手機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)等），控制照明的開啟、關(guān)閉和照明燈具亮度的調(diào)節(jié)方式。

（3）采用背景光亮度控制照明

采用背景光亮度控制照明也叫作光控開關(guān)，可按照自然光的強(qiáng)弱自動(dòng)控制照明燈具的開啟、關(guān)閉和燈具的亮度調(diào)節(jié)。

（4）采用聲音控制照明

采用聲音控制照明也叫作聲控開關(guān)，是利用人為發(fā)出的聲音

（腳步聲、擊掌聲、任意喊聲或敲擊物體的聲音），控制照明燈具的開啟、關(guān)閉的控制方法。

（5）對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明

對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明是在指定區(qū)域能識(shí)別圖像的變化，檢測運(yùn)動(dòng)物體的存在，并避免由天氣、光照、影子及混亂干擾等變化帶來的干擾。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明的控制方式

(一)常用的照明控制方式

（6）采用語言控制照明

采用語言控制照明也叫作語控開關(guān)，分為標(biāo)準(zhǔn)語言設(shè)置和控制語言識(shí)別兩部分。

是利用將標(biāo)準(zhǔn)語言矢量化，并進(jìn)行參數(shù)評估，成為語音模板而存入語言模板庫。語音模板語句應(yīng)由完整的控制語句

“前綴

＋控制對象

＋控制內(nèi)容

＋后綴”組成，

當(dāng)控制語言輸入與語言模板庫中矢量化的標(biāo)準(zhǔn)語句對照，而用于控制照明燈具的的開啟、關(guān)閉及亮度的調(diào)節(jié)等功能的控制方法。

（7）人體紅外線感應(yīng)控制照明

人體紅外線感應(yīng)控制照明是采用人體發(fā)射的紅外線，由主動(dòng)式紅外線接收裝置接收，經(jīng)解碼，轉(zhuǎn)換成控制信號控制照明的控制方式。廣泛應(yīng)用在弱光條件下要求人體感應(yīng)控制照明燈具的場合，在被控照明燈具開啟一定的延時(shí)照明后能自動(dòng)關(guān)閉的控制場所。這種控制方式在醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明中得到廣泛應(yīng)用。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明的控制方式（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

1、單元診室、辦公室智能控制照明

見圖3-11所示。

詳細(xì)說明見本書P101

注：以下時(shí)間可根據(jù)地域不同和季節(jié)變化，授權(quán)于具有修改資質(zhì)的人員進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。以下舉例只是按照常規(guī)作息時(shí)間安培的舉例說明。第1時(shí)段：白班上午時(shí)段

（如:8:00—12:00）第2時(shí)段：午餐午休時(shí)段

（如:12:00—13:30）第3時(shí)段：白班下午時(shí)段

（如:13:30—17:00）第4時(shí)段：晚餐時(shí)段

（如:17:30—18:30）第5時(shí)段：晚班時(shí)段

（如:18:30—24:00）第6時(shí)段：深夜班時(shí)段

（如:24:00—第二天8:00）圖3-11單元診療室、辦公室

智能照明控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

2、住院部單元病房智能控制照明

見圖3-12所示。

詳細(xì)說明見本書P102

注：以下時(shí)間可根據(jù)地域不同和季節(jié)變化，授權(quán)于具有修改資質(zhì)的人員進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。以下舉例只是按照常規(guī)作息時(shí)間安培的舉例說明。第1時(shí)段：白班上午時(shí)段

（如:8:00—12:00）第2時(shí)段：午餐午休時(shí)段

（如:12:00—13:30）第3時(shí)段：白班下午時(shí)段

（如:13:30—17:00）第4時(shí)段：晚餐時(shí)段

（如:17:30—18:30）第5時(shí)段：晚班時(shí)段

（如:18:30—24:00）第6時(shí)段：深夜班時(shí)段

（如:24:00—第二天8:00）圖3-12

住院部單元病房智能

照明控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

3、診斷室、辦公室分系統(tǒng)的智能控制照明

見圖3-13所示。

詳細(xì)說明見本書P102圖3-13

診斷室、辦公室

分系統(tǒng)的智能控制

照明控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

4、住院部病房分系統(tǒng)和其他部門分系統(tǒng)的分組智能控制照明

見圖3-14所示。

詳細(xì)說明見本書P103圖3-14

診斷室、辦公室

分系統(tǒng)的智能控制

照明控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

5、室外道路和公共場所分系統(tǒng)的分組智能控制照明

見圖3-15所示。

詳細(xì)說明見本書P103圖3-15

室外道路和公共場所

分系統(tǒng)的分組智能控制

照明控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（二）醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能控制方式

6、醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明智能控制平臺(tái)總體系統(tǒng)控制

見圖3-16所示。

詳細(xì)說明見本書P103圖3-16

醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明智能

控制平臺(tái)總體系統(tǒng)

控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（三）抑菌燈、滅菌燈與門禁系統(tǒng)的連鎖控制方式

見圖3-17所示。

詳細(xì)說明見本書P104圖3-17

滅菌燈與門禁系統(tǒng)

連鎖控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用（四）不間斷電源的控制方式

見圖3-18所示。詳細(xì)說明見本書P105圖3-18

不間斷電源供電控制邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用三、醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明系統(tǒng)通用的控制方法和控制內(nèi)容

1、開關(guān)控制照明

（詳細(xì)說明見本書P106）

2、遙控器控制照明

（詳細(xì)說明見本書P106

）

4、聲音控制照明

（詳細(xì)說明見本書P108）

7、人體紅外線感應(yīng)控制照明

（詳細(xì)說明見本書P111）

以上控制方式及控制內(nèi)容均為現(xiàn)已普遍應(yīng)用的控制方式。故在此不再贅述。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用三、醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明系統(tǒng)通用的控制方法和控制內(nèi)容

3、背景光照度控制照明

背景光照度控制照明

（Backgroundilluminationcontrollighting）簡寫為“CBI”，即采用光傳感器（Lightsensor）控制的照明。

光傳感器是采用熱點(diǎn)效應(yīng)原理將光亮度（或照度）信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。當(dāng)可見光照射到對弱光有較高反應(yīng)的探測部件與內(nèi)部多接點(diǎn)熱電堆、冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢，其輸出信號與太陽輻射度成正比。光敏二極管將可見光亮度（或照度）轉(zhuǎn)換成電信號，輸入至傳感器的信息處理器系統(tǒng)，輸出二進(jìn)制信號，用以控制照明燈具的開啟、關(guān)閉或光亮度大小，以控制被照射區(qū)域的照度大小。光照度傳感控制器外形見圖3-5所示。圖3-5光照度傳感控制器外形圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

5、語言控制照明

語言控制照明（Speechcontrolledlighting，CS）燈具系統(tǒng)總體架構(gòu)框圖如如圖3-7所示，它由語言采集部分、語言前級處理部分、標(biāo)準(zhǔn)語言設(shè)置部分、語言識(shí)別部分、語言提示部分和輸出控制部分組成。

圖3-7語言控制照明系統(tǒng)原理邏輯框圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

5、語言控制照明

（1）語言采集部分

在進(jìn)行語音采集時(shí)，需將波段開關(guān)K撥至“A”檔。語言采集部分主要完成標(biāo)準(zhǔn)語言信號采集和控制語言信號的采集功能，它將原始語言信號轉(zhuǎn)換成語言脈沖序列，因此該模塊主要包括聲/電轉(zhuǎn)換、信號調(diào)制和采樣等信號處理過程。

（2）語言前級處理部分

語言前級處理部分的主要功能是濾除干擾信號、提取語言特征矢量，并將提取的語言特征矢量量化成標(biāo)準(zhǔn)語言特征矢量，因此該部分主要包括語言預(yù)處理、特征提取、矢量量化等語言信號處理過程。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

5、語言控制照明

（3）標(biāo)準(zhǔn)語言輸入部分

標(biāo)準(zhǔn)語言輸入部分的主要功能是將多次采集、提取的標(biāo)準(zhǔn)語言特征的標(biāo)準(zhǔn)矢量進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)，提取控制人說話的最佳語言特征標(biāo)準(zhǔn)矢量，防止因說話人心情、環(huán)境等因素引起提取特征參數(shù)不準(zhǔn)確，而影響語言識(shí)別效果，因此該部分主要包括概率統(tǒng)計(jì)、參數(shù)評估等處理過程，用隱馬爾可夫（HMM）模型予以實(shí)現(xiàn)。

（４）語言識(shí)別部分

在對照明系統(tǒng)進(jìn)行語言控制時(shí)，需將波段開關(guān)

Ｋ撥至Ｂ位。語言識(shí)別部分的主要功能是將采集的控制語言特征矢量與語言模板庫中的語言標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前語言命令的功能，因此該模塊主要包括矢量比較與參數(shù)評估兩個(gè)過程。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用5、語言控制照明

（5）語言提示部分

語言提示部分的主要功能是根據(jù)語言識(shí)別的結(jié)果，提示用戶進(jìn)行相關(guān)操作或說明當(dāng)前完成的功能，因此該部分主要包括調(diào)用提示語音資源文件、D-A轉(zhuǎn)換、信號放大等語言處理過程。

（6）輸出控制部分

輸出控制部分的主要功能是根據(jù)語言識(shí)別的結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)等辦公電器的語言控制功能，因此該部分主要包括信號驅(qū)動(dòng)、輸出控制器和被控對象。

（7）語言模板庫

語言模板庫的主要功能是存儲(chǔ)多次采集、提取的標(biāo)準(zhǔn)語言特征的語言矢量，并經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)、參數(shù)評估等處理后的最佳標(biāo)準(zhǔn)語言特征矢量的語言庫。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用三、醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明系統(tǒng)通用的控制方法和控制內(nèi)容

6、對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明方法概述

對某些安全性要求比較高的監(jiān)控場所，需要對運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行及時(shí)檢測和跟蹤來控制照明系統(tǒng)（ThedetectionofmovingobjectsControlsystem，CMO），需要一些精確的圖像檢測技術(shù)來提供自動(dòng)報(bào)警和目標(biāo)檢測判斷的依據(jù)。對運(yùn)動(dòng)物體的檢測是安防智能化應(yīng)用最早的領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)物體檢測是指在指定區(qū)域能識(shí)別圖像的變化，檢測運(yùn)動(dòng)物體的存在，并避免由天氣、光照、影子及混亂干擾等變化帶來的干擾。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用三、醫(yī)療機(jī)構(gòu)照明系統(tǒng)通用的控制方法和控制內(nèi)容

6、對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明方法概述

（1）檢測

檢測的視頻流一般由三類編碼幀組成，分別是：

關(guān)鍵幀（Importantframe，I幀），

預(yù)測幀（Predicttheframe，P幀）

內(nèi)插雙向幀（Interpolatedbidirectionalframes，B幀）。

當(dāng)截取連續(xù)的關(guān)鍵幀，經(jīng)過解碼運(yùn)算，利用函數(shù)在緩沖區(qū)中將連續(xù)的兩幀轉(zhuǎn)化為位圖形式，存放在另外的內(nèi)存空間以作比較之用。對編碼后產(chǎn)生的關(guān)鍵幀進(jìn)行比較分析，通過視頻幀的比較來檢測圖像的變化常用的方法還有：

背景減除方法（BackgroundSubtraction

）、

時(shí)間差分方法（TemporalDifference）

光流計(jì)算方法（OpticalFlow）等。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用6、對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明方法概述

（2）背景減除方法：

是目前運(yùn)動(dòng)檢測中最常用的一種方法，它是利用當(dāng)前圖像與背景圖像的差分來檢測出運(yùn)動(dòng)區(qū)域的一種技術(shù)。它能夠提供最完全的特征數(shù)據(jù)，但對于動(dòng)態(tài)場景的變化，如光照和外來無關(guān)事件的干擾等特別敏感。目前都致力于開發(fā)不同的背景模型，以期減少動(dòng)態(tài)場景變化對于運(yùn)動(dòng)分割的影響。

（3）時(shí)間差分（又稱相鄰幀差）方法：

是在連續(xù)的圖像序列中的兩個(gè)或三個(gè)相鄰幀間，采用基于像素的時(shí)間差分，并且閾值化來提取圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。時(shí)間差分運(yùn)動(dòng)檢測方法對于動(dòng)態(tài)環(huán)境具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性，但一般不能完全提取出所有相關(guān)的特征像素點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)實(shí)體內(nèi)部容易產(chǎn)生空洞現(xiàn)象。

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用6、對運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測控制照明方法概述

（4）光流方法

光流方法的運(yùn)動(dòng)檢測是采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)隨時(shí)間變化的光流特性，通過計(jì)算位移向量光流場來初始化基于輪廓的跟蹤算法，從而有效地提取和跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)存在的前提下也能檢測出獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。光流計(jì)算方法的抗噪性能差，如果沒有特別的硬件裝置則不能應(yīng)用于全幀視頻流的實(shí)時(shí)處理。

在運(yùn)動(dòng)檢測中還有一些其他的方法，如運(yùn)動(dòng)向量檢測法等。各種運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測方法均有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但也存在一些不足。所以實(shí)際采用時(shí)，要視使用環(huán)境和使用要求而選取。

圖3-8運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測器外形圖

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用五、智能照明控制方法和控制內(nèi)容推薦表

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用五、智能照明控制方法和控制內(nèi)容推薦表

正文第三章

醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用五、智能照明控制方法和控制內(nèi)容推薦表

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、城市道路照明智能控制系統(tǒng)接口要求

1、城市道路照明智能控制部分應(yīng)具有運(yùn)行所需的直流電源接口，并注明所需電源參數(shù)

（供電電壓及差值范圍、供電電流及差值范圍、供電功率最小值、供電精度范圍、功率因數(shù)最小值、諧波限定值、電磁兼容限定值），接口接插件應(yīng)具備防水功能。2、智能控制部分應(yīng)具備無線信號的輸入／輸出的接口功能，或具備電力載波信號的輸入／輸出的接口功能；3、智能控制部分應(yīng)具備與智能路燈的控制電源或光源控制信號的接口接插件，控制信號的接口接插件應(yīng)具備防水功能和信號屏蔽功能，接插件的頻率特性應(yīng)高于設(shè)備工作的最高頻率和頻譜范圍。

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、城市道路照明智能控制系統(tǒng)功能要求1、城市道路照明智能控制部分應(yīng)具有時(shí)間

（包括：年

－月

－日

－小時(shí)

－分）自動(dòng)跟蹤校準(zhǔn)功能。2、應(yīng)具備時(shí)段分割功能，以區(qū)分正常照明時(shí)段和正常非照明時(shí)段，以自動(dòng)控制智能路燈的正常照明與熄滅，且時(shí)段的起始與終止時(shí)間可人為設(shè)置。3、建議智能路燈的照明啟動(dòng)和熄滅，采取軟啟動(dòng)和軟熄滅的方式，以利于應(yīng)對主電源和供電變壓器的負(fù)荷沖擊，有利于削弱時(shí)道路行人的眼睛刺激。軟啟動(dòng)和軟熄滅可以采取階梯式步進(jìn)啟動(dòng)或熄滅，也可以采取無級式啟動(dòng)或熄滅。4、為了節(jié)約能源，實(shí)施按需照明的智慧性能，在正常照明時(shí)段，應(yīng)采取智慧分時(shí)序控制各個(gè)時(shí)序的照明亮度

（或照度）。

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、城市道路照明智能控制系統(tǒng)功能要求5、為了解決正常非照明時(shí)段，即常規(guī)情況下白天不需要開啟照明路燈的時(shí)段。在特殊氣象環(huán)境下，如雷陣雨及之前、大霧或霧霾、日蝕等使能見度顯著下降時(shí)，應(yīng)按照能見度等級開啟一定照明亮度

（或照度），以補(bǔ)充空氣能見度

（或水平能見度）的不足。本時(shí)序內(nèi)應(yīng)啟動(dòng)水平能見度監(jiān)測器監(jiān)測空氣的能見度（見表4-1）。6、智慧照明路燈應(yīng)具有運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測、記錄和傳輸功能。7、智能路燈控制系統(tǒng)應(yīng)具備中央控制室控制平臺(tái)，并應(yīng)具備相應(yīng)功能。8、說明：對于城市道路照明智能路燈的智能控制部分，在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造中，可由供需雙方根據(jù)實(shí)際需求予以設(shè)定。

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、城市道路照明智能控制系統(tǒng)功能要求相對應(yīng)時(shí)序內(nèi)應(yīng)啟動(dòng)水平能見度監(jiān)測器監(jiān)測空氣的能見度（見表4-1）。

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、城市道路照明用路燈智能控制邏輯關(guān)系圖

詳圖如圖4-1～圖4-5所示。圖4-1城市道路照明用路燈智能控制示意圖

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、城市道路照明用路燈智能控制邏輯關(guān)系圖

詳圖如圖4-1～圖4-5所示。圖4-2

城市道路照明用路燈智能控制時(shí)序分配圖

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、城市道路照明用路燈智能控制邏輯關(guān)系圖

詳圖如圖4-1～圖4-5所示。圖4-3運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測示意圖圖4-4空氣能見度監(jiān)測示意圖

正文第四章

城市道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、城市道路照明用路燈智能控制邏輯關(guān)系圖

詳圖如圖4-1～圖4-5所示。圖4-5

智能路燈技術(shù)參數(shù)檢測／計(jì)算／分析／報(bào)警邏輯圖

正文第五章

公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的接口要求

1、智慧控制部分應(yīng)具有運(yùn)行所需的直流電源接口，并注明所需電源參數(shù)（供電電壓及差值范圍、供電電流及差值范圍、供電功率最小值、供電精度范圍、功率因數(shù)最小值、諧波限定值、電磁兼容限定值）；接口接插件應(yīng)具備防水功能；2、智慧控制部分應(yīng)具備無線信號的輸入/輸出的接口功能，或具備電力載波信號的輸入/輸出的接口功能；3、智慧控制部分應(yīng)具備與智慧隧道燈的控制電源或光源的控制信號的接口接插件，控制信號的接口接插件應(yīng)具備防水功能、信號屏蔽功能，接插件的頻率特性應(yīng)高于設(shè)備工作的最高頻率和頻譜范圍。

正文第五章

公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的功能要求

1、智能控制部分應(yīng)具有時(shí)間

（包括：年

－月

－日

－小時(shí)

－分）自動(dòng)跟蹤校準(zhǔn)功能；2、調(diào)光功能：智能隧道燈的控制部分應(yīng)具備通過背景光監(jiān)測的數(shù)據(jù)，控制分級調(diào)光的功能，對于中間段的亮度值應(yīng)符合表5-1的要求。

正文第五章

公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的功能要求

3、實(shí)施按需照明的智能性。通過運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測器監(jiān)測，在有運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過時(shí)，按照分級調(diào)光要求使各個(gè)照明段

（接近段、入口段、過渡段、中間段及出口段）與中間段的亮度比正常照明；在沒有運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過時(shí)，按照分級調(diào)光要求使各個(gè)照明段

（接近段、入口段、過渡段、中間段及出口段）均調(diào)節(jié)至中間段相等的最低亮度照明。4、智能照明隧道燈應(yīng)具有運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測、記錄和傳輸功能。5、智能隧道燈控制系統(tǒng)應(yīng)具備中央控制室控制平臺(tái)，具備以下功能：①

對實(shí)時(shí)檢測的運(yùn)行技術(shù)數(shù)據(jù)的接收、記錄、統(tǒng)計(jì)、分析功能；②

對異常運(yùn)行狀況和故障運(yùn)行狀況的記錄、報(bào)警和處理功能；③

聲光報(bào)警和視頻顯示故障點(diǎn)功能；④

發(fā)出特別指令并進(jìn)行及時(shí)執(zhí)行功能。

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公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、公路隧道的分類與照明要求

1、公路隧道的分類

（1）一類隧道：車輛按照設(shè)計(jì)速度計(jì)算，在洞內(nèi)行駛時(shí)間長于20s，且平均每條車道的交通量大于1200輛／h的單向交通公路隧道，或者雙向交通量合計(jì)大于1300輛／h的雙向交通的公路隧道。

（2）二類隧道：車輛按照設(shè)計(jì)速度計(jì)算，在洞內(nèi)行駛時(shí)間長于20s，且平均每條車道的交通量介于350～1200輛／h之間的單向交通公路隧道，或者雙向交通量合計(jì)值介于360～1300輛／h的雙向交通的公路隧道，或者交通量相當(dāng)于一類照明隧道的規(guī)定,但按照設(shè)計(jì)速度計(jì)算洞內(nèi)行駛時(shí)間不足20s的公路隧道。

（3）三類隧道：平均每條車道的交通量低于350輛／h，或者雙向交通量的合計(jì)值低于360輛／h，但車輛在洞內(nèi)行駛時(shí)間超過20s的公路隧道，以及車輛在洞內(nèi)行駛時(shí)間不足20s,但交通量較大的公路隧道。

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三、公路隧道的分類與照明要求

1、公路隧道的分類

注：1、二、三類隧道長度大于100m，小于按設(shè)計(jì)速度計(jì)算洞內(nèi)行駛20s的距離，平、縱線形好，行車進(jìn)口能看到出口，坡度小于25％，近期可不設(shè)照明設(shè)施，但遠(yuǎn)期需設(shè)置照明設(shè)施。當(dāng)設(shè)置照明設(shè)施時(shí)，其照明亮度標(biāo)準(zhǔn)不變，敷設(shè)長度可減半。2、二類隧道夜間洞內(nèi)照明設(shè)施關(guān)閉時(shí)，必須有連續(xù)的自發(fā)光

（如LED）誘導(dǎo)設(shè)施和定向反光輪廓標(biāo)，彎道段應(yīng)有自發(fā)光型線形誘導(dǎo)標(biāo)；隧道內(nèi)出現(xiàn)交通量增大或突發(fā)緊急事件時(shí)，應(yīng)能立即開啟全部照明設(shè)施。3、三類隧道如不開啟照明燈具則必須有連續(xù)的自發(fā)光

（如LED）誘導(dǎo)設(shè)施和定向反光輪廓標(biāo)以及線形誘導(dǎo)標(biāo)。正常情況下照明燈具可以關(guān)閉，在出現(xiàn)交通事故或火災(zāi)救援時(shí)應(yīng)能立即開啟。

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三、公路隧道的分類與照明要求2、各類隧道的照明要求

（1）一類照明隧道必須設(shè)照明，且應(yīng)有不間斷的應(yīng)急照明系統(tǒng)。洞內(nèi)基本照明亮度、均勻度標(biāo)準(zhǔn)見表5-3。

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公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

三、公路隧道的分類與照明要求2、各類隧道的照明要求

（2）二類照明隧道應(yīng)設(shè)照明，且應(yīng)有不間斷的應(yīng)急照明系統(tǒng)。其洞內(nèi)基本照明亮度、均勻度標(biāo)準(zhǔn)見表5-4。

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三、公路隧道的分類與照明要求2、各類隧道的照明要求

（3）三類照明隧道宜設(shè)照明。為滿足救援及養(yǎng)護(hù)的需要，洞內(nèi)基本照明亮度、均勻度標(biāo)準(zhǔn)見表5-5。

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四、公路隧道照明系統(tǒng)邏輯關(guān)系圖

1、公路隧道照明智能控制總體邏輯關(guān)系圖注：隧道照明智能控制的控制關(guān)系為：1、入口段照度由洞外背景光亮度控制，其折減系數(shù)白天由隧道類型決定；晚上由隧道的設(shè)計(jì)車速?zèng)Q定。2、其余各段的照度由“中間段”的照度決定，而中間段白天照度由天氣決定；晚上由隧道的設(shè)計(jì)車速?zèng)Q定。3、節(jié)能控制：由“運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測器”（白天）和“遠(yuǎn)紅外運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測器”檢測隧道內(nèi)是否有運(yùn)動(dòng)物體決定選擇“正常運(yùn)行模式照明”（有運(yùn)動(dòng)物體時(shí)）；或“節(jié)能運(yùn)行模式照明”（無運(yùn)動(dòng)物體時(shí)）。圖5-1公路隧道照明智能控制

總體邏輯關(guān)系圖

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2、公路隧道照明各段長度與亮度要求關(guān)系曲線圖圖5-2公路隧道照明

各段長度與亮度

要求關(guān)系曲線圖

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公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用3、洞口環(huán)境亮度的測試與計(jì)算方法

（1）L20的視覺范圍和剎車距離如圖5-3所示。圖5-3L20計(jì)算方法示意圖注：1）如圖所示，自洞口向外延伸一個(gè)剎車距離處，所測得的環(huán)境亮度定義為洞外亮度。2）洞口環(huán)境亮度（L20）指在進(jìn)入?yún)^(qū)的起點(diǎn)以駕駛員的視線為中心的20°的視角范圍內(nèi)四周,天空及路面的平均亮度.（2）L20的計(jì)算方法

L20的亮度按照下式進(jìn)行計(jì)算。

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公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐智能控制技術(shù)及其應(yīng)用4、公路隧道燈智能照明運(yùn)行參數(shù)檢測/計(jì)算/處理邏輯關(guān)系圖圖5-4隧道燈智能照明運(yùn)行參數(shù)檢測/計(jì)算/處理邏輯關(guān)系圖

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、自動(dòng)駕駛汽車的智能控制的提出

1、智能控制技術(shù)的高速發(fā)展

由于智能控制技術(shù)和智慧控制技術(shù)的高速發(fā)展，與之相應(yīng)的傳感技術(shù)及傳感器的技術(shù)指標(biāo)日益提高，完全可以勝任汽車的自動(dòng)駕駛的要求。又由于近年來電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)層出不窮和快速發(fā)展，為自動(dòng)駕駛的電動(dòng)汽車提供了技術(shù)要求支撐，使自動(dòng)駕駛的電動(dòng)汽車也應(yīng)運(yùn)而生。

自動(dòng)駕駛技術(shù)涉及的環(huán)境感知傳感器，主要包括視覺類攝像機(jī)，單目、雙目、立體視覺、全景視覺及紅外等各種相機(jī)和攝像機(jī)的像素和清晰度不斷提高，視覺攝像機(jī)電接口可快速的進(jìn)行信號輸入、輸出；雷達(dá)類測距傳感器，包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等信息接收和發(fā)射系統(tǒng)的小型化，經(jīng)濟(jì)化。這一切技術(shù)進(jìn)步條件，都為自動(dòng)駕駛汽車提供了關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)支撐，使自動(dòng)駕駛汽車得到超常規(guī)地發(fā)展。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用一、自動(dòng)駕駛汽車的智能控制的提出

2、自動(dòng)駕駛汽車的工作原理

自動(dòng)駕駛汽車工作原理：汽車在駕駛過程中，可通過車載傳感器接收外界駕駛環(huán)境的相關(guān)信息，將所探測到的道路、車輛位置和障礙物等信息輸入到車載電腦的CPU進(jìn)行邏輯推理和運(yùn)算，然后將其結(jié)果指令輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而通過改變汽車的轉(zhuǎn)向、速度改變等控制車輛運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)汽車在限定或非限定條件下，代替人類駕駛員，進(jìn)行部分自動(dòng)或全自動(dòng)安全、可靠地駕駛。

可見，自動(dòng)駕駛汽車是依靠人工智能、視覺計(jì)算、激光雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒有人類主動(dòng)的操作下，自動(dòng)、安全地駕駛機(jī)動(dòng)車輛，其主要由環(huán)境感知系統(tǒng)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)、路徑規(guī)劃系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、中央處理單元、數(shù)據(jù)傳輸總線等硬件加上相應(yīng)軟件組成。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

一、自動(dòng)駕駛汽車的智能控制的提出

3、公路交通安全和環(huán)境保護(hù)

由于人們生活水平的逐漸提高，我國的電動(dòng)汽車的占有量日益提升，現(xiàn)狀是全國機(jī)動(dòng)車保有量已超過3.48億輛，汽車的保有量超過2.6億輛。隨著全國汽車擁有量的急劇增加，非職業(yè)駕駛員的數(shù)量增多，導(dǎo)致交通事故頻繁發(fā)生，交通擁堵、交通事故發(fā)生率和人員傷亡數(shù)量也逐年攀升。自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的研究與發(fā)展受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。從汽車的自動(dòng)駕駛?cè)胧郑o汽車駕駛注入安全可靠的自動(dòng)駕駛汽車已迫在眉睫。提高汽車的主動(dòng)安全性和交通安全性已成為急需解決的社會(huì)性問題。無疑安全穩(wěn)定和綠色環(huán)保的汽車行駛成為了交通安全的首選。

近年來自動(dòng)駕駛汽車成為了科技領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)，在給汽車行業(yè)帶來巨大變革的同時(shí)，也為元器件設(shè)備廠商等帶來了新的機(jī)遇。自動(dòng)駕駛汽車、復(fù)雜的硬件系統(tǒng)、靈活多樣日趨完滿的軟件程序，共同形成一體，并互相促進(jìn)提高，從而帶來了自動(dòng)駕駛汽車的高速發(fā)展。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、自動(dòng)駕駛汽車的原理及關(guān)鍵技術(shù)

自動(dòng)駕駛汽車最核心的問題是汽車在自動(dòng)駕駛過程中，實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知和車輛控制，這是解決汽車行駛狀況的判斷和控制問題的理論依據(jù)。因此，“車輛環(huán)境感知技術(shù)”、“車輛軌跡規(guī)劃系統(tǒng)”和“車輛控制系統(tǒng)”為自動(dòng)駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)的三個(gè)方面。

一般情況下，自動(dòng)駕駛汽車包含的傳感器主要有五種類型。

a、照相機(jī)、攝像機(jī)：一般以組合形式進(jìn)行遠(yuǎn)程和短程目標(biāo)探測，多應(yīng)用于距離特征感知和交通檢測。

b、遠(yuǎn)程雷達(dá)：適用于信號能夠透過雨、霧、灰塵等視線障礙物進(jìn)行目標(biāo)檢測。

c、短程/中程雷達(dá)：適用于中短程目標(biāo)檢測，適用于側(cè)面和后方避險(xiǎn)。

d、激光雷達(dá)：用于三維環(huán)境映射和目標(biāo)檢測或高檔汽車的監(jiān)測系統(tǒng)。

e、超聲波：適用于近距離目標(biāo)檢測。

實(shí)現(xiàn)智能駕駛系統(tǒng)的層級：感知層，融合層，規(guī)劃層和控制層。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、自動(dòng)駕駛汽車的原理及關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)現(xiàn)智能駕駛系統(tǒng)的層級：感知層，融合層，規(guī)劃層和控制層。圖6-1自動(dòng)駕駛汽車層級架構(gòu)圖

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、自動(dòng)駕駛汽車的原理及關(guān)鍵技術(shù)

1、感知層系統(tǒng)

（1）感知層概念

感知層是無人駕駛的先決條件。無人駕駛汽車系統(tǒng)需高頻率地獲取定位信息，就需要高頻率的傳感器。如慣性測量單元IMU（InertialMeasurementUnit）,GPS獲得的經(jīng)緯度信息為輸入信號傳入IMU，IMU通過串口線與控制器相連，獲得更高頻率的定位。

根據(jù)理論力學(xué)：所有運(yùn)動(dòng)都可分解為一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，慣性測量單元就是測量這兩種運(yùn)動(dòng)，即直線運(yùn)動(dòng)通過加速度計(jì)予以測量，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則通過陀螺予以測量。

一般一個(gè)IMU內(nèi)包含三個(gè)單軸加速度計(jì)和三個(gè)單軸陀螺。

加速度計(jì)檢測物體在載體坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號；

陀螺檢測載體相對于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號，測量物體在三維空間中的角速度和角加速度，計(jì)算出物體的姿態(tài)。

為了提高可靠性，還可為每個(gè)坐標(biāo)軸配置更多的傳感器單元。一般在使用時(shí)將IMU安放在被測物體的重心上。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

二、自動(dòng)駕駛汽車的原理及關(guān)鍵技術(shù)

1、感知層系統(tǒng)

（2）車輛環(huán)境感知系統(tǒng)

車輛環(huán)境感知系統(tǒng)依賴于車載雷達(dá)、視頻攝影機(jī)、測距儀和全球定位系統(tǒng)。這些工具對周圍環(huán)境狀況進(jìn)行收集，通過車聯(lián)網(wǎng)等信息處理平臺(tái)對環(huán)境信息快速、精確的分析，根據(jù)“車輛軌跡規(guī)劃系統(tǒng)”的邏輯，自動(dòng)控制系統(tǒng)對車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

車載雷達(dá)主要包括激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。

①

激光雷達(dá)

無人駕駛汽車就離不開激光雷達(dá)。其為用于車輛探測目標(biāo)空間位置的主動(dòng)測量設(shè)備。主要應(yīng)用于車輛的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)和自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)。激光雷達(dá)采用的傳輸載體為激光。激光雷達(dá)在無人駕駛汽車上不停地旋轉(zhuǎn)，向四周發(fā)射激光束，通過激光被障礙物反射回的波，用以測量汽車與障礙物之間的距離，并繪制出周圍環(huán)境的3D模型。因激光傳輸速度遠(yuǎn)高于聲波，故無人駕駛汽車上用光波代替聲波。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

1、感知層系統(tǒng)

（2）車輛環(huán)境感知系統(tǒng)

②

毫米波雷達(dá)

激光雷達(dá)因成本過高，其一套的價(jià)格就超過一輛小汽車的價(jià)格。為了普及自動(dòng)駕駛汽車，故一般選擇性價(jià)比更高的毫米波雷達(dá)作為測距、測速的傳感器。毫米波雷達(dá)成本適中，穿透能力極強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)、測距精度受天氣和環(huán)境因素影響小、具有探測遠(yuǎn)距離、質(zhì)量輕、體積小的物體的優(yōu)勢。一般毫米波雷達(dá)安裝在汽車保險(xiǎn)杠的正中間，面向汽車前進(jìn)的方向。主要應(yīng)用于防撞系統(tǒng)。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

1、感知層系統(tǒng)

（2）車輛環(huán)境感知系統(tǒng)

②

毫米波雷達(dá)

無人駕駛汽車的毫米波雷達(dá)主要有三個(gè)頻段：分別為24GHz，77GHz，79GHz。各個(gè)頻段有著不同的作用。

24GHz頻段雷達(dá)用于檢測近距離的障礙物，實(shí)現(xiàn)ADAS功能有盲點(diǎn)檢測，汽車變道輔助檢測等；

77GHz頻段和79GHz頻段雷達(dá)最大檢測距離可達(dá)160m以上，用以檢測中距離和遠(yuǎn)距離的障礙物。在實(shí)際配置中需安裝幾層不同的感知系統(tǒng)。

除了IMU、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)外，還廣泛地應(yīng)用超聲波雷達(dá)、攝像頭、GPS等傳感器。是否能正確和準(zhǔn)確地感知周圍的障礙物（其它行駛汽車或行人）環(huán)境，是無人駕駛汽車能否成功行駛的先決條件。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用

1、感知層系統(tǒng)

（2）車輛環(huán)境感知系統(tǒng)

③超聲波傳感器

超聲波傳感器是以超聲波技術(shù)的原理開發(fā)的一種可測量速度、距離的傳感器。其具有數(shù)據(jù)處理快速、便捷的特點(diǎn)，但監(jiān)測距離較短且精確度較低，因此主要應(yīng)用于汽車的倒車?yán)走_(dá)等諸如汽車附近障礙物、精度要求較低的傳感器中。

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自動(dòng)駕駛汽車的智能控制智能控制技術(shù)及其應(yīng)用二、