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高校照明节电技术研究

作　者: 陈军
导　师: 王以忠
学　校: 天津科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 照明节能节能控制器模糊逻辑隶属度多目标优化
分类号: TM923
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着国家对节能减排工作的不断重视,建设节约型校园在全国的高校中正在积极的开展。高校作为目前城市中电消耗较大的用户,涉及到许多公共场所用电的地方,其中高校照明用电的支出,又占据了校园经费开支的很大一部分比重。通过对部分高校的调查情况来看,高校照明用电存在的问题很多,高等院校的节能潜力较大。开展高校节能行动,不仅是国家节能建设的需要,更是高校培养合格人才、提高学生综合素质、履行高校社会责任的理性选择。对高校校园的照明节能工作进行系统深入的研究是非常必要的。本文在结合节能环保及建设节约型校园的社会大趋势下,调查并研究了当前高校照明用电的现状,并针对高校教室、楼道和路灯的照明使用问题,提出了一些可供选择的节能设备和控制方案,并根据目前高校照明节能改造普遍采用的节能控制器的运行特点,设计了其教室安装设计方案。在对教室节能控制器的设计和控制原理进行深入理解的基础上,运用模糊逻辑理论,对节能控制器使用过程中涉及到的开启光照阈值、关闭光照阈值、延迟时间的参数设定,作为多目标优化模型的决策变量,以满足人体使用舒适度人体舒适度、节能效果和省钱指标作为目标函数。建立了节能控制器使用过程中多日标优化的设计模型,采用多目标优化的方法构造系统的调度算法,采用线性加权法来构造评价函数,对各个目标函数的隶属度进行确定,实现多目标优化算法,并且详细给出了目标函数中各个指标的量化方法和算例,得到了具体的优化方案,并对指标值的评价结果进行了分析,改正了以往控制器其使用参数的设定一般都是依靠经验的不足之处。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题研究背景  9-12
    1.1.1 节能环保的社会大趋势  9-11
    1.1.2 高校节能环保  11
    1.1.3 高校照明用电现状  11-12
  1.2 高校照明在国内外的研究动态及发展趋势  12-13
    1.2.1 国内外相关技术发展现状  12-13
    1.2.2 国内外相关技术发展趋势  13
  1.3 本论文的研究内容及意义  13-15
    1.3.1 本论文的主要研究内容  13-14
    1.3.2 本论文研究的意义  14-15
2 高校照明节能技术  15-28
  2.1 高校教室照明节能技术  15-20
    2.1.1 推广高效照明节电产品  15-16
    2.1.2 应用天然采光技术  16-17
    2.1.3 现场总线技术  17-19
    2.1.4 采用照明节电控制系统  19-20
  2.2 高校楼道照明节能技术  20-21
    2.2.1 太阳能楼道照明技术  20-21
  2.3 高校路灯照明节能技术  21-28
    2.3.1 校园路灯照明现状  21
    2.3.2 校园路灯照明节能采取的方法  21-22
    2.3.3 路灯照明节能设备调光方法  22-25
    2.3.4 校园路灯安装优化方案  25-28
3 高校照明节能控制方案  28-38
  3.1 节能控制器的原理  28-31
    3.1.1 光电传感器  29-30
    3.1.2 人体红外传感器  30
    3.1.3 照度优先技术  30-31
    3.1.4 准静态检测型  31
  3.2 教室节能控制器的分类  31-33
    3.2.1 分区控制型节能控制器  32
    3.2.2 单灯控制型节能控制器  32-33
  3.3 教室节能控制器的使用参数  33-35
    3.3.1 教室节能控制器开启光照阈值  34
    3.3.2 教室节能控制器关闭光照阈值  34-35
    3.3.3 延迟时间  35
  3.4 节能控制器教室安装设计方案  35-38
4 基于模糊多目标优化方法  38-53
  4.1 多目标优化问题论述  38-40
    4.1.1 多目标优化问题的基本概念  38
    4.1.2 多目标决策问题的共同点  38-39
    4.1.3 多目标优化的发展和现状  39-40
  4.2 多目标优化问题的定义和数学模型  40-44
    4.2.1 多目标最优化问题的数学模型  40-41
    4.2.2 Pareto解集的概念  41-44
  4.3 多目标优化问题求解  44-47
    4.3.1 约束法  44
    4.3.2 极大值极小值法  44-45
    4.3.3 理想点法  45
    4.3.4 STEM法  45-47
  4.4 基于模糊逻辑的多目标优化设计模型求解  47-53
    4.4.1 模糊逻辑概述  47
    4.4.2 基于模糊的多目标优化设计方法  47-49
    4.4.3 常规多目标优化设计的模糊解法  49-50
    4.4.4 普通多目标模糊优化  50-53
5 基于模糊的教室节能控制器参数优化设计  53-61
  5.1 教室节能控制器的多参数优化模型  53-56
    5.1.1 教室照明节能控制器的多目标要求  53-54
    5.1.2 决策变量的确定  54
    5.1.3 各目标函数的隶属函数的构造过程  54-55
    5.1.4 整体多目标优化设计的模糊评价函数构造  55-56
  5.2 数据的获取和处理  56-58
  5.3 目标函数的确立  58-60
    5.3.1 开启光照阈值和关闭光照阈值对目标函数影响  58-59
    5.3.2 延迟时间对目标函数影响  59-60
  5.4 实例结论分析  60-61
6 总结  61-62
7 展望  62-63
8 参考文献  63-67
9 作者在学期间取得的学术成果  67-68
10 致谢  68

高校照明节电技术研究

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