高校乒乓球场馆智能照明系统设计
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摘 要：为解决高校乒乓球场馆照明系统给运动者带来的不适，本文将主要从照明系统智能化设计方面出发，给出合理的解决方案，例如减少灯光直射造成的刺眼、晃眼现象，为高校等基础乒乓球场馆给出一些可行性的建議，提升同学们的打球体验。该系统实用性强，可实现度较高，可以很简单的改变大学乒乓球馆的照明系统问题，给广大乒乓球爱好者提供更舒适的运动环境。
关键词：智能照明系统 光强 节能
中图分类号：G846 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2019）06（b）-0239-02
乒乓球作为我国的国球，普及程度非常高。以华北电力大学乒乓球馆为例，笔者发现乒乓球场馆照明系统存在如灯光选取不恰当、灯光亮度不合适、灯具分布不理想等相关问题，对此笔者采访了部分在华北电力大学乒乓球馆打乒乓球的同学，约75%的学生反馈在运动过程中由于不合适的照明系统使自己在运动中视觉不适，出现刺眼、晃眼等问题，甚至极大可能的影响自己的发挥。大学的乒乓球教学对于学生的兴趣培养、身体锻炼等具有重要意义，因此改善乒乓球场馆配置是高校体育教学以及提升学生体育锻炼幸福感的措施之一。此外，该场馆照明系统仍然采用人工控制的方式，经过长期观察，我们发现经常存在着无人时亮灯的情况，所以存在着浪费不必要能源的问题，如果可以采用一种智能的照明系统，取缔长明灯现象，将会极大地节约资源，一定程度上实现能源的可持续性发展。
1 智能照明系统模型构建
1.1 模型构建的可行性分析
目前大多高校的照明系统存在的问题有三个方面，第一个方面是还采用的传统的人工控制开关方式，人工管理方式不是足够方便，甚至会出现长明灯的情况，例如中午下课后无人来拉闸，如果下午没上课班级，就会一直亮灯到晚上关闭场馆，导致了能源的浪费。第二个方面，高校场馆光源亮度不可调节，因此当室内环境亮度变化时，灯光亮度却一直维持不变，这对于运动者来说肯定是一个问题，太亮或者过暗都是影响击球水平的一个因素。第三个方面是不同的运动者对灯光亮度的需求不一样，有的人对光线的强弱不敏感，因此喜欢亮一点，另一部分运动者可能会在同等条件下感觉视觉不适，出现眩目等情况;因此实现灯光因人而异和运动者自己调节是一个人性化的设计方案。本文设计构想的这一款智能照明系统，拟实现通过环境的亮度和用户的实际要求参数实现灯光舒适度智能调节，以及避免人少灯过亮，人走灯未关的浪费资源的情况，能有效地解决以上普通照明设备所存在的问题，具有可行性。
1.2 系统总体的设计
（1）传感器：即图象传感器和光照强度传感器，可以实时监测乒乓球桌前是否有人运动、光照强度的变化，并将所测的参数传送到信息处理器。
（2）智能移动端：即手机APP，现拟设计一款安卓系统APP，运动者通过APP向信息处理器传送结合自身情况而选择的更适合于自己眼部的光照强度参数，例如：运动者是更偏向于不太亮的环境下运动，那么他可以通过APP选择光线较暗的命令，传送给处理器，则处理器控制智能照明系统终端，实现人性化的自我需求调节。
（3）信息处理器：通过传感器或者移动端传输过来的信息，处理器进行信息识别，对不同信息生成相关的指令信号，随即传输给照明设备实现相关指令的智能调控。
（4）智能终端：执行指令，通过调节硅的导通角和控制开关的通断等方式实现灯光舒适度的调节和能源的节约。
2 拟解决的关键问题
2.1 实现照明设备智能化开关
该模块由图象传感器人数监测后，处理器传输开关通或断的信号，然后照明系统端实行通断信号的实施，从而实现随人数变化的照明灯开关机制。图象传感器主要任务是对场馆内即时的活动人数进行监测统计，可在场馆内每2个乒乓球台安装一个图象传感器，对每一个区域实时统计人数。若无人活动时向处理器传输关闭该区域照明灯的信号，后通过智能终端控制照明设备断电;有人运动时则保持开关闭合的信号传输机制，保证场馆内有人运动区域的照明。
2.2 实现灯光亮度舒适性的智能调节
该环节主要通过光照强度传感器率先发射信号，结合场馆内环境光强参数进行智能化调节。光强传感器对环境光强作出感应，结合技术人员事先设定好的环境光强和照明灯亮度对应规则，当环境光强处于某一值时，传感器隔一段时间进行一次信号传输，相应的照明灯亮度调节信号将传输给处理器，处理器经过信号分析，发布控制照明系统调节亮度的指令，进而实现随环境光强变化而改变照明灯亮度的智能调节机制。环境光强增大时，则对应照明亮度低的信号，按此形成对照表，进行相应的精准调节。但是智能调节幅度不能过大、次数不能过于频繁，例如可以设定每隔一小时进行一次监测和调节，若是场馆环境亮度因天气或者人为等原因变化较大时不能让场馆内照明灯光大幅改变，因此要通过计算机技术严格控制较为稳定的调节机制。
2.3 实现灯光强度的客户端调节机制
灯光的人为调节需要配套移动设备的APP系统使用，进入场馆的运动者要安装和场馆照明系统配套的移动手机端APP，在运动者连接登录后，移动APP则和场馆内管理服务器系统连接。用户选择自己的光照强度需求后，APP将发送给管理服务器系统，服务器系统收到数据后将对应的信号传输给处理器，之后通过处理器的指令对用户指定的乒乓球台进行光强需求的调控。此过程需要在服务器的通信基础上满足运动者本身的需求，以数字化APP技术、智能调光器等智能产品为核心，实现智能硬件和服务器、APP与服务器之间的稳定连接，实现了APP对与智能照明设备的即时控制和状态查询，达到了人性化的要求、满足了因人而异的需求。
3 改善高校乒乓球场馆照明系统的意义
3.1 提升高校乒乓球教学的质量
实现智能照明系统的普及，对于高校乒乓球教学具有极强的助力作用。乒乓球运动在国人眼中是大众喜爱、全民锻炼的最受欢迎的羡慕。作为国球，我们的高校教学设施只有达到群众满意的程度，才能在基层提高乒乓球水平，保证广大学子对乒乓球运动的热爱。智能照明系统的出现提升了照明水平，更加智能化、人性化的场馆减少了乒乓球教学中外界因素的干扰，给学生和教师提供了更加舒适的照明环境。
3.2 增加学生乒乓球运动的幸福感
智能照明系统给运动者减少了运动环境带来的影响因素，有效地避免了光线过强或者过弱带来的影响、提供了更加便捷的自己调节光强机制、实现了因环境而调节的智能系统，达到了人性化和智能化的要求，满足了运动者自我的需求，改变了传统照明系统陈旧的方式，能给运动者带来很多的便利，极大程度上提升了运动者的舒适感，能一定程度上增加学生在乒乓球运动中的幸福感。
4 结语
智能照明系统的设计，对进一步提升乒乓球场馆的智能化、现代化水平具有重要意义，其可以通过对环境光强的采集以及用户自身的需求指令，依赖计算机等智能设备分析、处理各种信号，完成控制场馆照明系统的任务;并且在达到智能照明的要求之外，还做到了节能环保，减少了电力资源的浪费，促进经济的可持续发展。
参考文献
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