根據夜長變化規律預測日期的方法以及其應用於路燈上的控制方法與流程
2023-12-10 11:17:52 2
本發明涉及路燈控制領域，尤其是根據夜長變化規律預測日期的方法以及其應用於路燈上的控制方法。
背景技術：
智能路燈控制系統的核心功能及目的：以午夜12點（24:00）為中心做調光輸出，以達到節能的目的。比如，在傍晚時，亮度較高；在午夜12點左右幾個小時，亮度最低；在黎明前，亮度再變高。
智能路燈控制系統分為兩大類：1.聯網式；2.獨立式。聯網式系統採用網絡控制中心提供的時間做調光輸出。獨立式系統參考昨晚夜長時間做調光輸出。
現有獨立式路燈控制系統的調光方法：步驟一，記錄每天的夜長；步驟二，假定當天夜長（nt）和昨天夜長（ny）相等；步驟三，假定（ny）/2時刻為午夜12點時刻，以此為基準時間做調光輸出。
現有獨立式路燈控制系統的調光方法存在的問題：1.nt不等於ny；2.（nt）/2時刻並不等於當天午夜12點時刻。如果按照（ny）/2做調光，那麼根本不能達到以午夜12點（24:00）為中心做調光的目的。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種基於夜長變化規律預測當天所處的日期dot的方法，以及根據dot確定當天夜長nt，及nt/2與午夜12點的誤差時間△mt；以nt/2+△mt為基準做調光的獨立式路燈控制方法及系統。
本發明採用的技術方案如下：
本發明根據夜長變化規律預測日期的方法，包括以下步驟：
s100：採集每天的夜長值nl（x），對記錄的夜長值nl（x）做中值濾波處理：以8天為窗口長度循環，去掉最大值和最小值，剩餘值累加和求平均，得到epa_nl（x）；
s200：判斷epa_nl（x）是否滿足冬至特徵、夏至特徵、春分特徵和秋分特徵之一；
s300：以冬至、夏至、春分和秋分對應的日期為基準，確定當天的日期dot。
進一步，所述s200中冬至特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s201：以29天為窗口長度，檢測從第1天到第14天的夜長時間是否趨勢向下；檢測從第16天到第29天的夜長時間是否趨勢向上；
s202：在29天窗口內，檢測所有夜長值是否都大於720分鐘；
s203：如果s201和s202均滿足，則冬至特徵確定。
進一步，所述s200中夏至特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s211：以29天為窗口長度，檢測從第1天到第14天的夜長時間是否趨勢向上；檢測從第16天到第29天的夜長時間是否趨勢向下；
s212：在29天窗口內，檢測所有夜長值是否都小於720分；
s213：如果s211和s212均滿足，則夏至特徵確定。
進一步，所述s200中春分特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s221：以17天為窗口長度，檢測從第1天到第8天的夜長時間是否趨勢向下；檢測從第10天到第17天的夜長時間是否趨勢向下；
s222：在17天窗口內，檢測從第1天到第8天的夜長值是否都小於720分鐘；檢測從第10天到第17天的夜長值是否都大於720分鐘；
s223：如果s221和s222均滿足，則春分特徵確定。
進一步，所述s200中秋分特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s231：以17天為窗口長度，檢測從第1天到第8天的夜長時間是否趨勢向上；檢測從第10天到第17天的夜長時間是否趨勢向上；
s232：在17天窗口內，檢測從第1天到第8天的夜長值是否都大於720分鐘；檢測從第10天到第17天的夜長值是否都小於720分鐘；
s233：如果s231和s232均滿足，則秋分特徵確定。
本發明根據晝長變化規律預測日期的方法，包括：根據晝長時間=24小時-夜長時間，將夜長替換成24小時-晝長時間，通過夜長變化規律預測日期方法進行計算，預測日期。
一種採用根據夜長變化規律預測日期方法的獨立式路燈控制方法，包括以下步驟：
s110：通過根據一種夜長變化規律預測日期的方法，預測當天所處的日期dot；
s120：根據dot確定當天夜長nt；
s130：根據dot確定nt/2與午夜12點的誤差時間△mt；
s140：以nt/2+△mt為基準進行調光。
進一步，還包括具有獨立式路燈控制方法的控制系統。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：
1.根據夜長按餘弦變化的規律，預測日期；通過本方法確定的日期與實際日期的誤差在10天左右，精度達到3%左右。
2.實現獨立式智能路燈控制系統以午夜12點（24:00）為中心做調光的功能。
附圖說明
本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中：
圖1是本發明根據夜長變化規律預測日期方法流程圖。
圖2是實際日期與預測日期變化曲線圖.
圖3是本發明獨立式路燈控制方法流程圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書（包括任何附加權利要求、摘要）中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。
實施例一：
如圖1，本發明根據夜長變化規律預測日期的方法，包括以下步驟：
s100：採集每天的夜長值nl（x），對記錄的夜長值nl（x）做中值濾波處理：以8天為窗口長度循環，去掉最大值和最小值，剩餘值累加和求平均，得到epa_nl（x）；
s200：判斷epa_nl（x）是否滿足冬至特徵、夏至特徵、春分特徵和秋分特徵之一；
s300：以冬至、夏至、春分和秋分對應的日期為基準，確定當天的日期dot。
做中值濾波處理，以8天為窗口長度循環，即為：第1到第8天做中值濾波後得epa_nl（1），第2到第9天做中值濾波後得epa_nl（2），第3到第10天做中值濾波後得epa_nl（3），依次類推。
以上方法，由於全年夜長的平均值為720分鐘；夜長隨著日期的變化呈餘弦規律變化（後稱：夜長餘弦）；夜長餘弦波峰處對應日期為冬至日；夜長餘弦波谷處對應日期為夏至日；夜長餘弦過720分鐘，且夜長變化越來越短，此720分鐘對應春分日；夜長餘弦過720分鐘，且夜長變化越來越長，此720分鐘對應秋分日；冬至日、夏至日、春分日和秋分日對應日期是固定不變的；分析一段時間內記錄夜長的變化規律是否滿足冬至、夏至、春分和秋分前後一段時間內夜長的變化規律；如果滿足，那麼就以冬至、夏至、春分和秋分對應的日期為基準，確定當天的日期（dot）。
進一步，所述s200中冬至特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s201：以29天為窗口長度，檢測從第1天到第14天的夜長時間是否趨勢向下；檢測從第16天到第29天的夜長時間是否趨勢向上；
s202：在29天窗口內，檢測所有夜長值是否都大於720分鐘；
s203：如果s201和s202均滿足，則冬至特徵確定。
進一步，所述s200中夏至特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s211：以29天為窗口長度，檢測從第1天到第14天的夜長時間是否趨勢向上；檢測從第16天到第29天的夜長時間是否趨勢向下；
s212：在29天窗口內，檢測所有夜長值是否都小於720分；
s213：如果s211和s212均滿足，則夏至特徵確定。
進一步，所述s200中春分特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s221：以17天為窗口長度，檢測從第1天到第8天的夜長時間是否趨勢向下；檢測從第10天到第17天的夜長時間是否趨勢向下；
s222：在17天窗口內，檢測從第1天到第8天的夜長值是否都小於720分鐘；檢測從第10天到第17天的夜長值是否都大於720分鐘；
s223：如果s221和s222均滿足，則春分特徵確定。
進一步，所述s200中秋分特徵判斷的方法，包括以下步驟：
s231：以17天為窗口長度，檢測從第1天到第8天的夜長時間是否趨勢向上；檢測從第10天到第17天的夜長時間是否趨勢向上；
s232：在17天窗口內，檢測從第1天到第8天的夜長值是否都大於720分鐘；檢測從第10天到第17天的夜長值是否都小於720分鐘；
s233：如果s231和s232均滿足，則秋分特徵確定。
圖2為基於本發明的技術方案得到的預測日期變化與實際日期變化之間的關係圖，從圖中可知，預測日期與實際秋分日期之間相差14天，與實際冬至日期之間相差6天，通過本方案能夠較為精準的確定日期。
實施例二：
本發明根據晝長變化規律預測日期的方法：根據晝長時間=24小時-夜長時間，將夜長替換成24小時-晝長時間，通過夜長變化規律預測日期方法進行計算，預測日期。
實施例三：
本發明根據晝長變化規律預測日期的方法：將根據夜長變化規律預測日期方法中的夜長變成晝長，同時在冬至特徵、夏至特徵、春分特徵和秋分特徵判斷中，根據夜長變化規律預測日期方法中符合冬至特徵的，亦符合根據晝長變化規律預測日期的方法中的夏至特徵；同樣夜長預測中符合夏至特徵的對應晝長預測中符合冬至特徵的；符合夜長預測中春分特徵的符合晝長中的秋分特徵，符合夜長預測中秋分特徵的符合晝長中的春分特徵。與夜長隨著日期的變化呈餘弦規律變化相比，晝長隨著日期的變化呈正弦規律變化。
實施例四：
如圖3，一種採用根據夜長變化規律預測日期方法的獨立式路燈控制方法，包括以下步驟：
s110：通過根據一種夜長變化規律預測日期的方法，預測當天所處的日期dot；
s120：根據dot確定當天夜長nt；
s130：根據dot確定nt/2與午夜12點的誤差時間△mt；
s140：以nt/2+△mt為基準進行調光。
進一步，還包括具有獨立式路燈控制方法的控制系統。
本發明並不局限於前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。