(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210362336.7 (22)申请日 2022.04.07 (71)申请人 青岛沃柏斯智能实验科技有限公司 地址 266000 山东省青岛市崂山区松岭路 169号青岛国际创新园B座90 3室 (72)发明人 张学亮　张静　华明　王月月　 刘娜　黄衍忠　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 田春龙 (51)Int.Cl. G06F 16/2458(2019.01) G06F 16/215(2019.01) G06V 20/00(2022.01) G06V 40/10(2022.01)G06V 10/26(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/75(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种实验室集成照明管理系统 (57)摘要 本发明公开了一种实验室集成照明管理系 统， 包括： 第一控制层、 执行层、 通讯层及第二控 制层； 其中， 所述第一控制层与所述执行层通过 有线或无线信号连接； 所述第一控制层与所述通 讯层通过MODBUS连接； 所述通 讯层与所述第二控 制层通过以太网或5G网络连接。 将正常照明， 备 用照明， 局部照明， 紫外杀菌灯等多种照明方式 集中控制管理， 根据实际工作情况， 调整不同工 作模式， 同时将设备， 人员， 灯具的工作信息采用 计算机技术、 数字化技术及网络化技术比对采集 后上传到 上位机系统， 通过上位机系统的运算可 以实现集 成照明管理系统的远程控制， 远程操作 等； 此外， 通过计算机技术， 数字化技术等采集的 照明时间， 用电量等计算出实验设备工作 负荷情 况。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 114764420 A 2022.07.19 CN 114764420 A 1.一种实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 包括： 第 一控制层、 执行层、 通讯层及第 二控制层； 其中， 所述第一控制层与所述执 行层通过有 线或无线信号连接； 所述第一控制层与所述 通讯层通过MODBUS连接； 所述通讯层与所述第二控制层通过以太网或5G网络连接； 所述第一控制层包括控制器和人机界面； 所述控制器为嵌入式控制器， 用于： 根据存储运行程序和大数据控制策略， 对执行层发出动作指令并采集执行层反馈数 据； 接收上位机操作指令； 所述人机界面， 用于 显示系统运行参数以及状态； 所述控制器包括监控模块、 通讯模块及大数据模块， 其中所述通讯模块分别与所述监 控模块及所述大 数据模块连接 。 2.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述监控模块用于获取 监控数据， 采用K ‑means行为分析算法做预测预警分析。 3.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述大数据模块中存储 有关联规则算法， 关联规则是形如X →Y的蕴涵表达式， 其中X和Y是不相交的项集， 即 关联规则的强度通过支持度指标和置信度指标来表示。 4.如权利要求3所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述大数据模块基于关 联规则算法对大 数据进行处 理， 包括： S1、 获取数据集合D， 设置支持度阈值α； S2、 扫描整个数据集 合D， 得到所有出现过的数据， 作为 候选频繁1项集； S3、 挖掘频繁k项集； 扫描数据计算候选频繁k项集的支持度； 去除候选频繁k项集中支 持度低于阈值的数据集,得到频繁k项集； 如果得到的频繁k项集为空， 则直接返回频繁k ‑1 项集的集合作为算法结果， 算法结束； 如果得到的频繁k项集只有一项， 则直接 返回频繁k项 集的集合作为算法结果， 算法结束； 基于频繁k项集， 连接生成候选频繁k+1项集； S4、 令k＝k+1， 转入S2。 5.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述执行层用于接收控 制器动作指令 完成动作并且反馈各种运行 数据给控制器。 6.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述执行层包括照明系 统、 杀菌系统、 报警系统、 消防联动系统、 室内动态监测系统。 7.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述通讯层包括远程通 讯模块， 所述远程 通讯模块用于读取 所述控制器内的所有的数据参数 上传到第二控制层。 8.如权利要求1所述的实验室集成照明管理系统， 其特征在于， 所述第 二控制层包括移 动端和集成管理平台端； 所述移动端和所述集成管理平台端均可通过互联网远程查看系统 的运行状态、 参数并 且能按权限进行反向控制和所述大 数据模块调用进行 数据处理。 9.如权利要求6所述的实验室集成照明管理系统， 其特 征在于， 所述照明系统包括： 设置在实验室不同位置的多个照明模块；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114764420 A 2人体识别模块， 用于： 获取实验室的实际场景图像； 将所述实际场景图像进行网格化处 理， 并进行图像分割， 得到若干个子实际场景图像； 获取实验室的标准场景图像； 将所述标准场景图像进行网格化处 理， 并进行图像分割， 得到若干个子标准场景图像； 将所述子实际场景图像与对应的子标准场景图像， 构建匹配组； 计算匹配组中的子实际场景图像上每一个像素点的像素值与子标准场景图像上对应 像素点的像素值的差值的绝对值， 并进行求和计算， 得到 差异值； 筛选出差异值大于预设差异值的子实际场景图像， 作为目标子实际场景图像； 根据所述目标子实际场景图像的位置关系， 构建差异图像； 对所述差异图像进行边 缘轮廓提取处 理， 得到轮廓特 征； 将所述轮廓特征与预设人体轮廓特征进行匹配， 在匹配成功时， 将所述轮廓特征对应 的图像作为人体图像； 调整模块， 用于： 根据实际场景图像确定所述人体图像中包括的人体所在的当前位置； 根据所述人体图像获取人体关键点， 根据所述人体关键点确定人体骨架， 根据所述人 体骨架计算各个关节的肢体向量特征， 根据所述肢体向量特征确定人体行为， 并将所述人 体行为与人体行为 ‑工作状态表中的预设人体行为进行相似度计算， 确定相似度最高的预 设人体行为对应的工作状态， 作为人体行为对应的工作状态； 根据当前位置及所述工作状态查询预设照明策略表， 得到目标照明方案； 根据所述目标照明方案确定当前位置的目标环境 光亮度； 获取当前位置的当前环境 光亮度； 所述当前位置对应的照明模块根据所述目标环境光亮度及所述当前环境光亮度进行 亮度调整。 10.如权利要求9所述的实验室集成照明管理系统， 其特 征在于， 所述控制器还 包括： 标记模块， 用于： 获取各个位置的照明模块的历史损耗数据； 对所述历史损耗数据进行解析， 确定正常数据及异常数据； 将所述异常数据根据异常类型进行分类， 得到第一异常数据及第二异常数据； 对所述第一异常数据利用K均值聚类算法识别清洗突变数据， 得到第一处 理数据； 对所述第二异常数据进行 数据分割， 得到若干个子第二异常数据； 对所述第二异常数据进行 特征提取， 确定特 征向量矩阵； 根据所述特征向量矩阵与存储数据库中的预设特征向量矩阵进行匹配， 获取匹配成功 的预设特 征向量矩阵对应的历史数据； 对所述历史数据进行 数据分割， 得到若干个子历史数据； 将若干个子历史数据中每相邻两个子历史数据作为一个数据组， 记作第一数据组， 并 确定所述第一数据组中相邻两个子历史数据之间的第一关联关系； 将若干个子第 二异常数据中每相邻 两个子第 二异常数据作为一个数据组， 记作第 二数 据组， 并确定所述第二数据组中相邻两个子第二异常数据之间的第二关联关系；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114764420 A 3