專利名稱：一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)光采集導(dǎo)入裝置，具體涉及一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著建設(shè)用地的緊張和建筑功能的日趨復(fù)雜，城市建筑趨向高層化和密集化，僅依靠傳統(tǒng)的采光方式已經(jīng)不能滿足建筑物內(nèi)部的采光要求。即使戶外陽(yáng)光燦爛，但大部分辦公室、住宅等室內(nèi)場(chǎng)所也是昏暗陰沉，這在無(wú)形之中增加了人工照明的電能損耗，而且對(duì)長(zhǎng)期在此環(huán)境中生活與工作的人們身心健康帶來(lái)不良影響。于是便出現(xiàn)了陽(yáng)光采集導(dǎo)入裝置，它能夠?qū)⑹彝獾年?yáng)光導(dǎo)入室內(nèi)，進(jìn)而節(jié)約電能。 該技術(shù)核心部分主要包括陽(yáng)光跟蹤技術(shù)、陽(yáng)光采集技術(shù)、以及光纖傳輸技術(shù)三部分。對(duì)于固定在地球上的某一點(diǎn)，同一天的不同時(shí)刻、同一年的不同季節(jié)，太陽(yáng)的高度角與方位角都不相同，那么陽(yáng)光跟蹤技術(shù)就特別重要。因?yàn)?，只有?yáng)光垂直照射到陽(yáng)光采集裝置上，陽(yáng)光采集裝置的采集效率才最高。目前的陽(yáng)光跟蹤技術(shù)主要通過(guò)光探測(cè)器探測(cè)陽(yáng)光的高度角與方位角，如我國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?200910048562. 2，在探測(cè)器頂部上安裝四個(gè)光電傳感器(靈敏硅光電池或者光敏電阻)，所述光電傳感器分布在探測(cè)器頂部已頂部中心為圓心的內(nèi)接正方形四個(gè)頂點(diǎn)上， 光電傳感器與探測(cè)器頂部平面呈45度夾角。當(dāng)陽(yáng)光垂直入射時(shí)探測(cè)器頂部時(shí)，相對(duì)的兩個(gè)光電傳感器感應(yīng)到的強(qiáng)度正好相等。當(dāng)光線與光探測(cè)器呈一定角度入射時(shí)，相對(duì)的兩個(gè)光電傳感器產(chǎn)生的信號(hào)出現(xiàn)差異，該差異信號(hào)傳輸給信號(hào)處理部分，信號(hào)處理部分根據(jù)該差異信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陽(yáng)光的跟蹤。但是，該陽(yáng)光跟蹤裝置必須在光電傳感器探測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度大于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)才能啟動(dòng)。那么在陰云天氣，陽(yáng)光被遮住后光電傳感器探測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度減小，該陽(yáng)光跟蹤裝置停止動(dòng)作，當(dāng)陽(yáng)光重新出現(xiàn)時(shí)，又需要重新跟蹤，所耗時(shí)間較長(zhǎng)。如果遇見陽(yáng)光時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的天氣，該跟蹤裝置還容易在頻繁的轉(zhuǎn)換過(guò)程中損壞。同時(shí)，一年四季的陽(yáng)光強(qiáng)度差異很大，比如冬天正午的太陽(yáng)可能還不如夏天的早晨陽(yáng)光強(qiáng)。那么，啟動(dòng)閾值的設(shè)定也將成為該技術(shù)的難點(diǎn)，當(dāng)然閾值設(shè)定越低越好，但閾值過(guò)低時(shí)，陽(yáng)光采集裝置采集到的陽(yáng)光不足以提供室內(nèi)照明需求，而且對(duì)于光電傳感器的精度要求非常高。由上可知，目前的陽(yáng)光跟蹤技術(shù)，在適應(yīng)天氣的復(fù)雜多變方面具有較大的不足。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于種提供一種在陰云、多云等光照不足的復(fù)雜天氣變化下仍能準(zhǔn)確跟蹤太陽(yáng)軌跡的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，包括裝配在一起的陽(yáng)光采集組件、光纖傳導(dǎo)組件、光電探測(cè)器、信號(hào)處理模塊、以及機(jī)械傳動(dòng)部分；所述陽(yáng)光采集組件與所述光纖傳導(dǎo)組件連接將陽(yáng)光導(dǎo)入室內(nèi)；所述光電探測(cè)器與所述信號(hào)處理模塊連接，所述信號(hào)處理模塊根據(jù)所述光電探測(cè)器采集的陽(yáng)光強(qiáng)度差異信號(hào)、驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械傳動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡；在所述信號(hào)處理模塊上還連接有一接收衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)的GPS模塊；所述信號(hào)處理模塊根據(jù)所述衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)計(jì)算得出一太陽(yáng)方位角信號(hào)、以及一太陽(yáng)高度角信號(hào)；所述機(jī)械傳動(dòng)部分根據(jù)所述太陽(yáng)方位角信號(hào)與所述太陽(yáng)高度角信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡。優(yōu)選的，所述陽(yáng)光采集組件包括支撐筒、光學(xué)透鏡、紫外與紅外濾光片、以及光纖耦合器；所述光學(xué)透鏡設(shè)置于所述支撐筒的開口處；所述紫外與紅外濾光片設(shè)置于所述支撐筒的筒身、或設(shè)置于光纖耦合器內(nèi)；所述光纖耦合器設(shè)置于所述支撐筒的筒底。優(yōu)選的，所述光學(xué)透鏡是菲涅爾透鏡、球面透鏡或非球面透鏡。優(yōu)選的，在所述光學(xué)透鏡上設(shè)置有一層可見光增透膜。優(yōu)選的，在所述機(jī)械傳動(dòng)部分上還架設(shè)有太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置。優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置包括光伏電池板、以及與所述光伏電池板相連的太陽(yáng)能蓄電池。優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器與所述陽(yáng)光采集組件的光軸相互平行。優(yōu)選的，所述光纖傳導(dǎo)組件中的光纖為大口徑聚合物光纖、PMMA塑料光纖、石英光纖。優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器包括一遮光筒；在所述遮光筒頂部中心安裝有一小透鏡； 在所述遮光筒頂部的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上設(shè)置有四個(gè)室外照度傳感器，所述室外照度傳感器與所述信號(hào)處理模塊連接；所述室外照度傳感器與所述遮光筒頂部呈45度夾角； 在所述遮光筒筒底的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上設(shè)置有四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器，所述精調(diào)跟蹤傳感器與所述信號(hào)處理模塊連接。優(yōu)選的，所述室外照度傳感器和精調(diào)跟蹤傳感器為光敏電阻、或硅光電池。本發(fā)明在現(xiàn)有陽(yáng)光采集導(dǎo)入裝置基礎(chǔ)上增加了接收衛(wèi)星授時(shí)的GPS模塊、以及信號(hào)處理模塊構(gòu)成的跟蹤單元，信號(hào)處理模塊根據(jù)衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)計(jì)算得出一太陽(yáng)方位角信號(hào)、以及一太陽(yáng)高度角信號(hào)，機(jī)械傳動(dòng)部分根據(jù)太陽(yáng)方位角信號(hào)與所述太陽(yáng)高度角信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡。由上可知，GPS模塊與信號(hào)處理模塊構(gòu)成的跟蹤單元的跟蹤模式，與天氣變化、光線強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。在陰云、多云等光照不足的條件，本發(fā)明仍能夠根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌道繼續(xù)跟蹤太陽(yáng)軌跡。同時(shí)，本發(fā)明還有光電探測(cè)器與信號(hào)處理模塊構(gòu)成的跟蹤部分，它也可以對(duì)太陽(yáng)軌跡進(jìn)行跟蹤。由上可知，本發(fā)明同時(shí)擁有兩個(gè)太陽(yáng)跟蹤部分，從而提高了本發(fā)明的實(shí)用性與跟蹤精度O


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明陽(yáng)光采集組件結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明光電探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中 1、外罩2、高度角蝸桿減速器3、高度角步進(jìn)電機(jī)4、陽(yáng)光采集組件5、光纖傳導(dǎo)組件6、方位角步進(jìn)電機(jī)7、方位角蝸桿減速器8、光電探測(cè)器9、光纖尾燈10、俯仰板IUGPS模塊12、光伏電池板13、太陽(yáng)能蓄電池14、信號(hào)處理模塊15、俯仰支架16、方位板17、方位支架18、光纖耦合器19、光學(xué)透鏡20、紫外、紅外濾光片21、支撐筒22、小透鏡23、室外照度傳感器24、遮光筒25、精調(diào)跟蹤傳感器26、信號(hào)線
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示意性說(shuō)明，實(shí)施例以及相關(guān)說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1所示，本發(fā)明公開了一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，包括多個(gè)陽(yáng)光采集組件4，陽(yáng)光采集組件4安裝在俯仰板10上，俯仰板10左右各伸出一個(gè)軸，這兩個(gè)軸用軸承與俯仰支架15相連，俯仰支架15固定在方位板16上。俯仰支架15上設(shè)有高度角步進(jìn)電機(jī)3和高度角蝸桿減速器2，高度角步進(jìn)電機(jī)3通過(guò)高度角蝸桿減速器2驅(qū)動(dòng)俯仰板10，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)高度角跟蹤，高度角步進(jìn)電機(jī)3和高度角蝸桿減速器2受信號(hào)處理模塊14的控制。如圖2所示，陽(yáng)光采集組件4包括支撐筒21、光學(xué)透鏡19、紫外與紅外濾光片20、 以及光纖耦合器18。其中，光學(xué)透鏡19設(shè)置于支撐筒21的開口處；紫外與紅外濾光片20 設(shè)置于支撐筒21的筒身，當(dāng)然，該紫外與紅外濾光片20還可設(shè)置在光纖耦合器內(nèi)；光纖耦合器18設(shè)置于支撐筒21的筒底，光纖耦合器18與光纖傳導(dǎo)組件5連接，在室內(nèi)位于光纖傳導(dǎo)組件5的末端連接有光纖尾燈9，從而將將室外的陽(yáng)光導(dǎo)入室內(nèi)。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不限于此，其中光學(xué)透鏡19，可以是球面透鏡，也可用非球面透鏡或菲涅爾透鏡替代；其中紫外與紅外濾光片20，不僅僅可以設(shè)置于支撐筒21的筒身 (即位于光學(xué)透鏡19后)，還可以設(shè)置于光學(xué)透鏡19前，同樣可以設(shè)置在光纖耦合器內(nèi)。為了保持光纖的耦合效率與傳輸效率，同時(shí)降低成本，所述光纖傳導(dǎo)組件中的光纖為大口徑聚合物光纖、PMMA塑料光纖或石英光纖。為了提高陽(yáng)光采集效率，在光學(xué)透鏡19上設(shè)有可見光增透膜；為了減小光線的采集過(guò)程中的衰減，在所述支撐筒21內(nèi)壁設(shè)置有一反射層。為了防止雨水、灰塵等對(duì)本發(fā)明的影響，在陽(yáng)光采集組件4外設(shè)有一個(gè)亞克力或 ETFE半球形外罩1。陽(yáng)光采集組件4的光學(xué)透鏡19將大面積的陽(yáng)光通過(guò)折射、聚焦壓縮導(dǎo)入光纖傳導(dǎo)組件5，實(shí)現(xiàn)最大效率的陽(yáng)光采集與傳輸。并通過(guò)紫外與紅外濾光片20進(jìn)行有害射線過(guò)濾， 其利用透鏡聚焦光譜分離原理，在光軸線上將陽(yáng)光中紫外、紅外及其它有害射線進(jìn)行分離， 通過(guò)光纖精確定位在可見光光譜上，讓其進(jìn)入光纖，物理排除絕大部分陽(yáng)光中的有害成分。本發(fā)明陽(yáng)光采集傳導(dǎo)原理是太陽(yáng)光穿過(guò)亞克力球罩1，紫外與紅外濾光片20后， 絕大多數(shù)紫外和部分紅外被濾除掉，可見光通過(guò)光學(xué)透鏡19聚光后，在滿足光纖數(shù)值孔徑的基 礎(chǔ)上入射到光纖耦合器18，通過(guò)亞克力球罩1、光學(xué)透鏡19、以及紫外與紅外濾光片20 和光纖材料實(shí)現(xiàn)紫外多級(jí)攔截，得到安全陽(yáng)光和健康陽(yáng)光，本發(fā)明獨(dú)有的光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)99%的光纖聚光效能，使塑料光纖或聚合物光纖以最低的損耗傳輸，距離可達(dá)50米以上。如圖1所示，在俯仰板10上安裝有光電探測(cè)器8，光電探測(cè)器8與陽(yáng)光采集組件4 的光軸相互平行，以保證太陽(yáng)光線時(shí)刻都能垂直入射。如圖3所示，光電探測(cè)器8包括小透鏡22、四個(gè)室外照度傳感器23、遮光筒24、 四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25。室外照度傳感器23和精調(diào)跟蹤傳感器25為光敏電阻、或硅光電池。小透鏡22安裝在遮光筒24頂部中心。四個(gè)室外照度傳感器23安裝在遮光筒24頂部的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上，該室外照度傳感器23與信號(hào)處理模塊14連接，將其感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理。室外照度傳感器23與遮光筒24頂部呈45度夾角， 以保證陽(yáng)光垂直入射時(shí)，相對(duì)的兩個(gè)傳感器信號(hào)相等。四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25安裝在遮光筒24的筒底的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上，它們也與信號(hào)處理模塊14連接，將其感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理。設(shè)置遮光筒24的目的是為了對(duì)外界環(huán)境的散射光及其他干擾光線進(jìn)行屏蔽，使得外界的干擾光源對(duì)跟蹤效果的影響降到最低，提高跟蹤精度。如圖1所示，在俯仰支架15上還安裝有GPS模塊11，用于接收衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)。該 GPS模塊11通過(guò)信號(hào)線26與信號(hào)處理模塊14連接，信號(hào)處理模塊14可通過(guò)衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)完成初始化經(jīng)緯度測(cè)定、以及太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角的計(jì)算，其中，太陽(yáng)高度角和方位角的計(jì)算是根據(jù)太陽(yáng)、地球公自轉(zhuǎn)模型實(shí)時(shí)計(jì)算的，該計(jì)算方法在天文學(xué)上是公知技術(shù)。如圖1所示，本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)部分主要包括安裝在俯仰支架15上的高度角步進(jìn)電機(jī)3和高度角蝸桿減速器2，以及位于機(jī)械傳動(dòng)部分底部的方位角步進(jìn)電機(jī)6和方位角蝸桿減速器7，它們都受信號(hào)處理模塊的控制。由上可知，可將本發(fā)明的太陽(yáng)跟蹤部分分為粗跟蹤部分、以及精跟蹤部分，所述粗跟蹤部分包括GPS模塊11、以及信號(hào)處理模塊14，所述精跟蹤部分包括光電探測(cè)器8、以及信號(hào)處理模塊14。本發(fā)明使用時(shí)，可配合室內(nèi)開關(guān)以及室內(nèi)光照感應(yīng)器。首先，判斷室內(nèi)開關(guān)狀態(tài)， 當(dāng)室內(nèi)有陽(yáng)光導(dǎo)入需求時(shí)，信號(hào)處理模塊14采集室外照度傳感器23的光照強(qiáng)度信號(hào)，當(dāng)室外光照強(qiáng)度信號(hào)之和大于設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)粗調(diào)模式信號(hào)處理模塊14自動(dòng)獲取GPS 模塊11的衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)，由信號(hào)處理模塊14根據(jù)衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)，按照太陽(yáng)、地球公自轉(zhuǎn)模型實(shí)時(shí)計(jì)算太陽(yáng)方位角和高度角，得到太陽(yáng)高度角信號(hào)與太陽(yáng)方位角信號(hào)；然后，信號(hào)處理模塊14控制機(jī)械傳動(dòng)部分高度角步進(jìn)電機(jī)3、高度角蝸桿減速器2、方位角步進(jìn)電機(jī)6和方位角蝸桿減速器7向太陽(yáng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)粗調(diào)跟蹤陽(yáng)光的功能。當(dāng)粗跟蹤到位后，跟蹤模式轉(zhuǎn)為精跟蹤模式小透鏡22與四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25 垂直，四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25的中心位于小透鏡光軸上，精調(diào)跟蹤傳感器25與小透鏡22的距離前向離焦。當(dāng)入射光線與小 透鏡22有一微小夾角時(shí)，聚焦光斑將不在四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25的中心，這將引起四個(gè)傳感器的信號(hào)產(chǎn)生偏差，信號(hào)處理模塊14將控制機(jī)械傳動(dòng)部分向信號(hào)弱的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得太陽(yáng)光線垂直入射到陽(yáng)光采集組件4上。當(dāng)光斑落到四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25中心時(shí)，四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器25的偏差小于設(shè)定閾值，認(rèn)為此時(shí)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，系統(tǒng)暫停轉(zhuǎn)動(dòng)。由上可知，本發(fā)明通過(guò)粗跟蹤部分、以及精跟蹤部分相結(jié)合，在陰云、多云等光照不足的條件，粗跟蹤部分仍能夠根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌道繼續(xù)跟蹤陽(yáng)光，一旦室外照度傳感器信號(hào)大于設(shè)定閾值時(shí)，進(jìn)入精調(diào)模式，繼續(xù)導(dǎo)入陽(yáng)光，從而徹底解決其他技術(shù)解決不了的陰天、多云等復(fù)雜氣象條件下的不足。如圖1所示，為了使得本發(fā)明更具有實(shí)用性，在機(jī)械傳動(dòng)部分上還架設(shè)有太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置，太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置包括光伏電池板12、以及與光伏電池板12相連的太陽(yáng)能蓄電池13，以及安裝在室內(nèi)的依靠太陽(yáng)能蓄電池13供電的輔助照明裝置。光伏電池板12在白天收集太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電，并將電能儲(chǔ)存到太陽(yáng)能蓄電池 13中。夜晚來(lái)臨時(shí)，當(dāng)信號(hào)處理模塊14發(fā)現(xiàn)室內(nèi)照度不夠時(shí)，向太陽(yáng)能蓄電池13發(fā)布打開輔助照明指令，輔助照明裝置利用太陽(yáng)能蓄電池為室內(nèi)提供基礎(chǔ)照明。本發(fā)明中的信號(hào)處理模塊，除了連接GPS模塊和光電探測(cè)器外，還是整個(gè)系統(tǒng)的控制和管理中心，可以通過(guò)室內(nèi)控制面板實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)；同時(shí)可以通過(guò)室內(nèi)光照感應(yīng)器探測(cè)室內(nèi)照度以實(shí)現(xiàn)健康陽(yáng)光入戶系統(tǒng)和室內(nèi)傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的混合控制和集成。當(dāng)健康陽(yáng)光入戶系統(tǒng)提供的陽(yáng)光不足以提供基礎(chǔ)照明時(shí)，信號(hào)處理模塊可以探測(cè)房間人員占用情況，當(dāng)有人員占用并且照度不夠時(shí)，可自動(dòng)打開燈光照明系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)光控制?；旌险彰骺刂茣r(shí)系統(tǒng)優(yōu)先使用太陽(yáng)能蓄電池的能源。本發(fā)明通過(guò)對(duì)跟蹤部分(GPS模塊、光電探測(cè)器以及信號(hào)處理模塊)、采集部分(陽(yáng)光采集組件)、以及傳輸部分(光纖傳導(dǎo)組件)的改進(jìn)，提高了本發(fā)明適應(yīng)天氣與氣候變化的性能。同時(shí)，提高了本發(fā)明的跟蹤精度、陽(yáng)光采集效率以及傳輸效率。不僅如此，本發(fā)明還增加了太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置和室內(nèi)照明混合控制，提高了本發(fā)明的實(shí)用性。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，包括裝配在一起的陽(yáng)光采集組件、光纖傳導(dǎo)組件、光電探測(cè)器、信號(hào)處理模塊、以及機(jī)械傳動(dòng)部分；所述陽(yáng)光采集組件與所述光纖傳導(dǎo)組件連接將陽(yáng)光導(dǎo)入室內(nèi)；所述光電探測(cè)器與所述信號(hào)處理模塊連接，所述信號(hào)處理模塊根據(jù)所述光電探測(cè)器采集的陽(yáng)光強(qiáng)度差異信號(hào)、驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械傳動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡；其特征在于在所述信號(hào)處理模塊上還連接有一接收衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)的GPS模塊； 所述信號(hào)處理模塊根據(jù)所述衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)計(jì)算得出一太陽(yáng)方位角信號(hào)、以及一太陽(yáng)高度角信號(hào)；所述機(jī)械傳動(dòng)部分根據(jù)所述太陽(yáng)方位角信號(hào)與所述太陽(yáng)高度角信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于所述陽(yáng)光采集組件包括支撐筒、光學(xué)透鏡、紫外與紅外濾光片、以及光纖耦合器；所述光學(xué)透鏡設(shè)置于所述支撐筒的開口處；所述紫外與紅外濾光片設(shè)置于所述支撐筒的筒身、 或設(shè)置于光纖耦合器內(nèi)；所述光纖耦合器設(shè)置于所述支撐筒的筒底。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 所述光學(xué)透鏡為菲涅爾透鏡、球面透鏡或非球面透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 在所述光學(xué)透鏡上設(shè)置有一層可見光增透膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 在所述機(jī)械傳動(dòng)部分上還架設(shè)有太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能收集儲(chǔ)能裝置包括光伏電池板、以及與所述光伏電池板相連的太陽(yáng)能蓄電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 所述光電探測(cè)器與所述陽(yáng)光采集組件的光軸相互平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于所述光纖傳導(dǎo)組件中的光纖為大口徑聚合物光纖、PMMA塑料光纖或石英光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 所述光電探測(cè)器包括一遮光筒；在所述遮光筒頂部中心安裝有一小透鏡；在所述遮光筒頂部的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上設(shè)置有四個(gè)室外照度傳感器，所述室外照度傳感器與所述信號(hào)處理模塊連接；所述室外照度傳感器與所述遮光筒頂部呈45度夾角；在所述遮光筒筒底的同心圓的內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上設(shè)置有四個(gè)精調(diào)跟蹤傳感器，所述精調(diào)跟蹤傳感器與所述信號(hào)處理模塊連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)，其特征在于 所述室外照度傳感器和精調(diào)跟蹤傳感器為光敏電阻、或硅光電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)光采集導(dǎo)入裝置，具體公開了一種陽(yáng)光智能入戶系統(tǒng)。該系統(tǒng)在現(xiàn)有陽(yáng)光采集導(dǎo)入裝置基礎(chǔ)上增加了接收衛(wèi)星授時(shí)的GPS模塊、以及信號(hào)處理模塊構(gòu)成的跟蹤單元，信號(hào)處理模塊根據(jù)衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)計(jì)算得出一太陽(yáng)方位角信號(hào)、以及一太陽(yáng)高度角信號(hào)，機(jī)械傳動(dòng)部分根據(jù)太陽(yáng)方位角信號(hào)與太陽(yáng)高度角信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行軌跡。本發(fā)明中，GPS模塊與信號(hào)處理模塊構(gòu)成的跟蹤單元的跟蹤模式，與天氣變化、光線強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。因此，在陰云、多云等光照不足的條件，本發(fā)明仍能夠根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌道繼續(xù)跟蹤太陽(yáng)軌跡，從而提高了本發(fā)明的太陽(yáng)跟蹤性能。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102374477SQ201010249020
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者任戰(zhàn)雄, 李建敏 申請(qǐng)人:李建敏