Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0824U001794, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 24-06-2024 Статус Наказ про видачу диплома Назва роботи Система адаптивного освітлення на базі визначення циркадних ритмів людини Здобувач Желязков Єгор Олександрович, Керівник Ямненко Юлія Сергіївна Опонент Бешлей Микола Іванович Опонент Титюк Валерій Костянтинович Рецензент Олійник Остап Олегович Рецензент Терещенко Тетяна Олександрівна Опис Дисертація присвячена розробці системи адаптивного освітлення, яка на основі даних про фізіологічні параметри людини та параметри світла у приміщенні, виконує функцію регулювання та підтримки комфортних умов перебування людини у приміщенні, шляхом адаптації під її циркадні ритми, що запобігає погіршенню стану здоров’я. Адаптація світла під циркадні ритми людини передбачає урахування фізіологічних даних та мікрокліматичних параметрів приміщення, в якому перебуває людина. Реєстрація фізіологічних сигналів містить як переваги, так і недоліки: перевага – наявність додаткової інформації та можливість підлаштувати режим освітлення під конкретного користувача; недолік – конструктивна складність реєстрації сигналів. При реалізації адаптивного освітлення необхідно враховувати також геометричні та світлові характеристики приміщенні. В більшості випадків основними вимогами, що висуваються до систем адаптивного освітлення, є: 1) колірна температура, що має відповідати часу доби та фізіологічним параметрам людини; 2) відсутність пульсацій світлового потоку; 3) енергетичні параметри – залежності енергії випромінювання від довжини хвилі випромінювання – мають бути узгодженими з колірною температурою у конкретні моменти часу доби. Основним завданням роботи є дослідження впливу різних за параметрами типів світла на циркадні ритми людини та розробка системи, здатної адаптуватися під особисті фізіологічні характеристики людини та мікрокліматичні параметри в конкретний момент часу. На практиці використовують системи, що знімають та аналізують дані про циркадні ритми людини за допомогою натільних біологічних сенсорів. Разом з тим наявні системи, які за допомогою фотосенсорів реєструють, аналізують та відповідним чином змінюють світлові параметри – освітленість і корельовану колірну температуру. Існуючі системи адаптивного освітлення забезпечують регулювання світлових параметрів відповідно до часу доби та заданих алгоритмом керування значень, не враховуючи фізіологічні параметри людини. Додаткове врахування фізіологічних сигналів дозволяє забезпечити підлаштування під індивідуальні особливості, керування освітленням за індивідуально підібраними сценаріями, та зменшити шкідливий вплив додаткових світловипромінюючих пристроїв. Таким чином, в роботі запропоновано систему адаптивного освітлення, яка враховує внутрішні та зовнішні світлові показники приміщення та автоматично адаптується до фізіологічних даних людини. У дисертаційній роботі на основі теоретичних і експериментальних досліджень забезпечується підвищення точності вимірювання світлових характеристик завдяки створенню нових і вдосконаленню існуючих методів вимірювання фотометричних характеристик. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних літературних джерел та двадцяти двох додатків. Науковою новизною роботи є: 1. Підхід щодо визначення інтегрованого показника зв‘язку між фізіологічними параметрами людини, світловими та електричними параметрами системи адаптивного освітлення, який дозволив керувати світловими параметрами середовища, в якому перебуває людина. 2. Підхід щодо моделювання роботи серця людини у вигляді електричної схеми Ван дер Поля, яка відрізняється врахуванням трансмісійного ефекту між серцем та тканинами організму, що дозволило імітувати роботу серця людини задля уникнення шумів та завад у елементах еквівалентного електричного кола з подальшим та точним визначенням параметрів циркадних ритмів людини. 3. Математична модель оточуючого середовища, яка відрізняється від відомих представленням залежностей параметрів мікроклімату та фізіологічних параметрів людини у вигляді нечітких логічних висловлювань. 4. Електрична принципову схему сенсорів вимірювання фізіологічних параметрів для визначення циркадних ритмів людини та параметрів оточуючого середовища, яка відрізняється від відомих можливістю визначення та підлаштування параметрів світла та мікроклімату під особисті фізіологічні параметри людини. Практичним значенням роботи є: 1. Технічні рішення ІоТ-системи адаптивного освітлення, які інтегрують дані про індивідуальний стан людини та умови оточуючого середовища для автоматичного регулювання освітлення, що дозволило покращити якість життя людей і підвищити енергоефективність освітлення на 10%. 2. На базі запропонованих математичних моделей та методів розроблено програмне забезпечення для вимірювання біологічних сигналів та параметрів оточуючого середовища, зокрема для підтримки функціонування електричної принципової схеми сенсорів, що дозволяє підлаштовуватися під фіксовані фізіологічні потреби конкретної людини, адаптуватися у конкретний момент часу під їх зміни, а також підтримувати комфортні умови перебування людей. 3. Практичне впровадження розробленої ІоТ-системи адаптивного освітлення у проектах "KUEHA" та "CeTi" в ТУ м. Дрезден Дата реєстрації 2024-05-03 Додано в НРАТ 2024-06-26 Закрити