I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g i neer ing   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l. 11 ,   No . 1 J u l y   201 8 ,   p p .   1 95 ~2 0 2   I SS N:  2502 - 4752 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 1 . i1 . p p 195 - 2 0 2     195       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Intellig ent  Lig hti ng  Contro l Sys te m   for Energ y  Sav ing s in  O f fice  Buil ding       K ha irul Rij a l Wa g i m a n 1 ,   M o hd   No o Abdu lla h 2   1 In stit u te  o f   In d u strial  T ra in in g ,   J a lan   Ba tan g   M e lak a ,   7 7 5 0 0   S e lan d a r,   M e lak a ,   M a lay si a ,   + 6 0 6 5 2 5 1 2 2 4   1, 2 F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia ,   8 6 4 0 0   Ba tu   P a h a t ,   Jo h o r,   M a la y sia ,   + 6 0 7 4 5 3 3 0 1 7       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J a n   3 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   M ar   2 3 2 0 1 8   A cc ep ted   A pr   1 4 ,   2 0 1 8       L ig h ti n g   s y ste m   is  a   c ru c ial  su b - s y ste m   a n d   c o n su m e su b sta n ti a l   e lec tri c it y   e n e rg y   in   th e   b u il d i n g s.  T h is  p a p e p ro p o se a n   in telli g e n li g h ti n g   c o n tro l   s y ste m   u sin g   a rti f icia n e u ra n e t w o rk   ( A NN ).   T h e   m in i m iza ti o n   o f   d i m m in g   lev e ls  o f   lu m in a ires   h a b e e n   c o n sid e re d   a a n   o b jec ti v e   f u n c ti o n   o f   th e   c o n tro ll e r.   M o re o v e r,   t h e   li g h t   se n so f ield   o f   v ie w   is  a lso   tak e n   in to   c o n sid e ra ti o n   i n   o b jec ti v e   f u n c ti o n   f o rm u latio n .   T h e   p r o p o se d   A NN   c o n tro ll e h a b e e n   tes ted   o n   a n   a c tu a o f f i c e   ro o m   o f   th e   De p a rtm e n o M e c h a n ica T e c h n o lo g y ,   In stit u t e   o f   In d u str ial  T ra in in g ,   S e lan d a r,   M e lak a ,   M a la y sia .   T h e   si m u latio n   h a b e e n   c a rried   o u u sin g   DIA L u x   sim u latio n   li g h ti n g   so f tw a r e .   Ba se d   o n   th e   r e su lt s,  th e   p r o p o se d   c o n tro l ler  sh o w e d   g re a t   p e rf o r m a n c e   in   ter m o f   a d a p ti v e   les li g h s e n so d a ta  a n d   a c h iev in g   d imm in g   lev e ls  targ e th a c o m p li e th e   E u ro p e a n   S tan d a r d   E N1 2 4 6 4 - 1 .   F u rth e rm o re ,   it   c a n   sa v e   e n e rg y   u p   to   3 4 % .   K ey w o r d s :   A r ti f icial  n e u r al  n et w o r k   E n er g y   s a v in g s   L i g h tin g   co n tr o l s y s te m   L i g h tin g   r etr o f it   Co p y rig h ©   2 0 1 8 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h d   No o r   A b d u llah   Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ic  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia,   8 6 4 0 0 ,   B atu   P ah at,   J o h o r ,   Ma lay s ia,   +6 0 7 4 5 3 3 0 1 7 .   E m ail:  m n o o r @ u t h m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   L i g h tin g   is   o n o f   t h m ai n   s u b - s y s te m s   o f   b u ild in g   e n er g y   s y s te m   a n d   co n s u m es   lar g e   a m o u n ts   o f   en er g y   i n   th b u i ld in g s   af ter   h ea tin g ,   v en t ilatio n   a n d   air   co n d itio n in g   ( HV A C ) .   T h lig h t i n g   s y s te m   ac co u n ts   2 0   to   4 5 o f   th to tal  en er g y   is   u s ed   in   th b u ild in g s   [ 1 ] Sev er al  s tr ateg ie s   h a v b ee n   p r o p o s ed   in   o r d er   t m i n i m ize  t h elec tr ical  li g h ti n g   e n er g y   co n s u m p tio n   i n   th e   b u ild in g s   n a m el y ,   r etr o f its   with   e n er g y   ef f ic ien t   la m p s   s u c h   as T 5   an d   lig h t e m itti n g   d io d ( L E D)   la m p s ,   r ed u ce   t h m a in tai n ed   ill u m i n an c lev els,  o cc u p an c y   co n tr o an d   d a y li g h t - l in k ed   co n tr o [ 2 ] .   T h L E D   la m p s   ar w ell   k n o w n   as   e n er g y   ef f icien a n d   h ig h   p er f o r m a n ce   la m p s   in   ter m s   o f   lo n g er   li f eti m e,   h i g h   lu m i n o u s   e f f icac y   a n d   co r r elate d   co lo u r   te m p er atu r e   ( C C T )   an d   co n tr o llab le.   Fo r   r etr o f it  w it h   e n er g y   e f f icie n c y   la m p s   [3 7] ,   th e y   a n al y s ed   t h ec o n o m i c   ev alu a tio n s   in cl u d i n g   elec tr ici t y   co s t a n d   s a v i n g s ,   p a y b ac k   p er io d ,   lif cy c le  co s t a n d   n et  p r esen t v a lu e.     I n   lig h ti n g   s y s te m   d esi g n   an d   r etr o f it,  th av er ag m ai n tai n e d   illu m i n a n ce   lev el s   s h o u ld   b co m p lie to   th s ta n d ar d ,   f o r   in s tan ce ,   E u r o p ea n   Stan d ar d   E N1 2 4 6 4 - [ 8 ] .   I n   p r ac tice,   th av er ag e   illu m i n an ce   le v el s   in   th b u ild in g s   w ill  ex ce ed   t h m ai n tai n ed   ill u m in a n ce   le v els  d u to   t h lu m i n air es  ar r an g e m e n g r id s   t h at   ar s y m m etr y .   Fo r   th i s   r ea s o n ,   th d i m m i n g   co n tr o is   n ee d e d   in   o r d er   to   r ed u ce   illu m i n a n ce   lev els  to   co m p l y   th s tan d ar d .   T h d a y li g h t - li n k ed   co n tr o i s   u s ed   t h e   m o s d u to   i ts   co n tr ib u tio n   to   h i g h e r   en er g y   s av in g s   o f   lig h ti n g   s y s te m   i n   t h b u ild in g s   [ 9 ] .   Mo s tl y ,   p r ev io u s   w o r k s   f o cu s ed   o n   th e   d a y li g h t - li n k ed   co n tr o to   r ed u c e   en er g y   co n s u m p t io n   o f   li g h ti n g   i n   b u ild i n g s .   T h m ai n   o b j ec tiv o f   th lig h ti n g   co n tr o is   to   m i n i m ize   t h e   d i m m in g   le v el s   t h at  w i ll  r ed u ce   t h e n er g y   co n s u m p tio n   o f   l u m i n air es   co n s eq u en tl y .   Fo r   L E l u m i n air es   u n d er   p u ls w id th   m o d u latio n   ( P W M) ,   th d i m m i n g   le v el  i s   d ir ec p r o p o r tio n al  to   elec tr icit y   e n er g y   th a t h e y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   1 J u ly   2 0 1 8 :   1 9 5 2 0 2   196   u s ed   [ 1 0 ] .   Fu r th er m o r e,   L E la m p   h as  s p ec ial  c h ar ac te r is tics   w h ich   ar th li g h o u tp u t h at  h a s   lin ea r   r elatio n   to   th co n s u m ed   p o w er   an d   co n tr o s ig n a [ 1 1 ] .   T h lig h tin g   s y s te m   co n tr o ller s   ca n   b d iv id ed   in to   t w o   t y p es   w h ich   ar co n v e n ti o n al  a n d   in telli g en t.  Se v er al  w o r k s   h av e   d ev elo p ed   th e   co n v en t io n al   co n tr o ller s   s u c h   as  p r o p o r tio n al   in teg r al   ( P I )   [ 1 2 , 1 3 ]   an d   p r o p o r tio n al  in te g r al  d if f er en tia ( P I D)   [ 1 4 ] .   H o w ev er ,   th e   co n v e n tio n al   co n tr o ller s   h a v e   s ev er al   d r a w b ac k s   s u c h   a s   p o s s ess in g   co n s ta n p ar a m e ter s ,   lar g ti m d ela y   w h e n   th e y   ar u s ed   alo n a n d   p o o r   co n tr o p er f o r m a n ce [ 1 5 ] .   Fo r   th ese  r ea s o n s ,   s e v er al  s t u d ies  h a v e   d ev elo p ed   h y b r id   m e th o d s   w h ich   ar h y b r id   co n v e n tio n al   w i th   i n tell ig e n t c o n tr o ller s   i n cl u d in g   f u zz y   lo g ic - P I   [ 1 6 ]   an d   f u zz y   lo g ic - P I [ 1 7 ] .   R ec en tl y ,   th er ar e   v ar io u s   w o r k s   t h at  f o cu s   o n   t h i n tell i g en t   co n tr o ller s   d u e   to   th eir   p e r f o r m a n ce   n a m el y ,   s elf - ad ap tiv al g o r ith m   [ 1 8 ] m o d el  b ased   co n tr o ( MB C )   [ 1 9 ] m u lt ip le  in p u t   m u ltip le  o u tp u ( MI MO )   [ 2 0 ]   an d   i llu m i n atio n   b ala n ci n g   alg o r ith m   ( I B A )   [ 2 1 ] .   A r ti f ic ial  n e u r al  n et w o r k   ( A NN)   is   w id el y   u s ed   i n   t h c o n tr o s y s te m   in   m u l tip le  ar ea s .   Fo r   m o r e   s p ec i f ic  e x a m p le,   th ANN  h as   b ee n   u tili ze d   in   t h b u ild i n g   en er g y   s y s te m s   s u ch   as  i n   lig h ti n g   [ 2 2 ]   an d   HVA C   [ 2 3 ] .   I n   [ 2 2 ] ,   th o b j ec tiv f u n ctio n   is   to   m in i m ize   en er g y   u s ed   f r o m   th e   li g h t in g   b a s ed   o n   d i m m i n g   le v els  o f   L E lu m i n air es  w i th   s atis f y   tab le  illu m i n a n ce   lev el s   p r ef er en ce   o f   o cc u p a n ts .   I n   th is   p ap er ,   th lig h ti n g   s y s te m   h as  b ee n   r etr o f ited   w it h   L E l u m in air e s   in   o r d er   t o   p r o p o s e   in telli g e n l ig h ti n g   co n tr o s y s te m   f o r   en er g y   s av in g s   i n   a n   o f f ice   r o o m .   T h li g h tin g   s y s te m   d esi g n   an d   m ea s u r e m e n t s   ar r ef er r ed   to   th E u r o p ea n   Stan d ar d   E N1 2 4 6 4 - 1 .   T h o b j ec tiv f u n c tio n   o f   th co n tr o ller   is   to   m i n i m ize  d i m m i n g   lev el s   lu m in a ir es;  d u to   th d i m m i n g   le v el  th at  h as  li n ea r   r elatio n   w it h   th e n er g y   co n s u m p tio n   o f   L E lu m i n ai r es.  Mo r eo v er ,   th s en s o r   f ie l d   o f   v ie w   h a s   b ee n   co n s id er ed   in   th o b j ec tiv f u n ctio n   f o r m u la tio n .   A NN  h a s   b ee n   u s ed   d u to   its   m o s t a p p r o p r iate  an d   w ell - p er f o r m a n c m eth o d .         2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h is   s ec tio n   d is cu s s e s   th r esear ch   m et h o d s   th at  ar u s ed   in   th is   s t u d y .   T h m eth o d s   in clu d e   d ay l ig h ill u m in a n ce   m atr i x   m o d el,   lig h ti n g   co n tr o o b j ec t iv a n d   co n s tr ain t s   a n d   d ev el o p m e n o f   ar ti f icia l   n eu r al  n et w o r k   ( A NN) .     2 . 1 .   Da y lig ht  I llu m ina nce  M a t rix   T h m o d el  o f   d ay li g h ill u m i n an ce   m atr ix   is   b ased   o n   illu m i n an ce   co n tr ib u tio n   f r o m   d a y li g h o n   w o r k i n g   p lan e.   T h ill u m i n a n ce   m ea s u r e m e n o n   w o r k i n g   p lan i s   r ef er r ed   to   th E u r o p ea n   Sta n d ar d   E N1 2 4 6 4 - 1   an d   it s   h e i g h i s   0 . 7 5   m eter   ( f r o m   t h f lo o r ) .   A cc o r d in g   to   th e   s ta n d ar d ,   th w o r k i n g   p lan e   i s   p lo tted   w it h   m ea s u r e m en p o in ts ,   w h er t h m a x i m u m   d is t an ce   b et w ee n   p o in t s   ca n   b c alcu lated   b ased   o n   eq u atio n   s tated   in   E N1 2 4 6 4 - 1 .   T h illu m i n a n ce   v a lu e s   o n   p o in ts   w ill  f o r m   t h d a y lig h illu m i n an ce   m atr i x        ( d a y l i g h t E )   an d   ca n   b ex p r ess ed   in   eq u atio n   ( 1 )   as f o llo w s :     1, 1 1, N day l i ght M , 1 M , N EE = EE      L M O M L E                                ( 1 )     w h er m , n E   is   ill u m in a n ce   le v el  co n tr ib u ted   f r o m   d a y li g h t f o r   ea ch   m ea s u r e m e n t p o in t.     2 . 2 .   L ig hting   Co ntr o l O bje ct iv F un ct io n a nd   Co ns t ra ints   W h en   t h d a y li g h ill u m i n a n c m atr ix   i s   o b tain ed ,   th ill u m i n an ce   v al u at  ea ch   p o in ( E j )   o n   th w o r k i n g   p lan ca n   b d eter m i n ed   b y   m u lt ip l y i n g   th d i m m in g   lev el s   o f   l u m i n air es.  T h illu m i n an ce   v ec to r       ( E )   ca n   b p r esen ted   in   eq u atio n   ( 2 )   as f o llo w s     d a y l i g h t E E d                          ( 2 )     w h er 1 T N = E E   L E   is   v ec to r   o f   ill u m i n an ce   is   m ea s u r ed   o n   th w o r k in g   p la n an d   T 1K dd L d=   is   v ec to r   o f   th d i m m i n g   le v el s   o f   lu m i n air es a n d   K   is   n u m b er   o f   K th   l u m i n air e.   T h m ai n   o b j ec tiv o f   th s t u d y   i s   to   m i n i m ize  th d i m m in g   lev el s   o f   l u m in air e s   w h i le  m ai n tai n in g   th v is u al   p er f o r m a n ce   a n d   c o m f o r o f   o cc u p a n ts   in   t h e   b u ild in g .   T h v i s u a p er f o r m a n c r ef er s   to   a v er ag e   illu m i n an ce   le v el s   ( E ).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752     I n tellig en t Lig h tin g   C o n tr o l S ystem  fo r   E n erg S a vin g s   in   O ffice  B u ild in g   ( Mo h d   N o o r   A b d u lla h )   197   T h o b j ec tiv f u n c tio n   ca n   b f o r m u la ted   b ased   o n   eq u atio n   ( 2 ) .   I n   th is   ca s e,   t h lig h ti n g   co n tr o l   s y s te m   w as   d iv id ed   in to   s ev e r al  co n tr o llin g   zo n es.  T h e   zo n es  ar e   d eter m i n ed   b y   th e   n u m b er   o f   lig h t   s e n s o r   in s ta lled   in   th r o o m .   I m ea n s ,   p r ac ticall y ,   s en s o r   w ill  co n tr o s ev er al  n u m b er s   o f   lu m i n air es  in   t h r o o m .   T h is   co n ce p i s   s i m ilar   to   li g h tin g   co n tr o b y   m a n u al  s w itc h es.  T h les s   n u m b er   o f   l ig h t   s en s o r s   in s talled   w i ll   m i n i m ize  t h in itial c o s t.  T h lo ca tio n s   o f   t h s en s o r s   w er p lace   b ased   o n   th li g h t se n s o r   p lace m en g u id i n   [ 2 4 ]   T h o b j ec tiv f u n c tio n   w h ich   is   th d i m m i n g   lev el s   o f   lu m i n air es  ca n   b ex p r ess ed   in   eq u atio n   ( 3 )   as f o llo w s :               ( 3 )     w h er FB E is   m ax i m u m   ill u m in a n c lev els  w h e n   lu m i n air is   o n   u n d er   f u ll  b r ig h t n es s   co n d itio n   w h ile  th e   r est  l u m in air e s   ar i n   o f f   co n d itio n   an d   F O V , k E   is   a v er ag ill u m i n an ce   v a lu e   w it h i n   f ield   o f   v i e w   o f   K t h   s en s o r .     B ased   o n   r esu l ca lc u lated   in   eq u atio n   ( 2 ) ,   th e   av er a g ill u m in a n ce   le v el s   ( E )   ca n   b d et er m in e d   u s i n g   eq u atio n s   ( 4 )   as f o llo w s :     1 1 N j j EE N                   ( 4 )                 T h v al u o f   d i m m i n g   lev el s   i s   i n   t h e   r an g o f   0   to   1 .   0   r ef e r s   to   o f f   co n d it io n   w h i le  1   r e f er s   to   t h e   h ig h e s b r ig h t n e s s   lev e o f   t h la m p .   T h d im m i n g   lev el   o f   lu m in air ca p ab ilit ies  r el ies  o n   th t y p o f   lu m in a ir an d   ca n   b r ef er r ed   to   th lu m i n air d atash ee t th at   is   p r o v id ed   b y   lu m i n air m an u f ac tu r er s .   As  m e n tio n ed   i n   Sectio n   1 ,   th co n tr o s ig n al  h a s   lin ea r   r elatio n   w it h   en er g y   co n s u m e d   b y   L E D   lu m in a ir e.   As  r es u lt,   t h to ta en er g y   co n s u m p tio n   ( EC )   o f   lig h ti n g   w it h   r esp ec to   th l u m i n air es  d i m m i n g   lev els ca n   b d ef in ed   as  f o llo w s :     K kk k = 1 E C = P d                     ( 5 )     w h er k P   is   to tal  r ated   p o w er   o f   l u m in air e s   in   K t h   zo n an d   k d   is   d i m m in g   le v els o f   l u m i n air es i n   K t h   zo n e.     2 . 3 .   Art if icia l N eura l N et w o rk   ( ANN)   I n   th is   s t u d y ,   t h p r io r   in f o r m atio n   o f   t h d a y li g h ill u m i n an ce   d is tr ib u tio n   h a s   b ee n   o b tain ed .   Fo r   th is   r ea s o n ,   t h ar tif ic ial  n e u r al  n et w o r k   ( A N N)   is   t h m o s t   ap p r o p r iate  m et h o d   to   b u s e d .   T h A N is   o n e   o f   th i n telli g e n co n tr o ller s   th at  h a s   ca p ab ilit y   to   lear n   f r o m   e x p er ien ce   ( tr ain in g   p r o ce s s )   an d   p r o ce s s es  r elatio n s h ip s   b et w ee n   i n p u a n d   o u tp u s i m u lta n eo u s l y   ( r e ca ll  p r o ce s s ) .   I n   th i s   p ap er ,   r ad ial  b asis   f u n c tio n   n et w o r k   ( R B FN)   m o d el  w a s   u s ed   as  co n tr o ller   in   th l ig h ti n g   s y s te m .   B asicall y ,   th R B F co n s is t s   o f   th r ee   la y er s   t h at  ar i n p u t,  h id d en   a n d   o u tp u t.   T h in p u t a n d   o u tp u t la y er s   ar r ep r esen ted   w i th   v ec to r s .   Me an w h i le,   th h id d en   la y er   co n tain s   n o n - lin ea r   tr an s f o r m a tio n   a n d   li n ea r   co m b i n er   f u n ctio n s .   T h e   o b j e ctiv f u n ctio n   an d   its   co n s tr ai n ts   o f   th p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   ar p r esen ted   in   eq u atio n   ( 6 ) .   T h p r o p o s ed   R B FN   m o d el  w a s   d ev elo p ed   u s i n g   M atlab   p latf o r m .      M i n s.t . K k k = 1 m i n i m a x m f ( d ) = d D d D EE                   ( 6 )     w h er f( d)   is   o b j ec tiv f u n ctio n   w h ic h   is   t h av er a g d i m m i n g   lev els  o f   al th l u m in a ir es,  m i n D ,   m a x D   ar lu m in a ir e’ s   d i m m i n g   ca p ab il it y   lo w er   an d   u p p er   b o u n d s ,   r esp ec tiv el y ,   E   is   av er a g ill u m in a n ce   le v el s   m ea s u r ed   o n   w o r k in g   p lan a n d   m E   is   av er ag m a in ta in ed   ill u m in an ce   le v el s   s et  p o in t.       k F B F O V , k F B d = E - E E , k = 1 , 2 , 3 . . . K Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   1 J u ly   2 0 1 8 :   1 9 5 2 0 2   198   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h ca s s tu d y   is   a n   ac t u al  o f f ice  r o o m   o f   t h Dep ar t m en t   o f   Me ch a n ical  T ec h n o lo g y ,   I n s ti tu te  o f   I n d u s tr ial  T r a in in g ,   Sela n d ar ,   Me lak a,   Ma la y s ia.   T h o f f ice   d im e n s io n s   ar 2 0   m   ( len g t h ) ,   8   m   ( w id t h )   an d   2 . 7   m   ( ce ili n g   h ei g h t) .   T h r o o m   is   ill u m i n ated   b y   2 4   T 8   r e ce s s ed   lu m i n air es t h at  ar ar r an g ed   i n   th g r id   o f   8   b y   3 .   E ac h   lu m i n air co n s is t s   o f   2 x 3 8 W   T 8   lam p s .   T h t o tal  lig h ti n g   p o w er   d en s it y   ( L P D)   an d   av er a g e   illu m i n an ce   le v el s   ( E ar 1 1 . 4   W / m 2   an d   5 1 4   lu x ,   r esp ec ti v el y .     T h lig h ti n g   s y s te m   w as  r etr o f ited   w it h   th L E l u m in air e s   to   b en ef it  th ad v an ta g es  o f   L E la m p   w h ic h   ar d i m m i n g   co n tr o ca p ab ilit ies  an d   e n er g y   ef f icie n t.  T h s p ec if ica tio n s   o f   l u m i n air ar as  f o llo w:   to tal  lu m i n o u s   f l u x   o f   3 5 0 0   lm ,   to tal  p o w er   o f   3 4   W   an d   r ec ess ed   t y p e.   T h r etr o f it  li g h tin g   co n tr ib u ted   3 5   L E lu m i n air es   ( 5   b y   7   g r id s ) .   A s   r esu lts ,   th e   L P an d   ( E )   w er e   7 . 4   W / m 2   an d   6 2 5   l u x ,   r esp ec tiv el y .   I t   s h o w ed   th at  th r etr o f i w it h   L E l u m in a ir es  h ad   co n tr ib u t ed   to   th r ed u ctio n   o f   t h p o w er   o f   l u m i n air es  i n   r o o m   s p ac a n d   r ed u ce d   th en er g y   co n s u m p tio n   f r o m   th e   lig h ti n g   s y s te m .   Mo r eo v er ,   it  also   in cr ea s ed   t h e   illu m i n an ce   lev el s   t h at  w o u l d   also   th v is u al  p er f o r m an c o f   o cc u p an t s   i n   t h r o o m .   T h la y o u o f   th e   lu m in a ir es i n   t h o f f ice  r o o m   i s   ill u s tr ated   i n   Fi g u r 1 ; th e   b lack   s q u ar es r ep r esen th l u m i n air es a n d   th e   b lu e   cir cles r ep r esen t t h li g h t se n s o r s .   I n   th i s   p ap er ,   6   lig h t   s e n s o r s   w er p lace d   o n   t h ce ili n g   o f   th r o o m   a n d   t h e   s en s o r   f i eld   o f   v ie w   w a s   co n s id er ed   h alf   o p en i n g   o f   6 0 °.  T h s en s o r s   ar r an g e m en a n d   th eir   in d e x i n g   ar e   s h o w ed   in   F ig u r 1 .             Fig u r 1 .   T o p   View   o f   an   O f f i ce   R o o m       As  m en t io n ed   in   Sectio n   2 ,   t h n u m b er s   o f   zo n es  ar d ete r m in ed   b y   th e   n u m b er s   o f   s e n s o r s .   As  r esu lt,  t h n u m b er   o f   zo n es  w a s   6 .   T h d etails  o f   lu m in a i r in d ex i n g   b ased   o n   t h eir   zo n es  ar p r esen ted   i n   T ab le  1 .       T ab le  1 .   T h L u m i n air Nu m b er s   B ased   o n   T h eir   Z o n e   Z o n e   L u mi n a i r e   1   3 - 5 , 8 - 10   2   13 - 1 5 , 1 8 - 2 0 , 2 3 - 25   3   28 - 3 0 , 3 3 - 35   4   1 , 2 , 6 , 7   5   1 1 , 1 2 , 1 6 , 1 7 , 2 1 , 2 2   6   2 6 , 2 7 , 3 1 , 3 2       I n   th is   s tu d y ,   t h s i m u latio n   o f   d a y li g h t   w as c ar r ied   o u t   u s in g   DI AL u x   u n d er   th c lear   s k y   co n d itio n ,   d u r in g   o f f ice  h o u r s   f r o m   0 8 :0 0   to   1 7 :0 0   w it h   1   h o u r   o f   in ter v a ti m o n   t h f ir s d a y   o f   th m o n t h s   o f   Sep te m b er ,   Octo b er   an d   No v em b er   i n   2 0 1 7 .   Fig u r 2   s h o w s   th s i m u latio n   r esu lts   o f   th a v er ag ill u m i n an c e   f r o m   d a y li g h in   th o f f ice  r o o m .   T h s i m u lated   d ata  w as  r ec o r d ed   f o r   tr ain in g   p r o ce s s   p u r p o s e.   T h d ata  w a s   d iv id ed   in to   t w o   p ar ts   w h ic h   w er in p u d ata  an d   tar g et  d ata.   T h in p u ts   r ep r esen t h av er a g ill u m in a n ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752     I n tellig en t Lig h tin g   C o n tr o l S ystem  fo r   E n erg S a vin g s   in   O ffice  B u ild in g   ( Mo h d   N o o r   A b d u lla h )   199   v alu e s   w i th in   s e n s o r   f ield   o f   v ie w   ( F O V E )   v ec to r ,   w h i le  t h e   o u tp u ts   r ep r esen th d i m m i n g   lev e ls   o f   lu m in a ir es ( d )   v ec to r .             Fig u r 2 .   Av er ag Da y li g h I ll u m in a n ce   i n   th O f f ice  R o o m       Fig u r 3   s h o w s   th ar ch itectu r o f   th p r o p o s ed   R B FN  as  co n tr o ller   in   lig h t in g   s y s te m .   I ca n   b s ee n   th n u m b er   o f   n eu r o n s   f o r   in p u a n d   o u tp u la y er s   is   6 .   Me an w h ile,   t h h id d en   la y er   co n s is ts   o f   r ad ial   b asis   an d   li n ea r   la y er s   co n tain   3 0   an d   6   n eu r o n s ,   r esp ec tiv el y .             Fig u r 3 .   A r ch itectu r o f   P r o p o s ed   R B FN       I n   o r d er   to   test   an d   v alid ate  th p r o p o s ed   R B FN  m o d el,   th lig h s e n s o r   o u tp u d ata  w er o b tain ed   f r o m   DI AL u x   s i m u latio n   o n   5 th   Octo b er   2 0 1 7   d u r in g   t h o f f ice  h o u r s   u n d er   clea r   s k y   co n d itio n .   T h lig h t   s en s o r   o u tp u d ata  ar th in p u v ec to r   o f   t h co n tr o ller   ( R B FN  m o d el) .   T h co n tr o ller   p r o ce s s es  th s en s o r   d ata  an d   g e n er ates  t h d i m m i n g   lev el s   f o r   lu m i n air es.  T h d i m m in g   le v els   o f   l u m in a ir es  r esu l ts   u n d er   t h e   p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   f o r   se lecte d   zo n es  an d   th eir   m e an   ar p r esen ted   in   Fi g u r 4 .   B ased   o n   Fig u r 4 ,   th h ig h es d i m m i n g   le v els  o f   lu m in a ir es  f o r   th w h o le  zo n e s   at  ti m 8 :0 0   d u to   at  t h at  ti m e,   t h ill u m in a n ce   d is tr ib u tio n   f r o m   d a y li g h t a cr o s s   th r o o m   w a s   t h lo w est c o m p ar ed   to   o th er   ti m es.  T h m ea n   d i m m i n g   lev el s   o f   l u m in air e s   f o r   th e   w h o le   wo r k in g   h o u r s   w as   0 . 3 5 .   T h d i m m in g   lev e ls   o f   l u m i n air es  at   Z o n 4   s h o w ed   t h e   h ig h e s t d i m m i n g   v al u d u to   th zo n w as t h lo w est i llu m i n an ce   d is tr ib u tio n   co n tr ib u tio n   f r o m   d a y li g h t.    T h DI A L u x   s o f t w ar s i m u la tio n   w as  ca r r ied   o u in   o r d er   to   v alid ate  th ill u m i n an ce   l ev els  t h at   w er f u ll y   s at is f ied   to   th E N1 2 4 6 4 - 1   b ased   o n   th d im m i n g   lev el s   g e n er ated   f r o m   t h p r o p o s ed   c o n tr o ller .   Fig u r 5   s h o w s   t h av er a g ill u m in a n ce   le v els  u n d er   th p r o p o s ed   R B FN c o n tr o ller .   As ca n   b o b s er v ed   f r o m   Fig u r 5 ,   th e   av er a g ill u m i n an ce   lev el s   u n d er   t h p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   w a s   ar ch iv ed   ab o v t h e   th r es h o ld   o f   E   th at  w a s   s p ec i f ie d   in   th E N1 2 4 6 4 - 1   w h ic h   is   5 0 0   lu x .   Fro m   t h s i m u latio n   r esu lt s ,   th is o li n e   f r o m   b o th   d a y li g h t a n d   ar ti f ici al  lig h t a t ti m 1 3 :0 0   is   d ep ict ed   in   Fig u r 6 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   1 J u ly   2 0 1 8 :   1 9 5 2 0 2   200       Fig u r 4 .   D i m m i n g   L e v els  o f   L u m in air e s   R es u lt s   f o r   Select ed   Z o n es  a n d   T h eir   Me an           Fig u r 5 .   Av er ag I ll u m in a n ce   L ev e ls   U n d er   th P r o p o s ed   R B FN  C o n tr o ller           Fig u r 6 .   I s o lin f r o m   B o th   D a y li g h a n d   A r tific ial  L ig h at  T im 1 3 :0 0         T h to tal  en er g y   co n s u m p tio n   ( EC )   o f   all  l u m in air e s   u n d er   th p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   w a s   ca lcu lated   ac co r d in g   to   th eq u atio n   ( 5 ) .   Fig u r 7   p r esen ts   t h e n er g y   u s ed   u n d er   th p r o p o s ed   R B FN   co n tr o ller   d u r in g   o f f ice  h o u r s .   B y   co n s id er in g   t h elec tr icit y   tar if f   f o r   th lo w   v o lta g co m m er cial  b u ild i n g s   ( tar if f   B )   f r o m   elec tr icit y   u tili t y   o f   Ma la y s ia   w h ich   is   T en ag Nasio n a l B er h ad   ( T NB )   o f   R M0 . 4 3 5 /k W h   [ 2 5 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752     I n tellig en t Lig h tin g   C o n tr o l S ystem  fo r   E n erg S a vin g s   in   O ffice  B u ild in g   ( Mo h d   N o o r   A b d u lla h )   201   th to tal  elec tr icit y   co s w a s   R M1 . 1 4 /d ay .   E n er g y   s a v i n g   ( ES )   ca n   b d escr ib ed   as  th d if f er en ce   b et w ee n   t h e   en er g y   co n s u m p tio n   o f   ex i s ti n g   an d   p r o p o s ed   s y s te m s ,   a n d   is   d iv id ed   b y   th e n er g y   co n s u m p tio n   o f   e x i s ti n g   s y s te m .   ES   is   t h m o s w id el y   u s ed   to   e v alu a te  en er g y   p er f o r m an ce   an d   m o s s t u d ies   h a v ex p r es s ed   i n   p er ce n tag ( %) .   As a  r esu lt,  th ES   o f   th p r o p o s ed   R B FN c o n tr o ller   w as  3 4 %.            Fig u r 7 .   E n er g y   U s ed   u n d er   th P r o p o s ed   R B FN  C o n tr o ller       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   a n   in te lli g en t   li g h tin g   co n tr o s y s te m   u s in g   R B FN  m o d el  i n   a n   o f f ic b u ild in g .   T h o b j ec tiv f u n ctio n   o f   t h e   co n tr o ller   is   to   m i n i m ize  t h d im m i n g   lev el s   o f   l u m in air es  th at  s at is f y   t h e   m i n i m u m   o f   E   th at  is   s tated   i n   th E N1 2 4 6 4 - 1 .   T h lig h s e n s o r   f ield   o f   v ie w   w as  co n s id er ed   in   o r d er   to   ca lcu late  t h d i m m i n g   le v els  o f   lu m i n air es  f o r   th p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller .   T h p r o p o s ed   co n tr o ller   w a s   test ed   an d   v alid ated   at  a n   ac t u al  o f f ice  r o o m   a n d   w as  s i m u l a ted   u s i n g   DI AL u x   s o f t w ar e.   T h r esu lts   s h o w ed   th at  th e   p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   w a s   s h o w ed   g r ea p er f o r m a n ce   i n   ter m s   o f   ac h iev i n g   d i m m i n g   le v e l   tar g ets  an d   s ati s f ied   th E N1 2 4 6 4 - 1 .   Fu r th er m o r e,   th en e r g y   s a v i n g s   r ec o r d ed   f r o m   th p r o p o s ed   R B FN  co n tr o ller   w as  3 4 %.        ACK NO WL E D G M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   th a n k   U n i v er s it T u n   Hu s s ei n   O n n   Ma la y s ia  ( UT HM )   f o r   s u p p o r tin g   th e   r esear ch   u n d er   Sh o r t T er m   Gr an t ( U6 3 9 ) .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Du b o is  M - C,   Bl o m ste rb e rg   A ,   E n e rg y   sa v in g   p o ten ti a a n d   s trate g ies   f o e lec tri c   li g h ti n g   in   f u tu re   No rth   Eu ro p e a n ,   l o w   e n e rg y   o ff i c e   b u il d in g s: A   li tera tu re   re v ie w ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 1 ;   4 3 :   2 5 7 2 8 2 .     [2 ]   Du b o is   M - C,   Bise g n a   F ,   G e n ti le  N,  Kn o o p   M ,   M a t u sia k   B,   T e tri   W a n d   E,   Re tro f it ti n g   t h e   El e c tri c   L ig h ti n g   a n d   Da y li g h ti n g   S y st e m s to   Re d u c e   E n e rg y   Us e   in   Bu il d i n g s: A   L it e ra t u re   Re v ie w ,   En e rg y   Res   J ,   2 0 1 5 ;   6:   25 4 1 .   [3 ]   G a n a n d ra n   G S B,   M a h li a   T M I,   O n g   HC,  Ris m a n c h B,   Ch o n g   WT ,   Co st - Be n e f it   A n a l y sis a n d   E m is sio n   Re d u c ti o n   o f   En e rg y   Eff ici e n L ig h ti n g   a th e   Un iv e rsiti   T e n a g a   N a sio n a l ,   S c W o rld   J ,   2 0 1 4 ;   2 0 1 4 :   1 12.   [4 ]   V a h F P ,   Ca m p o L M S ,   Ca sa ro tt o   F il h o   N,   S u sta in a b il it y   c o n stra in ts  in   tec h n o - e c o n o m ic  a n a ly sis  o f   g e n e ra l   li g h ti n g   re tro f it s ,   En e rg y   B u il d ,   2 0 1 3 ;   6 7 :   5 0 0 7 .     [5 ]   M a h li a   T M I,   Ra z a k   H A ,   Nu rsa h id a   M A ,   L i f e   c y c le  c o st  a n a l y si a n d   p a y b a c k   p e rio d   o f   li g h ti n g   re tro f it   a th e   Un iv e rsit y   o f   M a la y a ,   Ren e S u sta in   En e rg y   Rev ,   2 0 1 1 ;   1 5 :   1 1 2 5 3 2 .     [6 ]   G a n   CK,   S a p a A F ,   M u n   YC,  Ch o n g   KE,   T e c h n o - e c o n o m ic  a n a l y sis  o f   L ED  li g h ti n g A   c a se   st u d y   in   UTe M ’s  f a c u lt y   b u il d in g ,   Pr o c e d ia   En g ,   2 0 1 3 ;   5 3 :   2 0 8 1 6 .     [7 ]   M o h d   F ird a u s   M o h d   A b   Ha li m ,   A z l a n   UA - A ,   Ha ru n   M H,   A n n u a r   KA M ,   M   M ,   Jo h a ri  S H ,   e a l . ,   L ig h ti n g   Re tro f it   S c h e m e   Eco n o m ic  Ev a lu a ti o n In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica l   En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c i e n c e   ( IJ EE CS ) ,   2 0 1 7 ;   5:   4 9 6 5 0 1 .   [8 ]   E u ro p e a n   S tan d a rd .   EN  1 2 4 6 4 - 1   L ig h a n d   l ig h ti n g   -   L i g h ti n g   o wo rk   p la c e -   Pa rt  1 In d o o wo rk   p la c e s Eu ro p e a n   Co m m it tee   f o S tan d a rd iza ti o n 2 0 1 1 .   [9 ]   L DH W ,   Ch e u n g   A CK,  Ch o w   S KH ,   L e e   EW M ,   S tu d y   o f   d a y l ig h d a ta  a n d   li g h ti n g   e n e rg y   sa v in g f o a tri u m   c o rrid o rs w it h   li g h ti n g   d imm in g   c o n tr o ls E n e rg y   Bu i ld ,   2 0 1 4 ;   7 2 :   457 6 4 .     [1 0 ]   G u   Y,  Na re n d ra n   N,  D o n g   T ,   W u   H.  S p e c tra a n d   L u min o u E ff ica c y   Ch a n g e   o f   Hig h - Po we L EDs u n d e Dif fer e n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   1 J u ly   2 0 1 8 :   1 9 5 2 0 2   202   Dimm in g   M e th o d s P ro c .   S P IE  -   I n t.   S o c .   Op t.   E n g . ,   2 0 0 6 .   [1 1 ]   Do u lo L T ,   T sa n g ra ss o u li A ,   Ko n tax is  P A ,   Ko n ta d a k is  A ,   T o p a li F V,   Ha rv e stin g   d a y li g h w it h   L ED  o T 5   f lu o re sc e n lam p s?   T h e   ro le o f   d i m m in g ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 7 ;   1 4 0 :   3 3 6 4 7 .   [1 2 ]   v a n   d e   M e u g h e u v e N,  P a n d h a rip a n d e   A ,   Ca ice d o   D,  v a n   d e n   Ho P P J ,   Distrib u ted   li g h ti n g   c o n tro w it h   d a y li g h a n d   o c c u p a n c y   a d a p tatio n ,   En e r g y   Bu il d ,   2 0 1 4 ;   7 5 :   3 2 1 9 .     [1 3 ]   P e r u f f o   A ,   P a n d h a r i p a n d e   A ,   Ca ice d o   D,  S c h e n a to   L ,   L ig h ti n g   c o n tro l   w it h   d istri b u te d   w irele ss   se n sin g   a n d   a c tu a ti o n   f o d a y li g h a n d   o c c u p a n c y   a d a p tatio n ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 5 ;   9 7 :   13 2 0 .     [1 4 ]   S o o ri  P K ,   V is h w a M ,   L ig h ti n g   c o n tro stra teg y   f o e n e r g y   e ff icie n o f f ice   li g h ti n g   s y ste m   d e sig n ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 3 ;   6 6 :   3 2 9 3 7 .     [1 5 ]   S h a ik h   P H,  N o NBM,   Na ll a g o w n d e n   P ,   El a m v a z u th I,   Ib ra h i m   T ,   A   re v i e w   o n   o p ti m ize d   c o n tro l   sy ste m f o b u il d in g   e n e rg y   a n d   c o m f o rt  m a n a g e m e n o f   s m a rt  su sta in a b le  b u il d i n g s ,   Ren e S u st a in   En e rg y   Rev ,   2 0 1 4 ;   3 4 :   409 2 9 .     [1 6 ]   L iu   J,  Z h a n g   W ,   Ch u   X ,   L iu   Y,   F u z z y   lo g ic  c o n tro ll e f o e n e rg y   sa v in g in   a   sm a rt  L ED   li g h ti n g   sy ste m   c o n sid e ri n g   li g h ti n g   c o m f o rt  a n d   d a y li g h t ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 6 ;   1 2 7 :   95 1 0 4 .     [1 7 ]   Cim in G ,   F re d d A ,   Ip p o li ti   G ,   M o n teri ù   A ,   P irro   M ,   A   S m a rt  L ig h ti n g   S y st e m   f o V isu a l   Co m f o rt  a n d   E n e rg y   S a v in g s   in   In d u strial  a n d   D o m e sti c   Us e ,   El e c tr P o we r Co mp o n e n t s S y st ,   2 0 1 5 ;   43:   1 6 9 6 7 0 6 .     [1 8 ]   Öz ç e li k   M A ,   T h e   d e sig n   a n d   im p le m e n tatio n   o f   P V - b a se d   in tel li g e n d istri b u te d   se n so L ED  li g h ti n g   i n   d a y li g h t   e x p o se d   ro o m   e n v iro n m e n t ,   S u st a in   C o mp u I n fo rm a ti c s S y st ,   2 0 1 7 ;   1 3 :   61 9 .     [1 9 ]   X io n g   J,  T z e m p e li k o A ,   M o d e l - b a se d   sh a d i n g   a n d   li g h ti n g   c o n tr o ls  c o n sid e rin g   v isu a l   c o m f o rt  a n d   e n e rg y   u se ,   S o En e rg y ,   2 0 1 6 ;   1 3 4 :   4 1 6 2 8 .     [2 0 ]   Bo sc a rin o   G ,   M o a ll e m   M D a y li g h ti n g   Co n tro a n d   S im u lat io n   f o L ED - Ba s e d   En e rg y - E fficie n L ig h ti n g   S y st e m s ,   IEE T r a n s I n d   I n f o rm a ti c s ,   2 0 1 6 ;   12:   3 0 1 9 .     [2 1 ]   Ko ro g lu   M T ,   P a ss in o   KM,   Ill u m in a ti o n   Ba lan c in g   A lg o rit h m   f o S m a rt  L i g h ts ,   IEE T ra n Co n tro S y st  T e c h n o l ,   2 0 1 4 ;   22:   5 5 7 6 7 .     [2 2 ]   W a n g   Z,   T a n   YK ,   Ill u m in a ti o n   c o n tro o f   L ED  sy ste m b a se d   o n   n e u ra l   n e tw o rk   m o d e a n d   e n e r g y   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m ,   En e rg y   Bu il d ,   2 0 1 3 ;   62:   5 1 4 2 1 .     [2 3 ]   L ian g   J,  Du   R,   T h e r m a c o m f o rt  c o n tro b a se d   o n   n e u ra n e tw o rk   f o HV A a p p li c a ti o n ,   Pro c .   2 0 0 5   IEE Co n f.   Co n tro A p p l .   2 0 0 5 .   CCA   2 0 0 5 . ,   2 0 0 5 ,   p .   8 1 9 2 4 .     [2 4 ]   L U T RON .   Da y li g h S e n so r De sig n   a n d   Ap p li c a t io n   Gu i d e   2 0 1 4 .   h t tp :/ /w ww . lu tro n . c o m   (a c c e ss e d   Ap ril   1 1 ,   2 0 1 7 ).   [2 5 ]   T e n a g a   Na sio n a Be rh a d .   T NB  C o mm e rc ia T a riff 2 0 1 7 .   h t tp s:// ww w . tn b . c o m . m y / c o m m e rc i a l - in d u strial/ p ricin g - tariff s1 (a c c e ss e d   A u g u st 1 ,   2 0 1 7 ).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.