CN101346024B - 网络式远程照明设备监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络式远程照明设备监控管理系统，其可应用于让使用者通过一网络系统来对一或多组位于远程的照明设备进行网络化的实时性监控管理工作。此网络式远程照明设备监控管理系统的特点在于可对受控设备提供网络化的实时性监控管理功能、可对受控设备提供有效率的耗电量管理而达成节省能源及营运成本的目的、以及可提供实时性的异常警示功能。

Description

网络式远程照明设备监控管理系统

技术领域

本发明涉及一种网络化远程监控技术，特别是有关于一种网络式远程照明设备监控管理系统，可通过一网络系统来对一或多组位于远程的照明设备进行网络化的实时性监控管理工作。

背景技术

照明设备为各式的建筑物内部，例如办公大楼、厂房大楼、饭店、医院、超商、超市、量贩店、电影院和百货公司，所广泛应用及设置的机电设备。目前常用的照明设备的种类例如包括日光灯、白炽灯、卤素灯、等等。基本上，照明设备的功能为对密闭的室内或昏暗空间提供一光源，令处于密闭室内中的人们可有一亮度充足的生活及工作环境。

于照明设备的运行及管理上，管理人员通常有需要对运行中的照明设备进行各种监控管理工作。举例来说，管理人员有需要随时监视照明设备的开关状态(ON/OFF)、用电状况(负载电压、负载电流、和耗电功率)、以及其所提供的照明度是否充足。再者，于照明设备实际运行时，管理人员有需要随时监测其运行是否正常，亦即是否有烧毁的灯泡或已在闪烁的日光灯管；若有异常运行状况发生，则管理人员即须立即进行维修或更换工作。此外，就长期营运而言，管理人员有需要了解照明设备的耗电量，以作为管制营运成本的参考。

传统上，上述的监控管理工作通常是由管理人员以目视方式来检查照明设备的灯泡或日光灯管是否正常发亮，并亦通过目视方式来检视各项电子仪表及以手写的书面方式来记录下照明设备的用电状况(负载电压、负载电流、和耗电功率)。当有需要分析照明设备的长期性整体运行效能(即耗电量)时，管理人员即可利用此些书面记录数据来进行统计分析工作。

然而上述的人工及书面方式的照明设备监控管理工作于具体实施上的缺点在于其显然颇为费时费力而没有效率。此外，于照明设备有异常运行状况发生时，管理人员通常无法于第一时间立即得知，使得维修工作因此而造成延迟。

发明内容

本发明的一目的便是在于提供一种网络式远程照明设备监控管理系统，可供通过网络对位于远程的照明设备进行网络化的实时性监控管理工作。

本发明的另一目的在于提供一种网络式远程照明设备监控管理系统，可实时通报受控的照明设备的异常运行状况，从而利于立即进行维修工作。

为了达到上述目的或其它目的本发明所提供的网络式远程照明设备监控管理系统是建构于一分布式的架构，至少包含：(A)一伺服端单元；以及(B)一设备端单元；其中该伺服端单元整合至一服务器，且该服务器连结至该网络系统，用以让一网络工作站通过该网络系统来操控该伺服端单元；该伺服端单元至少包括：(A1)一使用者操控界面模块；以及(A2)一监控数据储存模块，用以储放各个受控的照明设备所相关的规格及管理数据；并可进而选择性地包括：(A3)一定期性操作特性统计分析模块；其中该设备端单元整合至该受控设备及连结至该网络系统，且其架构至少包括：(B0)一网络连结模块；(B1)一设备端伺服模块；以及(B2)一操作状态监控模块，包括一操作状态监测器和一操作状态控制器，其中操作状态监测器包括：一开关监测机制，用来监测该照明设备的电源开关状态；一用电量监测机制，用来监测该照明设备的负载电压、负载电流、和耗电功率；以及一照明度监测机制，用来监测该照明设备所产生的发光亮度。

于本发明的又一种型态中，该伺服端单元中的使用者操控界面模块更包括使用者身分认证模块，用以进行系统安全管控，确认使用者是否有权进入操控界面模块所提供的操控界面。

于本发明的再一种型态中，该设备端单元中的设备端伺服模块更包括一异常状况警示机制，是于该操作状态监测器所监测到的操作特性值显示一异常状况时，响应地发出一警示信息通报该网络工作站。

于本发明所述的网络系统的类型包括因特网、组织内网络系统、组织间网络系统、有线式局域网络系统、无线式局域网络系统、和虚拟私用网络系统。

于本发明所述的网络连结模块连结至该网络系统的方式，是可采用有线式的ADSL(Asynchronous Digital Subscriber Line)或FTTB(Fiber To The Building)的网络连结架构，或是采用无线式(wireless)的网络连结架构。

相比于背景技术，本发明的网络式远程照明设备监控管理系统至少具有以下的优点：(1)可对受控的照明设备提供网络化的实时性监控管理功能，并通过可视化的使用者操控界面来让多个不同用户的管理人员可于远程通过网络工作站来实时掌握其各自拥有的各项照明设备的运行状况、设定所需的运行状态、以及调校运行效能以减少无效率的运行而建立最佳运行效能模式；(2)可对受控的照明设备提供有效率的耗电量管理而达成节省能源及营运成本的目的；(3)可提供实时性的异常警示，使得管理人员可实时对发生异常的照明设备进行维护工作，藉以维持设备的可用性；(4)通过使用者身分认证机制，能够限制特定经授权的使用者进行远程的监控管理，以达集中控管的目的；(5)将监控数据储存模块所储存的照明设备操作特性与运行状态的历史数据依照不同使用者类型(例如办公大楼、厂房、饭店、医院、超商、超市、量贩店、百货公司、电影院等)加以分析，可作为往后照明设备生产商制造照明设备产品时操作控制设定以及管理、维修的参考。

附图说明

图1为一应用示意图，用以显示本发明搭配至一网络系统的应用方式；

图2A为一架构示意图，用以显示本发明中的伺服端单元的内部架构；

图2B为一架构示意图，用以显示本发明中的设备端单元的内部架构。

元件符号说明

10  网络系统        20  网络工作站

30   照明设备(受控设备)40   服务器

50   本发明的网络式远程照明设备监控管理系统

100  伺服端单元        101  远程设备通讯模块

110  操控界面模块

111  使用者身分认证模块

120  监控数据储存模块

130  定期性操作特性统计分析模块

200  设备端单元        201  网络连结模块

210  设备端伺服模块    211  异常状况警示机制

220  操作状态监控模块  221  操作状态监测器

221a 开关监测机制      221b 用电量监测机制

221c 照明度监测机制    222  操作状态控制器

具体实施方式

以下即配合所附的图式，详细揭露说明本发明的网络式远程照明设备监控管理系统的实施例。

图1即显示本发明的网络式远程照明设备监控管理系统(如标号50所指的虚线方块所示的部分)的应用方式。如图所示，本发明的网络式远程照明设备监控管理系统50于实际应用上是搭配至一网络系统10，例如为因特网(Internet)、组织内网络系统(intranet)、组织间网络系统(extranet)、有线/无线式的局域网络系统(Local AreaNetwork，LAN)、或虚拟私用网络系统(Virtual Private Network，VPN)，用以让多位使用者(即管理人员)可利用其网络工作站20及通过该网络系统10来对一或多组位于远程的照明设备(图1仅示范性地显示3组照明设备30；但其数量并无限制)进行一网络化且实时性的监控管理工作。于实际应用上，照明设备30可例如为日光灯、白炽灯、或卤素灯。

如图1所示，本发明的网络式远程照明设备监控管理系统50是建构于一分布式的架构，至少包含二组分散的单元：(A)一伺服端单元100；以及(B)一设备端单元200；其中该伺服端单元100是整合至一或多台服务器40，且其内部架构如图2A所示般地至少包括：(A0)一远程设备通讯模块101；(A1)一操控界面模块110；以及(A2)一监控数据储存模块120；并可进而选择性地包括：(A3)一定期性操作特性统计分析模块130；而该设备端单元200则是整合至各个照明设备30，且其内部架构如图2B所示般地至少包括：(B0)一网络连结模块201；(B1)一设备端伺服模块210；(B2)一操作状态监控模块220，包括一操作状态监测器221和一操作状态控制器222。于具体实施上，伺服端单元100可完全以一软件程序来实现，并将此软件程序安装至服务器40；而该设备端单元200中的网络连结模块201、设备端伺服模块210、和操作状态监控模块220则均为硬件装置。

以下即首先分别说明伺服端单元100中的各个构件的个别属性及功能。

远程设备通讯模块101是用以让伺服端单元100可通过网络系统10来与位于远程的设备端单元200进行数据交流；亦即可接收设备端单元200通过网络系统10所传送过来的有关于所述照明设备30的操作特性值(operating characteristics)，并可将伺服端单元100所发出的各个控制指令通过网络系统10来传送给设备端单元200。

操控界面模块110是用以对联机至该服务器40的各个网络工作站20提供一使用者操控界面，例如为一窗口化的图形界面，藉以对网络工作站20的使用者(即管理人员)提供一受控设备操作状态显示功能和一人为操控的指令设定功能。受控设备操作状态显示功能是用以显示各个照明设备30的操作状态及相关数据，例如包括各个照明设备30的配置地点、目前的开关状态、目前的照明度设定值、和用电状况(负载电压、负载电流、和耗电功率)，并可进而显示各个照明设备30所相关的规格及管理数据，例如厂牌、型号、规格、购买单位、购买日期、保存年限、安装地点、保管人姓名、维护及保养纪录、等等；而人为操控的指令设定功能则可针对各个不同类型的照明设备30来提供一组使用者可点选及设定的控制指令集，并将使用者所选用的控制指令通过网络系统10及通过设备端单元200来传送至各个照明设备30。此控制指令集所提供的控制指令例如包括开关状态的设定和所需照明度的设定。

于本实施例中，该操控界面模块110更包括使用者身分认证模块111，用以进行系统安全管控，确认对联机至该服务器40的各个网络工作站20的使用者是否有权进入操控界面模块所提供的操控界面。具体言之，使用者身分认证模块111可要求联机至该服务器40的各个网络工作站20的使用者输入账号与密码等身分认证数据，并判断所输入账号与密码等身分认证数据是否符合预设授权识别数据，若该使用者通过授权认证，则令该操控界面模块110对联机至该服务器40的各个网络工作站20提供该操控界面，并进行上述的操作；若该使用者未通过授权认证，则禁止该操控界面模块110对联机至该服务器40的各个网络工作站20提供该操控界面。

监控数据储存模块120是用以储存各个照明设备30于实际运转时的操作特性及使用者设定纪录相关数据(即开关状态、照明度设定值、和用电状况)的历史纪录，并可通过上述的操控界面模块110来于该网络工作站20上显示出此些操作特性值。此外，监控数据储存模块120亦可进而用来预存各个照明设备30所相关的规格及管理数据，例如厂牌、型号、规格、购买单位、购买日期、保存年限、安装地点、保管人姓名、维护及保养纪录、等等。

定期性操作特性统计分析模块130可于一预定期间内(例如为以每3个月为单位)统计各个照明设备30的操作特性数据来产生一用电状况分析报表。举例来说，定期性操作特性统计分析模块130可以每3个月为单位统计出各个照明设备30的总耗电量，并自动产生一电子式的报表，令管理人员可于其网络工作站20上通过操控界面模块110来读取或打印此分析报表，以由此作为日后对照明设备30进行监控管理工作的参考。

以下接着说明设备端单元200中的各个构件的个别属性及功能。

网络连结模块201是用以将设备端单元200连结至该网络系统10，其连结方式可例如为采用有线式的ADSL(Asynchronous DigitalSubscriber Line)或FTTB(Fiber To The Building)的网络连结架构，或是采用无线式的网络连结架构，用以让设备端单元200可通过网络系统10来与伺服端单元100进行数据交流。

设备端伺服模块210是连结至网络连结模块201，用以收集操作状态监测器221所监测到的各项操作特性数据，并将所收集到的操作特性数据通过网络连结模块201及通过网络系统10来传送给伺服端单元100；并可进而将伺服端单元100通过网络系统10传送过来的控制指令配送至相关的照明设备30所属的操作状态控制器222。图1所示的实施例仅显示网络连结模块201连结至一组设备端伺服模块210；但其可连结的设备端伺服模块210的数量视网络连结模块201的连接端口数量而定，并无特别限制。再者，此设备端伺服模块210包括一异常状况警示机制211，可监视各个照明设备30的操作状态是否发生异常状况；若是，则响应地发出一警示信息，并将此警示信息通过网络系统10回传至伺服端单元100来告知给管理人员，令管理人员可对发生异常状况的受控设备进行必要的维修工作。此异常状况警示机制211的基本运行方式例如为当使用者操控界面模块110发出一控制指令至照明设备30之后，即通过操作状态监测器221来监测照明设备30的操作状态是否达到该控制指令的要求；若否，则随即发出警示信息。举例来说，假设照明设备30的发光亮度分为5个等级，其中第1等级为最小的发光亮度，而第5等级为最大的发光亮度；且假设管理人员通过操控界面模块110将需求照明度设定为第3级，则于相关的控制指令发送至照明设备30之后，其所属的操作状态监测器221即可持续监测该照明设备30所发出的光强度是否等于第3级的照明度；若否(例如仅为第2级的照明度)，则异常状况警示机制211即立刻发出一警示信息至网络工作站20，令管理人员对该照明设备30进行维修工作。

操作状态监控模块220中的操作状态监测器221可监测各个照明设备30于实际运转时的操作状态来取得其操作特性值，并将所监测到的各项操作特性值回传给设备端伺服模块210，令设备端伺服模块210将其通过网络系统10来传送给伺服端单元100。于具体实施上，此操作状态监测器221例如包括一开关监测机制221a、用电量监测机制221b、以及一照明度监测机制221c；其中开关监测机制221a是用来监测照明设备30的电源开关是否为开启；用电量监测机制221b是用来监测照明设备30的负载电压、负载电流、和耗电功率；而照明度监测机制221c则是用来监测照明设备30所产生的发光亮度。

操作状态监控模块220中的操作状态控制器222可依据伺服端单元100通过网络系统10所传送过来的各项控制指令来控制各个照明设备30实现出所要求的操作状态。举例来说，照明设备30可受控制指令来调整的操作状态可为开关(ON/OFF)和照明度。

以下即说明本发明的网络式远程照明设备监控管理系统50于实际应用时的整体操作方式。

于实际操作时，管理人员只要将其网络工作站20通过网络系统10联机至服务器40，即可使用伺服端单元100来对远程的照明设备30进行监控管理工作。举例来说，管理人员可通过操控界面模块110来开启或关闭照明设备30的电源，并进而设定其发光亮度。操控界面模块110即可响应管理人员的操控指示而发出对应的控制指令，并令远程设备通讯模块101将此些控制指令通过网络系统10来传送至设备端单元200。

当设备端单元200中的网络连结模块201接收到伺服端单元100通过网络系统10所传送过来的控制指令时，其即将接收到的控制指令转传至设备端伺服模块210，令设备端伺服模块210解读出控制指令的内容来产生对应的控制信号，并将此控制信号伺服至对应的照明设备30所属的操作状态控制器222，即可令操作状态控制器222回应地控制其所属的照明设备30实现管理人员所要求的操作状态。

当照明设备30被开启之后，操作状态监测器221即可持续监测各个照明设备30的操作状态来取得其操作特性值(即开关状态、照明度设定值、和用电状况)，并将所监测到的各项操作特性值回传给设备端伺服模块210，令设备端伺服模块210通过网络系统10来传送给伺服端单元100。举例来说，照明设备30可被操作状态监测器221所监测的操作特性例如包括负载电压、负载电流、耗电量、发光亮度、和环境亮度。

当伺服端单元100接收到此些操作特性数据时，其即将其储存至监控数据储存模块120。此时，管理人员即可通过操控界面模块110来读取出监控数据储存模块120中所储存的操作特性数据，由此即可了解各个照明设备30目前的操作状态。

若有任一组照明设备30出现异常运行状况，则设备端伺服模块210即可侦知此异常运行状况而传回一警示信息至伺服端单元100，令管理人员对发生异常状况的照明设备30进行必要的维修工作。此警示功能的具体作法为利用操作状态监测器221来监测于实际运转时的操作特性值，再接着由异常状况警示机制211负责比较目前的操作特性值是否等于管理人员所设定的操作特性值；若否，则即输出一警示信息。举例来说，假设照明设备30的发光亮度分为5个等级，其中第1等级为最小的发光亮度，而第5等级为最大的发光亮度；且假设管理人员通过操控界面模块110将需求照明度设定为第3级，则于相关的控制指令发送至照明设备30之后，其所属的操作状态监测器221即可持续监测该照明设备30所发出的光强度是否等于第3级的照明度；若否(例如仅为第2级的照明度)，则异常状况警示机制211即立刻发出一警示信息至网络工作站20，令管理人员对该照明设备30进行维修工作。

当照明设备30开始运行之后的预定期间内(例如为以每3个月为单位)，伺服端单元100中的定期性操作特性统计分析模块130即可自动统计各个照明设备30的操作特性数据来产生一电子式的用电状况分析报表，其内容例如包括各个照明设备30的总耗电量，令管理人员可于其网络工作站20上通过操控界面模块110来读取或打印此分析报表，以由此作为是否要调整照明设备30的用电量的参考。

总而言之，本发明的网络式远程照明设备监控管理系统至少具有以下的优点：(1)可对受控的照明设备提供网络化的实时性监控管理功能，并通过可视化的使用者操控界面来让多个不同用户的管理人员可于远程通过网络工作站来实时掌握其各自拥有的各项照明设备的运行状况、设定所需的运行状态、以及调校运行效能以减少无效率的运行而建立最佳运行效能模式；(2)可对受控的照明设备提供有效率的耗电量管理而达成节省能源及营运成本的目的；(3)可提供实时性的异常警示，使得管理人员可实时对发生异常的照明设备进行维护工作，藉以维持设备的可用性，本发明因此较背景技术具有更佳的进步性及实用性；(4)通过使用者身分认证机制，能够限制特定经授权的使用者进行远程的监控管理，以达集中控管的目的；(5)将监控数据储存模块所储存的照明设备操作特性与运行状态的历史数据依照不同使用者类型(例如办公大楼、厂房、饭店、医院、超商、超市、量贩店、百货公司、电影院等)加以分析，可作为往后照明设备生产商制造照明设备产品时操作控制设定以及管理、维修的参考。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容的范围。本发明的实质技术内容为广义地定义于权利要求书中。若任何他人所完成的技术实体或方法与权利要求书所定义的为完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本发明权利要求书的范围之中。

Claims (10)

1.一种网络式远程照明设备监控管理系统，用以对位于远程的至少一组照明设备提供一网络化的远程监控管理工作，此网络式远程照明设备监控管理系统至少包含一伺服端单元以及一设备端单元，其中：

该伺服端单元整合至一网络系统的服务器，该服务器用以供一网络工作站通过该网络系统来联机至该伺服端单元，以对该远程的照明设备进行远程监控管理工作，该伺服端单元的架构至少包括：

一操控界面模块，对联机至该服务器的网络工作站提供一操控界面，并提供一照明设备操作状态显示功能和一指令设定功能；其中该照明设备操作状态显示功能是用以显示该照明设备的操作状态及相关数据，而该指令设定功能则用以提供一组供使用者选择的照明设备控制指令集，并将使用者所选择的照明设备控制指令通过该网络系统来传送至该设备端单元；以及

一监控数据储存模块，用以储存该照明设备的操作特性值及相关数据，并通过该操控界面模块来于该网络工作站上显示出此些操作特性值及相关数据；

该设备端单元整合至该照明设备及连结至该网络系统，且其架构至少包括：

一网络连结模块，将该设备端单元连结至该网络系统；

一设备端伺服模块，连结至网络连结模块，用以对该照明设备与该伺服端单元之间提供一双向数据转传功能；

一操作状态监控模块，包括一操作状态监测器及一操作状态控制器，其中该操作状态监测器是用以监测该照明设备于实际运行时的操作状态，并将所监测到的各项操作特性值传送给该设备端伺服模块，令该设备端伺服模块通过该网络系统来传送给该伺服端单元，而该操作状态控制器则是依据该设备端伺服模块所转传的由该伺服端单元经由该网络系统所传送过来的各项控制指令来控制该照明设备实现出所要求的操作状态。

2.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该网络系统的类型包括因特网、组织内网络系统、组织间网络系统、有线式局域网络系统、无线式局域网络系统、和虚拟私用网络系统。

3.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该设备端单元中的设备端伺服模块更包括一异常状况警示机制，是于该操作状态监测器监测到该照明设备发生一异常状况时，响应地发出一警示信息给该网络工作站。

4.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该伺服端单元更包括一定期性操作特性统计分析模块，于一预定期间内统计该照明设备的操作特性值来产生一电子式的用电状况分析报表。

5.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该网络连结模块连结至该网络系统的方式是采用ADSL(Asynchronous Digital Subscriber Line)网络连结架构。

6.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该网络连结模块连结至该网络系统的方式是采用FTTB(Fiber ToThe Building)网络连结架构。

7.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该网络连结模块连结至该网络系统的方式是采用无线式的网络连结架构。

8.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该监控数据储存模块是用以储放该照明设备所相关的规格及管理数据。

9.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该操作状态监控模块中的操作状态监测器包括：

一开关监测机制，用来监测该照明设备的电源开关状态；

一用电量监测机制，用来监测该照明设备的负载电压、负载电流、和耗电功率；以及

一照明度监测机制，用来监测该照明设备所产生的发光亮度。

10.根据权利要求1所述的网络式远程照明设备监控管理系统，其中该操控界面模块更包括使用者身分认证模块，用以进行系统安全管控，确认该网络工作站的使用者是否有权进入操控界面模块所提供的操控界面，其中，若该使用者通过授权认证，则令该操控界面模块对该网络工作站提供该操控界面；若该使用者未通过授权认证，则禁止该操控界面模块对该网络工作站提供该操控界面。

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