CN101742752A - 一种电力载波智能照明系统和方法 - Google Patents

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张玉森
兰自强
薄元亮
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Abstract

本发明提出了一种电力载波智能照明系统和方法，包括：探测器，所述探测器连接有发送模块；照明装置，所述照明装置连接有接收模块；电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。本发明基于移动探测器和电力载波组网装置，实现免布线。

Description

一种电力载波智能照明系统和方法
技术领域
本发明涉及一种电力载波智能照明系统和方法。
背景技术
全天候照明系统，以地下车库、设备机房、人防工程为典型代表，需要全天候提供人工光源照明。这种全天候照明系统，对照度和照明舒适度要求低于普通照明，人员或车辆在此场所的活动频度有明显的时段差异。
现有的LED灯具，除了高效节能等特点外，突出特点是适应快速通断和瞬时调功。但此前的LED灯具，只提供了静态调功的功能，并不能有效适应环境变化对灯具瞬时调功的功能要求。
以电力载波通信为代表的免布线组网技术，虽然有施工简便、造价低廉及抗干扰性强等优势，但由于其带宽和速率等原因，此前主要应用于电力系统抄表等实时性要求不高的场合。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种电力载波智能照明系统和方法，基于移动探测器和电力载波组网装置，实现免布线。
为了达到上述目的，本发明提出了一种电力载波智能照明系统，其特征在于，包括：
探测器，所述探测器连接有发送模块；
照明装置，所述照明装置连接有接收模块；
电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
作为上述技术方案的优选，所述照明装置为LED可调光灯具。
作为上述技术方案的优选，所述探测器包括被动红外移动探测器及点照度探测器。
作为上述技术方案的优选，还包括阻断器，所述阻断器设置于所述电力线的两端。
同时，本发明还提出了一种通过电力载波系统实现智能照明的方法，包括：
步骤1、在照明区域内设置多个探测器及照明装置；其中所述探测器连接有发送模块；所述照明装置连接有接收模块；
步骤2、设置电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
步骤3、设置所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：
步骤4、设置阻断器，所述阻断器设置于所述电力线的两端。
本发明提出了一种电力载波智能照明系统和方法，包括：探测器，所述探测器连接有发送模块；照明装置，所述照明装置连接有接收模块；电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。本发明基于移动探测器和电力载波组网装置，实现免布线。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的所述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为本发明提出的电力载波智能照明系统结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明优选实施例如图1所示，包括：
探测器，所述探测器连接有发送模块；
照明装置，所述照明装置连接有接收模块；
电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
其中所述照明装置为LED可调光灯具。这样可以根据控制模块内预设的规则，使得LED可调光灯具能够根据不同的环境提供不同的照明要求，实现适应环境变化对灯具瞬时调功的功能要求。
其中所述探测器包括被动红外移动探测器及点照度探测器。
当然，还可以设有开启LED可调光灯具的手动开关。
为了防止干扰其他电力设备，在电力线的两端分别设置阻断器。
下面根据一个具体的实施例进行说明：
其中电力载波组网装置的数据发送模块和探测器的发送模块，都可以采用PL3106芯片。PL3106芯片是成熟的技术，可以很容易在市场上购买到。
PL3106内部集成了PL2102电力载波通讯模块。PL2102是专为电力线通讯网络设计的直序扩频半双工异步调制解调器，采用二相相移键控(BPSK)，120KHZ载频，带宽15KHZ，传输速率500bps，15位伪码，有极强的抗干扰抗衰落性能。
PL3106将PL2102内嵌后，使得载波通讯的抗干扰能力有了巨大提高，而且操作更加方便。被动红外移动探测器探测到的信号通过光耦输送给PL3106，PL3106输出一个BPSK信号，经放大器放大后由耦合网络传输到电力线上，并在特定区域内传播。
电力载波组网装置的数据接收模块；和照明装置的接收模块也可以采用PL33106芯片。
当PL3106工作在接收模式时，耦合网络获得的BPSK信号经限幅线路后，由以陶瓷滤波器为主的选频网络接收，PL3106鉴频译码并根据译码结果作出相应的响应，输出一个继电器驱动信号或PWM调光信号。
由于电力载波通信总的带宽资源(约几百KHZ)和半双工通信模式的原因，当网络一定区域内存在多个探测器①暨发送模块②时，往往存在通信冲突的问题，将损害通信及控制的实时性。为此将带宽分割为上行150KHZ和下行120KHZ两个频点，分别作为探测器①暨发送模块②向主控制器④发送探测信息和主控制器④向区域内所有接收模块③暨可调光LED灯具⑤下达控制指令之用。经过试验验证，当系统含有32个探测器①暨发送模块②这样的规模时，系统总响应时间最长不大于0.5秒。
本发明提出的电力载波智能照明系统具有“故障-安全”特性，即当任何部件(例如探测器、主控模块、数据发送模块、数据接收模块，发送模块、接收模块)等发生故障致使区域内LED可调光灯具无法获得有效指令时，所有LED可调光灯具自动转为高功率状态，以保证车库安全运行和方便排除故障。
“故障-安全”特性是这样实现的：
接收模块暨LED可调光灯具以高功率状态为常态或者说以高功率状态为稳态，每个有效动作归零后的T1时间内，如果该灯具没有接收到状态刷新信号，即自动转为高功率状态。
在休眠期，主控模块每隔T2时间，即发送一个包含非定义地址码的空指令或者说刷新指令，接收模块、数据接收模块暨LED可调光灯具接收了一次载波信号但未获得地址码匹配，则自动进行一次状态刷新，维持灯具的低功率状态。由于T2＜T1，所以在整个休眠期内，所有灯具均处于低功率状态。
在按需照明期，如果有下行指令发出，接收了载波信号并获得地址码匹配的接收模块、数据接收模块暨LED可调光灯具，自动转为高功率状态并在T1时间后回转为低功率状态；而接收了载波信号但未获得地址码匹配的接收模块、数据接收模块暨LED可调光灯具，则视为一次刷新信号，继续维持低功率状态。
在应急期，主控模块发出的控制信号，将使接收模块、数据接收模块暨LED可调光灯具都获得地址码匹配，实现全场的高功率运行。
本发明还提出了一种通过电力载波系统实现智能照明的方法，其优选实施例包括：
步骤1、在照明区域内设置多个探测器及照明装置；其中所述探测器连接有发送模块；所述照明装置连接有接收模块；
步骤2、设置电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
步骤3、设置所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：
步骤4、设置阻断器，所述阻断器设置于所述电力线的两端。
本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电力载波智能照明系统，其特征在于，包括：
探测器，所述探测器连接有发送模块；
照明装置，所述照明装置连接有接收模块；
电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
2.根据权利要求1所述的电力载波智能照明系统，其特征在于，所述照明装置为LED可调光灯具。
3.根据权利要求1所述的电力载波智能照明系统，其特征在于，所述探测器包括被动红外移动探测器及点照度探测器。
4.根据权利要求1所述的电力载波智能照明系统，其特征在于，还包括阻断器，所述阻断器设置于所述电力线的两端。
5.一种通过电力载波系统实现智能照明的方法，包括：    
步骤1、在照明区域内设置多个探测器及照明装置；其中所述探测器连接有发送模块；所述照明装置连接有接收模块；
步骤2、设置电力载波组网装置，所述电力载波组网装置至少包括主控模块、数据发送模块、数据接收模块；所述数据接收模块连接所述探测器的发送模块；所述数据发送模块连接所述照明装置的接收模块；所述主控模块分别电连接所述数据发送模块和数据接收模块，以接受探测器的信号并根据预设规则驱动照明装置开启/关闭；
步骤3、设置所述数据电力载波组网装置的数据发送模块、数据接收模块通过电力线与所述探测器的发送模块、所述照明装置的接收模块传输数据。
6.根据权利要求5所述的通过电力载波系统实现智能照明的方法，其特征在于，还包括：
步骤4、设置阻断器，所述阻断器设置于所述电力线的两端。
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