CN102510642A - 基于物联网的非易失型led灯运行数据记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的非易失型LED照明灯运行数据记录方法。它包括以下步骤：(一)电源供电后，控制模块开始工作；(二)控制模块检测LED灯是否在工作；(三)LED灯开始工作时记录累积工作时间、消耗电能；(四)控制器检测到LED灯不在工作，或电源断电，则终止累计工作时间、消耗电能计算，并向储存模块写入这些运行数据；(五)手持移动设备通过有线或无线通迅方式读取LED灯运行数据；(六)收集完所有LED灯的运行数据后，就可以存储汇总这些数据，提交给其他应用渠道分析利用。本发明赋予每盏灯一个的身份标识，提供通信接口，可以进行LED灯的运行生命周期检测管理、支持EMC(合同能源管理)等节能应用模式。

Description

基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法。
背景技术
LED灯具，是当前照明、广告宣传、大型娱乐活动等场合广泛使用的灯具，因此也是节能减排研究的重要目标。LED灯在实际使用时，比较难准确地知道其累计工作时间、累计消耗电能，这个给用户在购买时判断LED灯具是否使用过，以及使用过程中了解LED灯具的实际状况带来困难。同时，孤立运行的LED灯具功能过于简单，没有身份标识，不能方便的识别不同的灯具，也不能方便地支持EMC(合同能源管理)等新的节能应用模式。
EMC(合同能源管理)是70年代在西方发达国家开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制，节能服务公司通过与客户签订节能服务合同，为客户提供包括：能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务，并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种LED灯运行数据记录方法，该方法赋予每一盏灯具一个身份标识，实现LED灯的工作时间、消耗电能自动记录，支持有线或无线方式传出记录数据，单灯运行的记录数据汇总后，方便能源审计，可以支持EMC(合同能源管理)等节能应用模式。
本发明是这样实现的：
LED灯运行数据记录方法，它包括以下步骤：
(一)、电源供电后，控制模块开始工作；
(二)、控制模块检测LED灯是否在工作；
(三)、如果LED灯在工作，则开始记录累计工作时间及累计消耗电能；
(四)、控制模块检测到LED灯不在工作，或者电源断电了，则终止累计工作时间及累计消耗电能计算，并向储存模块写入本次照明的累计工作时间及累计消耗电能；
(五)、手持移动设备通过有线或无线通迅方式和LED灯具通信，读取LED灯运行数据；
(六)、收集完所有LED灯的运行数据后，就可以存储汇总这些数据，提交给其他应用渠道分析利用。
它可以还包括以下步骤：
(七)、每一盏LED灯具都有唯一的身份标识，配合通信接口可以和外界通信；
(八)运行数据采用加密方式存储，断电不会丢失，不可以被外界修改。
所述的LED灯的状态信息为LED灯的累计工作时间、累计消耗电能。
本发明实现了LED照明的运行生命周期检测管理，通过此方法可以获取LED灯的运行数据，有利于产品质量分析、故障分析等，还可以支持EMC(合同能源管理)等节能应用模式，从技术上支持节能降耗。
本发明的优点如下：
1.每一盏灯具赋予一个身份标识，该标识可以被外界方便地识别；
2.实时记录LED的运行数据(累计工作时间、累计消耗电能)，可以用于检测LED灯的亮灯时间，用于判断该LED灯是否为新灯，同时也可以判断LED灯的质量；
3.该发明支持和外部的系统通信，可以把数据导入外部系统，这样便于外部系统获取、存储、分析该灯的运行信息；
4.通过LED灯的运行数据(累计工作时间、累计消耗电能)导出汇总，可以支持EMC模式的推广、实施；
5.目前一般LED灯都有驱动电源电路，该发明只是在该电路的基础上增加控制芯片、通信芯片等电路，实施成本并不高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法示意图
图2为本发明的LED灯具系统结构示意图
图3为本发明的LED灯具电路示意图
关于图2说明：
模块1：供控制模块等使用的直流电源：给内部系统模块供电。
模块2：防止电流回流器件(单向导通二极管)：控制电量给控制模块(单片机)使用，防止存储的电量被其它器件使用。
模块3：电量存储器件(电容)：存储电能，当电源断电后，供单片机记录数据使用。
模块4：控制模块(单片机)：系统控制器，指挥协调其它模块工作。
模块5：通讯接口(无线射频或有线接口)：供和外界通讯使用，设置地址或读取数据。
模块6：电压取样器件(电阻)：作为取样分压使用。
模块7：电压取样器件(电阻)：限制分压范围。
模块8：电流采样器件(电阻)：采集LED灯珠工作电流。
说明：括号中的器件为本实例实施时采用的器件，但不代表本发明仅限于这些器件。
具体实施方式
见图1、图2、图3，LED灯运行数据记录方法，它包括以下步骤：
(一)、电源供电后，控制模块开始工作；
(二)、控制模块检测LED灯是否在工作；
(三)、如果LED灯在工作，则开始记录累积工作时间及消耗电能；
(四)、控制模块检测到LED灯不在工作，或者电源断电了，则终止工作时间及累计消耗电能计算，并向储存模块写入累计工作时间及累计消耗电能；
(五)、手持移动设备通过有线或无线通迅方式读取LED灯运行数据，通过LED灯的唯一身份标识区分不同灯；
(六)、收集完所有LED灯的运行数据后，就可以存储汇总这些数据，提交给其他应用渠道分析利用。
所述的LED灯的状态信息为LED灯的累计工作时间、累计消耗电能。
本发明实施时的硬件可以包括电源模块、电参数采集模块、存储模块、通信模块、控制模块、驱动模块、LED灯珠模块等，其中电源模块负责给LED灯驱动模块、控制模块等供电；电参数采集模块负责获取LED灯的工作电流、电压等运行参数；存储模块负责存储LED灯的运行数据，本系统实施时采用单片机本身的Flash存储；通信模块负责和外界通信，本系统实施采用射频来实现；控制模块包括执行CPU计算的功能和负责指挥执行的功能；驱动模块负责给LED灯珠模块供电，驱动LED灯照明；LED灯珠模块是负责照明的灯珠构成的模块。
本发明中的手持移动设备可以采用市场上现有的产品来完成，比如环极信息的HJ-HF-0218型RFID手持机，通过该手持设备可以读取LED灯的运行数据。
本发明在具体实施时，LED灯具可以独立运行，当需要获取某个LED灯的运行数据时，通过手持移动终端来读取LED灯的累计工作时间、累计消耗电能等信息。
本发明在实施时加上时钟控制步骤，通过时钟控制，可以记录LED灯的具体开关实际，还可以实现定时开关灯、定时实现亮度调节、色温调节等方案。
本发明在实施时，所用的硬件上可以配上电参数采集模块(比如ADE7753芯片)，通过电参数采集模块，可以实时获取灯的电压、电流等参数，然后经过控制器的计算，从而可以获得有关硬件及设备的电能功耗。也可以通过添加取样电阻、增加电路来计算消耗电能(见图3)，从而可以节省成本。这些方法所获取的LED灯的运行数据将会在关灯时被记录到存储模块中。
本发明在实施时，控制模块采用PIC16F684芯片来完成，该芯片包含1个16位、2个8位可编程定时/计数器，3个以上外部中断源，待机功耗低(电压2.0V时，电流＜1nA)，成本低，可以满足系统要求。
本方法实现时涉及的几个关键点在于：
1.开灯时间的获取
控制单元通过电流取样电阻检测LED灯的工作电流，当检测到有电流时，就判断LED开始工作，从而可以知道LED灯的开始工作时间。
2.关灯时间的获取
电源给控制单元供电时，采用并联一个储存器件(比如电容)，设计一个断电保护电路，同时，把电源线的一端和控制单元的一个中断引脚(INT)相连，当电源断电时，控制模块检测到信号，立即进行中断处理，把当前运行的数据(本次累计工作时间、累计消耗电能)写入存储单元。
3.LED灯消耗电能的获取
本参数可以通过电参数模块来获取，也可以通过增加取样电阻来获取，电路设计采用如图3所示的电路示意图来实现。
4.和外界通信方式
每一盏灯都有一个唯一的身份标识，通信模块负责和外界进行数据通信，为了方便表述，在和外界通信时，本功能模块的实施时采用射频来实现，采用非接触式IC射频技术来完成通信功能，电能消耗非常低；在和移动设备通信时，存储系统采用单片机(PIC16F684)自带Flash存储，和外界通讯时通过射频感应天线完成，其容量为128Byte，这些容量包含LED灯的地址、LED灯累计工作时间、累计消耗电能。

Claims (3)

1.基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(一)、电源供电后，控制模块开始工作；
(二)、控制模块检测LED灯是否在工作；
(三)、如果LED灯在工作，则开始记录累积工作时间及消耗电能；
(四)、控制器检测到LED灯不在工作，或者电源断电了，则终止工作时间及累计消耗电能计算，并向储存模块写入累计工作时间及累计消耗电能；
(五)、手持移动设备通过有线或无线通迅方式读取LED灯运行数据；
(六)、收集完所有LED灯的运行数据后，就可以存储汇总这些数据，提交给其他应用渠道分析利用。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法，其特征在于，它还包括以下步骤：
(七)、每一盏LED灯具都有唯一的身份标识，配合通信接口可以和外界通信；
(八)运行数据采用加密方式存储，断电不会丢失，不可以被外界修改。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的非易失型LED灯运行数据记录方法，
其特征在于，所述的LED灯运行数据包括LED灯的累计工作时间、累计消耗电能。
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