CN102762006A - 一种基于风光互补控制器的led灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其中，PC机用于获取所述风光互补控制器所在地的天气信息，并通过所述网关设备获取所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息；所述PC机还用于根据所述天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，按照预先设置的规则生成对应所述风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令；并将所述亮度控制指令通过所述网关设备发送至所述风光互补控制器；所述风光互补控制器，用于根据所述亮度控制指令控制所述LED灯的亮度。本发明能灵活的根据天气变化情况调整蓄电池对LED灯的供电，提高了风光互补控制系统的工作效率，节省了能源。
Description
技术领域
本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种基于风光互补控制器的LED灯控制系统。
背景技术
随着节能意识的不断普及，不管是国家还是地方都开始大力的推广新能源产业。
以光能和风能为例，风光互补系统是一种可将光能和风能转化为电能的装置，其主要由风机、太阳能板、蓄电池、风光互补控制器组成，其中，由风机和太阳能板产生的电能存储在蓄电池中，在需要照明的时候，由风光互补控制器控制将存储的电能输送给发光二极管（Light Emitting Diode，LED）灯。
但是，现有技术中的风光互补控制系统存在有以下问题：
第一、现有技术中的风光互补控制系统基本上都是各自独立运行，风光互补控制器根据传感器监测天气的变化，并根据天气情况控制充放电过程。显然，由于各个风光互补控制系统独立运行，导致各LED灯的照明不统一；
第二、现有技术中的风光互补控制系统主要通过加大蓄电池的容量来维持更长的使用时间，但是一旦天气发生变化，则无法确定何时可以给蓄电池充电，也无法确定蓄电池的电能还能维持多久，即不能灵活的根据天气变化情况控制蓄电池的供电；
第三、现有技术中的LED灯可以通过不同等级的调光来实现节能的目的，但是现有技术中的风光互补控制系统不能针对LED灯的调光功能灵活的根据不同时段、不同天气情况来调整LED灯的亮度；
而且，现有技术中的风光互补控制系统的各个功能模块的异常情况不能实时监测并告知用户。
综上，如何灵活的根据天气变化情况调整蓄电池的供电，提高风光互补控制系统的工作效率，节省能源，是照明技术领域研究的方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于风光互补控制器的LED灯控制系统，旨在灵活的根据天气变化情况调整蓄电池的供电，提高风光互补控制系统的工作效率，节省能源。
本发明是这样实现的，一种基于风光互补控制器的LED灯控制系统，包括至少一个的风光互补控制器，还包括与所述风光互补控制器连接的网关设备，以及与所述网关设备连接的PC机，
其中，所述PC机，用于获取所述风光互补控制器所在地的天气信息，并通过所述网关设备获取所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息；
所述PC机，还用于根据所述天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，按照预先设置的规则生成对应所述风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令；并将所述亮度控制指令通过所述网关设备发送至所述风光互补控制器；
所述风光互补控制器，用于根据所述亮度控制指令控制所述LED灯的亮度。
其中，所述风光互补控制器设置有第一无线模块，所述网关设备设置有第二无线模块，所述风光互补控制器和所述网关设备通过所述第一无线模块和所述第二无线模块进行无线通信。
其中，所述第一无线模块和所述第二无线模块之间通过ZigBee无线方式进行通信。
其中，所述PC机和所述网关设备之间通过Internet、GPRS或者GSM进行通信。
其中，所述风光互补控制器，还用于将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息通过所述第一无线模块发送至所述网关设备，由所述网关设备上传至所述PC机。
其中，所述PC机发送至所述风光互补控制器的亮度控制指令，以及所述风光互补控制器上传给所述PC机的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，均包含有所述风光互补控制器的地址标识。
本发明是这样实现的，一种风光互补控制器，所述风光互补控制器包括：
第一无线模块，用于通过无线方式将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息发送至网关设备，以及通过无线方式接收所述网关设备转发的、来自PC机的亮度控制指令；
第一数据处理模块，用于从与所述风光互补控制器连接的风机、蓄电池以及太阳能板获取设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及根据所述亮度控制指令控制相应的LED灯的亮度。
其中，所述第一无线模块通过ZigBee无线方式与所述网关设备进行通信。
本发明是这样实现的，一种网关设备，所述网关设备包括：
第二无线模块，用于通过无线方式接收风光互补控制器发送的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及通过无线方式将PC机的亮度控制指令发送至所述风光互补控制器；
第二数据处理模块，用于按照预先设置的发送条件，将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，按照发送设备电气信息以及蓄电池的电量信息的风光互补控制器的数量逐个或者多个的进行发送。
其中，所述网关设备还包括：
网络模块，用于通过Internet、GPRS或者GSM的方式与所述PC机进行通信。
本发明通过将多个风光互补控制器连接组成一个网络，在该网络内，由PC机根据天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，生成对应风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令，通过网关设备发送至风光互补控制器，由风光互补控制器控制LED灯的亮度，显然，本发明能灵活的根据天气变化情况调整蓄电池的供电，而且将多个风光互补控制器组成一个网络，极大的提高了风光互补控制系统的工作效率，节省了能源。
附图说明
图1是本发明提供的基于风光互补控制器的LED灯控制系统的结构图；
图2是本发明实施例提供的风光互补控制器的结构图；
图3是本发明实施例提供的网关设备的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的基于风光互补控制器的LED灯控制系统的结构。
所述系统包括PC机11、网关设备12和风光互补控制器13，在具体实施过程中，可包括多个网关设备12，每个网关设备连接多个风光互补控制器13，其中，PC机11连接网关设备12。
所述风光互补控制器13设置有第一无线模块131，所述网关设备12设置有第二无线模块121，所述风光互补控制器13和所述网关设备12通过所述第一无线模块131和所述第二无线模块121进行无线通信。
优选的，所述第一无线模块131和所述第二无线模块121之间通过ZigBee无线方式进行通信，当然也可以是其它的无线方式，譬如蓝牙等，此处不一一列举。
优选的，所述PC机11和所述网关设备12之间通过Internet、通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS）或者全球移动通讯系统（Global System of Mobile communication，GSM）进行通信，当然也可以是其它的网络方式，此处不一一列举。
本发明通过在风光互补控制器13上增加第一无线模块131，多个风光互补控制器13通过第一无线模块131组成一个无线网络互相通信。风光互补控制器13通过ZigBee等无线方式与网关设备12通信，网关设备12通过Internet、GPRS或者GSM等方式和远程的PC机进行互相通信。
在具体实施过程中，风光互补控制器13将该风光互补控制器13的设备电气信息以及蓄电池的电量信息通过第一无线模块131发送至网关设备12。网关设备12通过第二无线模块121接收设备电气信息以及蓄电池的电量信息，并通过Internet、GPRS或者GSM等方式上传至PC机11。
PC机11获取风光互补控制器11所在地的天气信息，并通过网关设备12获取所述风光互补控制器13的设备电气信息以及蓄电池的电量信息。
之后， PC机11根据天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，按照预先设置的规则生成对应风光互补控制器13的LED灯的亮度控制指令，并将亮度控制指令通过网关设备12发送至风光互补控制器13。风光互补控制器13根据亮度控制指令控制LED灯的亮度。
其中， PC机11发送至风光互补控制器13的亮度控制指令，以及风光互补控制器13上传给所述PC机11的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，均包含有风光互补控制器13的地址标识。
关于本发明提供的基于风光互补控制器的LED灯控制系统的更具体的描述如下。
整个系统由PC机11、网关设备12和风光互补控制器13三部分组成。其中，PC机11和网关设备12之间通过Internet、GPRS或者GSM进行通信，网关设备12和风光互补控制器13之间通过无线方式（譬如ZigBee）进行通信。整个系统中的通信数据包括有开关灯命令、不同亮度等级的亮度控制指令以及风光互补控制器13检测到的设备电气信息以及蓄电池的电量信息。其中，风光互补控制器13连接风机、太阳能板以及蓄电池，并从风机、太阳能板以及蓄电池获取设备电气信息以及蓄电池的电量信息。
PC机11从气象局获取风光互补控制器13所在地的天气信息，譬如未来三天或七天的温度、天气以及风况。利用获取的天气信息，根据风光互补控制器13发送来的关于风机、太阳能板、蓄电池的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，结合当前蓄电池的余量，同时结合风光互补控制器13所在地的照明需求，进行不同时段不同亮度的照明控制。
其中，PC机11按照预先设置的规则计算生成不同的亮度控制指令：
亮度计算公式：L=k（x,y,z）
其中，x对应天气信息，与天气和风况有关；y对应设备电气信息，与风机和太阳能板的型号有关；z对应蓄电池的电量信息，表示蓄电池的电能余量；k是在没有条件给蓄电池充电的情况下，与蓄电池余量以及需要提供照明的时间有关。
不同时段的亮度计算公式：Li = k(axi+byi+czi)。
之后，PC机11根据计算得到的亮度生成亮度控制指令Li，将亮度控制指令Li并通过Internet，GPRS或者GSM发送给网关设备12。
网关设备12主要由单片机、输入输出设备、第二无线模块121（ZigBee）、网络模块（Internet、GPRS或者GSM）组成。PC机11发送给网关设备12的亮度控制指令经过网关设备12的单片机处理，再通过第二无线模块121发送给风光互补控制器13。
同时，网关设备12利用显示屏显示一些基本信息，譬如目前风光互补控制器13的蓄电池余量及运行状况等。
风光互补控制器13对太阳能板和风力发电机所发的电能进行调节和控制。风光互补控制器13之间通过第一无线模块131（ZigBee）组成一个网络，每个风光互补控制器13都可以接力传递整个系统中的数据，以确保每个风光互补控制器13都可以接收到网关设备12发送的数据。而且，每个风光互补控制器13都有一个唯一的地址标识，利用该地址标识，风光互补控制器13可以判断网关设备12发送的数据是不是属于自己的。如果是属于该风光互补控制器13的数据，风光互补控制器13接收并实施不同的动作，譬如将LED灯的亮度降低一半等。
风光互补控制器13检测蓄电池的余量等数据也通过第一无线模块131上传给网关设备12，网关设备12再通过Internet、GPRS或者GSM上传给PC机11。每个风光互补控制器13检测到的数据可以单独通过网关设备12上传给PC机11，也可以都上传给网关设备12后，网关设备12统一上传给PC机11。
本发明中，PC机11通过Internet、GPRS或GSM与网关设备12进行通信，网关设备12通过ZigBee等无线方式与风光互补控制器13进行通信，因此，PC机11、网关设备12和风光互补控制器13组成一个有机的整体。在这个整体中，可以按照不同时段对LED灯按不同亮度进行等级调光，譬如19：00到20:00时间段调到80%的亮度，20:00到24:00时间段调到100%的亮度，24:00到6:00时间段调到50%的亮度。而且，本发明还可以根据未来三天或七天的天气情况，对不同时段的亮度进行调整，譬如，如果未来三天为阴雨天气，则在一天中的同一时间段，控制LED灯的亮度为晴天时的一半，从而达到有计划性的照明效果，避免了由于连续阴雨天气造成的蓄电池电量不足的问题。
而且，本发明中，可以通过网关设备12或者PC机11检测风光互补控制器13的运行情况，维护人员可以及时的确定异常所在点，减少了维护成本，保障了系统的正常运作。
图2示出了本发明提供的风光互补控制器的结构。
其中，第一无线模块21，用于通过无线方式将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息发送至网关设备，以及通过无线方式接收所述网关设备转发的、来自PC机的亮度控制指令。
第一数据处理模块22，用于从与所述风光互补控制器连接的风机、蓄电池以及太阳能板获取设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及根据所述亮度控制指令控制相应的LED灯的亮度。
其中，所述第一无线模块21通过ZigBee无线方式与所述网关设备进行通信，当然也可以是其它的无线方式，此处不一一列举。
图3示出了本发明提供的网关设备的结构。
第二无线模块31，用于通过无线方式接收风光互补控制器发送的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及通过无线方式将PC机的亮度控制指令发送至所述风光互补控制器。
其中，无线方式为ZigBee无线方式，当然也可以是其它的无线方式，此处不一一列举。
第二数据处理模块32，用于按照预先设置的发送条件，将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，按照发送设备电气信息以及蓄电池的电量信息的风光互补控制器的数量逐个或者多个的进行发送。
每个风光互补控制器13的设备电气信息以及蓄电池的电量信息可以单独通过网关设备12上传给PC机11，也可以都上传给网关设备12后，网关设备12统一上传给PC机11。
网络模块33，用于通过Internet、GPRS或者GSM的方式与所述PC机进行通信。
本发明通过将多个风光互补控制器连接组成一个网络，在该网络内，由PC机根据天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，生成对应风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令，通过网关设备发送至风光互补控制器，由风光互补控制器控制LED灯的亮度，显然，本发明能灵活的根据天气变化情况调整蓄电池的供电，而且将多个风光互补控制器组成一个网络，极大的提高了风光互补控制系统的工作效率，节省了能源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，包括至少一个的风光互补控制器，还包括与所述风光互补控制器连接的网关设备，以及与所述网关设备连接的PC机，
其中，所述PC机，用于获取所述风光互补控制器所在地的天气信息，并通过所述网关设备获取所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息；
所述PC机，还用于根据所述天气信息、设备电气信息和蓄电池的电量信息，按照预先设置的规则生成对应所述风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令；并将所述亮度控制指令通过所述网关设备发送至所述风光互补控制器；
所述风光互补控制器，用于根据所述亮度控制指令控制所述LED灯的亮度。
2.如权利要求1所述的基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，所述风光互补控制器设置有第一无线模块，所述网关设备设置有第二无线模块，所述风光互补控制器和所述网关设备通过所述第一无线模块和所述第二无线模块进行无线通信。
3.如权利要求2所述的基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，所述第一无线模块和所述第二无线模块之间通过ZigBee无线方式进行通信。
4.如权利要求1所述的基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，所述PC机和所述网关设备之间通过Internet、通用分组无线服务技术GPRS或者全球移动通讯系统GSM进行通信。
5.如权利要求2所述的基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，所述风光互补控制器，还用于将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息通过所述第一无线模块发送至所述网关设备，由所述网关设备上传至所述PC机。
6.如权利要求1所述的基于风光互补控制器的LED灯控制系统，其特征在于，所述PC机发送至所述风光互补控制器的亮度控制指令，以及所述风光互补控制器上传给所述PC机的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，均包含有所述风光互补控制器的地址标识。
7.一种风光互补控制器，其特征在于，所述风光互补控制器包括：
第一无线模块，用于通过无线方式将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息发送至网关设备，以及通过无线方式接收所述网关设备转发的、来自PC机的亮度控制指令；
第一数据处理模块，用于从与所述风光互补控制器连接的风机、蓄电池以及太阳能板获取设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及根据所述亮度控制指令控制相应的LED灯的亮度。
8.如权利要求7所述的风光互补控制器，其特征在于，所述第一无线模块通过ZigBee无线方式与所述网关设备进行通信。
9.一种网关设备，其特征在于，所述网关设备包括：
第二无线模块，用于通过无线方式接收风光互补控制器发送的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，以及通过无线方式将PC机的亮度控制指令发送至所述风光互补控制器；
第二数据处理模块，用于按照预先设置的发送条件，将所述风光互补控制器的设备电气信息以及蓄电池的电量信息，按照发送设备电气信息以及蓄电池的电量信息的风光互补控制器的数量逐个或者多个的进行发送。
10.如权利要求9所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括：
网络模块，用于通过Internet、通用分组无线服务技术GPRS或者全球移动通讯系统GSM的方式与所述PC机进行通信。
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