CN102970784A

CN102970784A - 照明设备和报警系统

Info

Publication number: CN102970784A
Application number: CN2011102701248A
Authority: CN
Inventors: 李艳; 米德尔·谢科; 戴雪维; 蒋春军
Original assignee: PATRA Patent Treuhand Munich
Current assignee: Osram GmbH; PATRA Patent Treuhand Munich
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开了一种照明设备和报警系统。该照明设备包括用于照明的灯，其特征在于还包括：通信收发器，用于与照明设备的外部设备通信；传感器，用于感测环境；以及微处理器，连接到灯，用于获取由传感器感测到的有关环境的信息并通过通信收发器与所述外部设备通信。本发明还涉及一种报警系统。

Description

照明设备和报警系统

技术领域

本申请涉及一种照明设备，尤其涉及用于大型建筑物中的照明设备。本申请还涉及一种报警系统。

背景技术

一般而言，在建筑物中，照明设备仅用于照明，与其它设施一起运行以保证建筑物的可用性。

发明内容

本申请人提出一种全新的照明设备，包括用于照明的灯，其特征在于还包括：通信收发器，用于与照明设备的外部设备通信；传感器，用于感测环境；以及微处理器，连接到灯，用于获取由传感器感测到的环境信息并通过通信收发器与外部设备通信。该照明设备不仅可用于建筑物中的照明，还可以为建筑物提供更加广泛的智能化功能，诸如火警功能、监视功能、污染检测功能等。下面以具有火警功能的照明设备为例进行详细说明。

根据火灾安全法规，建筑物(诸如写字楼、仓库、商场以及别墅等)通常配有检测热、火或烟的特殊火警传感器。火警传感器例如是烟感报警器，其利用由放射元素电离成的正负离子的移动来工作，在正常工作时，该移动在正负电极之间产生稳定的电压，当有烟雾时，放射性元素的电离平衡受到干扰，从而电压会有所改变。据此可以触发警报以通知火灾的发生并同时触发灭火装置进行灭火。

近年来，大型建筑物日益增多。这些建筑物占地广，一般高达几十层甚至数百层，其中有众多的工作人员和昂贵的财产，必须为这些建筑物合理设计火灾警报系统以尽量避免生命和财产损失。如果应用上述的火警传感器，则首先需要进行大规模的布线，成本较高，其次，还存在以下的可靠性问题：仅在现场听到警报的人员或通过监视器看到火灾的管理人员才知道火灾的发生，而其它距离火灾现场较远的人员无法及时得知火灾的发生。甚至在极端的情况下，如果无人及时知道火灾的发生并采取措施，则可能造成极大的财产损失。

尽管目前出现了集成有通信功能的传感器产品，其可以把火灾的信息通过有线或无线网络发送出去以便及时通知相关负责人，但由于在大型建筑物中使用的传感器或其它设备数量众多、由不同厂商生产以及所使用的通信协议相互之间的兼容性较差，所以往往导致高成本和低可靠性。

在使用根据本发明的照明设备的情况下，由于在大型建筑物中广泛布置的照明设备都包含传感器(比如温度或浓度传感器)并可容易地彼此通信以组建网络，所以提高了针对火警覆盖的区域，并且因为大量的传感器同时提供大量的统计数据，所以建筑物中的中央控制器可以更加准确地分析和判断火灾。

根据本申请的又一个方面，公开了一种报警系统，包括照明设备和中央控制器。照明设备包括：用于照明的灯；通信收发器，用于与照明设备的外部设备通信；传感器，用于感测与故障相关的环境信息；以及微处理器，连接到灯，用于获取由传感器感测到的与故障相关的环境信息并通过通信收发器与照明设备的外部设备通信。中央控制器根据从照明设备接收到的与故障相关的环境信息来执行报警处理。

附图说明

为了进一步阐明本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：

图1示出根据本发明的照明设备的一个应用示例；

图2示出根据本发明的照明设备的另一个应用示例；

图3示出根据本发明的照明设备的简化框图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及一种照明设备。更具体地，本发明的实施例中的照明设备允许检测建筑物中的火灾并及时地发出警报。该照明设备包括用于照明的灯，并且还包括：通信收发器，用于与照明设备的外部设备通信；传感器，用于感测环境参数的值；微处理器，连接到灯，用于获取由传感器感测到的环境参数的值并通过通信收发器与所述外部设备通信。应注意，下面的描述只作为说明而不应用于限制所附权利要求或在此公开的实施例的范围。

首先参照图1，描述根据本发明的实施例的照明设备的一个应用示例。

如图1所示，中央控制器100可以是服务器或计算机，布置在大型建筑物的中央控制室。照明设备101-107可以是布置在各个房间中的用于照明的灯具，其它设备108可以是布置在各个房间中的具有各种其它功能的设备，诸如中央空调、门禁系统以及监视器等。照明设备101-107可以感测环境参数的值，比如环境温度、烟雾浓度，并通过有线或无线方式通知给中央控制器100。中央控制器100可以通过有线或无线通信方式与照明设备101-107和其它设备108通信，以便获取环境参数并根据预定规则对照明设备101-107和其它设备108进行控制。

在图1中，中央控制器100和各个设备之间的通信可以采用数字式可寻址灯光接口(DALI)。DALI是一个数据传输的协议，它定义了灯具中的电子镇流器与控制器之间的通信方式，DALI接口连接到2芯控制线上，通过控制器(作为主设备)可对每个镇流器(作为从设备)分别寻址，这意味控制器可对连在同一条控制线上的每个灯具分别进行控制，一个单段DALI数据控制线上可对64个电子镇流器分别编址。在应用DALI接口的情况下可采用图1中的星形拓扑，其优点是结构简单，对线材无特殊要求，安装方便。

在照明设备101-107感测环境温度的情况下，无论照明设备中的灯处于照明状态还是待机状态，照明设备都感测环境温度的值并把该值提供给中央控制器100。中央控制器100对来自各个照明设备的感测结果进行分析并判断出各个房间的状态，如果判断各个房间温度正常，则不对照明设备和其它设备进行控制，否则触发报警通知各个房间中的工作人员以及相关负责人。

接下来参照图2，描述根据本发明的实施例的照明设备的另一个应用示例。

图2与图1类似，区别在于图2中采用网状拓扑，而不是星形拓扑，也就是说，照明设备101-107和其它设备108不仅可以通过有线或无线方式与中央控制器100通信，还可以彼此通信。在图2中为了简明，仅示出了照明设备101具有更多的连接，但应当理解每个设备都可以彼此连接以构成网状拓扑。

在图2中，各个设备之间的通信方式可以采用紫蜂(ZigBee)标准。ZigBee是与CDMA和GSM网络类似的高可靠的无线数据传输网络，由65000个无线数据传输模块组成，在整个网络范围内，每一个ZigBee数据传输模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。每个ZigBee网络数据传输模块不仅本身可以作为监控对象，例如由其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动转发由别的数据传输模块传来的数据资料。ZigBee模块可以自动寻找网络，从而构成图2所示的网状拓扑。在这样的拓扑中，可以灵活地选择路由，即使某个连接发生故障也能够可靠地传输数据，此外还可以通过不断扩展而实现远距离传输，尤其适用于大型建筑物或大范围应用。

在照明设备101-107感测环境温度的情况下，无论照明设备中的灯处于照明状态还是待机状态，照明设备都感测环境温度的值并把该值提供给中央控制器100和其它外部设备。即使某个照明设备到中央控制器的连接发生故障，该值也可以经由别的照明设备到达中央控制器。中央控制器100对来自各个照明设备的感测结果进行分析并判断出各个房间的状态，如果判断各个房间温度正常，则不对照明设备和其它设备进行控制，否则触发报警通知各个房间中的工作人员以及相关负责人。

图3示出图1-2中的照明设备101的简化框图，而省略对其它照明设备的类似描述。照明设备101包括通信收发器301、微处理器302、灯303以及传感器304。应注意，如此处所使用的，“耦合”被限定为表示在两个或更多电路对象之间没有任何插入电路对象的直接连接，以及在两个或更多电路对象之间通过一个或更多插入电路对象的间接连接。例如，两个彼此直接连接的电路对象被称为彼此“耦合”。同样的两个电路对象若其间连接有一个或更多插入电路对象则也被称为彼此“耦合”。

灯303用作房间内照明；传感器304用于感测房间的环境参数的值，比如温度；微处理器302耦合到灯303、传感器304以及通信收发器301，用于获取由传感器304感测到的环境参数的值并通过通信收发器301与照明设备的外部设备通信；通信收发器301一方面用于接受中央控制器传送的指令或其它照明设备输入的数据，另一方面用于把微处理器301传送来的数据发送给中央控制器100或其它外部设备。

在一个实施例中，通信收发器301采用DALI接口与照明设备101的外部设备通信。优选地，通信收发器301采用ZigBee标准与照明设备101的外部设备通信。

在一个实施例中，传感器304是可以感测环境温度的温度传感器，微处理器302将温度数据经由通信收发器302发送给中央控制器或别的外部设备。优选地，所述温度传感器是阻值随温度反向变化的负温度系数热传感器，其优点是成本较低。当然，温度传感器也可以是正温度系数热传感器或其它常规温度传感器。

在另一实施例中，传感器304是可以感测环境中烟雾浓度的烟雾传感器。微处理器302将浓度数据经由通信收发器302发送给中央控制器或别的外部设备。

本领域技术人员可以根据需要在中央控制器中进行设置使得：当从通信收发器301接收到的温度高于预定温度(比如80℃)或接收到的浓度值超过预定值(比如25％)时，判断发生火灾，同时触发警报并把火灾的相关信息通知相关负责人。或者，中央控制器被设置为对所有房间的数据进行统计分析，如果某段时间某些照明设备的温度变化呈现规律性，则在该段时间不符合该规律才判断发生火灾，例如，如果早上开灯时所有灯的温度可能都很快上升，此时不判断发生火灾；但是如果早上某个区域的灯的温度突然上升，而其他区域灯的温度几乎不变，则判断可能发生火灾。

根据这种布置方式，由于在大型建筑物中广泛布置的照明设备都包含温度或浓度传感器并可容易地彼此通信以组建网络，所以提高了针对火警覆盖的区域，并且因为大量的传感器同时提供大量的统计数据，所以中央控制器可以更加准确地分析和判断火灾。此外，因为将照明和火警两套系统合二为一，所以便于实施而削减了成本。

前述段落举例说明了作为优选实施例的火警处理方式，但该实施例并非限制，本领域技术人员可以根据需要想到其它火警处理方式，比如，当发生火警时，中央控制器触发门禁系统使之开启而便于人员逃生，或者中央控制器把信息发送到相关负责人的手机上以及时采取措施。此外，虽然上面的实施例举例说明了传感器的类型，但本领域技术人员可以根据需要选择其他类型的传感器，从而构思出其它领域的应用示例，比如当选择拾取视频的摄像头时，微处理器302将图像信息经由通信收发器302发送给中央控制器或别的外部设备，从而可以进行进一步的分析和判断。

在前面的描述中参照特定实施例描述了本发明。应当理解所描述的实施例仅是说明性的而不是限定性的。因此，本发明的范围由所附的权利要求、而不是前面的描述来限定。在不偏离如权利要求书限定的本发明的范围的情况下可以进行各种修改和改变。

Claims

1.一种照明设备，包括用于照明的灯，其特征在于还包括：

通信收发器，用于与所述照明设备的外部设备通信；

传感器，用于感测环境；以及

微处理器，连接到所述灯，用于获取由所述传感器感测到的有关环境的信息并通过所述通信收发器与所述照明设备的外部设备通信。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述通信收发器采用ZigBee标准与所述外部设备以网状拓扑进行通信。

3.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述通信收发器采用数字式可寻址灯光接口与所述外部设备以星形拓扑进行通信。

4.根据权利要求1-3之一所述的照明设备，其中，所述传感器感测环境温度。

5.根据权利要求1-3之一所述的照明设备，其中，所述传感器感测环境中的烟雾。

6.根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述传感器是负温度系数热传感器。

7.根据权利要求1-3之一所述的照明设备，其中，所述外部设备包括用于控制所述照明设备和/或报警系统的中央控制器。

8.根据权利要求1-3之一所述的照明设备，其中，所述外部设备包括建筑物中的门禁设备。

9.根据权利要求1-3之一所述的照明设备，其中，所述外部设备包括移动通信终端。

10.一种报警系统，包括照明设备和中央控制器，其中

所述照明设备包括：

用于照明的灯；

通信收发器，用于与所述照明设备的外部设备通信；

传感器，用于感测与故障相关的环境信息；以及

微处理器，连接到所述灯，用于获取由所述传感器感测到的与故障相关的环境信息并通过所述通信收发器与所述照明设备的外部设备通信；

所述中央控制器根据从所述照明设备接收到的与故障相关的所述环境信息来执行报警处理。

11.根据权利要求10所述的报警系统，还包括门禁设备，其中，所述门禁设备根据从所述照明设备接收到的与故障相关的所述环境信息来执行有关动作，或者，所述中央控制器根据从所述照明设备接收到的与故障相关的所述环境信息来控制所述门禁设备。

12.根据权利要求10所述的报警系统，其中，所述微处理器或者所述中央控制器被配置为将有关信息发送给预定的移动通信终端。