CN103607832B - 智能led照明系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能LED照明系统的控制方法。所述方法包括：在T1时刻向调光电源发送控制信号，指令关闭智能LED照明系统的所有灯组；检测装置检测使用该智能LED照明系统的场区内的亮度，生成检测信号值；控制装置将所生成的检测信号值与预设的阈值比较；当所生成的检测信号值低于所述阈值时，指令开启部分灯组；否则，保持不变；在T2时刻，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组；在T3时刻，向调光电源发送控制信号，使智能LED照明系统进入节能状态；检测装置检测到车辆进入场区，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组。本发明能够自行检测区域内的照明条件，自动开启、关闭照明灯组。

Description

智能LED照明系统的控制方法

技术领域

本发明属于照明技术领域，具体地说，涉及一种智能LED照明系统及其控制方法，能根据外部环境的变化智能调节LED照明灯组的开关和亮度，适用于加油站、飞机场、长途汽车站等环境。

背景技术

目前，加油站、飞机场、长途汽车站等地区的照明系统大部分仍然使用白炽灯或钨丝灯，这类照明用灯耗电量大，寿命短，需要频繁维修和更换。

随着LED技术的发展，LED灯应运而生。LED灯节能环保，使用寿命长，越来越受到人们的青睐。已经开始有部分加油站、飞机场、长途汽车站等地区使用LED灯作为照明系统的用灯，并通常采用两种控制方式：人工管理，由指定人员手动开启、关闭LED照明灯组，其缺陷是管理落后，控制繁琐，灵活性差，成本高；定时控制，在固定的时间开启和关闭照明系统，其缺陷是无论有车、无车，只要是在设定的照明时间内，灯都一直亮着，不但浪费能源，灯的寿命也会缩短，而当处于设定的非照明时间时，即使天气昏暗，采光不好，灯也处于关闭状态，不利于车量的进出，存在安全隐患。

此外，鉴于LED灯的特性，每个LED灯具都需要配备相应的调光电源，调光电源与LED灯具设置在一起，将交流电转换为直流电，并控制LED灯具的开关和亮度。与LED灯具的寿命(实际使用寿命可达60000小时以上，理论寿命可达100000小时)相比，调光电源的使用寿命相对短，因此，对于LED照明系统而言，通常需要更换的是调光电源。这种情况在加油站、飞机场等区域，非常不合适，因为这些灯具的安装位置相对很高，布线要求严格，在维修和/或更换调光电源时需要启用大型工程车，因此，维修更换不方便，且耗时费事。

显然，当前的照明系统不能适应加油站、飞机场、车站等地区的需要，因此，对加油站等地区应用智能照明系统已经成为一种趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种智能照明系统，其包括：

检测装置，其检测使用该智能LED照明系统的场区内的照明条件；

控制装置，其从所述检测装置接收表示所述照明条件的信号，并根据所接收到的信号生成对所述场区的照明进行控制的控制信号；

调光电源，其接收来自所述控制装置的控制信号，根据所述控制信号给所述智能LED照明系统的LED灯组供电，其中，所述LED灯组与所述调光电源分开设置，并且给每个灯组供电的相应调光电源集中安装在配电箱内。

所述检测装置包括：车辆检测感应器，其安装在所述场区的出入口处，用以检测是否有车辆进入或离开所述场区。所述车辆检测感应器是地感线圈，其一内一外地设置。

所述检测装置进一步包括：亮度探测感应器和/或红外探测感应器，其中，

所述亮度探测感应器用于检测所述场区的亮度；以及

所述红外探测感应器用于检测是否有人出入所述场区。

所述智能LED照明系统还可以进一步包括：触摸屏面板和/或遥控装置，

所述触摸屏面板，与所述控制装置进行通信交互，用于显示信息和实现对所述智能LED照明系统的人工干预；以及

所述遥控装置，与所述控制装置进行无线通信交互，用于实现对所述智能LED照明系统的人工干预。

本发明还提供一种智能LED照明系统的控制方法，包括如下步骤：

检测使用该智能LED照明系统的场区内的亮度，生成检测信号值；

将所生成的检测信号值与预先设定的阈值进行比较；

当所生成的检测信号值低于所述阈值时，向调光电源发送控制信号，指令开启部分灯组；否则，保持不变；

检测到车辆进入场区，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组。

该方法还可以进一步包括：

在预先设置的时刻T1，向调光电源发送控制信号，指令关闭智能LED照明系统的所有灯组，其中时刻T1是指示天亮的时刻；

在预先设置的时刻T2，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组，其中，时刻T2是指示天黑的时刻；

在预先设置的时刻T3，向调光电源发送控制信号，使智能LED照明系统进入节能状态，其中，时刻T3是指示夜间的时刻。

该方法还可以进一步包括：检测到车辆离开场区，向调光电源发送控制信号，使智能LED照明系统恢复到节能状态。

该方法还可以进一步包括：切换到手动运行状态。

该方法还可以进一步包括：修改时刻T1、T2和/或T3以及设置灯组的状态。

本发明的智能照明系统具有以下优点：

1、能够自行检测区域内的亮度等照明条件，依据照明条件自动开启、关闭照明灯组，例如，根据日出日落的亮度变化、天气原因导致的亮度变化等对照明进行控制；

2、能够根据车辆(和/或人员、飞机等)进出站的情况，自动调节照明场景；

3、通过遥控装置、触摸屏面板，可以实现人工干预照明亮度，如开启、关闭、调节等；

4、控制灯组开关和亮度的调光电源集中在一起管理，方便维修、维护和更换，不需要启用大型工程车，只需要相应人员在配电箱操作即可，省时、省力，不耽误相应地区的运营。

在加油站、飞机场、长途汽车站等地区使用本发明的智能照明系统，能够实现节能减排、安全高效的技术效果。

附图说明

图1是本发明第一实施例的智能LED照明系统的结构示意图；

图2是本发明的智能LED照明系统的智能控制流程图；

图3A是本发明的时间运行模式的示意图；

图3B是本发明的节能运行模式的示意图；

图4是本发明第二实施例的智能LED照明系统的结构示意图；

图5A是触摸屏面板的自动运行状态的关闭状态的界面示意图；

图5B是触摸屏面板的自动运行状态的开启非节能状态界面示意图；

图6A是参数设置界面的示意图；

图6B是参数设置界面的另一示意图；

图7是本发明的智能LED照明系统的手动控制流程图；

图8是触摸屏面板的手动控制界面示意图。

具体实施方式

下面以加油站为例，对本发明的智能LED照明系统进行详细说明。

实施例一

如图1所示，本发明第一实施例的智能LED照明系统包括：控制装置1、检测装置2、调光电源3和灯组4。

控制装置1是智能照明系统的核心组成部分，是控制主机，它与检测装置2和调光电源3相连，用以接收检测装置2检测到的信号，根据预定的逻辑和程序控制调光电源3的操作，实现加油站场区内的照明调节。

检测装置2对场区环境的亮度或状态进行检测，实时地或定期地向控制装置1发送检测信号，提供加油站的环境变量和/或站内状态。这些环境变量和/或站内状态可以称为照明条件，是发送给控制装置1供其判断如何控制照明系统的信号。照明条件可以是指亮度是否足够、有无车辆进入和/或离开、有无应急需要开启和/或关闭照明系统等。

检测装置2可以包括车辆检测感应器，例如，地感线圈，其安装在加油站的出入口处，用以检测是否有车辆进入或离开加油站。通常，在加油站的出、入口处各设置两个地感线圈，一内一外，通过线圈的感应次序可以逻辑判断车辆的进、出站。

进一步地，检测装置2还可以包括亮度探测感应器和/或红外探测感应器，其中，亮度探测感应器安装在场区的适当位置，用于检测加油站场区内的亮度；红外探测感应器安装在场区的适当位置，用于检测加油站场内是否有人。

调光电源3与灯组4连接，在控制装置1的控制下开启或关闭灯组4，即，在控制装置1的控制下选择性地给灯组4供电。需要说明的是，虽然图中没有示出，但应该可以想到调光光源3也与提供电能的固定电源相连，以获得电能。进一步地，调光电源3与灯组4是分开设置的，调光电源3安装在方便工程人员维修、维护和更换的位置，例如，加油站场区内的配电箱中。灯组4是本发明智能LED照明系统的发光部分，灯组4包括多个LED灯具，每个灯具包括多个光引擎模组，每个光引擎模组均由多个LED灯珠组成，光引擎模组可以看作是本发明的智能LED照明系统的最小LED单元，其使用寿命长，理论寿命可达100000小时，实际使用寿命也可以达到60000小时以上，通常不需要维修。

根据具体应用环境，本发明的智能照明系统可以包括多个灯组，这多个灯组根据相关的照明标准，分别安装在场区内的适当位置。每个灯组都由相应的调光电源控制，控制相应灯组的调光电源采用集中管理的模式，统一安装在配电箱内，方便维修和调试，于是，集中在一起的调光电源也可以称为调光电源组。因为LED灯组的使用寿命长，通常不需要更换维修和维护，所以将控制LED灯组的调光电源与LED灯组分开设置、集中管理的设置方式尤其适用于LED灯组安装位置特殊不方便维修、维护和更换的场景。

下面，结合图2来描述上述智能照明系统的智能控制过程，本发明的智能LED照明系统可以依据日出、日落时间自动开启、关闭全部或部分灯组，还可以根据车辆进出加油站的情况自动调节照明场景。

本发明的智能照明系统存在开启、关闭、节能三种不同的状态。开启状态是指所有灯组都以正常的100％亮度进行照明；关闭状态是指所有灯组的亮度为0；节能状态是指介于开启状态与关闭状态之间的一种状态。节能状态包括若干种情况，例如，所有的灯组都以10％(或其它介于0-100％之间的数值)的亮度进行照明是一种节能状态；关闭大部分灯组只保留部分开启状态的灯组也是一种节能状态；进一步地，保留的灯组以10％(或其它介于0-100％之间的数值)的亮度进行照明也是一种节能状态。所述亮度的调节是由调光电源3根据控制装置1的指令输出不同电压来实现的。

选择哪种节能状态是可以预先设置的，也是可以根据所应用的具体场合和条件选择和修改的。

如图2所示，本发明的智能LED照明系统的控制装置1在日出时刻T1(该时刻T1可预先在控制装置1中设定，例如北京时间6点，也可以是用户自行设定的其它时刻)，向调光光源3发出控制信号，指令调光电源3关闭所有的灯组4，这是因为，在白天的情况下，通常不需要对加油站进行照明，该智能LED照明系统进入关闭状态；

步骤S201，检测装置2中的亮度探测感应器，对加油站场区内的亮度进行检测，所获得的检测信号值S传输给控制装置1；

需要说明的是，亮度探测感应器可以实时地或定期地(例如每隔10分钟、20分钟等)检测加油站场区内的亮度，并将获得的检测信号值实时地或定期地传输给控制装置1。

步骤S202，控制装置1对检测信号值S进行判断，当检测信号值S低于预先设定的阈值S0(S0表示加油站场区工作时所需的照明亮度，例如，以加油站照明标准中规定的亮度为准)时，表明当前场区内的亮度不足以达到照明标准(例如，虽然是白天，但是由于阴天、下雨雪等天气原因，亮度达不到加油站照明标准规定的亮度)，则控制装置1向调光电源3发送控制信号，指令调光电源3开启部分灯组4，例如，一个或两个灯组4；反之，当检测信号值S不低于预先设定的阈值S0时，则保持不变；

步骤S203，本发明的智能LED照明系统的控制装置1在日落时刻T2(该时刻T2可预先在控制装置1中设定，例如北京时间18点，也可以是用户自行设定的其它时刻)，向调光光源3发出控制信号，指令调光电源3开启所有的灯组4，这是因为，在天黑的情况下，需要对加油站场区进行照明，该智能LED照明系统进入开启状态；

步骤S204，在夜间的某个时刻T3(该时刻T3可预先在控制装置1中设定，例如北京时间23点，也可以是用户自行设定的其它时刻)，该时刻T3表示加油站基本处于值班的状态，不会有大量车辆进出加油，但是又需要表明该加油站可以工作，有需要的车辆仍然可以来此加油，这种情况下，智能照明系统将进入节能状态，控制装置1向调光电源3发出控制信号，指令调光电源3调整灯组，使照明系统进入预先设定的节能状态，例如，关闭大部分灯组4，可以只保留一个或两个灯组4(根据实际需要、场区大小等设置)，例如，可以每天只开一个灯组4，轮换值班，三个灯组4时三天一个循环，四个灯组4时四天一个循环，这样，不仅可以减少能量消耗，节能减排，还可以延长灯组的使用寿命，节约维修更换的成本；

需要说明的是，在不同的时间段，可以设置不同的亮度阈值。以上述的阈值S0为例，这是加油站场区工作(白天)时所需的照明亮度；当到了晚上(时刻T2之后)，控制装置1将使用另一预先设定的亮度阈值与亮度探测感应器检测的信号进行比较，来确定加油站场区夜间照明是否符合标准；当进入节能时段(时刻T3之后)时，控制装置1使用其它预先设定的亮度阈值与亮度探测感应器检测的信号进行比较。如此一来，可以实时监测加油站场区的照明是否符合当下的情况，以期随时控制灯组的开启和关闭。例如，如果在节能时段，通过控制开启一个灯组，然而如果该灯组损坏，那么亮度探测感应器将在第一时间检测到，并向控制装置1发送检测信号，控制装置1从而可以通过向调光电源3发送控制信号来启用另外一个灯组实现节能状态下的照明。

步骤S205，检测装置2的车辆检测感应器检测到有车辆进入加油站，所获得的检测信号EI传输给控制装置1；

步骤S206，控制装置1接收到车辆检测感应器检测到的检测信号EI后，获知有车辆进入，需要增强加油站场区内的照明亮度，于是，控制装置1向调光电源3发出控制信号，指令调光电源3打开全部的灯组4，以方便加油站服务人员的工作，给进站车辆加油；

步骤S207，检测装置2的车辆检测感应器检测到车辆离开加油站，所获得的检测信号EO传输给控制装置1；

步骤S208，控制装置1接收到车辆检测感应器检测获得的检测信号EO后，获知车辆离开，可以将加油站的照明系统调到节能状态，于是，控制装置1向调光电源3发出控制信号，指令调光电源3调整灯组，使照明系统再次进入预先设定的节能状态。

如前所述，车辆检测感应器可以是地感线圈，其安装在加油站的入口和出口。当第一辆车从入口进入被地感线圈检测到时，控制装置1就指令调光电源3开启所有的灯组4，但是直到检测到所有的车辆都从出口出去之后，才指令调光电源3关闭大部分灯组4，使之进入节能状态。这可以采用计数器来实现，例如，每进一辆车计数器加一，每出一辆车计数器减一，直到计数器为零，才使智能LED照明系统进入节能状态。

上述过程还可以大致用图3A所示的时间运行模式示意图和图3B所示的节能运行模式示意图来表示。

如图3A所示，在白天时段，加油站场区基本处于关闭状态，日落之后(T2时刻)开灯，到了半夜时分的T3时刻，智能LED照明系统自动进入节能状态，在日出前后的T1时刻，关闭照明，进入关闭状态。

如图3B所示，在智能LED照明系统处于节能状态的时段，当有车进入时，智能LED照明系统可以在短时间内(例如，5秒)恢复到全照明状态，待车离开后，智能LED照明系统可以在短时间内(例如，5秒)恢复到节能状态。

本发明的智能LED照明系统和控制方法不仅可以用于加油站、飞机场、长途汽车站等地区，也适用于室外游乐场、室外餐厅等活动场所，其中，时刻T1、T2和T3分别表示日出时间、日落时间和半夜时间，日出时间和日落时间可以以北京日出日落时间表为准，半夜时间T3的设置一方面与时间有关，例如可以设置为23点45分，同时也可以考虑其它因素，例如当地居民的生活习惯(如晚睡、晚起)、使用的场合等(室外餐厅附近有夜间工作的单位)。

本发明的智能LED照明系统可使照明、调光、场景控制实现智能化，依据外部环境的变化自动调节照明系统的状态，达到安全、节能、人性化的效果。与采用飞利浦mini300相比，在完全满足加油站照明标准的同时，本发明的智能LED照明系统自动运行的节电率可以高达65％。

实施例二

图4示出了本发明智能LED照明系统的第二实施例的结构示意图。如图4所示，与图1所示的第一实施例的智能照明系统相比，本实施例的智能LED照明系统进一步包括：触摸屏面板5和遥控装置6，它们分别与控制装置1连接，采用人机控制界面，可以通过对控制装置1的人工远程控制，达到人工干预智能系统照明的目的。当然，触摸屏面板5和遥控装置6也可以仅用作显示器和开关，并不必然地一定要用作手动控制智能LED照明系统的工具。

触摸屏面板5可以是一种触摸式显示器，能够与控制装置1进行通信交互，实现参数的修改与设置(例如，时刻T1、T2、T3、阈值S0的修改与重设)、手动自动运行的切换、应急切换，以及基本信息的显示，例如，各灯组4的相应状态。

图5A和图5B分别示出触摸屏面板5的自动运行状态的关闭状态界面图的一个示例和开启非节能状态界面图的一个示例。

如图5A、5B的示例所示，触摸屏面板5的“参数设置”按钮可以对控制装置1中的时刻T1(“关灯提前时间”)、T2(“开灯延迟时间”)、T3(“节能开始时间”)、站内车辆、值班亮度等参数进行设置。通过点击“参数设置”按钮，触摸屏面板5会将参数设置界面调用出来，如图6A所示，点击相应的方框，就可以设置相应的参数，例如，“节能开始时间”即是上述实施例一中所述的时刻T3，点击“节能开始时间”后面的方框可以调用如图6B所示的界面，点击相应的数字对时钟进行设置，例如，图6A中所示的节能开始时间是晚上10点整(22时0分)。类似的，设置“开灯延迟时间”即是设置时刻T2，因为以北京时间为准，日出日落时间是相对固定的，例如，日落时间是17点30分，设置“开灯延迟时间”为零，则表明T2时刻是17点30分，即，在时间到达17点30分时开灯。“关灯提前时间”与此类似。“站内车辆”的数目的设置可以通过“车辆加一”和“车辆减一”按钮进行设置，这两个按钮相当于对计数器进行控制(计数器是控制装置1中与车辆检测传感器相关的)。

“切到手动”按钮可以实现对智能LED照明系统的手动方式控制，当按下该按钮时，将屏蔽掉所有检测装置的信号，使控制装置1只接收来自触摸屏面板5的信息，依据这些信息对调光电源3进行控制。此外，当按下“切到手动”按钮时，该按钮自动转换成“切到自动”按钮，以实现从手动控制模式到智能控制模式的转换。

“应急(升)”(或“应急(降)”)按钮实现智能控制模式下，紧急需要情况时的亮度调节。例如，当智能LED照明系统运行在节能状态下时，虽然站内无车，但可能因其它原因需要100％亮度，此时，按下按“应急(升)”按钮，智能LED照明系统会通过控制调光电源3，将灯组4自动从节能状态下的亮度(例如，10％)逐渐升到100％的亮度，同时按钮变成“应急(降)”；在固定的时间之后(例如，20分钟之后，该时段可任意预先设置在控制装置1中)，或者按下“应急(降)”按钮，智能LED照明系统通过控制调光电源3，将灯组4自动从100％的亮度逐渐降到节能状态下的亮度(例如，10％)。

界面中显示的其它“灯组”编号、亮度“状态”、“值班”与否等，作为显示信息供用户查看参考。

需要说明的是，图5A和图5B仅仅示出触摸屏面板5的一个显示示例，在不脱离本发明原理的情况下，其它显示界面和示例也是可行的。

遥控装置6可以是遥控开关，其中设置有各种按键，其作用和功能与触摸屏面板5的按钮类似，通过与控制装置1进行无线通信交互，远程实现对智能LED照明系统的人工干预。这里，不再赘述。

下面，参见图7对本发明智能照明系统的人工干预(或者说是手动控制方式)进行描述。

在手动控制过程中，可以利用触摸屏面板5和/或遥控装置6，使本发明的智能LED照明系统在人工干预下运行。

在智能LED照明系统通电后开机启动，按照控制装置1的预定运行程序依照设定的时间和/或当前的情况自动运行，在触摸屏面板5的界面上，显示自动运行界面，例如，当前的加油站正处于天气晴好的白天，当前照明亮度完全符合加油站照明标准，此时，触摸屏面板5的界面如图5A所示，各灯组的状态均关闭。事实上，在任何情况下，当有需要时，都可以将本发明的智能LED照明系统从智能控制的自动运行状态切换到手动控制运行状态，反之亦然。

步骤S701，通过点击触摸屏面板5上的“切到手动”按钮来将自动运行状态切换到手动运行状态。此时，触摸屏面板5的界面变成如图8所示的手动控制界面示意图。这是通过将所有检测装置2的信号屏蔽掉，同时将触摸屏面板5的参数设置的信号接入控制装置1来实现的。

于是，在步骤S702，设置当前需要的参数。

步骤S703，设置灯组的状态。这里，灯组的状态包括开启与否、亮度多少。

步骤S704，通过点击触摸屏面板5上的“切到自动”按钮来可以将手动运行状态切换到自动运行状态。

需要说明的是，在智能LED照明系统的自动运行状态，也可以通过“应急(升)”按钮或“应急(降)”按钮来人工干预加油站场区的照明。另外，以上所述的步骤可以不分先后顺序。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

本发明公开的内容论及的是示例性实施例，在不脱离权利要求书所界定的保护范围的情况下，可以对本申请的各个实施例进行各种改变和修改。因此，所描述的实施例旨在涵盖落在所附权利要求书的保护范围内的所有此类改变、修改和变形。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (4)

1.一种智能LED照明系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

在预先设置的时刻T1，向调光电源发送控制信号，指令关闭智能LED照明系统的所有灯组，其中时刻T1是指示天亮的时刻；

检测装置检测使用该智能LED照明系统的场区内的亮度，生成检测信号值；

控制装置将所生成的检测信号值与预先设定的阈值进行比较；

当所生成的检测信号值低于所述阈值时，控制装置向调光电源发送控制信号，指令开启部分灯组；否则，保持不变；

在预先设置的时刻T2，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组，其中，时刻T2是指示天黑的时刻；

在预先设置的时刻T3，向调光电源发送控制信号，使智能LED照明系统进入节能状态，其中，时刻T3是指示夜间的时刻；

检测装置检测到车辆进入场区，向调光电源发送控制信号，指令开启智能LED照明系统的所有灯组。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：检测到车辆离开场区，向调光电源发送控制信号，使智能LED照明系统恢复到节能状态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：切换到手动运行状态。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：修改时刻T1、T2和/或T3以及设置灯组的状态。