CN103974490A - 基于云计算的led调光系统 - Google Patents

Abstract

本发明是基于云计算的LED调光系统，用于LED阵列的调光控制。本发明采用多个小功率驱动器代替一个大功率驱动器，这些驱动器可以分别切入，点亮相应部分的芯片点阵。为了实现基于云计算的自动管理，本发明的控制系统由灯具局域网与云平台组成，在每个灯具与传感器都配置一个通讯模块，它们互相识别，组建灯具局域网。每个局域网配置一个网关，网关连接云平台。灯工作时，传感器监测的基础数据实时传输到云平台，云平台发出指令，通过局域网发送到相应的灯具，指令各个小驱动器逐个开关，实现灯具的分级调光。本发明是LED系统在云照明概念中的实际应用，实现云平台对LED阵列的动态调光，实现高效节能照明。

Description

基于云计算的LED调光系统

(一)技术领域

本发明是基于云计算的LED调光系统，用于LED阵列的调光控制。LED阵列的驱动器分为多个，分别驱动一部分点阵，灯具上带有通讯模块，组成局域网，由云平台管理局域网中的LED阵列的逐步点亮，是云计算概念中的调光技术，非常适用LED阵列的遥控调光。

(二)背景技术

传统的LED调光有两种方法：

一是改变驱动电流，LED的亮度和它的驱动电流成正比，在电路上很容易实现，但缺点是会使色谱偏移，在調亮度的同時也改变光譜和色温。另外，長時間低电流工作可能使电路效率下降，增加功率管的功耗，加大电路发热。

二是采用脉宽调制技术，电路输出脉冲直流电，改变脉冲直流电的脉冲宽度，增加或者减少LED的有效发光时间，就可以改变其亮度。这种方案不会产生色譜偏移，调光精确度高，缺点是增加了脉宽调制信号发生器，电路设计复杂，成本较高。

更重要的是，随着无线宽带的普及，LED调光系统需要实现无线控制，以上两种调光方式由于指令复杂，用无线宽带传输控制信号容易出错，难以保证长期稳定使用。

注意到上述问题，本发明提出一种多驱动器的调光系统，以分步切入驱动器的方式点亮芯片点阵，且灯具可自行组建一个局域网，通过网关以无线宽带/有线宽带的形式连接云平台，由云平台直接管理LED灯的调光。

(三)发明内容

常规LED灯都是芯片点阵，通过一个驱动器整体点亮，驱动器输出恒压、恒流的直流电。本发明首先采用多个小功率驱动器代替一个大功率驱动器，这些驱动器可以分别切入，点亮相应部分的芯片点阵；其次对应的芯片点阵经过仔细计算，互相交错，均匀布置，保证任意部分点亮，灯具的发光面都是均匀的，从而确保照明效果。

为了实现基于云计算的自动管理，本发明引入灯具局域网的概念，控制系统由灯具局域网与云平台组成，灯具局域网中包含灯具、传感器与网关，每个灯具与传感器都配置一个通讯模块，它们互相识别，组建灯具局域网。每个局域网配置一个网关，网关连接云平台，云平台根据传感器数据，发出控制指令，实施调光管理。

无线通讯有时不稳定，数据传输容易出错，本发明简化了指令模式，是控制多个驱动器的开关，避开了复杂的脉宽调制或者电流调整指令，简单的开关信号极大减少了出错概率，保证无故障使用。

自动模式中，灯具局域网通过网关连接云平台。传感器检测到的数据，先传输到云平台，管理软件分析这些数据后，根据管理规则发出指令，逐步启动对应的驱动器，实现LED阵列的逐步点亮，达到良好的分级调光的效果。

人工模式中，用户可以通过墙面上的调光开关，逐步启动多个驱动器，实现多级调整亮度。同时，系统允许用户在自有的手机、平板或者电脑上构建整个照明分布图，监控每个灯的工作情况，并根据需要人工发出指令，传输到灯具局域网，实现人工调光。

(四)附图说明

以下结合附图对本发明加以说明，图1、图2是本发明的原理示意图，图1是LED圆形阵列，图2是LED矩形阵列，图3是本发明的灯具示意图，图4是本发明的系统架构图。

图1中，多个点阵从内到外分布，本实施例是LED筒灯，点阵1、点阵2与点阵3组成一个LED圆形阵列，驱动器4由三个小驱动器组成，分别驱动一个点阵，调光的时候，驱动器投入使用的顺序为点阵3——点阵2——点阵1，点阵从内到外逐步点亮，实现分级调光，并且确保任何时候，灯具的发光都是均匀的。

图2中，多个点阵交错分布，本实施例是LED灯管，点阵1与点阵2组成一个LED矩形阵列，驱动器4由两个小驱动器组成，分别驱动一个点阵，调光的时候，点阵可以交错点亮，实现分级调光，确保灯具发光均匀。

本发明的LED阵列由多个点阵组成，点阵个数是2～20个，单位点阵的功率为1～25W，支持的灯具总功率为2～500W，适应各种功率的室内、外照明。驱动器由2～20个小功率驱动器组成，代替一个大功率驱动器，实现驱动器的交替使用，轮流休息，大大减少发热与异常损坏，真正实现LED的长寿命使用。

图3说明了灯具结构，在灯具6中，驱动器4与通讯模块5以数据线连接，组成控制组件。通讯模块5通过信号互相识别，组成灯具局域网，控制指令由局域网传输到通讯模块5，再传输到驱动器4，指令对应的小驱动器开关，实现分级调光。

图4说明多个调光灯具与传感器如何构成完整的照明系统，用于不同区域的照明。每个灯具与传感器都配置一个通讯模块，由此，多个灯具6与多个传感器7组成灯具局域网，每个局域网设置一个网关8，网关8以无线/有线宽带的形式连接云平台9，构成完整的云照明控制网络。

灯工作时，传感器7检测监测环境照度、区内人数等多个基础数据，这些数据通过网关8，实时传输到云平台9，云平台9依据控制规则对基础数据做实时分析，发出指令，通过局域网发送到相应的灯具6，指令各个小驱动器逐个开关，实现灯具的分级调光，确保照明系统的高度节约运行。

(五)有益效果

本发明是LED系统在云照明概念中的实际应用，各灯具组成局域网，以无线宽带/有线宽带的形式连接云平台，实现云平台对LED阵列的动态调光，达到极高的节能率。本发明的性价比很高、照明效果好、能耗很低、寿命超长，非常适合代替传统照明灯具，实现高效节能照明。

Claims (9)

1.一种基于云计算的LED调光系统，用于LED阵列的调光控制，其特征是LED阵列由多个点阵组成，点阵个数是2～20个，单位点阵的功率为1～25W。

2.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是驱动器由2～20个小驱动器组成，分别驱动一个点阵。

3.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是多个点阵从内到外分布，调光的时候，点阵从内到外逐步点亮，实现分级调光。

4.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是多个点阵交错分布，调光的时候，点阵可以交错点亮，实现分级调光。

5.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是在灯具中，驱动器(4)与通讯模块(5)以数据线连接，组成控制组件。

6.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是通讯模块(5)通过信号互相识别，组成灯具局域网，控制指令由局域网传输到通讯模块(5)，再传输到驱动器(4)，指令对应的小驱动器开关，实现分级调光。

7.根据权利要求1所述的LED调光系统，其特征是每个灯具与传感器都配置一个通讯模块，由此，多个灯具(6)与多个传感器(7)组成灯具局域网。

8.根据权利要求1所述的分布式照明电源，其特征是每个局域网设置一个网关(8)，网关(8)以无线宽带/有线宽带的形式连接云平台(9)。

9.根据权利要求1所述的分布式照明电源，其特征是传感器(7)监测环境照度、区内人数等多个基础数据，实时传输到云平台(9)。