CN104902633A - 一种楼宇智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制领域，具体涉及一种楼宇智能照明系统，该系统包括智能灯、无线遥控器、无线网关、监控机、服务器和终端设备。无线网关组件无线照明网络，并将智能等的用电信息存储在服务器中，服务器根据智能灯中的光线传感器输出信号和电灯开关状态等用电信息，经过分析处理得到优化用电方案，并通过监控机和无线网关将控制命令传输给智能灯；同时用户可通过无线遥控器和终端设备两种方式来控制智能灯的状态，还可以通过使用终端设备访问服务器中的WEB页面，来查询智能灯的工作状态。通过智能控制，可以实现智能灯亮度、颜色、开关等状态调节，实现绿色节能，提高观赏性，同时无线网络采用混合结构，具有高度可靠性。

Description

一种楼宇智能照明系统

技术领域

本发明涉及一种智能控制系统，尤其是涉及一种智能照明系统。

背景技术

据统计，2013年我国年照明耗电达到了6800亿千瓦时，照明用电约占全国总用电量的13％左右，因此节能照明市场受到各行各业的广泛重视，推出的各种节能照明灯具确实起到了节能效果，但是由于管理不善等原因造成照明灯具更换频繁，使用户处于一种节能不节钱的尴尬状况。因此，若能对整个楼宇的照明进行综合统一管理，实现对灯具的开关、亮度及颜色的无线智能控制，从而实现节约能源、安全健康、稳定可靠、舒适便捷的楼宇照明系统，对楼宇节能照明和楼宇智能化的发展具有重要意义。

照明在楼宇内的用电量占有很大的比例，智能楼宇的最大特点之一便是节能，而自从照明质量和水平成为衡量楼宇智能化程度的重要标志——“绿色照明工程”的计划制定并实施后，智能照明系统愈来愈成为智能楼宇中可持续发展的一项重要内容，它的控制水平的高低也直接反映出楼宇的智能化水平。

中国专利CN203814022U公开了一种智能楼宇照明控制系统，该系统包括控制中心计算机、手持终端、互联网、以太网->CAN网关、USB->CAN转换器、CAN总线、总线耦合器、控制主机、开关设备、电流检测模块；控制主机与电流检测模块、开关设备和总线耦合器相连接，通过电流检测模块采集工作回路的电流；总线耦合器与CAN总线相连接；控制中心计算机通过USB->CAN转换器接入CAN总线与控制主机进行数据交互，或者以太网->CAN网关将CAN总线接入互联网，通过手持终端或控制中心计算机与控制主机进行数据交互。该系统可以实现楼宇照明智能化控制，然而没有对用电设备的用电信息进行存储和利用，从而不能对特定用电设备进行个性化设定，在提高楼宇照明的观赏性和节能效果上有不足之处。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种观赏性高、节能效果好的楼宇智能照明系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种楼宇智能照明系统，包括：

照明部分，包括无线网关和多个智能灯单元，所述无线网关组建照明无线网络，所述智能灯单元与无线网关连接；

遥控部分，包括无线遥控器，通过所述照明无线网络与智能灯单元连接；

监控部分，包括监控机和服务器，所述监控机通过照明无线网络或有线通信接收无线网关发送的用电信息，并存储在服务器，服务器分析处理存储的用电信息后，通过无线网关向智能灯单元传送控制信号；

信息查询控制部分，包括多个终端设备，所述终端设备与监控机通过以太网或WIFI连接，终端设备将状态查询命令和控制命令传送给监控机，由服务器处理后，监控机向终端设备反馈状态信息，并通过无线网关向智能灯单元传送控制信号。

所述智能灯单元包括电灯、驱动器、单片机、无线收发器和光线传感器，所述电灯、驱动器、单片机、无线收发器依次连接，所述光线传感器与单片机连接，所述单片机采集用电信息并根据无线收发器接收到的控制信号控制电灯的开关、亮度和颜色，所述无线收发器定期将用电信息发送给无线网关。

所述驱动器为恒流驱动器。

所述用电信息包括当前光线传感器的输出信号和当前电灯的开关状态。

所述单片机采集用电信息并根据无线收发器接收到的控制信号控制电灯的开关、亮度和颜色具体为：根据光线传感器的输出信号值，设置电灯的亮度值，根据电灯历史开关状态记录，设置下一时刻的电灯开关状态。

所述无线网关通过单点控制、组播控制和广播控制3种方式控制智能灯单元。

所述照明无线网络为混合网络，所述无线遥控器为照明无线网络的终端节点，所述智能灯单元为照明无线网络的路由器节点。

所述终端设备包括笔记本电脑、台式机、平板电脑和手机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)通过无线遥控器和终端设备两种方式来控制电灯照明，当人们处在楼宇内部时，可使用无线遥控器或终端设备；当人们离楼宇较远时，可使用终端设备。本系统将普通照明人为开与关转换成了智能化管理，减少大楼的运行维护费用，并带来较大的投资回报。

(2)通过终端设备可以直接设置电灯的情景模式，提高整体的观赏性和实用性。

(3)智能电灯具有采集用电信息的功能，服务器根据电灯所在环境亮度和电灯用电历史纪录自动调节电灯的工作状态，有效消除长明灯、白天开灯等现象，从而达到节能的目的。根据一般的办公大楼运营的经验来看，节能效果能达到百分之四十以上。

(4)驱动器采用恒流驱动器，能有效的避免雷击、电网、浪涌、过电流和过电压，使电灯寿命更长。

(5)无线网关通过单点控制、组播控制和广播控制3种方式控制智能灯，多种方式提高通信可靠度。

(6)照明无线网络为混合网络，智能灯单元为路由器节点，大大提高通信速度，并且具有高可靠度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明智能灯单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种楼宇智能照明系统，包括照明部分、遥控部分、监控部分和信息查询控制部分。

照明部分包括无线网关3和多个智能灯单元1，无线网关3组建混合型结构的照明无线网络，智能灯单元1为该照明无线网络中的路由器节点，混合型结构具有路由选择的功能，大大提高通信速度，并且在某节点出现问题时，自动调整路径，具有高可靠度。

遥控部分为无线遥控器2，无线遥控器2作为照明无线网络中的终端节点，直接对智能灯单元1的状态进行控制。

智能灯单元1包括依次连接的电灯11、驱动器12、单片机13和无线收发器14，还包括与单片机13连接的光线传感器15。单片机13采集用电信息并根据无线收发器接收到的控制信号控制电灯11的开关、亮度和颜色，无线收发器14定期将用电信息发送给无线网关。

驱动器12为恒流驱动器，恒流驱动器具有以下优点：

a、避免驱动电流超出最大额定值，提高可靠性。

b、有效的避免雷击、电网、浪涌、过电流、过电压，使LED寿命更长。

单片机13的功能包括：

a、通过控制驱动器12来控制电灯11的开关，调节颜色和亮度；

b、接收光线传感器15的输出信号，并将用电信息通过无线收发器14发送给无线网关3，用电信息包括光线传感器15的输出信号和电灯11当前的开关状态。

监控部分包括监控机4和服务器5，监控机4通过照明无线网络或有线通信接收无线网关3发送的用电信息，并存储在服务器5中，服务器5对用电信息进行分析处理以后，将控制信号依次通过监控机4、无线网关3发送给智能灯单元1，来优化智能灯单元1的点亮状态。

设置监控部分有以下效果：

a、根据光线传感器的输出信号可以判断出传感器所在位置的自然光光强，从而根据光强调整电灯的亮度，有效节约能源；

b、采集用户用电信息并存储在监控中心服务器上，服务器通过对数据的优化分析，得出人们用电习惯，根据用户习惯自动控制调节智能灯的亮度、开关等，使照明系统更加人性化。

c、无线网关3通过单点控制、组播控制和广播控制3种方式控制智能灯单元11，还能够进行远程控制。多种方式提高通信可靠度。

信息查询控制部分包括多个以太网内的终端设备6，终端设备6与监控机4通过以太网或WIFI连接，终端设备6用查询控制软件或APP将状态查询命令和控制命令传送给监控机4，由服务器5处理后，监控机4将状态信息反馈给终端设备6，将控制信号通过无线网关3传送给智能灯单元1。终端设备6包括笔记本电脑、台式机、平板电脑和手机等。

设置信息查询控制部分有以下效果：

a、当人们离楼宇的距离在无线遥控器的作用范围以外时，可以通过终端设备自动控制电灯状态，例如当人们出差在外，忘记关闭家中电灯时，可以利用终端设备关闭电灯，从而节约能源，延长设备使用寿命。

b、终端设备还可以通过访问服务器中的WEB页面对智能灯状态进行查询，并且设定情景模式(阅读模式、交流模式、休闲模式等)、定时模式及自定义模式等，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感，从而提高智能灯的观赏性和实用性。

Claims (8)

1.一种楼宇智能照明系统，其特征在于，包括：

照明部分，包括无线网关和多个智能灯单元，所述无线网关组建照明无线网络，所述智能灯单元与无线网关连接；

遥控部分，包括无线遥控器，通过所述照明无线网络与智能灯单元连接；

监控部分，包括监控机和服务器，所述监控机通过照明无线网络或有线通信接收无线网关发送的用电信息，并存储在服务器，服务器分析处理存储的用电信息后，通过无线网关向智能灯单元传送控制信号；

信息查询控制部分，包括多个终端设备，所述终端设备与监控机通过以太网或WIFI连接，终端设备将状态查询命令和控制命令传送给监控机，由服务器处理后，监控机向终端设备反馈状态信息，并通过无线网关向智能灯单元传送控制信号。

2.根据权利要求1所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述智能灯单元包括电灯、驱动器、单片机、无线收发器和光线传感器，所述电灯、驱动器、单片机、无线收发器依次连接，所述光线传感器与单片机连接，所述单片机采集用电信息并根据无线收发器接收到的控制信号控制电灯的开关、亮度和颜色，所述无线收发器定期将用电信息发送给无线网关。

3.根据权利要求2所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述驱动器为恒流驱动器。

4.根据权利要求2所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述用电信息包括当前光线传感器的输出信号和当前电灯的开关状态。

5.根据权利要求2所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述单片机采集用电信息并根据无线收发器接收到的控制信号控制电灯的开关、亮度和颜色具体为：根据光线传感器的输出信号值，设置电灯的亮度值，根据电灯历史开关状态记录，设置下一时刻的电灯开关状态。

6.根据权利要求1所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述无线网关通过单点控制、组播控制和广播控制3种方式控制智能灯单元。

7.根据权利要求1所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述照明无线网络为混合网络，所述无线遥控器为照明无线网络的终端节点，所述智能灯单元为照明无线网络的路由器节点。

8.根据权利要求1所述的楼宇智能照明系统，其特征在于，所述终端设备包括笔记本电脑、台式机、平板电脑和手机。