CN106304559A - 一种智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能照明系统，包括操作模块、通讯模块、控制模块、智能监控单元、远程控制单元、智能报警单元、智能控制单元、电脑处理单元、液晶显示屏、调光单元、照明灯、光度传感器、输入单元、红外感应单元、总线开关、各路开关、布线单元、电力载波中继单元、前端区域单元、接口设备、计算机、嵌入式控制器、主控制器、遥控照明开关、遥控电源插座、遥控窗帘开关、遥控器和遥控调光开关。该智能照明系统采用全数字、模块化、分布式的系统结构，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。

Description

一种智能照明系统

技术领域

发明涉及一种照明系统，具体为一种智能照明系统，属于智能照明技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高，照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急，照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10％左右，并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。

传统照明技术受到了强烈冲击：一方面，由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑；另一方面，由于能源的紧缺，国家对照明节能越来越重视，新型的照明技术得以迅速发展，以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。因此，针对上述问题提出一种智能照明系统。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能照明系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种智能照明系统，包括操作模块、通讯模块和控制模块，所述通讯模块内设有智能监控单元，且所述智能监控单元并联远程控制单元、智能报警单元和若干个智能监控单元；所述通讯模块分别并联至操作模块内部的前端区域单元和控制模块内部的电脑处理单元，所述电脑处理单元同时连接液晶显示屏和总线开关，且总线开关与输入单元、红外感应单元、布线单元、光度传感器和调光单元并联，其中布线单元串联至若干个各路开关、调光单元串联至若干个照明灯。

优选的，所述前端区域单元有至少两种连接控制方式。

优选的，所述前端区域单元是一种内部有若干个前端区域接口的前端区域单元，且前端区域单元信号连接至每个独立的电力载波中继单元，所述电力载波中继单元串联至接口设备，且接口设备并联计算机和嵌入式控制器。

优选的，所述电力载波中继单元信号连接遥控调光开关、串联至主控制器，其中遥控调光开关信号连接遥控器、主控制器信号连接遥控照明开关、遥控电源插座和遥控窗帘开关。

优选的，所述主控制器控制与多个调光单元通过无线方式进行数据交换,辅助以电力线载波中继的方式进行数据交换。

优选的，所述主控制器是一种具有遥控学习功能的主控制器。

优选的，所述照明灯是一种内部控制器设计为“单线制”取电模式的照明灯。

本发明的有益效果是：该种智能照明系统是最先进的一种照明控制方式，它采用全数字、模块化、分布式的系统结构，通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络，它可以作为整个建筑物自动化管理系统(BA系统)，一个子系统通过网络软件接入BA系统，也能作为独立系统单独运行，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。

智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求，智能化程度高，具有良好的社会效益和经济效益，值得推广使用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明实施例一前端区域单元的结构示意图；

图3为本发明实施例二前端区域单元的结构示意图。

图中：A、操作模块，B、通讯模块，C、控制模块，1、智能监控单元，2、远程控制单元，3、智能报警单元，4、智能控制单元，5、电脑处理单元，6、液晶显示屏，7、调光单元，8、照明灯，9、光度传感器，10、输入单元，11、红外感应单元，12、总线开关，13、各路开关，14、布线单元，15、电力载波中继单元，16、前端区域单元，17、接口设备，18、计算机，19、嵌入式控制器，20、主控制器，21、遥控照明开关，22、遥控电源插座，23、遥控窗帘开关，24、遥控器,25、遥控调光开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供的一种智能照明系统，包括操作模块C、通讯模块B和控制模块A，所述通讯模块B内设有智能监控单元1，且所述智能监控单元1并联远程控制单元2、智能报警单元3和若干个智能监控单元4；所述通讯模块B分别并联至操作模块C内部的前端区域单元16和控制模块C内部的电脑处理单元5，所述电脑处理单元5同时连接液晶显示屏6和总线开关12，且总线开关12与输入单元10、红外感应单元11、布线单元14、光度传感器9和调光单元7并联，其中布线单元14串联至若干个各路开关13、调光单元7串联至若干个照明灯8；

作为本发明的一种技术优化方案，所述前端区域单元16采用电缆线连接。

作为本发明的一种技术优化方案，所述前端区域单元16是一种内部有若干个前端区域接口的前端区域单元16，且前端区域单元16信号连接至每个独立的电力载波中继单元15，所述电力载波中继单元15串联至接口设备17，且接口设备17并联计算机18和嵌入式控制器19。

作为本发明的一种技术优化方案，所述电力载波中继单元15信号连接遥控调光开关25、串联至主控制器20，其中遥控调光开关25信号连接遥控器24、主控制器20信号连接遥控照明开关21、遥控电源插座220和遥控窗帘开关25,控制方便，有利于快速的采光以及调配出最合适的照明光度。

作为本发明的一种技术优化方案，所述主控制器20控制多个调光单元7通过无线方式进行数据交换,辅助以电力线载波中继的方式进行数据交换，其中各独立的调光单元7也可自主控制，遥控器24的控制方式灵活多样,既可遥控主控制器20,也可对某个独立的调光单元7直接控制。

作为本发明的一种技术优化方案，所述主控制器20是一种具有遥控学习功能的主控制器20，用户可根据自己的需要,自己设定遥控器24上每一个按键的功能,甚至可以一键多控，主控制器20通过无线发射模块对各调光单元7进行照度、情景模式等设定,并记录和显示设定值，各通过光敏元件感知照度,可直接控制灯具的照度或亮度，其调光方式为前端斩波。

作为本发明的一种技术优化方案，所述照明灯8是一种内部控制器设计为“单线制”取电模式的照明灯8，安装方便,并可以直接替代传统机械式开关,而无须修改室内线路，即只要接上火线与灯就可以正常工作,不用接零线。

本发明在使用时：照明器的控制要根据各房间使用的不同特点和要求区别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。

智能照明控制系统能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光，给需要的地方、在需要的时间以充分的照明。及时关掉不需要的灯具，充分利用自然光，其运行节能效果充分。实现智能照明控制一般可以节约20—40％的电能，不但降低了用户电费支出，也减轻了供电压力。

灯具损坏的一个主要原因是电网的电压，过高的工作会使灯具的寿命大大降低。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命，智能照明控制系统可以成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因损坏，同时系统采用软启动和软关断技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲击，使得灯具寿命进一步延长。从而减少更换灯具的工作量，降低照明系统的运行费用。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2—4倍。

建筑物内尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的，凡是可以利用自然光的这部分的照明，可采用按照度标准检测现场照度进行灯光自动调节。

照明节能中，在满足照度、光色、显色指数要求下，采用高效光源及高效灯具，对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式，可达到照明节能的效果。

可调节有控光功能的建筑设备(如百页窗帘)来调节控制天然光，还可以和灯光系统连动，当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内的照度维持在预先设定的水平，智能照明控制系统可采用全自动状态工作，系统有若干个基本状态，这些状态会按预先设定的时间相互自动切换，并将照度自动调整到最适宜的水平。

实施例二

如图1和图3所示，本实施例提供的一种智能照明系统，其大体结构与实施例一相同，但是为了适应不同的使用环境，采用信号连接，本实施例提供的一种智能照明系统，包括操作模块C、通讯模块B和控制模块A，所述通讯模块B内设有智能监控单元1，且所述智能监控单元1并联远程控制单元2、智能报警单元3和若干个智能监控单元4；所述通讯模块B分别并联至操作模块C内部的前端区域单元16和控制模块C内部的电脑处理单元5，所述电脑处理单元5同时连接液晶显示屏6和总线开关12，且总线开关12与输入单元10、红外感应单元11、布线单元14、光度传感器9和调光单元7并联，其中布线单元14串联至若干个各路开关13、调光单元7串联至若干个照明灯8；

作为本发明的一种技术优化方案，所述前端区域单元16为信号连接。

作为本发明的一种技术优化方案，所述前端区域单元16是一种内部有若干个前端区域接口的前端区域单元16，且前端区域单元16信号连接至每个独立的电力载波中继单元15，所述电力载波中继单元15串联至接口设备17，且接口设备17并联计算机18和嵌入式控制器19。

作为本发明的一种技术优化方案，所述电力载波中继单元15信号连接遥控调光开关25、串联至主控制器20，其中遥控调光开关25信号连接遥控器24、主控制器20信号连接遥控照明开关21、遥控电源插座220和遥控窗帘开关25,控制方便，有利于快速的采光以及调配出最合适的照明光度。

作为本发明的一种技术优化方案，所述主控制器20控制多个调光单元7通过无线方式进行数据交换,辅助以电力线载波中继的方式进行数据交换，其中各独立的调光单元7也可自主控制，遥控器24的控制方式灵活多样,既可遥控主控制器20,也可对某个独立的调光单元7直接控制。

作为本发明的一种技术优化方案，所述主控制器20是一种具有遥控学习功能的主控制器20，用户可根据自己的需要,自己设定遥控器24上每一个按键的功能,甚至可以一键多控，主控制器20通过无线发射模块对各调光单元7进行照度、情景模式等设定,并记录和显示设定值，各通过光敏元件感知照度,可直接控制灯具的照度或亮度，其调光方式为前端斩波。

作为本发明的一种技术优化方案，所述照明灯8是一种内部控制器设计为“单线制”取电模式的照明灯8，安装方便,并可以直接替代传统机械式开关,而无须修改室内线路，即只要接上火线与灯就可以正常工作,不用接零线。

本发明在使用时：照明器的控制要根据各房间使用的不同特点和要求区别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。

智能照明控制系统能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光，给需要的地方、在需要的时间以充分的照明。及时关掉不需要的灯具，充分利用自然光，其运行节能效果充分。实现智能照明控制一般可以节约20—40％的电能，不但降低了用户电费支出，也减轻了供电压力。

灯具损坏的一个主要原因是电网的电压，过高的工作会使灯具的寿命大大降低。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命，智能照明控制系统可以成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因损坏，同时系统采用软启动和软关断技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲击，使得灯具寿命进一步延长。从而减少更换灯具的工作量，降低照明系统的运行费用。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2—4倍。

建筑物内尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的，凡是可以利用自然光的这部分的照明，可采用按照度标准检测现场照度进行灯光自动调节。

照明节能中，在满足照度、光色、显色指数要求下，采用高效光源及高效灯具，对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式，可达到照明节能的效果。

可调节有控光功能的建筑设备(如百页窗帘)来调节控制天然光，还可以和灯光系统连动，当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内的照度维持在预先设定的水平，智能照明控制系统可采用全自动状态工作，系统有若干个基本状态，这些状态会按预先设定的时间相互自动切换，并将照度自动调整到最适宜的水平。

实施例一和实施例二中，照明配电选择照明配电方式；

1)稳定电压；当光源端电压升高时，电耗增加；设计中应考虑稳定电压措施，如采用照明专用变压器，并且必要时自动稳压；和电力负荷共用变压器时，应避开冲击性负荷对照明的影响。

2)提高COSΦ；

3)降低线路阻抗，适当加大截面；

4)合理的控制方式，如微机自动开关灯，调压、调光方控，还有对道路灯(钠灯)采用恒功率输入，恒光通输出，采用后半夜降低灯端电压或灯功率，以降低光输出，节约输入电能等。

5)利用可再生能源。

太阳能是一种取之不竭、用之不尽的绿色光源，但对其只能进行即时利用却不能用于储存，我们可通过对各种集光装置的运用来完成对太阳能的采光，通过对照明的空调一体化技术(实质上是经过空调型照明装置与建筑构造的整合,达到提高照明质量、节约电力能源和优化室内环境的一种建筑化照明技术)的实施来完成对太阳能的储存,从而达到对可再生资源的很好利用。

本发明的安装过程如下：

(1)选用适当技术规格的控制器

①按电光源性质和场地照明效果设计的灯光布置进行回路的分类或分组，形成逻辑上可独立控制的灯路。

②计算每条回路的实际视在功率并统计系统总回路数。

③按计算出的功率和回路数选择相应型号、规格和数量的控制器。

④将确定的控制器绘入图纸。

(2)选择用户要求使用的控制面板

用户控制面板的操作方式与常规使用的开关面板相似。不同的是控制面板上的每个按钮能完成各种不同的智能任务，并不受控制区域范围限制。

(3)形成分布式控制网络系统

用一条五类通信线将区域内的所有控制面板，辅件和开关控制器等连接起来构成一个分布式控制网络，配系统其它控制辅件，将每一个实际控制区域或系统设计区域内选用的控制面板，控制辅件和控制器等用五类通信线全部按菊花链方式互连起来，构成整体的控制系统。

通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:

(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。

(2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。

(3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。

(4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。

(5)手动遥控器控制；通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。

(6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种智能照明系统，包括操作模块、通讯模块和控制模块，其特征在于：所述通讯模块内设有智能监控单元，且所述智能监控单元并联远程控制单元、智能报警单元和若干个智能监控单元；所述通讯模块分别并联至操作模块内部的前端区域单元和控制模块内部的电脑处理单元，所述电脑处理单元同时连接液晶显示屏和总线开关，且总线开关与输入单元、红外感应单元、布线单元、光度传感器和调光单元并联，其中布线单元串联至若干个各路开关、调光单元串联至若干个照明灯。

2.根据权利要求1所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述前端区域单元有至少两种连接控制方式。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述前端区域单元是一种内部有若干个前端区域接口的前端区域单元，且前端区域单元信号连接至每个独立的电力载波中继单元，所述电力载波中继单元串联至接口设备，且接口设备并联计算机和嵌入式控制器。

4.根据权利要求1或2所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述电力载波中继单元信号连接遥控调光开关、串联至主控制器，其中遥控调光开关信号连接遥控器、主控制器信号连接遥控照明开关、遥控电源插座和遥控窗帘开关。

5.根据权利要求1所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述主控制器控制与多个调光单元通过无线方式进行数据交换,辅助以电力线载波中继的方式进行数据交换。

6.根据权利要求1或5所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述主控制器是一种具有遥控学习功能的主控制器。

7.根据权利要求1所述的一种智能照明系统，其特征在于：所述照明灯是一种内部控制器设计为“单线制”取电模式的照明灯。