CN107787090B - 一种人光互动led景观城市建筑立面灯光控制系统 - Google Patents

一种人光互动led景观城市建筑立面灯光控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，包括集控端、服务器端和节点端，所述节点端通过所述服务器端与所述集控端连接；所述集控端与所述服务器端进行通信连接，以对所述节点端进行联动控制；所述服务器端用于将所述集控端发出的联动控制命令整合简化后发送给所述节点端；所述节点端根据所述服务器端发送的联动控制命令进行具体的联动控制，进行灯光画面的变换。本发明的有益效果是：采用分级分区控制，联动控制效果好，系统稳定，扩展性能高，可以为用户提供多种人光互动模式，人光互动性能好。

Description

一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统
技术领域
本发明涉及城市景观灯控制技术领域，尤其涉及一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统。
背景技术
景观灯是装扮景色不可或缺的部分，特别是夜晚，各式景观灯把整个城市装扮分外美丽。景观灯的种类很多，其中全彩LED技术应用前景最为广阔；全彩LED显示屏是由红、绿、蓝三色LED放在一起作为一个像素点成像的显示屏，可以显示多达数千万种不同的颜色。以LED灯具为基本像素点组成的楼宇外立面大型广告屏成为LED景观灯系统，它是半导体照明领域和楼宇控制领域相结合的一种典型应用。
多数现有的大功率LED景观灯的控制系统中控制器控制LED灯的状态是固定的，在出厂的时候就把控制程式固定在控制器中，控制程式包括几种LED灯的显示模式，每一种显示模式的显示颜色、显示时间、显示顺序等是固定的，这种方式不具有良好的交互性，特别是特殊的日子，用户希望有特殊的显示模式，而且目前的大功率LED景观灯是无法满足用户的个性化需求的，不具有良好的人机交互性，不具有良好的扩展性。
随着网络控制技术的迅速发展，通过网络远程技术改变建筑景观灯显示模式成为趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有城市建筑立面景观灯无法满足用户的个性化需求、不具有良好的人光互动性的缺陷，提供一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，包括集控端、服务器端和节点端，所述节点端通过所述服务器端与所述集控端连接；
所述集控端与所述服务器端进行通信连接，所述集控端向所述服务器端发送生成的联动控制命令，以对所述节点端进行联动控制；
所述服务器端用于将所述集控端发出的联动控制命令整合简化后发送给所述节点端；
所述节点端根据所述服务器端发送的联动控制命令进行具体的联动控制，进行灯光画面的变换；
所述集控端包括总控制器、通讯模块，所述通讯模块与所述总控制器连接；所述总控制器通过所述通讯模块与所述服务器端进行数据交互；
灯光控制系统还包括人光互动端，所述人光互动端通过所述通讯模块与所述总控制器进行数据交互；
所述服务器端包括联动控制器，所述联动控制器将所述总控制器发送的联动控制命令进行整合简化后分配给所述节点端，对所述节点端进行具体的联动控制，以此进行灯光画面的变换控制；
所述节点端包括多个分区，每个所述分区均包括分区控制器和多组LED灯具，所述联动控制器将联动控制命令进行整合简化后分配给所述分区控制器，所述分区控制器根据接收到的联动控制命令控制多组所述LED灯具，各个所述分区进行联动控制；
每个所述分区还包括灯光画面变换模块和环境亮度传感器，所述分区控制器根据所述联动控制器发送的联动控制命令向所述灯光画面变换模块发送操作指令，所述灯光画面变换模块根据操作指令控制多组所述LED灯具进行相应的灯光画面变换；所述分区控制器根据所述环境亮度传感器测得的环境亮度，控制多组所述LED灯具的亮度；多个所述分区按照联动控制命令同时进行相应的灯光画面变换，共同完成灯光画面的联动控制。
本发明的有益效果是：通过设置集控端、服务器端和节点端，采用分级联动控制，利用服务器端对联动控制命令进行整合简化，节点端分工明确，减少数据信号传输错误或者丢失的概率，系统更稳定，灯光控制效果更好，景观性能好；人光互动效果好，提供多种参与模式，用户参与程度高，使用户能够直接或者间接参与灯光画面的控制，满足用户的个性化需求，具有良好的人光互动性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步：所述集控端包括监控模块和数据库，所述监控模块、所述数据库分别与所述总控制器连接；
所述监控模块用于对所述服务器端和所述节点端进行监控，监控所述服务器端的整合简化的联动控制命令是否有误，监控所述节点端是否按照联动控制命令进行灯光画面的变换，并将监控数据发送给所述总控制器；
所述数据库用于存储备份控制系统的所有数据信息。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置监控模块，对系统的运行监控，为系统提供保障。
进一步：在进行灯光画面变换时，所述监控模块对多组所述LED灯具组成的灯光画面进行监控；
同时所述分区控制器将所述LED灯具的联动控制命令执行情况反馈给所述联动控制器，所述联动控制器将各个所述分区控制器反馈的信息整合成联动配合反馈信息后发送给所述总控制器；
所述监控模块读取所述总控制器收到的联动配合反馈信息，并结合监控到的灯光变换画面，判断联动控制命令的执行情况，并将判断结果发送给所述总控制器，所述总控制器根据所述判断结果生成提示信息；其中所述提示信息包括灯光控制系统正常，或者需要维护及需要进行维护的具体分区。
上述进一步方案的有益效果是：采用反馈控制，将LED灯具的联动控制情况逐级反馈给总控制器，由监控模块进行监控判断，保障系统的安全运行。
进一步：所述人光互动端包括人光互动终端、用户终端和互动器材；所述人光互动终端接收所述用户终端发送的人光互动要求，或者直接接收其自身采集的人光互动要求；并根据人光互动要求生成人光互动指令，将人光互动指令通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述总控制器根据人光互动指令生成联动控制命令，并将联动控制命令发送所述联动控制器，所述联动控制器控制各个所述分区控制器进行灯光画面的联动控制；
所述人光互动终端接收所述互动器材发送的实时人光互动要求，并根据实时人光互动要求生成实时人光互动指令，将实时人光互动指令发送给所述总控制器；
所述总控制器根据实时人光互动指令生成实时联动控制命令，并通过所述通讯模块向所述联动控制器发送实时联动控制命令，所述联动控制器根据实时联动控制命令控制各个所述分区控制器进行实时的灯光画面的变换。
上述进一步方案的有益效果是：使用户既能通过人光互动终端进行人光互动，还能通过用户终端控制，将自己的故事或者心情分享给更多的人。
进一步：所述人光互动终端包括人光互动控制器、触摸屏、声控器和无线通讯单元；
所述用户终端的人光互动要求通过所述无线通讯单元发送给所述人光互动控制器；所述人光互动终端自身采集的人光互动要求由所述人光互动控制器通过所述触摸屏和/或所述声控器采集并发送给所述人光互动控制器；所述人光互动控制器根据所述人光互动要求生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述互动器材根的实时人光互动要求通过所述无线通讯单元实时发送给所述人光互动控制器，所述人光互动控制器根据接收到的实时人光互动要求生成实时人光互动指令，并通过所述通讯模块实时发送给所述总控制器。
上述进一步方案的有益效果是：方便用户操作，通过人光互动控制器，将用户在人光互动终端的操作进行初步筛选处理后，再发送给总控制器，更容易实现实时控制。
进一步：所述无线通讯单元为蓝牙通讯单元或者WIFI通讯单元。
上述进一步方案的有益效果是：方便用户终端与人光互动终端进行无线连接，从而方便进行人光互动。
进一步：所述人光互动终端还包括模式选择单元，所述模式选择单元与所述人光互动控制器连接；所述模式选择单元为用户提供多种进行人光互动的参与模式，所述人光互动控制器根据所述触摸屏、所述声控器采集的参与模式生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器。
进一步：所述模式选择单元所提供的参与模式包括PK模式、输入模式和创作模式。
上述进两步方案的有益效果是：通过模式选择单元，为用户提供多种人光互动参与模式，提高趣味性和积极性，使人们能够直接或者间接参与建筑立面的灯光控制。
附图说明
图1为本发明的原理模块图；
图2为本发明人光互动端的原理模块图；
图3为本发明分区的原理模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，其包括集控端、服务器端和节点端，所述节点端通过所述服务器端与所述集控端连接；
所述集控端与所述服务器端进行通信连接，所述集控端向所述服务器端发送生成的联动控制命令，以对所述节点端进行联动控制；
所述服务器端用于将所述集控端发出的联动控制命令整合简化后发送给所述节点端；
所述节点端根据所述服务器端发送的联动控制命令进行具体的联动控制，进行灯光画面的变换。
所述集控端包括总控制器、监控模块、通讯模块和数据库，所述监控模块、所述数据库和所述通讯模块分别与所述总控制器连接；
所述总控制器通过所述通讯模块与所述服务器端进行数据交互；
所述监控模块用于对所述服务器端和所述节点端进行监控，监控所述服务器端的整合简化的联动控制命令是否有误，监控所述节点端是否按照联动控制命令进行灯光画面的变换，并将监控数据发送给所述总控制器；
所述数据库用于存储备份控制系统的所有数据信息。
所述服务器端包括联动控制器，所述联动控制器将所述总控制器发送的联动控制命令进行整合简化后分配给所述节点端，对所述节点端进行具体的联动控制，以此进行灯光画面的变换控制。
如图3所示，所述节点端包括多个分区，每个所述分区均包括分区控制器和多组LED灯具，所述联动控制器将联动控制命令进行整合简化后分配给所述分区控制器，所述分区控制器根据接收到的联动控制命令控制多组所述LED灯具，各个所述分区进行联动控制，从而完成灯光画面的连续变换。
每个所述分区还包括灯光画面变换模块和环境亮度传感器，所述分区控制器根据所述联动控制器发送的联动控制命令向所述灯光画面变换模块发送操作指令，所述灯光画面变换模块根据操作指令控制多组所述LED灯具进行相应的灯光画面变换；所述分区控制器根据所述环境亮度传感器测得的环境亮度，控制多组所述LED灯具的亮度；多个所述分区按照联动控制命令同时进行相应的灯光画面变换，共同完成灯光画面的联动控制。
每栋楼的一个建筑立面设有至少一个所述分区，若建筑立面的LED灯具较多，灯光画面变换较复杂，在一个建筑立面可以设置多个所述分区，一般情况下，每栋楼的一个建筑立面设置一个所述分区。
在进行灯光画面变换时，所述监控模块对多组所述LED灯具组成的灯光画面进行监控；
同时所述分区控制器将所述LED灯具的联动控制命令执行情况反馈给所述联动控制器，所述联动控制器将各个所述分区控制器反馈的信息整合成联动配合反馈信息后发送给所述总控制器；
所述监控模块读取所述总控制器收到的联动配合反馈信息，并结合监控到的灯光变换画面，判断联动控制命令的执行情况，并将判断结果发送给所述总控制器，所述总控制器根据所述判断结果生成提示信息；其中,所述提示信息包括灯光控制系统正常，或者需要维护及需要进行维护的具体分区。
如图2所示，灯光控制系统还包括人光互动端，所述人光互动端通过所述通讯模块与所述总控制器进行数据交互；
所述人光互动端包括人光互动终端、用户终端和互动器材，所述人光互动终端通过所述通讯模块与所述总控制器连接，所述用户终端和所述互动器材分别与所述人光互动终端连接。
所述人光互动端包括人光互动终端、用户终端和互动器材，所述人光互动终端接收所述用户终端发送的人光互动要求，或者直接接收其自身采集的人光互动要求；并根据人光互动要求生成人光互动指令，将人光互动指令通过所述通讯模块发送给所述总控制器；所述总控制器根据人光互动指令生成联动控制命令，并将联动控制命令发送所述联动控制器，所述联动控制器控制各个所述分区控制器进行灯光画面的联动控制，从而完成人光互动的操作；
所述人光互动终端接收所述互动器材发送的实时人光互动要求，并根据实时人光互动要求生成实时人光互动指令，将实时人光互动指令发送给所述总控制器；所述总控制器根据实时人光互动指令生成实时联动控制命令，并通过所述通讯模块向所述联动控制器发送实时联动控制命令，所述联动控制器根据实时联动控制命令控制各个所述分区控制器进行实时的灯光画面的变换，从而完成灯光画面的实时控制。
用户可以直接与人光互动终端进行人光互动，通过人光互动终端控制建筑立面上的灯光变换，使人们在观赏景观灯的同时，还能参与其中，在提高城市建筑立面的景观灯光效果的同时，将景观照明和运动休闲融于一体，还能提高市民参与城市建设的积极性，以及外出的趣味性。
所述互动器材包括自行车、跑步机、跳舞机等运动娱乐器材，集观赏和健身于一体，为用户提供多种选择，提高用户的参与度。
所述人光互动终端包括人光互动控制器、触摸屏、声控器和无线通讯单元，所述触摸屏、所述声控器分别与所述人光互动控制器连接，所述用户终端和所述互动器材分别通过所述无线通讯单元与所述人光互动控制器连接；所述人光互动控制器通过所述通讯模块与所述总控制器连接。
所述用户终端的人光互动要求通过所述无线通讯单元发送给所述人光互动控制器；所述人光互动终端自身采集的人光互动要求由所述人光互动控制器通过所述触摸屏和/或所述声控器采集并发送给所述人光互动控制器；所述人光互动控制器根据所述人光互动要求生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述互动器材的实时人光互动要求通过所述无线通讯单元实时发送给所述人光互动控制器，所述人光互动控制器根据接收到的实时人光互动要求生成实时人光互动指令，并通过所述通讯模块实时发送给所述总控制器。
所述人光互动终端还包括模式选择单元，所述模式选择单元与所述人光互动控制器连接；所述模式选择单元用于为用户提供多种进行人光互动的参与模式，所述人光互动控制器根据所述触摸屏、所述声控器采集的参与模式生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器。
所述无线通讯单元为蓝牙通讯单元或者WIFI通讯单元。
通过触摸屏和声控器，用户可以直接操作人光互动终端，通过模式选择单元选择参与模式，所述模式选择单元所提供的参与模式包括PK模式、输入模式和创作模式，使用户能直接或者间接的参与到灯光画面的控制中，提高灯光系统的趣味性和参与性，使城市建筑立面的灯光画面不再只停留在供人观赏的阶段，使市民或者游客能够直接参与其中，更深入的了解城市文化。
模式选择单元一共提供以下几种参与模式，具体操作方式如下所述：
1、PK模式：在所述人光互动控制器内存储有几组PK灯光画面，用户在进入PK模式后可以进行相应的选择，根据每一组的游戏规则选择相应的互动器材进行PK，与此同时总控制器会根据人光互动控制器的PK模式请求，向联动控制器发送PK模式下的联动控制命令，联动控制器根据用户选择的PK模式，调用相应的分区，而剩下的分区则配合被调用的分区进行PK模式下的灯光互动，如滚动显示游戏规则、实时动画显示PK双方的进展等，在PK结束后，会在建筑立面上显示获胜的一方，所有的LED灯组联动进入庆祝胜利的灯光画面；
优选地，用户可以根据自己的想法创作PK游戏模式，通过人光互动终端上传到系统，或者通过用户终端上传到人光互动终端，再由人光互动终端上传到系统，主办方可以定期从这些PK游戏模式中选择趣味性高、参与性强的进行系统PK游戏模式更新，使用户的选择更多，提高参与性，进一步提高人光互动度；
2、输入模式：用户通过所述无线通讯单元将用户终端与人光互动终端进行通讯连接，可以将用户终端内的图片或者GIF动画上传到人光互动终端，再由总控制器对上传的图片或者GIF动画的轮廓和色彩进行分析判断，根据总控制器内的算法简化为简单的模型，再经过联动控制器和分区控制器控制LED灯具，将简化后的模型以灯光画面的形式展示出来，使人们能够与更多的人分享自己的故事，人光互动更紧密；
总控制器对上传的图片或者GIF动画的轮廓和色彩进行分析判断之前，人光互动控制器会对上传的图片或者GIF动画的内容、大小、分辨率等特征进行初步筛选判断，对于内容不当、文件太大或者分辨率较低的图片、GIF动画，将不会通过人光互动控制器的初步筛选，在用户终端和人光互动终端也会显示出相关的信息，提醒用户上传的文件不符合要求，是否重新上传或者退出系统；
3、创作模式：对于想实时控制灯光画面的用户，可以在人光互动终端选择创作模式，进入创作模式之后，在人光互动终端的触摸屏上会显示一块画板，用户可以通过触摸屏在该画板上画画、写字，画板上提供各种线条、图形、色彩等多种选择，方便用户操作，用户还可以选择画板上的模板图片或者GIF动画，总控制器根据用户的操作向联动控制器发送实时联动控制命令，分区控制器根据联动控制命令实时控制LED灯具，使灯光画面根据用户的操作实时变换，在提升趣味性的同时，也提高了人们参与城市建设的积极性。
所示用户终端为手机、平板或者笔记本电脑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，其特征在于：包括集控端、服务器端和节点端，所述节点端通过所述服务器端与所述集控端连接；
所述集控端与所述服务器端进行通信连接，所述集控端向所述服务器端发送生成的联动控制命令，以对所述节点端进行联动控制；
所述服务器端用于将所述集控端发出的联动控制命令整合简化后发送给所述节点端；
所述节点端根据所述服务器端发送的联动控制命令进行具体的联动控制，进行灯光画面的变换；
所述集控端包括总控制器、监控模块、通讯模块和数据库，所述监控模块、所述数据库和所述通讯模块分别与所述总控制器连接；
所述总控制器通过所述通讯模块与所述服务器端进行数据交互；
所述监控模块用于对所述服务器端和所述节点端进行监控，监控所述服务器端的整合简化的联动控制命令是否有误，监控所述节点端是否按照联动控制命令进行灯光画面的变换，并将监控数据发送给所述总控制器；
所述数据库用于存储备份控制系统的所有数据信息；所述服务器端包括联动控制器，所述联动控制器将所述总控制器发送的联动控制命令进行整合简化后分配给所述节点端，对所述节点端进行具体的联动控制，以此进行灯光画面的变换控制；所述节点端包括多个分区，每个所述分区均包括分区控制器和多组LED灯具，所述联动控制器将联动控制命令进行整合简化后分配给所述分区控制器，所述分区控制器根据接收到的联动控制命令控制多组所述LED灯具，各个所述分区进行联动控制；
灯光控制系统还包括人光互动端，所述人光互动端通过所述通讯模块与所述总控制器进行数据交互；所述人光互动端包括人光互动终端、用户终端和互动器材，所述互动器材为运动娱乐器材；
所述人光互动终端接收所述用户终端发送的人光互动要求，或者直接接收其自身采集的人光互动要求；并根据人光互动要求生成人光互动指令，将人光互动指令通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述总控制器根据人光互动指令生成联动控制命令，并将联动控制命令发送所述联动控制器，所述联动控制器控制各个所述分区控制器进行灯光画面的联动控制；
所述人光互动终端接收所述互动器材发送的实时人光互动要求，并根据实时人光互动要求生成实时人光互动指令，将实时人光互动指令发送给所述总控制器；
所述总控制器根据实时人光互动指令生成实时联动控制命令，并通过所述通讯模块向所述联动控制器发送实时联动控制命令，所述联动控制器根据实时联动控制命令控制各个所述分区控制器进行实时的灯光画面的变换；
所述人光互动终端包括人光互动控制器、触摸屏、声控器和无线通讯单元；所述用户终端的人光互动要求通过所述无线通讯单元发送给所述人光互动控制器；所述人光互动终端自身采集的人光互动要求通过所述触摸屏和/或所述声控器采集并发送给所述人光互动控制器；
所述人光互动控制器根据所述人光互动要求生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述互动器材的实时人光互动要求通过所述无线通讯单元实时发送给所述人光互动控制器，所述人光互动控制器根据接收到的实时人光互动要求生成实时人光互动指令，并通过所述通讯模块实时发送给所述总控制器；
所述人光互动终端还包括模式选择单元，所述模式选择单元与所述人光互动控制器连接；所述模式选择单元为用户提供多种进行人光互动的参与模式，所述人光互动控制器根据所述触摸屏、所述声控器采集的参与模式生成人光互动指令，并通过所述通讯模块发送给所述总控制器；
所述模式选择单元所提供的参与模式包括PK模式、输入模式和创作模式。
2.根据权利要求1所述一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，其特征在于：在进行灯光画面变换时，所述监控模块对多组所述LED灯具组成的灯光画面进行监控；
同时所述分区控制器将所述LED灯具的联动控制命令执行情况反馈给所述联动控制器，所述联动控制器将各个所述分区控制器反馈的信息整合成联动配合反馈信息后发送给所述总控制器；
所述监控模块读取所述总控制器收到的联动配合反馈信息，并结合监控到的灯光变换画面，判断联动控制命令的执行情况，并将判断结果发送给所述总控制器，所述总控制器根据所述判断结果生成提示信息；其中,所述提示信息包括灯光控制系统正常,或者需要维护及需要维护的具体分区。
3.根据权利要求1所述一种人光互动LED景观城市建筑立面灯光控制系统，其特征在于：所述无线通讯单元为蓝牙通讯单元或者WIFI通讯单元。
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