CN108093519A - 远程调光监测照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，包括N个具有调光模块的LED灯具，N≥2，N个LED灯具分为n组，n≥2，每组LED灯具与一个用于将网络信号转换为调光信号的调光网关相连，每个调光网关具有一个输出调光口及一个网络信号输入口，调光网关的输出调光口与LED灯具的调光模块的调光接口相连，n个调光网关的网络信号输入口与网络交换机相连，网络交换机经由网络与服务器建立通信，服务器与控制单元建立通信。本发明采用先进、成熟的分布式照明自动监控系统。通过网络系统将分布在各现场的控制器联接起来，共同完成中央集中管理和分区本地控制。

Description

远程调光监测照明控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能照明控制系统。

背景技术

智能照明系统是指利用计算机、网络技术、无线通讯数据传输、电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理技术、传感技术及节能型电器控制等技术组成的分布式无线或有线控制系统，通过预设程序的运行，根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动控制照明。

照明控制系统是一个总线型式或局域网型式的智能控制系统。所有的单元器件均内置微处理器和存储单元，并由信号总线连接成网络，每个单元均可分配唯一的单元地址。当有输入时，输入单元首先将其转变为总线信号，然后在控制系统总线上广播，所有的输出单元接收信号后进行判断，继而控制相应回路输出。灯具长明状态下直接导致灯具耗电能比正常情况下高出30％以上，并使灯具使用寿命缩短20％-30％以上，对于资源存在一定浪费。

目前照明的状态存在以下缺点：1)控制方式落后、无法远程控制；2)不能根据实际情况及时校时和修改开关灯时间，无法实现二次节能；3)无法根据实际情况及时开关灯，该亮不亮、该关不关；4)大量存在照明使用不合理及照明用电浪费现象，照明管理缺乏及时性和可靠性；5)不能实时、准确、全面地监控照明设备运行状况：故障依据主要来源于巡视人员或职员工上报；6)一旦照明设备出现问题，将对正常生产作业带来影响，甚至发生不必要的事故，影响职工的人身、财产安全。

发明内容

本发明的目的是：所有照明灯具的开/关和亮度调整均可实现自动控制。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，包括：

N个LED灯具，N≥2，N个LED灯具依据不同的照明区域或数量分为n组，n≥2，每个LED灯具具有不同的逻辑地址，且具有一个调光模块，调光模块具有调光接口，调光模块通过调光接口接收照明指令后，根据照明指令改变LED灯具的亮度值；

调光网关，每组LED灯具与一个调光网关相连，调光网关具有一个输出调光口及一个网络信号输入口，调光网关一方面用于将接收自网络信号输入口的网络信号数据格式的照明指令转换为遵循调光网关与LED灯具之间通信协议的调光信号数据格式的照明指令，并依据照明指令中包含的逻辑地址将照明指令下发给对应的LED灯具，调光网关另一方面用于接收LED灯具上传的照明参数，并将其转换为网络信号数据格式后上传至网络交换机；

网络交换机，一方面用于将调光网关上传的照明参数转发至服务器，另一方面用于将接收自服务器的照明指令下发至相应的调光网关；

服务器，一方面用于生成用于控制LED灯具的照明指令，控制包括自动控制模式或人工控制模式；

在自动控制模式中，服务器中存储有不同的基础状态，每天不同的时间段和/或不同的照明区域对应不同的基础状态，不同的基础状态对应不同的照明参数，服务器根据当前所处的时间段和/或各LED灯具所处的照明区域来选择对应的基础状态，依据基础状态所对应的照明参数自动生产照明指令；

或在服务器中设定定时周期，为不同定时周期设定相应的照明参数，当前定时周期到来后，服务器根据当前定时周期对应的照明参数生成相应的照明指令；

在人工控制模式中，用户通过本地控制设备或远端控制设备访问服务器；

预先在服务器中设定不同场景，不同场景对应不同的照明参数，用户通过本地控制设备或远端控制设备访问服务器后，选择需要的场景，服务器根据用户选择的场景对应的照明参数生成相应的照明指令；

或用户通过本地控制设备或远端控制设备访问服务器后，直接设定照明参数，服务器根据用户设定的照明参数生成相应的照明指令。

优选地，还包括亮度传感器，用于感知环境勒克斯等级，并将采集到的数据依次通过调光网关及网络交换机上传至服务器，服务器根据接收到的环境勒克斯等级得到相应的照明参数，依据照明参数生成相应的照明指令。

优选地，用户通过本地控制设备或远端控制设备访问服务器后，对不同场景对应的照明参数进行调整。

优选地，在本地控制设备或远端控制设备上设置相应的场景一键选取按钮。

本发明采用先进、成熟的分布式照明自动监控系统。通过网络系统将分布在各现场的控制器联接起来，共同完成中央集中管理和分区本地控制。同时本发明的分布式、总线型网络拓扑结构又可以分为子网和主干网，既能满足中央监控要求与系统规模相适应；又能减少故障波及面，易于系统扩展。所有照明回路采用多种控制形式，即可以集中控制、区域就地控制；中央监控功能停止工作不影响各分区功能和设备运行，网络通信控制也不应因此而中断。本发明的分区就地控制完全独立，互不干扰，一个分区停止工作不影响其它分区和设备的正常运行；系统中任意器件损坏也不影响本区内其它器件正常工作；系统分区就地控制由独立的控制面板操作完成。更进一步，本发明提供的智能照明控制系统可在节能、降耗、节省管理费上获得经济效益，一般的办公大楼，节能效果可达30％以上。同时，通过选用优质光源、灯具及调光控制，可提高照明质量，提供更好的工作环境，从而提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本发明提供的一种远程调光监测照明控制系统包括多个具有调光模块的LED灯具1，调光模块具有调光接口，通过调光模块能够改变LED灯具1的亮度值。所有的LED灯具1被划分为n组，n≥2，每组LED灯具1与一个调光网关2相连。分组时，可以依据调光网关2对数量处理的负荷大小来进行分组。若整个照明区域有不同的光照要求，则将整个照明区域依据不同的光照要求划分为不同的受控区域，每个受控区域就对应一组LED灯具1，据此来进行所有LED灯具1的分组。

调光网关2的作用是将网络信号转换为调光信号，通过调光网关2可以执行调光命令，也可以进行远程实时查询。调光网关2具有一个输出调光口及一个网络信号输入口。调光网关2的输出调光口与LED灯具1的调光模块的调光接口相连。所有调光网关2的网络信号输入口与网络交换机3相连。网络交换机3一方面具有转发调光命令的功能，另一方面具有收集各调光网关2上传的查询数据的功能。

网络交换机3经由网络与服务器4建立通信。在服务器4上运行有照明控制软件。照明控制软件具有远程监控和远程实时查询的功能。一下对照明控制软件的两个功能分别予以介绍：

一)远程监控功能

本发明中的远程监控功能具有不同的控制模式。第一种为全自动控制模式。在服务器4中存储有若干个基础状态，可以根据每天不同的时间段来设置不同的基础状态，也可以根据LED灯具1所按照的照明区域的不同来设置不同的基础状态，甚至可以结合时间段及照明区域为设置不同的基础状态。不同的基础状态对应不同的照明参数。整个系统构建完毕后，照明控制软件根据当前所处的时间段和/或各LED灯具1所处的照明区域来选择对应的基础状态，依据基础状态所对应的照明参数自动生产照明指令，通过网络交换机3及调光网关2将照明指令下发至各LED灯具1，各LED灯具1通过各自的调光模块来调整LED灯具1的亮度值。

也可以以定时方式来实现全自动控制，定时周期可以是一天、一周、一个月甚至一年，此时，服务器4具有天文时钟功能，通过天文时钟功能来对周期进行计时。在服务器4中为不同周期设定相应的照明参数，当前周期到来后，服务器4根据照明参数生成相应的照明指令，通过网络交换机3及调光网关2将照明指令下发至各LED灯具1，各LED灯具1通过各自的调光模块来调整LED灯具1的亮度值。

也可以在系统中增加亮度传感器，每组LED灯具1可以设置一个亮度传感器，亮度传感器采集的数据依次通过调光网关2及网络交换机3上传至服务器4，服务器4根据亮度传感器‘感知’环境勒克斯等级。服务器4根据环境勒克斯等级计算得到相应的照明参数。计算方式可以是预先建立不同环境勒克斯等级与不同照明参数的映射关系表，服务器4根据实时获得的环境勒克斯等级查询该映射关系表后得到对应的照明参数。服务器4再依据得到的照明参数生成相应的照明指令，通过网络交换机3及调光网关2将照明指令下发至各LED灯具1，各LED灯具1通过各自的调光模块来调整LED灯具1的亮度值。通过此种方式可以让现有照明设备和灯具的照度高出需求的30％，并将照明调节到其最佳亮度。当灯光效率随时间衰减，需要更多的功率提供给同一个照明设备时，系统会通过增加各个受影响灯具的功率补偿这种衰减。这种功率补偿可以轻松地被监控，当灯具需要更换时，会自动生成维修警报。

第二种为人工控制模式，人工控制模式也可以分为半自动控制模式及全人工控制模式。用户通过本地控制设备5(例如与服务器4相连的PC)或远端控制设备7(例如通过互联网6与服务器4相连的手机)访问服务器4，从而实现半自动控制或全人工控制。

半自动控制模式：预先在服务器4中设定不同场景，不同场景对应不同的照明参数。用户通过本地控制设备5或远端控制设备7访问服务器后，选择需要的场景，服务器4根据用户选择的场景对应的照明参数生成相应的照明指令，通过网络交换机3及调光网关2将照明指令下发至各LED灯具1，各LED灯具1通过各自的调光模块来调整LED灯具1的亮度值。

用户还可以通过本地控制设备5或远端控制设备7访问服务器后，对不同场景对应的照明参数进行调整，以满足个性化的需求。

可以事先在本地控制设备5或远端控制设备7上设置相应的场景一键选取按钮(包括实体按钮及虚拟按钮)，方便用户操作。

全人工控制模式：用户通过本地控制设备5或远端控制设备7访问服务器后直接设定照明参数，服务器4根据用户设定的照明参数生成相应的照明指令，通过网络交换机3及调光网关2将照明指令下发至各LED灯具1，各LED灯具1通过各自的调光模块来调整LED灯具1的亮度值。

服务器4向网络交换机3发送的照明指令采用TCP/IP格式数据，此TCP/IP格式数据里包含控台地址(即调光网关2地址)：IP号。对应的调光网关2接收照明指令后，会将照明指令转换成遵守协议的信号，发到各个LED灯具1上。照明指令内有LED灯具1的地址：逻辑地址，对应此逻辑地址的LED灯具1会对命令做合适响应，包括调光、回传电压采样值、回传电流采样值等。

二)远程实时查询

LED灯具1将照明参数经由调光网关2及网络交换机3周期性地上传至服务器，用户通过本地控制设备5或远端控制设备7访问服务器后对服务器内的数据进行查询。

Claims (4)

1.一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，包括：

N个LED灯具(1)，N≥2，N个LED灯具(1)依据不同的照明区域或数量分为n组，n≥2，每个LED灯具(1)具有不同的逻辑地址，且具有一个调光模块，调光模块具有调光接口，调光模块通过调光接口接收照明指令后，根据照明指令改变LED灯具(1)的亮度值；

调光网关(2)，每组LED灯具(1)与一个调光网关(2)相连，调光网关(2)具有一个输出调光口及一个网络信号输入口，调光网关(2)一方面用于将接收自网络信号输入口的网络信号数据格式的照明指令转换为遵循调光网关(2)与LED灯具(1)之间通信协议的调光信号数据格式的照明指令，并依据照明指令中包含的逻辑地址将照明指令下发给对应的LED灯具(1)，调光网关(2)另一方面用于接收LED灯具(1)上传的照明参数，并将其转换为网络信号数据格式后上传至网络交换机(3)；

网络交换机(3)，一方面用于将调光网关(2)上传的照明参数转发至服务器(4)，另一方面用于将接收自服务器(4)的照明指令下发至相应的调光网关(2)；

服务器(4)，一方面用于生成用于控制LED灯具(1)的照明指令，控制包括自动控制模式或人工控制模式；

在自动控制模式中，服务器(4)中存储有不同的基础状态，每天不同的时间段和/或不同的照明区域对应不同的基础状态，不同的基础状态对应不同的照明参数，服务器(4)根据当前所处的时间段和/或各LED灯具(1)所处的照明区域来选择对应的基础状态，依据基础状态所对应的照明参数自动生产照明指令

或在服务器(4)中设定定时周期，为不同定时周期设定相应的照明参数，当前定时周期到来后，服务器(4)根据当前定时周期对应的照明参数生成相应的照明指令；

在人工控制模式中，用户通过本地控制设备(5)或远端控制设备(7)访问服务器(4)；

预先在服务器(4)中设定不同场景，不同场景对应不同的照明参数，用户通过本地控制设备(5)或远端控制设备(7)访问服务器后，选择需要的场景，服务器(4)根据用户选择的场景对应的照明参数生成相应的照明指令；

或用户通过本地控制设备(5)或远端控制设备(7)访问服务器后，直接设定照明参数，服务器(4)根据用户设定的照明参数生成相应的照明指令。

2.如权利要求1所述的一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，还包括亮度传感器，用于感知环境勒克斯等级，并将采集到的数据依次通过调光网关(2)及网络交换机(3)上传至服务器(4)，服务器(4)根据接收到的环境勒克斯等级得到相应的照明参数，依据照明参数生成相应的照明指令。

3.如权利要求1所述的一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，用户通过本地控制设备(5)或远端控制设备(7)访问服务器后，对不同场景对应的照明参数进行调整。

4.如权利要求1所述的一种远程调光监测照明控制系统，其特征在于，在本地控制设备(5)或远端控制设备(7)上设置相应的场景一键选取按钮。