CN108135052A - Led灯具的状态信息监测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯具的状态信息监测方法，包括步骤：获取LED灯具的产品参数信息和LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的各层级部件的目标信息；根据产品参数信息，分别建立LED灯具各层级部件的失效物理模型；根据失效决策信息、目标信息和各失效物理模型，获取LED灯具的故障状态信息；根据目标信息和各失效物理模型，监测LED灯具的剩余寿命状态信息。本发明公开一种LED灯具的状态信息监测装置及系统。通过对LED灯具不同层级的部件进行实时目标信息采集，应用失效物理模型，根据各个层级部件的失效决策信息及目标信息获得LED灯具的故障状态信息和剩余寿命状态信息。可以更准确地实现故障状态和剩余寿命状态的监测，利于对LED灯具的运行维护。

Description

LED灯具的状态信息监测方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种LED灯具的状态信息监测方法、装置及系统。

背景技术

随着LED照明技术的进步，LED灯具已经广泛应用于社会中的各个领域内，例如LED照明灯具凭借节能、绿色环保无污染的众多优点，而被广泛应用于现代景观照明、室内照明、室外照明等领域。不同的LED灯具，其可靠性高低不同、应用环境复杂，在实际工程应用中，出现可靠性问题的案例不在少数。传统的事后维护、改进设计的可靠性提升方法已经无法满足现代LED照明工程的建设及使用需求，这主要是传统的状态信息预测方法，例如用于LED灯具的相关寿命试验与预测等方法，存在所得预测结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，例如故障与剩余寿命状态。

发明内容

基于上述分析，有必要针对传统的状态信息预测方法，所得预测结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，提供一种LED灯具的状态信息监测方法及装置。

一种LED灯具的状态信息监测方法，包括：

获取LED灯具的产品参数信息和所述LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的所述各层级部件的目标信息；

根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具各层级部件的失效物理模型；

根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息；

根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

一种LED灯具的状态信息监测装置，包括：

参数信息获取模块，用于获取LED灯具的产品参数信息和所述LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的所述各层级部件的目标信息；

失效建模模块，用于根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具各层级部件的失效物理模型；

故障信息获取模块，用于根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息；

寿命信息获取模块，用于根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的LED灯具的状态信息监测方法的步骤。

一种LED灯具的状态信息监测系统，包括目标信息监测设备和状态监测服务器，所述目标信息监测设备与所述状态监测服务器通信连接；

所述目标信息监测设备用于监测LED灯具的各层级部件的目标信息并发送到所述状态监测服务器；所述状态监测服务器接收到所述目标信息，以及获取LED灯具的产品参数信息和各层级部件的失效决策信息后，根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具的所述各层级部件的失效物理模型；所述状态监测服务器根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息，并且根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

上述LED灯具的状态信息监测方法、装置及系统，通过对LED灯具不同层级的部件进行实时目标信息采集，根据LED灯具的产品参数信息针对各个层级的部件分别建立对应的失效物理模型，从而根据各个层级部件的失效决策信息、目标信息及所述失效物理模型分别获得所需的故障状态信息和剩余寿命状态信息。如此，应用失效物理模型与实时目标信息的结合分析，可以更准确地实现故障状态和剩余寿命状态的监测，解决传统的状态信息预测方法，所得结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，利于对LED灯具的运行维护。

附图说明

图1为本发明一个实施例LED灯具的状态信息监测方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例LED灯具的状态信息监测方法的流程图；

图3为本发明一个实施例LED灯具的状态信息监测装置的模块结构图；

图4为本发明实施例LED灯具的状态信息监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的LED灯具的状态信息监测方法、装置及系统的具体实施方式作详细的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

随着LED产业技术的不断发展，LED照明产品已经得到广泛的应用，例如城市道路照明工程建设、工业生产区域照明、家庭照明等常见领域。一般的，大型LED照明工程中，所使用的LED灯具一般包含有LED发光模组和LED驱动电源等主要部件。不同的LED灯具，其可靠性高低不同、应用环境兼容性也不同。在实际工程应用中，出现可靠性问题的案例不在少数。在实现本发明的过程中，发明人发现：传统的事后维护、改进设计的可靠性提升方法已经无法满足现代LED照明工程的建设及使用需求。传统的状态信息监测方法，例如用于LED灯具的相关寿命试验与预测等方法，存在所得结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，例如故障与剩余寿命状态。为解决发现的问题，提供一种LED灯具的状态信息监测方法。

请参阅图1，本发明实施例的LED灯具的状态信息监测方法，包括以下步骤：

S12，获取LED灯具的产品参数信息和LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的各层级部件的目标信息。

其中，LED灯具的产品参数信息可以包含LED灯具的材料信息、产品结构信息和产品试验数据信息。LED灯具各层级部件可以是LED灯具的驱动电源、发光模组、散热器和灯罩等部件。失效决策信息可以是LED灯具各层级部件的失效信息列表、可靠性指标列表、失效判据列表和维护信息等预先制定的信息。目标信息可以包含实时监测得到的LED灯具的环境应力信息、驱动电源的电流信息、发光模组的温度信息、散热器的温度信息和灯罩的内部湿度信息中的两种或者多种信息，可以根据实际监测需要进行取舍。

可以理解，计算终端可以从相关的数据库服务器上获取得到LED灯具的产品参数信息和LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的各层级部件的目标信息。上述信息在数据库服务器上可以分别存储在不同的数据库中。最新监测到的目标信息可以持续不断的送入对应的数据库服务器中进行存储，以备计算终端可以随时调用。

S14，根据产品参数信息，分别建立LED灯具各层级部件的失效物理模型。

可以理解，计算终端可以基于获取的产品参数信息，针对LED灯具各层级部件，分别建立对应于各层级部件的失效物理模型。例如，分别建立驱动电源的失效物理模型、发光模组的失效物理模型、散热器的失效物理模型以及灯罩的失效物理模型。

S16，根据失效决策信息、目标信息和各失效物理模型，获取LED灯具的故障状态信息。

其中，LED灯具的故障状态信息可以包含LED灯具的故障模式判断信息、发生故障的部件、故障原因信息、故障造成的影响以及维护建议等信息。

可以理解，计算终端在完成各层级部件的失效物理模型建立后，可以结合失效决策信息与各层级部件的目标信息，利用各层级部件的失效物理模型进行数据计算和分析，得到LED灯具的故障状态信息。

在一个实施方式中，具体的，对于步骤S16，可以包括步骤：根据目标信息和各失效物理模型得到模型计算信息；根据失效决策信息和模型计算信息，进行故障分析得到故障状态信息。

可以理解，计算终端可以在每一个部件的失效物理模型中，代入从该部件监测而来的目标信息，经过模型数据计算得到相应的模型计算信息。该模型计算信息一般可以是模型数据计算得到的值。

在得到模型计算信息后，计算终端可以调用每一部件的失效决策信息及对应的模型计算信息，对每一部件进行故障分析。由于LED灯具的故障状态是由每一部件的故障状态直接决定的，因此可以得到LED灯具的故障状态信息。前述的故障分析，例如可以是利用每一部件的模型计算信息与相应失效决策信息中的失效判据列表进行比对分析，从而得到所需的部件故障结果。还可以是根据所得的部件故障结果，根据相应失效决策信息中的失效信息列表进行分析得到该部件出现该故障结果的原因和影响程度，进而结合维护信息得出优选的维护建议信息。如此，通过上述具体处理步骤，可以得到更全面的故障状态信息。

S18，根据目标信息和各所述失效物理模型，监测LED灯具的剩余寿命状态信息。

其中，剩余寿命状态信息可以是LED灯具的剩余寿命值。可以理解，计算终端可以利用各层级部件的失效物理模型，通过与监测得到的实时目标信息进行数据比对计算和分析，得到LED灯具的剩余寿命状态信息。

在其中一个实施方式中，具体的，对于步骤S18可以包括以下步骤：根据各失效物理模型，建立LED灯具的寿命预测模型；对寿命预测模型和目标信息进行匹配分析，获取LED灯具的剩余寿命状态信息。

可以理解，计算终端可以以各层级部件的失效物理模型为基础，建立LED灯具的寿命预测模型，进而根据建立的寿命预测模型，利用监测得到的目标信息进行模型匹配分析，得到LED灯具的剩余寿命状态信息。

如此，随着各层级部件的目标信息的监测及上传到数据库服务器，计算终端将可以通过上述步骤，持续更新所得LED灯具的故障状态信息和剩余寿命状态信息。上述实施例利用LED灯具的产品参数信息，对LED灯具各层级部件进行失效物理模型建模后，基于预先制定的LED灯具各层级部件的失效决策信息以及实时监测得到LED灯具各层级部件的目标信息，通过各层级部件的失效物理模型进行数据计算分析，得到LED灯具的故障状态信息和剩余寿命状态信息，基于实时的目标信息和失效物理模型所得状态信息精确度较高。解决了传统的状态信息预测方法，所得预测结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，利于对LED灯具的运行维护。

在一个可选的实施例中，各层级部件的目标信息可以通过传感器阵列来监测得到并传至数据库服务器中，例如可以通过集成加速度传感器、电流传感器、温度传感器以及湿度传感器的传感器阵列，分别监测LED灯具的环境应力、LED驱动电源的输入输出电流、发光模组的温度信息、散热器的温度信息以及灯罩内部环境的湿度信息。如此，可以随时提供计算终端所需的目标信息。

请参阅图2，在一个实施例中，进一步的，步骤S16前还可以包括以下步骤：

S15，分别根据目标信息，对各失效物理模型进行验证，得到验证后的各失效物理模型。

可以理解，计算终端可以根据各层级部件的最新目标信息，对相应部件的失效物理模型进行验证。例如验证对应失效物理模型的准确度。得到经过验证的各失效物理模型。

S155，对验证后的各失效物理模型进行修正，得到修正后的各失效物理模型。

可以理解，计算终端可以对经过验证后的各失效物理模型进行修正，得到符合目标信息实际趋势的各失效物理模型。如此，可以通过及时修正各失效物理模型，来提升基于各失效物理模型得到的故障状态信息和剩余寿命状态信息的准确度。

在一个实施例中，可选的，上述实施例的步骤S18后还可以包括步骤：

S19，将故障状态信息和剩余寿命状态信息发送到显示终端。故障状态信息和剩余寿命状态信息用于指示显示终端进行信息显示及报警。

可以理解，计算终端可以在完成LED灯具的故障状态信息和剩余寿命状态信息的获取步骤后，将所得的故障状态信息和剩余寿命状态信息发送到显示终端，使得显示终端可以即时显示接收到的故障状态信息和剩余寿命状态信息，并对LED照明系统中，发生故障的LED灯具进行报警提示，或者对剩余寿命较短的LED灯具进行报警提示。

可选的，上述实施例中的计算终端可以是计算机。

请参阅图3，提供一种LED灯具的状态信息监测装置100，包括参数信息获取模块12、失效建模模块14、故障信息获取模块16和寿命信息获取模块18。

参数信息获取模块12用于获取LED灯具的产品参数信息和LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的各层级部件的目标信息。失效建模模块14用于根据产品参数信息，分别建立LED灯具各层级部件的失效物理模型。故障信息获取模块16用于根据失效决策信息、目标信息和各失效物理模型，获取LED灯具的故障状态信息。寿命信息获取模块18用于根据目标信息和各失效物理模型，监测LED灯具的剩余寿命状态信息。

如此，LED灯具的状态信息监测装置100通过上述的参数信息获取模块12、失效建模模块14、故障信息获取模块16和寿命信息获取模块18可以即时获取得到LED灯具的故障状态信息和剩余寿命状态信息。基于实时的目标信息和失效物理模型所得的状态信息精确度较高。解决了传统的状态信息预测方法，所得预测结果精确度较低，无法准确获取到LED灯具在使用过程中的状态的问题，利于对LED灯具的运行维护。

在一个实施例中，故障信息获取模块16可以包含模型计算子模块和故障分析子模模块。模型计算子模块用于根据目标信息和各失效物理模型得到模型计算信息。故障分析子模模块用于根据失效决策信息和模型计算信息，进行故障分析得到故障状态信息。

在另一个实施例中，寿命信息获取模块18可以包含寿命模型建模子模块和模型匹配分析子模块。

寿命模型建模子模块用于根据各失效物理模型，建立LED灯具的寿命预测模型。模型匹配分析子模块用于对寿命预测模型和目标信息进行匹配分析，获取LED灯具的剩余寿命状态信息。

在其中一个实施例中，上述的LED灯具的状态信息监测装置100还可以包含失效模型验证模块和失效模型修正模块。失效模型验证模块用于分别根据目标信息，对各失效物理模型进行验证，得到验证后的各失效物理模型。失效模型修正模块对验证后的各失效物理模型进行修正，得到修正后的各失效物理模型。如此，LED灯具的状态信息监测装置100可以通过及时修正各失效物理模型，来提升基于各失效物理模型得到的故障状态信息和剩余寿命状态信息的准确度。

在另一个实施例中，上述的LED灯具的状态信息监测装置100还可以包含信息发送模块。信息发送模块用于将故障状态信息和剩余寿命状态信息发送到显示终端。如此，可以使得显示终端可以即时显示接收到的故障状态信息和剩余寿命状态信息，并对LED照明系统中，发生故障的LED灯具进行报警提示，或者对剩余寿命较短的LED灯具进行报警提示。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行如下步骤：获取LED灯具的产品参数信息和LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的各层级部件的目标信息；根据产品参数信息，分别建立LED灯具各层级部件的失效物理模型；根据失效决策信息、目标信息和各失效物理模型，获取LED灯具的故障状态信息；根据目标信息和各失效物理模型，监测LED灯具的剩余寿命状态信息。

在另一个实施例中，上述的计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理器执行时，还可以实现上述各实施例中LED灯具的状态信息监测方法的子步骤。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。

请参阅图4，提供一种LED灯具的状态信息监测系统200。包括目标信息监测设备22和状态监测服务器24。目标信息监测设备22与状态监测服务器24通信连接。

目标信息监测设备22用于监测LED灯具的各层级部件的目标信息并发送到状态监测服务器24。状态监测服务器24接收到目标信息，以及获取LED灯具的产品参数信息和各层级部件的失效决策信息后，状态监测服务器24根据产品参数信息，分别建立LED灯具各层级部件的失效物理模型。状态监测服务器24根据失效决策信息、目标信息和各失效物理模型，获取LED灯具的故障状态信息。状态监测服务器24根据目标信息和各失效物理模型，监测LED灯具的剩余寿命状态信息。

可选的，目标信息监测设备22可以是配置在LED照明系统中每个LED灯具上的传感器阵列，通过集成加速度传感器、电流传感器、温度传感器以及湿度传感器的传感器阵列，可以是实现分别监测LED灯具的环境应力、LED驱动电源的输入输出电流、发光模组的温度信息、散热器的温度信息以及灯罩内部环境的湿度信息。目标信息监测设备22还可以是集成视觉传感器和电流传感器的专用监测设备，该种专用监测设备通过装设在LED灯具上的适当位置，可以实现LED灯具的环境应力、LED驱动电源的输入输出电流、发光模组的温度信息、散热器的温度信息以及灯罩内部环境的湿度信息的监测。

相应的，状态监测服务器24可以是用于监测一个或多个LED照明系统的后台数据服务器。如此，通过目标信息监测设备22监测所需的目标数据，由状态监测服务器24进行LED灯具的故障状态信息和剩余寿命信息的监测获取，可以实现LED照明系统中各LED灯具的故障状态与剩余寿命状态的实时监测，为LED照明系统维护提供有效依据，从而提升维护效率。

在另一个实施例中，LED灯具的状态信息监测系统200还可以包括显示终端26。显示终端26与状态监测服务器24通信连接。显示终端26用于接收及显示状态监测服务器24发送的故障状态信息和剩余寿命状态信息，以及根据故障状态信息和剩余寿命状态信息进行报警提醒。

可以理解，显示终端26可以是液晶显示器，也可以是拼接墙。如此，通过状态监测服务器24将得到的故障状态信息和剩余寿命状态信息发送到显示终端26，可以实时显示LED照明系统中各个LED灯具的故障状态和剩余寿命状态，例如，实时显示LED照明系统中各个LED灯具的故障状态和剩余寿命。从而，可以大大方便维护人员开展维护工作。

在另一个实施例中，状态监测服务器24可以根据故障状态信息和剩余寿命状态信息生成报警信息并发送到显示终端26进行报警提醒。例如，状态监测服务器24在故障状态信息包含LED灯具发生过流故障，使该LED灯具烧毁的状态时，生成对应于该LED灯具的烧毁报警信息并发送到显示终端26。显示终端26接到该烧毁报警信息后，将对应的LED灯具标识进行区别显示，以形成报警提醒。显示终端26还可以在将对应的LED灯具标识进行区别显示同时发出报警提示音。又例如，状态监测服务器24在剩余寿命状态信息包含剩余寿命过短的状态时，生成对应于该LED灯具的剩余寿命过短的报警信息并发送收到显示终端26。显示终端26接到该报警信息后，将对应的LED灯具标识进行区别显示，以形成报警提醒。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，包括：

获取LED灯具的产品参数信息和所述LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的所述各层级部件的目标信息；

根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具各层级部件的失效物理模型；

根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息；

根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

2.根据权利要求1所述的LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息的步骤前，还包括：

分别根据所述目标信息，对各所述失效物理模型进行验证，得到验证后的各所述失效物理模型；

对验证后的各所述失效物理模型进行修正，得到修正后的各所述失效物理模型。

3.根据权利要求1所述的LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息的步骤，包括：

根据所述目标信息和各所述失效物理模型得到模型计算信息；

根据所述失效决策信息和所述模型计算信息，进行故障分析得到所述故障状态信息。

4.根据权利要求1所述的LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息的步骤，包括：

根据各所述失效物理模型，建立所述LED灯具的寿命预测模型；

对所述寿命预测模型和所述目标信息进行匹配分析，获取所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

5.根据权利要求1所述的LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息的步骤后，还包括：

将所述故障状态信息和所述剩余寿命状态信息发送到显示终端；所述故障状态信息和所述剩余寿命状态信息用于指示所述显示终端进行信息显示及报警。

6.根据权利要求1所述的LED灯具的状态信息监测方法，其特征在于，所述各层级部件包括所述LED灯具的驱动电源、发光模组、散热器和灯罩；

所述目标信息包括所述LED灯具的环境应力信息、所述驱动电源的电流信息、所述发光模组的温度信息、所述散热器的温度信息和所述灯罩的内部湿度信息中的至少两种信息。

7.一种LED灯具的状态信息监测装置，其特征在于，包括：

参数信息获取模块，用于获取LED灯具的产品参数信息和所述LED灯具各层级部件的失效决策信息，以及监测得到的所述各层级部件的目标信息；

失效建模模块，用于根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具各层级部件的失效物理模型；

故障信息获取模块，用于根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息；

寿命信息获取模块，用于根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的LED灯具的状态信息监测方法的步骤。

9.一种LED灯具的状态信息监测系统，其特征在于，包括目标信息监测设备和状态监测服务器，所述目标信息监测设备与所述状态监测服务器通信连接；

所述目标信息监测设备用于监测LED灯具的各层级部件的目标信息并发送到所述状态监测服务器；所述状态监测服务器接收到所述目标信息，以及获取LED灯具的产品参数信息和各层级部件的失效决策信息后，根据所述产品参数信息，分别建立所述LED灯具各层级部件的失效物理模型；所述状态监测服务器根据所述失效决策信息、所述目标信息和各所述失效物理模型，获取所述LED灯具的故障状态信息，并且根据所述目标信息和各所述失效物理模型，监测所述LED灯具的剩余寿命状态信息。

10.根据权利要求9所述的LED灯具的状态信息监测系统，其特征在于，还包括显示终端，所述显示终端与所述状态监测服务器通信连接；所述显示终端用于接收及显示所述状态监测服务器发送的所述故障状态信息和所述剩余寿命状态信息，以及报警提醒。