CN110113837A - 一种智能照明控制系统分布式控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能照明控制系统分布式控制方法，实现对不同使用环境下的照明设备实现多种控制方式及根据环境变化对灯光照度以及色温进行智能调节，其设置有用于配置控制信息的用户终端、用于解释用户终端所设定与上传的控制信息并将控制信息推送至被控回路的智能中控设备、若干控制设备和被控回路；所述智能中控设备启动并与用户终端互联，由所述智能中控设备发现所在区域内的控制设备和被控回路，在用户终端上对被发现的控制设备和被控回路之间的控制逻辑进行设定并上传至智能中控设备，所述智能中控设备所述解释控制逻辑并保存，随后将控制逻辑推送至各被控回路；所述被控回路根据其所保存的控制逻辑直接响应控制设备的控制指令。

Description

一种智能照明控制系统分布式控制方法

技术领域

本发明属于照明技术领域，具体涉及一种智能照明控制系统分布式控制方法。

背景技术

目前，市场上已有的照明控制系统一般都是采用集中式控制方法，其中控制设备（如无线开关）将控制信号发送给中央控制单元，然后由中央控制单元根据所配置的控制逻辑，向照明设备发送控制命令，进行相应的控制。此种集中控制方法的不足点如下：其一，由于这种系统依赖于中央控制单元进行控制，使系统的可靠性受限。系统中，一旦中央控制单元出现异常，不能正常接收控制单元的命令，或不能正常控制照明设备时，将导致整个系统不能正常工作，从而导致大范围的照明设备失控，影响使用者的正常办公和生活。其二，因为控制的逻辑是保存在中央控制器里并在其中执行的，所以是由控制器发控制命令到执行器。所有的控制指令都要通过无线网络由控制器传输到执行器，这样在对多个回路同时进行控制的时候就会有较大量的数据需要通过无线网络进行传输，产生较长的占空时间，这也会对控制的有效性产生影响，降低稳定性。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出一种智能照明控制系统分布式控制方法，应用于家居环境、办公环境及公共区域的照明智能控制，对不同使用环境下的照明设备实现多种控制方式及根据环境变化对灯光照度以及色温进行智能调节。其具体技术内容如下：

一种智能照明控制系统分布式控制方法，设置有用于配置控制信息的用户终端、用于解释用户终端所设定与上传的控制信息并将控制信息推送至被控回路的智能中控设备、若干控制设备和被控回路；所述智能中控设备启动并与用户终端互联，由所述智能中控设备发现所在区域内的控制设备和被控回路，在用户终端上对被发现的控制设备和被控回路之间的控制逻辑进行设定并上传至智能中控设备，所述智能中控设备所述解释控制逻辑并保存，随后将控制逻辑推送至各被控回路；所述被控回路根据其所保存的控制逻辑直接响应控制设备的控制指令。

于本发明的一个或多个实施例中，在用户终端或智能中控设备上生成与被设定的控制设备等同的虚拟开关，用于实现从用户终端对被控回路进行控制，其中包括对单个被控回路、设定归属同一区域的若干被控回路、或设定归属同一场景的若干被控回路的控制；所述虚拟开关的控制逻辑被保存于被控回路中，在用户终端上点击虚拟开关时，由智能中控设备向被控回路发出一个包含被设定的控制设备ID和操作键位信息的数据包，即该数据包的格式与被设定的控制设备发出的数据包格式相同。

于本发明的一个或多个实施例中，所述智能中控设备与用户终端互联，并被用户终端触发进入配置状态；在配置完成后，在通过控制设备对被控回路进行控制时，所述智能中控设备关闭、待机或作为网内信号的中转设备；在通过用户终端对被控回路进行控制时，所述智能中控设备在线。

于本发明的一个或多个实施例中，所述智能中控设备与用户终端基于现场WIFI网络进行互联，或者是将智能中控设备配置进入AP模式供用户终端接入互联。

于本发明的一个或多个实施例中，所述控制设备包括用于根据用户操作而产生操作指令的操作节点，或者由若干传感器构成的传感节点。

于本发明的一个或多个实施例中，所述被控回路包括LED驱动器和无线执行器。

本专利申请所涉及的智能照明控制系统的分布式控制方法能够在系统中完全避免单点失效的问题(Single-Point-Failure)，有效地减少系统网络中的控制数据量，对每一个控制过程所需的数据传输量可最高减少90%，大大降低在对控制信息进行无线传输时的数据包碰撞的可能性，有效提高系统的可靠性和抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明的照明控制系统的配置状态下的框架示意图。

图2为本发明的照明控制系统的使用状态下的框架示意图。

图3为本发明的智能照明控制系统分布式控制方法的流程图。

具体实施方式

如下结合附图1至3，对本申请方案作进一步描述：

一种智能照明控制系统分布式控制方法，设置有用于配置控制信息的用户终端、用于解释用户终端所设定与上传的控制信息并将控制信息推送至被控回路的智能中控设备、若干控制设备和被控回路；所述智能中控设备启动并与用户终端互联，由所述智能中控设备发现所在区域内的控制设备和被控回路，在用户终端上对被发现的控制设备和被控回路之间的控制逻辑进行设定并上传至智能中控设备，所述智能中控设备所述解释控制逻辑并保存，随后将控制逻辑推送至各被控回路；所述被控回路根据其所保存的控制逻辑直接响应控制设备的控制指令。所述控制设备包括用于根据用户操作而产生操作指令的操作节点，如无线墙壁开关、无线控制面板、遥控器等，以及由若干传感器构成的传感节点，例如，红外传感器、光传感器、声音传感器等。所述被控回路包括分别具有唯一的地址识别码的LED驱动器和无线执行器，所述LED驱动器用于连接并控制LED灯具，所述无线执行器包括卷帘器、继电器开关、无线开关等。

具体的安装与配置步骤包括：

1）先安装后配置；由普通电工按照其已有的工作程序完成电路和灯具的安装，并进行调试，然后再由受过本系统安装培训的人员入场进行配置工作；

2）将智能中控设备接通电源并与用户终端基于现场WIFI网络进行互联，触智能中控设备进入Smartlink状态（即基于自身识别扫描方式的配置状态），用户终端向智能中控设备传入其当前所在WiFi的SSID和密码，使该智能中控设备接入此WIFI网络，并返回控制器所获得的IP地址；或者是手动将WiFi的SSID和密码传送给智能中控设备，并驱动其连接入此WIFI网络。（如果现场不存在WiFi网络，可将智能中控设备的无线网络置入AP状态，此时用户终端可直接与智能中控设备相连接。）

3）将LED驱动器或无线执行器激活进入配置状态，具体激活方式可以是在LED驱动器或无线执行器通电后的2秒钟内断电并重新通电，继而进入配置状态。所述智能中控设备对处于配置状态下的被控回路（LED驱动器或无线执行器）扫描发现，反馈其信息至用户终端。

4）在用户终端上对被发现的控制设备和被控回路之间的控制逻辑进行设定并上传至智能中控设备，所述智能中控设备所述解释控制逻辑并保存，随后将控制逻辑推送至各被控回路（LED驱动器或无线执行器）；

例如，将无线开关的ID扫描（或输入）到用户终端，通过用户终端设定无线开关与无线执行器的控制关系，可实现一对一控制，一对多控制，场景控制，定时控制等多种控制功能。

又如，将无线传感器的ID扫描（或输入）到用户终端，通过用户终端设定无线传感器与无线执行器的对应关系及控制方式，实现在不同的传感器状态下进行不同的控制动作的功能。

5）用户终端、智能中控设备、LED驱动器、无线执行器退出配置状态后，所述被控回路（LED驱动器或无线执行器）根据其所保存的控制逻辑直接响应控制设备的控制指令。

通过以上操作，建立了由一个控制器、多个无线执行单元、多个无线开关（无线传感器）以及智能终端组成的智能无线灯光控制系统，在智能终端上或通过无线开关（无线传感器）实现了对多个无线执行看开点的集中控制，使无线开关与无线执行器、及无线执行器与无线执行器之间产生相互联系，在使用过程中根据不同的开关及传感器状态，控制不同的无线执行器进行开、关及亮度变化控制效果；也可根据制定无线执行器的开关状态，控制其他无线执行器的开、关及亮度的调整，实现无线灯光控制系统统一管理实现。

作为优选，在上述第4步当中，在用户终端或智能中控设备上生成与被设定的控制设备等同的虚拟开关，用于实现从用户终端对被控回路进行控制，其中包括对单个被控回路、设定归属同一区域的若干被控回路、或设定归属同一场景的若干被控回路的控制；所述虚拟开关的控制逻辑被保存于被控回路中，在用户终端上点击虚拟开关时，由智能中控设备向被控回路发出一个包含被设定的控制设备ID和操作键位信息的数据包，即该数据包的格式与被设定的控制设备发出的数据包格式相同。这里的“等同”是指对被控回路的控制方式相同，这里的“控制”包括对被控回路的通/断控制、定时控制、联动控制等；例如，墙壁开关直接控制灯具的开/关，用户终端上的虚拟开关同样可以直接控制灯具的开/关；即虚拟开关和实体的墙壁开关一样，也具有一个开关地址，不同的是墙壁开关是在用户按开关键的时候发出一个数据包，包括开关ID和键位；虚拟开关是在用户使用智能终端点击页面上的开关图标时，由智能中控设备发出一个同样形式的数据包，其中的开关ID和键位就是这个被控对象（包括回路，区域，场景等）的相应的虚拟开关。虚拟开关和被控对象之间的配置控制信息的形式和墙壁开关的是一样的，只是不需要用户去设置而是由系统自动产生。因为在分布式控制方式下，智能中控设备不再发布控制命令，被控回路直接响应开关的控制信号，这样使用定时器和智能终端所进行的控制也需要使用同样的方法，由此产生了虚拟开关的定义。

作为优选，所述智能中控设备与用户终端互联，并被用户终端触发进入配置状态；在配置完成后，在通过控制设备对被控回路进行控制时，所述智能中控设备关闭、待机或作为网内信号的中转设备；在通过用户终端对被控回路进行控制时，所述智能中控设备在线。

本方法只是在系统进行配置的时候依赖于智能中控设备的存在，一旦系统配置完成，在系统运行的过程中不再依赖智能中控设备。系统的控制逻辑分布在相应的被控回路（LED驱动器或无线执行器）中并被执行。各被控回路不依赖与智能中控设备来发送控制命令，而是直接接受控制设备（无线开关、传感器等）发出的控制信号，根据事先被推送的控制逻辑完成相应的控制动作。

以一个开关控制一个多灯的场景为例，传统集中控制方式的系统中，首先开关发出一个控制信息的数据包；中央控制器接收到后，根据所配置的控制逻辑，需要向这个场景中所关联的所有被控回路发送控制命令，这可能需要发出几个，甚至十几个数据包。但是，在本方法中只需要开关发出一个控制信息的数据包，所有相关的被控回路即可按照事先被推送的控制关系，进行相应的控制动作，大大减少了所需要传输的数据量，减少了数据包碰撞的可能性，使系统的可靠性得到了大大的提高。

在用户完成了系统配置或配置变更后，上载配置信息到智能中控设备，智能中控设备除自身保存这些控制信息外，也对配置信息按照被控回路进行解释，即每一被控回路会被哪些开关或传感器，以哪种方式进行控制，然后将这些控制关系推送到相应的被控回路，这样每一个被控回路（无线执行器或LED驱动电源）中都保持了如何对开关或传感器进行响应的控制逻辑。这其中也包括了用户通过用户终端所进行的区域、场景和定时的控制，这种控制被定义为虚拟开关，每一个被控回路，区域、场景和定时均有一个虚拟开关与之对应。虚拟开关的作用和物理开关是一样的。当用户通过用户终端进行区域和场景的控制的时候，区域和场景的控制命令发送到智能中控设备，智能中控设备找到相应的虚拟开关，发出虚拟开关被触发的信息。

当被控回路接收到某一个开关或传感器的信息，或者是发自智能中控设备的虚拟开关的信息时，根据事先推送过来的控制逻辑进行查找，如果发现相匹配的控制逻辑，即自行执行这一控制逻辑；如果没有所匹配的控制逻辑，则忽略这一信息。

由此，不论一个控制关系与多少被控回路相关，只有一个控制信号在系统中传输，所有被控回路自行进行解释和执行，不再借助智能中控设备，可使系统完全不存在单点失效的问题，并在最大程度上避免环境杂波的干扰，大大减少了所需要传输的数据量，特别是在对大量的被控对象同时进行控制的情况下，可减少高达90%；系统中的任何一个器件的故障都只有局部的影响，可靠性得到了改善。此外，数据传输量的减少还使系统有更多的网络带宽可用于新的应用。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：设置有用于配置控制信息的用户终端、用于解释用户终端所设定与上传的控制信息并将控制信息推送至被控回路的智能中控设备、若干控制设备和被控回路；

所述智能中控设备启动并与用户终端互联，由所述智能中控设备发现所在区域内的控制设备和被控回路，在用户终端上对被发现的控制设备和被控回路之间的控制逻辑进行设定并上传至智能中控设备，所述智能中控设备所述解释控制逻辑并保存，随后将控制逻辑推送至各被控回路；

所述被控回路根据其所保存的控制逻辑直接响应控制设备的控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：在用户终端或智能中控设备上生成与被设定的控制设备等同的虚拟开关，用于实现从用户终端对被控回路进行控制，其中包括对单个被控回路、设定归属同一区域的若干被控回路、或设定归属同一场景的若干被控回路的控制；所述虚拟开关的控制逻辑被保存于被控回路中，在用户终端上点击虚拟开关时，由智能中控设备向被控回路发出一个包含被设定的控制设备I D和操作键位信息的数据包，即该数据包的格式与被设定的控制设备发出的数据包格式相同。

3.根据权利要求1所述的智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：所述智能中控设备与用户终端互联，并被用户终端触发进入配置状态；在配置完成后，在通过控制设备对被控回路进行控制时，所述智能中控设备关闭、待机或作为网内信号的中转设备；在通过用户终端对被控回路进行控制时，所述智能中控设备在线。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：所述智能中控设备与用户终端基于现场WIFI网络进行互联，或者是将智能中控设备配置进入AP模式供用户终端接入互联。

5.根据权利要求1或2或3所述的智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：所述控制设备包括用于根据用户操作而产生操作指令的操作节点，或者由若干传感器构成的传感节点。

6.根据权利要求1或2或3所述的智能照明控制系统分布式控制方法，其特征在于：所述被控回路包括LED驱动器和无线执行器。