CN201839492U - 网络化的楼宇智能照明控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于照明控制领域，具体涉及一种网络化的楼宇智能照明系统。该系统包含楼宇内部的TCP/IP网络控制器，灯具无线接收控制器和灯具调光电器接口。所述的楼宇网络控制器通过TCP/IP网络相互连接，最后由总控制室的计算机连接到楼宇管理系统。每个楼宇网络控制器通过无线发射芯片和该房间内部的灯具无线接收控制器通讯，从而进行照明控制和状态监控，并且每个楼宇网络控制器自带独立的键盘和显示装置，用于房间的内部单独控制。被控灯具的接收器收到控制信号，提供两种电器接口用于调节光源的亮度，分别是1-10V调光接口和符合TTL电平的PWM调光接口。由于房间内部使用无线控制，可以方便的扩展相应模块，实现人员动静探测，恒照度控制和无线遥控灯光等效果。

Description

网络化的楼宇智能照明控制系统
技术领域
本实用新型属于LED照明控制技术领域，具体涉及了一种网络化的楼宇智能照明系统。
背景技术
传统的照明控制装置一般以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或者通过在回路中串入接触器，实现远距离控制。这些传统的照明控制系统很大程度上通过大量人的参与来实现控制功能，而控制实现的方式一般只有开和关两种状态。随着人们生活水平的提高和国家节能减排的号召，照明控制正越来越往可调化，智能化发展，人们希望在工作和休息时得到不同的照明，并且通过不同的照明组合，也可以将会议厅等房间的功能极大化。另一方面，照明作为楼宇电器的一部分，和空调，供电等一起归属于楼宇管理系统，因此，人们也希望照明控制系统能以一个简单的方式连接在一起，通过一个接口可以方便的接驳到楼宇管理系统中。
另一方面，照明控制系统的安装现在大都需要重新开辟通信线路，通过复杂的线路来连接楼宇管理系统和每个房间的控制子系统，同时在单个房间内部，也需要重新布线来将控制器和每个灯具连接在一起。因此改装和重新安装现有的照明控制系统并不方便。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种网络化的楼宇智能照明系统。
本实用新型提出的网络化的楼宇智能照明系统，由总控制计算器1、TCP/IP网络控制器3、灯具无线接收控制器5和控制电器接口组成，所述控制电器接口包括1-10V调光接口6和PWM调光接口7；其中：总控制计算器1和多个TCP/IP网络控制器3分别通过TCP/IP网络2相连，TCP/IP网络控制器3通过位于其上的无线发射芯片13与局域无线网络4连接，位于局域无线网络4内的灯具无线接收控制器5接受指令，灯具无线接收控制器5通过1-10V调光接口6或者PWM调光接口7与调光镇流器连接。
本实用新型中，所述TCP/IP控制器3由TCP/IP网络接头8、主控芯片9、键盘10、液晶显示屏11、UART接口12和无线发射芯片13组成，其中主控芯片9通过位于其上的网络接头8与TCP/IP网络2相连，进行数据收发和协议解析；键盘10和液晶显示屏11分别连接主控芯片9，用于接收房间内部人员的手动调光，并显示当前的点灯状态，主控芯片9通过UART接口12与无线发射芯片13连接，将指令通过无线形式发送出来。
本实用新型中，灯具无线接收控制器5由天线14、无线接收芯片15、电参数测量模块19、DA芯片16、运算放大器17、1-10V输出接口18和PWM输出接口20组成，无线接收芯片15通过天线14接收信号，天线14接收无线发射芯片13发出的信号，无线接收芯片15分别连接DA芯片16、电参数测量模块19和PWM输出接口20， DA芯片16连接运算放大器17，运算放大器17连接1-10V接口18，1-10V输出接口18连接1-10V调光接口6，PWM输出接口20与PWM调光接口7连接，调节光源亮度，电参数测量模块19用于测量灯具电压和电流参数，向上做出反馈；其中无线接收芯片15内部固定了一个唯一地址，因此支持单个灯具的独立调光，并支持网络控制器同时控制多达255个灯具。由于是无线控制，所以灯具无线接收控制器可以方便的安装在调光镇流器旁边，易于改造。
本实用新型的有益效果在于：使用这类控制装置替换现有的开关照明控制系统，可以方便使用广泛遍布的TCP/IP网络将照明控制连接到楼宇管理系统，单个房间内采用无线调光，调光节点通过其控制电器接口也可以方便和各类调光镇流器连接，无需重新布线，易于扩展，极大节约施工成本。
附图说明
图1是楼宇网络化智能照明控制系统的组成图。
图2是TCP/IP网络控制器的内部框图。
图3是灯具无线接收控制器的内部框图。
图中标号：1是总控制计算器，2是TCP/IP网络，3是TCP/IP网络控制器，4是局域无线网络，5是灯具无线接收控制器，6是1-10V调光接口，7是PWM调光接口，8是网络接头，9是主控芯片，10是键盘，11是液晶显示屏，12是UART接口，13是无线发射芯片，14是天线，15是无线接收芯片，16是DA芯片，17是运算放大器，18是1-10V输出接口，19是电参数测量模块，20是PWM输出接口。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型，在以下给出的详细说明和较佳实施例中，可以对本实用新型更全面了解，这些说明和附图并不仅限于特定实施例，而只是起到解释和理解的作用。
实施例1：总控制计算器1连接在因特网上，同时所有的TCP/IP网络控制器3分别接在房间的网络上，每个TCP/IP网络控制器3分配了一个私有地址，和总控制计算器1位于同一个子网内。总控制计算器1通过子网进行命令传递，所有的TCP/IP网络控制器3将状态反馈给总控制计算器1，通过接口模块和楼宇管理系统相连。每个TCP/IP网络控制器3位于楼宇的每个房间内，由网线端口接收指令。TCP/IP网络控制器3内含一块ARM7芯片进行TCP/IP协议的解析和数据包的分析，同时TCP/IP网络控制器3外接有键盘10和一块小液晶显示屏11，以支持房间内人员的调光控制指令。网络控制可以将所属的灯具进行编组，并支持场景设置，这些数据可以被存储起来作为默认设置。每当照明状态需要改变时，TCP/IP网络控制器3通过UART接口12和下属的无线发射芯片13进行通讯，将指令通过无线的方式发送。在这个实施例中，无线发射芯片13使用德州仪器的Zigbee芯片CC2430，可以方便进行无线组网和控制。在每个调光镇流器旁边放有一个灯具无线接收控制器5，该灯具无线接收控制器5同样利用无线发射芯片13接收信号，并通过该无线发射芯片13进行状态反馈。灯具无线接收控制器5使用CC2430同时起无线接收芯片15和调光控制器的功能，每个模块带有一个8位的拨码开关，用于灯具无线接收控制器5的独立地址编码，一个网络控制器最大支持255个接收器。灯具无线接收控制器5内部包含一个电参数测量模块19，用以监控灯具的电流电压参数，在发生异常的时候会向上级控制器报告错误。灯具无线接收控制器5设有两种调光电器接口，分别是1-10V输出接口18和PWM输出接口20，1-10V输出接口18通过内部的DA芯片16和运放放大器17生成，PWM输出接口20则是通过DA芯片16引脚直接输出。1-10V输出接口18连接1-10V调光接口6，PWM输出接口20与PWM调光接口7连接。1-10V调光接口6与PWM调光接口7分别适合荧光灯的调光和新型LED灯具的调光。
 整个系统工作过程如下：一般情况下，主控计算器1只是监控楼宇内照明系统的总体参数，当收到反馈提示系统中某房间的灯有损坏情况时，会生成报告和警示，并为维修提供帮助，只有特殊情况，像是火灾等情况，才会对内部的照明做出干预。一般房间的控制是由TCP/IP网络控制器3的键盘10进行控制，房间的状态也可以方便的通过TCP/IP网络控制器3上的液晶显示屏11得到提示。TCP/IP网络控制器3将信号通过无线发射芯片13进行发送，并由调光镇流器旁的无线接收芯片15处理，做出相应的调光动作和反馈动作。对于调光，对于1-10V输出接口18，则调节其输出电压大小来调光，对于PWM输出接口20，则通过调节器占空比进行调光。
由于控制上有效的利用了普遍使用的TCP/IP网络作为载体，将楼宇所有的照明控制接驳到楼宇管理系统中，基本上避免了重新布线的问题，而又不会有无线方式控制的传墙引起的信号衰减问题。而房间内的灯具控制器则采用无线方式，易于安装和升级，同时根据要求，可以方便增加无线功能模块，例如恒照度模块，人员动静探测模块和无线遥控器模块等。

Claims (4)

1.一种网络化的楼宇智能照明系统，由总控制计算器(1)、TCP/IP网络控制器(3)、灯具无线接收控制器(5)和控制电器接口组成，其特征在于所述控制电器接口包括1-10V接口(6)和PWM接口(7)；其中：总控制计算器(1)和多个TCP/IP网络控制器(3)通过TCP/IP网络(2)相连，TCP/IP网络控制器(3)通过其无线发射芯片与局域无线网络(4)连接，位于局域无线网络(4)内的灯具无线接收控制器(5)接受指令，灯具无线接收控制器(5)通过1-10V接口(6)或者PWM接口(7)与调光镇流器连接。
2.根据权利要求1所述的网络化的楼宇智能照明系统，其特征在于所述TCP/IP控制器(3)由TCP/IP网络接头(8)、主控芯片(9)、键盘(10)、液晶显示屏(11)、UART接口(12)和无线发射芯片(13)组成，主控芯片(9)通过位于其上的网络接头(8)与TCP/IP网络(2)相连，进行数据收发和协议解析；键盘(10)和液晶显示屏(11)分别连接主控芯片(9)，用于接收房间内部人员的手动调光，显示当前的点灯状态，主控芯片(9)通过UART接口(12)与无线发射芯片(13)连接，将指令通过无线形式发送出来。
3.根据权利要求1所述的网络化的楼宇智能照明系统，其特征在于所述灯具无线接收控制器(5)由天线(14)、无线接收芯片(15)、电参数测量模块(19)、DA芯片(16)、运算放大器(17)、1-10V输出接口(18)和PWM输出接口(20)组成，无线接收芯片(15)通过天线(14)接收信号，天线(14)接收无线发射芯片(13)发出的信号，无线接收芯片(15)分别连接DA芯片(16)、电参数测量模块(19)和PWM输出接口(20)， DA芯片(16)连接运算放大器(17)，运算放大器(17)连接1-10V接口(18)，1-10V输出接口(18)连接1-10V调光接口(6)，PWM输出接口(20)与PWM调光接口(7)连接。
4.根据权利要求1所述的网络化的楼宇智能照明系统，其特征在于无线接收芯片(15)内部固定了一个唯一地址，用于支持单个灯具的独立调光，并支持TCP/IP网络控制器(3)同时控制多达255个灯具。
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