CN203378090U - 智能舞台灯光云终端控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种智能舞台灯光云终端控制系统，其包括调光大柜、网络传输装置、云解码器及云终端分配器，调光大柜接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过网络传输装置发送至云解码器，云解码器将接收到的信息进行拆包和解码，后传输至云终端分配器，云终端分配器用于控制各个舞台灯；舞台灯将工作状态信息通过云终端分配器发送至云解码器，云解码器将舞台灯工作状态信息编码、打包后通过网络传输装置发送至调光大柜，调光大柜进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示。本实用新型能实时监控显示舞台灯工作状态、远程设置线路信息的、提高安全性。

Description

智能舞台灯光云终端控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种智能舞台灯光云终端控制系统。
背景技术
当前舞台灯光控制系统中，在连接各类灯具的交流输出接口处，没有任何指示及输出方式的检测方法。在使用中，因为不清楚输出接口的工作状态，灯具错误连接时有发生。这种现象，轻者将灯具烧坏及火灾，重则导致工作人员的伤亡。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种实时监控显示舞台灯工作状态、远程设置线路信息的、提高安全性的智能舞台灯光云终端控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种智能舞台灯光云终端控制系统，包括调光大柜、网络传输装置、云解码器及云终端分配器，
调光大柜接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过网络传输装置发送至云解码器，云解码器将接收到的信息进行拆包和解码，后传输至云终端分配器，云终端分配器用于控制各个舞台灯；
舞台灯将工作状态信息通过云终端分配器发送至云解码器，云解码器将舞台灯工作状态信息编码、打包后通过网络传输装置发送至调光大柜，调光大柜进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示。
本实用新型通过实时监控及显示舞台灯的工作状态、远程实时的设置线路的输出状态，完全解决了因现有技术在接口处没有任何指示及输出方式的检测，而造成将灯具烧坏及火灾的缺陷，完善了舞台灯光的布线系统及舞台灯光电网的安全性。
所述调光大柜包括一触摸液晶显示屏，用于各参数的设置和监控。
所述调光大柜、云解码器的编码或解码采用ARTNET和ACN协议，打包或拆包采用PCT/IP协议。
所述调光大柜包括CPU及与CPU连接的复位电路、电源管理电路、时钟电路、按键电路、RS485电路、SDRAM、NAND FLASH、WIFI、触摸屏。
所述网络传输装置为以太网交换机或无线路由器或云无线控制器。
所述云解码器先将接收到的信息进拆包和解码，后通过ARTNET和ACN协议与CAN-BUS总线协议无缝隙的数据链接发给云终端分配器；云解码器也将从CAN-BUS现场总线接收到的数据进行编码和打包，然后数据帧的方式发给调光大柜执行。
所述云终端分配器通过指示灯灯号显示舞台灯的工作状态，或云终端分配器将指示灯信号发送至调光大柜进行监控。
所述云终端分配器通过针对每个输出回路进行自动判别，能对每个输出回路输出回路号的远程设置、监视和显示，
支持远程每个输出回路对应调光大柜的类型及输出方式的查询（四种种类型：正弦波、调光、继电器和混合；三种工作方式：调光、直通和稳压）、设置、指示和监控。
通过无线遥控移动设备，可以在远端输入具体的、当前的输出回路的状态（包括大柜抽屉的类型有四种：正弦波、可控硅、继电器和可控硅与继电器混合4种抽屉；回路输出方式有三种：调光、固定输出和过零触发）；重要是不同的输出方式适合不一样性质的负载；反过来，可以根据当前的负载的性质，可以远程设置适合需要的输出方式。
所述云终端分配器包括CPU及与CPU连接的第二复位电路、第二电源管理电路、第二时钟电路、第二按键电路、工作状态指示模块、IIC总线、显示模块及CAN输出。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型利用舞台灯光行业内最流行的ARTNET、ACN标准协议（ACN先进网络控制协议是ESTA组织标准工作办公室的网络控制协议组正在建立一种标准，这一标准允许不同厂家的灯光控制设备之间能够相互通讯和操作）及与CAN-BUS，(  Controller  Area  Network  即控制器局域网络)技术无缝隙的链接，实现对调光大柜的所有回路的输出工作状态统一管理、控制和资源的合理分配。同时，对输出的每1个回路的工作状态都能远端实时地监控、实时的检测、查询和设置。
附图说明
图1为本实用新型智能舞台灯光云终端控制系统的结构示意图；
图2为调光大柜的硬件控制方框图；
图3为云解码器的硬件控制方框图；
图4为云终端分配器的硬件控制方框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型公开一种智能舞台灯光云终端控制系统，其包括调光大柜、网络传输装置、云解码器及云终端分配器，
调光大柜接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过网络传输装置发送至云解码器，云解码器将接收到的信息进行拆包和解码，后传输至云终端分配器，云终端分配器用于控制各个舞台灯；
舞台灯将工作状态信息通过云终端分配器发送至云解码器，云解码器将舞台灯工作状态信息编码、打包后通过网络传输装置发送至调光大柜，调光大柜进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示。
无论是信号从调光大柜到云终端分配器，还是信号从终端分配器到调光大柜，都是实行全双工的通讯模式，保证调光大柜和云终端分配器的参数数据实时一致性。
在调光大柜前门具有一个触摸液晶显示屏对大柜的各种参数的设置和监控，这是目前行业内比较通用的方式，也是只能停留在现场设置方式。因此，在此基础上，增加了大柜参数的编码（ARTNET和ACN协议）和打包（PCT/IP），通过网线传输到远端的云终端分配器进行实时的监控；同时，云解码器将云终端分配器的设置信息也是采用编码（ARTNET和ACN协议）和打包（PCT/IP）反方向传送给调光大柜进行状态信息的更改和保存。信息通讯实行全双工的传输模式，实现大柜与云终端分配器的工作状态实时一致性。
如图2所示，所述调光大柜包括CPU及与CPU连接的复位电路、电源管理电路、时钟电路、按键电路、RS485电路、SDRAM、NAND FLASH、WIFI、触摸屏。
在智能舞台灯光云终端控制系统中，调光大柜的主要资源：
CPU采用Samsung Cortex-A8内核的S5PV210，是一款高性能低功耗的ARM，采用45nm工艺，运行速度最大为1G，处理器内部为64/32位总线结构，32KB一级缓存和512KB二级缓存；
1G DDR2 SRAM保证高速运行；
1G NAND flash 可扩展到2G，充足的内存空间；
高速的10/100M PHY和4K 双字节的SRAM的网络控制器DM9000A;
采用Linux嵌入式的操作系统。
所述网络传输装置为以太网交换机或无线路由器或云无线控制器。
以太网交换机是信息传输的纽带，以太网交换机是数据链路层的机器，以太网使用物理地址(MAC地址)，以48位二进制数，分为6字节方式进行传输。其工作原理为：当接受到一个广播帧时，他会向除接受端口之外的所有端口转发。当接受到一个单播帧时，检查其目的地址并对应自己的MAC地址表，如果存在目的地址，则转发，如果不存在则泛洪(广播)，广播后如果没有主机的MAC地址与帧的目的MAC地址相同，则丢弃，若有主机相同，则会将主机的MAC自动添加到其MAC地址表中交换机分割冲突域，每个端口独立成一个冲突域。每个端口如果有大量数据发送，则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中，在轮到发送时再发送出去。
如图3所示，云解码器是智能舞台灯光云终端控制系统的数据转换、信息处理的核心。先将接收到的信息进拆包（PCT/IP）和解码（ARTNET和ACN协议），后通过ARTNET和ACN协议与CAN-BUS总线协议无缝隙的数据链接发给云终端分配器。同时，云解码器也将从CAN-BUS现场总线接收到的数据进行编码（ARTNET和ACN协议）和打包（PCT/IP），然后数据帧的方式发给调光大柜去执行。云解码器具有2个或4个链路，每个链路512个回路；每个链路的级别和优先级均可设置，并且可以设置相同的级别和优先级。
云解码器是智能舞台灯光云终端控制系统的信息纽带，实现对本系统的所有大柜回路输出工作状态统一管理、实时监控和资源的合理分配 。实现ARTNET、ACN标准协议与CAN-BUS现场总线协议无缝隙的数据链接。
云解码器的主要资源：
 CPU采用Samsung Cortex-A8内核的S5PV210，是一款高性能低功耗的ARM，采用45nm工艺，运行速度最大为1G，处理器内部为64/32位总线结构，32KB一级缓存和512KB二级缓存；
1G DDR2 SRAM保证高速运行；
1G NAND flash 可扩展到2G，充足的内存空间；
高速的10/100M PHY和4K 双字节的SRAM的网络控制器DM9000A;
采用独立的、兼容BasicCAN和PeliCAN两种操作方式的、适用于CAN2.0B规范的CAN控制器SJA1000；
采用Linux嵌入式的操作系统。
如图4所示，所述云终端分配器通过指示灯灯号显示舞台灯的工作状态，或云终端分配器将指示灯信号发送至调光大柜进行监控。
云终端分配器是智能舞台灯光云终端控制系统的执行部分之一。通过高性能、高可靠性及独特的设计的CAN现场总线协议与云解码器进行及时、安全、保真的数据交换，实现调光大柜的工作状态实时地在云终端分配器上监控和指示；同时，可以根据现场的需要，可在云终端分配器对大柜进行远程的工作状态进行远程的设置和查询。
所述云终端分配器包括CPU及与CPU连接的第二复位电路、第二电源管理电路、第二时钟电路、第二按键电路、工作状态指示模块、IIC总线、显示模块及CAN输出。
云终端分配器的主要硬件资源是：CPU采用32位的ARM Cortex-M0的内核，运行速度高达50MHZ；同时具有128KB Flash、16KB SRAM和CAN控制器。
云终端分配器的主要功能如下：
 回路号自动判别， 并且每个输出回路输出回路号的远程设置、监视和显示（即是灯号）；
 支持远程每个输出回路对应调光抽屉的类型及输出方式的查询（四种种类型：正弦波、调光、继电器和混合；三种工作方式：调光、直通和稳压）、设置、指示和监控；
支持智能和人工设置两种设置方式；
支持无线WIFI远程工作方式监控和设置。
无线路由器具有IP分配、路由寻址、地址映射、访问控制及WDS（Wireless Distribution System）等功能；在无线应用领域中,实现无线基站与无线基站之间进行联系通讯的设备。
云无线控制器采用802.11a/b/g无线以太网络通讯技术，通过无线路由器或无线AP转为标准的、符合ARTNET 、ESTA-ACN协议设计规范，两种通信协议可选。
支持artnet、ACN两种，工作时2选1；
调光大柜抽屉的工作模式的查询和设置；
链路可设，共4个链路;
具有集控功能，至少保存20个集控；
具有单路和多路调光功能；
支持中、英两种语言。
智能舞台灯光云终端控制系统之所以是“云”，是因为它实现了ARTNET、ACN标准协议与CAN-BUS总线协议无缝隙的数据链接。同时， CAN 总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的全双工的通信网络。CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。主要具有如下特点：
国际标准的工业级现场总线，传输可靠，实时性高； 
传输距离远（最远10Km），传输速率快（最高1MHz bps）； 
单条总线最多可接110个节点，并可方便的扩充节点数；  
多主结构，各节点的地位平等，方便区域组网，总线利用率高；  
实时性高，非破坏总线仲裁技术，优先级高的节点无延时；  
出错的CAN节点会自动关闭并切断和总线的联系，不影响总线的通讯；  
报文为短帧结构并有硬件CRC校验，受干扰概率小，数据出错率极低；  
自动检测报文发送成功与否，可硬件自动重发，传输可靠性很高；  
硬件报文滤波功能，只接收必要信息，减轻cpu负担，简化软件编制；  
通讯介质可用普通的双绞线，同轴电缆或光纤等；  
CAN总线系统结构简单，有极高的性价比 ；
 实现点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据
更重要的是，只要舞台灯光设备符合ARTNET、ACN标准协议与CAN-BUS总线协议，同时通信格式与本系统的一致的所有设备都是可以在智能舞台灯光云终端控制系统中实现即插即用，提高控制系统的运行可靠性、稳定性和实时性，减少冗余的布线及相应的软硬件配置，实现各子系统之间的信息和资源共享。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，包括调光大柜、网络传输装置、云解码器及云终端分配器，
调光大柜接收灯光参数信息，并将其编码、打包后通过网络传输装置发送至云解码器，云解码器将接收到的信息进行拆包和解码，后传输至云终端分配器，云终端分配器用于控制各个舞台灯；
舞台灯将工作状态信息通过云终端分配器发送至云解码器，云解码器将舞台灯工作状态信息编码、打包后通过网络传输装置发送至调光大柜，调光大柜进行拆包、解码后对状态信息进行更改保存及显示。
2. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述调光大柜包括一触摸液晶显示屏，用于各参数的设置和监控。
3. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述调光大柜、云解码器的编码或解码采用ARTNET和ACN协议，打包或拆包采用PCT/IP协议。
4. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述调光大柜包括CPU及与CPU连接的复位电路、电源管理电路、时钟电路、按键电路、RS485电路、SDRAM、NAND FLASH、WIFI、触摸屏。
5. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述网络传输装置为以太网交换机或无线路由器或云无线控制器。
6. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述云解码器先将接收到的信息进拆包和解码，后通过ARTNET和ACN协议与CAN-BUS总线协议无缝隙的数据链接发给云终端分配器；云解码器也将从CAN-BUS现场总线接收到的数据进行编码和打包，然后数据帧的方式发给调光大柜执行。
7. 根据权利要求1所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述云终端分配器通过指示灯灯号显示舞台灯的工作状态，或云终端分配器将指示灯信号发送至调光大柜进行监控。
8. 根据权利要求7所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述云终端分配器通过针对每个输出回路进行自动判别，能对每个输出回路输出回路号的远程设置、监视和显示。
9. 根据权利要求8所述的智能舞台灯光云终端控制系统，其特征在于，所述云终端分配器包括CPU及与CPU连接的第二复位电路、第二电源管理电路、第二时钟电路、第二按键电路、工作状态指示模块、IIC总线、显示模块及CAN输出。
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