CN207150922U - 灯、开关型智能灯光控制终端及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种灯、开关型智能灯光控制终端及控制系统，其控制终端包括通讯单元、终端控制单元、继电器、继电器控制单元、电源；继电器的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；继电器控制单元包括三极管，继电器的线圈一端接电源，另一端接三极管集电极，三极管基极接终端控制单元输出端，三极管发射极接地。本实用新型控制主机通过无线传输或线缆向控制终端发送控制信号，控制终端和被控灯或灯组连为一体，保证了控制信号的远距离可靠传输，实现了LED灯或具备DMX512控制功能的灯的统一控制，既可以实现点对点控制，也可以实现点对线、点对面的控制，从而淘汰了现有笨重、耗电且可靠性差的控制台，可适用于室外或舞台灯光控制。

Description

灯、开关型智能灯光控制终端及控制系统

技术领域

本实用新型涉及灯或灯组的控制终端、控制系统及相应的灯。

背景技术

传统的夜景、建筑物外墙、雕塑、景区、舞台的灯光控制一般采用RS485协议传送控制信号，而RS485协议需要控制器不断发送命令，导致现有灯光控制系统存在以下问题：

1、同一区域的不同灯的控制之间存在ms级延时，不能实现精确的统一控制；

2、当控制区域足够大时，受控制信号传输距离的限制，各个建筑物(项目)的灯光控制属于各自为战，缺少协调和统一性；

3、对雕塑来说，灯光氛围与周围环境不统一，艺术表现不充分；

4、对景区、街道、建筑物而言，缺少灯光的统一调度来营造节日气氛。

5、对于一个户外区域的所有灯而言，无法做到对每个灯的统一开关，无法实现节能。

发明内容

本实用新型目的是提供一种灯、开关型智能灯光控制终端及控制系统，其解决了现有灯光控制系统无法进行大区域范围的统一控制、无法远距离实时控制、无法实现复杂控制的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种开关型智能灯光控制终端，其特殊之处是，包括通讯单元、终端控制单元、继电器K、继电器控制单元、电源；所述终端控制单元通过通讯单元与控制主机通讯；所述继电器K的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；电源包括AC/DC模块，将外部电源转换为直流电为控制终端供电；所述继电器控制单元包括三极管V，继电器K的线圈一端接AC/DC模块的输出端，另一端接三极管的集电极，所述三极管的基极接终端控制单元输出端，所述三极管的发射极接地。

为保证控制主机故障或停电时的应急工作，上述控制终端还可包括设置在终端控制单元内用于存储应急程序的存储单元。

为保护继电器，上述控制终端还可包括跨接在继电器K线圈两端的保护二极管D，用于吸收线圈的反电势；

上述通讯单元具体包括无线通讯模块和/或RS485接口。

一种采用上述开关型智能灯光控制终端的灯，包括灯本体，其特殊之处是，还包括设置在灯本体内且用于控制灯开关的开关型智能灯光控制终端。

上述灯本体具体包括DMX512灯或LED灯。

一种开关型智能灯光控制系统，包括控制主机，其特殊之处是，还包括与被控灯或灯组数量相等且一一对应的控制终端；所述控制终端包括通讯单元、终端控制单元、继电器K、继电器控制单元、电源；所述终端控制单元通过通讯单元与控制主机通讯；所述继电器的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；电源包括AC/DC模块，将外部电源转换为直流电为控制终端供电；所述继电器控制单元包括三极管V，继电器K的线圈一端接AC/DC模块的输出端，另一端接三极管的集电极，所述三极管的基极接终端控制单元输出端，所述三极管的发射极接地。

上述控制终端还可包括设置在终端控制单元内用于存储应急程序的存储单元。

上述通讯单元具体包括无线通讯模块和/或RS485接口。

为实现远程大范围控制，上述控制系统还可包括远程控制主机，所述通讯单元包括无线通讯模块和RS485接口；所述控制主机通过RS485接口与终端控制单元通讯，所述远程控制主机通过无线通讯模块与终端控制单元通讯；所述控制终端还包括二极管，所述二极管并接在继电器线圈的两端，且二极管的负极接电源单元。

上述被控灯或灯组包括DMX512灯或LED灯；所述无线通讯模块包括zigbee协议通讯模块、wifi通讯模块或LORA协议通讯模块；所述控制终端设置在被控灯或灯组内或与被控灯或灯组之间通过导线连接；所述控制主机与被控灯或灯组之间的距离＜5km；所述终端控制单元为MCU单元、微控制单元或单片微型计算机。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型淘汰了现有笨重、耗电且可靠性差的控制台，不仅可控制LED灯，而且可以直接控制放射光源(投射灯)、舞台灯、聚光灯、可控变色灯等具备DMX512控制功能的灯，可适用于室外或舞台灯光控制。

2、本实用新型的控制终端和灯直接连在一起，甚至可以放置在灯内，所以室外景观或照明工程中裸露在外的控制线缆很少，空中也没有了控制线缆，保证了施工简洁，工程整体视觉效果好。

3、本实用新型控制主机或远程控制主机通过无线传输或线缆，向控制终端发送控制信号，控制终端和被控灯或灯组连为一体，保证了控制信号的远距离可靠传输，实现了大范围灯光组网，从而实现灯或灯组的统一控制，既可以实现点对点控制，也可以实现点对线、点对面的控制。

4、本实用新型采用时间周期控制方式，可以实现24小时不间断对开关时间和开关时长进行控制。因此可用于控制城市灯光，包括广场、景观、街道等场合，还可实现平日模式、节日模式和盛典模式，应用范围广。

5、本实用新型控制信号传输采用有线和无线模式，既可以采用并行模式、单一有线模式或单一无线模式，还可随时进行人工切换，施工方案简单、控制方式安全可靠。

6、本实用新型通过控制主机发出一次命令，就可以直接启动所有的灯或灯组，实现真正意义上的大范围远距离精准同步启动或关闭，营造被控区域的整体灯光效果，从而可以突出街区特点或舞台特效。

7、本实用新型可采用市电220V电源，再转低压供控制终端使用；另外，无线模式下控制信号通过串口方式送入控制单元，再控制继电器；有线模式下控制信号通过RS485协议送入控制单元，再控制继电器。这样可实现电源和控制信号完全隔离，从而保证系统正常使用和维护时的用电安全。

8、本实用新型控制终端可以设置在灯内，可实现控制线缆和灯的电源线同时施工，施工过程简单，施工周期短。

9、本实用新型可实现二次控制。本实用新型通过对原有控制线路的改造，可以用控制主机控制各建筑物的控制终端的同步动作，但不改变控制终端后续的现有灯光控制系统的内嵌命令，从而可以兼容现有灯光控制系统。因此本实用新型可接管同一街区所有建筑物景观灯的控制权，实现其按统一模式变化，或按其原有的控制方式变化。

10、本实用新型可对系统中每个灯或每一组并联的灯的单独控制，因此可实现节能减排。

11、本实用新型的控制终端的终端控制单元内设置有存储单元，因此可在控制系统故障状态下实现最基本的临时控制。

12、本实用新型还可用于其它需要进行远程或同步开关控制的电气设备，应用范围广。

13、现有的灯控系统采用一发送一应答方式，而本实用新型采用只发送不应答的方式，可以实现可靠控制。

附图说明

图1是本实用新型开关型智能灯光控制终端的电路示意图；

图2是本实用新型开关型智能灯光控制终端的外部电路示意图；

图3是可实现远程控制的开关型智能灯光控制终端的外部电路示意图；

图4是本实用新型开关型智能灯光控制系统的电路示意图；

图5是本实用新型内置开关型智能灯光控制终端的灯的电路示意图；

图中：A-内置开关型智能灯光控制终端的灯，U1-开关型智能灯光控制终端，D-二极管，V三极管，T1、T2-天线，K-继电器，L-被控灯或灯组，AC/DC-交直流转换单元，MCU-终端控制单元。

具体实施方式

本实用新型开关型智能灯光控制终端，包括通讯单元、终端控制单元、继电器K、继电器控制单元、电源；终端控制单元可以包括时间同步模块、GPS模块/北斗模块、控制模块，终端控制单元通过RS485接口以及无线通讯模块与控制主机通讯；继电器的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；电源包括AC/DC模块，用于将外部220V交流电转换为低压直流电，为控制终端供电；继电器控制单元包括三极管V，继电器K的线圈一端接AC/DC模块的输出端，另一端接三极管的集电极，三极管的基极接终端控制单元输出端，三极管的发射极接地。终端控制单元内还设置有用于存储应急程序的存储单元，当控制主机故障或断电时，应急程序可自主对被控灯进行基本控制。无线通讯模块可以是zigbee协议通讯模块、wifi通讯模块或LORA协议通讯模块。在继电器K的线圈两端还可跨接一个保护二极管D，用于吸收线圈的反电势。

当开关型控制终端的结构足够小时，可以将其置于DMX512灯或LED灯内，外接电源(无线控制时)或者外接电源和RS485控制线(有线和无线控制时)即可使用。

本实用新型开关型智能灯光控制系统，包括控制主机以及一个或多个开关型控制终端，每个控制终端与被控灯或灯组数量相等且一一对应。如果需要远程控制，还可包括一个或多级远程控制主机。远程控制主机通过无线通讯模块或互联网与开关型控制终端通讯。被控灯或灯组包括普通灯、DMX512灯或LED灯。控制终端与被控灯或灯组固连，或者控制终端设置在被控灯或灯组内，与被控灯或灯组之间通过导线连接；控制主机与被控灯或灯组之间的距离最好不超过5km。终端控制单元为MCU单元、微控制单元或单片微型计算机。

本实用新型对灯或灯组的第一种控制方法，包括以下步骤：

步骤1)用配置文件事先对控制命令进行编程，控制主机或远程控制主机通过无线通讯或有线通讯方式发出带识别码的控制命令；控制命令包括至少一组控制信息，控制信息包括开关信息，或者时间信息和开关信息；必要时，还可包括设备信息和校验码；

步骤2)控制终端接收控制命令，根据识别码选择与自己相关的控制命令；

步骤3)控制终端根据控制命令，切换串接在被控灯或灯组回路中的继电器的开关状态。

本实用新型对灯或灯组的第二种控制方法，包括以下步骤：

步骤1)用配置文件事先对控制命令进行编程，控制主机或远程控制主机通过无线通讯或有线通讯方式发出带识别码的控制命令；控制命令包括至少一组控制信息，控制信息包括开关信息，或者时间信息和开关信息；必要时，还可包括设备信息和校验码；

步骤2)控制终端接收控制命令，根据识别码选择与自己相关的控制命令，并存储该控制命令；

步骤3)控制终端根据设定的控制周期调用所存储的控制命令，切换串接在被控灯或灯组回路中的继电器的开关状态。

本实用新型工作时，先用配置文件事先对控制命令进行编程，存放在控制主机或远程控制主机内，然后远程控制主机通过无线通讯方式，控制主机通过无线或有线通讯方式向所有控制终端发出带识别码的控制命令；控制命令包括一组或多组控制信息，控制信息包括开关信息，或者时间信息和开关信息；必要时，还可包括设备信息和校验码；控制终端接收到控制命令后，根据识别码选择与自己相关的控制命令，并根据控制命令从输出端输出控制信号，经三极管放大后，继电器的线圈中通过电流，则继电器的开关动作，闭合或断开被控灯或灯组的供电回路。控制终端对于与自身识别码不符的其余控制命令则不予考虑。因此，当多个控制终端接收到相同的控制命令后，就可以同步控制被控灯或灯组的亮灭，实现智能开关控制。

Claims (10)

1.一种开关型智能灯光控制终端，其特征在于：包括通讯单元、终端控制单元、继电器K、继电器控制单元、电源；所述终端控制单元通过通讯单元与控制主机通讯；所述继电器K的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；电源包括AC/DC模块，将外部电源转换为直流电为控制终端供电；所述继电器控制单元包括三极管V，继电器K的线圈一端接AC/DC模块的输出端，另一端接三极管的集电极，所述三极管的基极接终端控制单元输出端，所述三极管的发射极接地。

2.根据权利要求1所述的开关型智能灯光控制终端，其特征在于：还包括设置在终端控制单元内用于存储应急程序的存储单元。

3.根据权利要求1或2所述的开关型智能灯光控制终端，其特征在于：还包括跨接在继电器K线圈两端的保护二极管D，用于吸收线圈的反电势；

所述通讯单元包括无线通讯模块和/或RS485接口。

4.采用权利要求1至3所述开关型智能灯光控制终端的灯，包括灯本体，其特征在于：还包括设置在灯本体内且用于控制灯开关的开关型智能灯光控制终端。

5.根据权利要求4所述的灯，其特征在于：所述灯本体包括DMX512灯或LED灯。

6.一种开关型智能灯光控制系统，包括控制主机，其特征在于：还包括与被控灯或灯组数量相等且一一对应的控制终端；所述控制终端包括通讯单元、终端控制单元、继电器K、继电器控制单元、电源；所述终端控制单元通过通讯单元与控制主机通讯；所述继电器的开关串接在被控灯或灯组的供电回路中；电源包括AC/DC模块，将外部电源转换为直流电为控制终端供电；所述继电器控制单元包括三极管V，继电器K的线圈一端接AC/DC模块的输出端，另一端接三极管的集电极，所述三极管的基极接终端控制单元输出端，所述三极管的发射极接地。

7.根据权利要求6所述的开关型智能灯光控制系统，其特征在于：所述控制终端还包括设置在终端控制单元内用于存储应急程序的存储单元。

8.根据权利要求6或7所述的开关型智能灯光控制系统，其特征在于：所述通讯单元包括无线通讯模块和/或RS485接口。

9.根据权利要求8所述的开关型智能灯光控制系统，其特征在于：还包括远程控制主机，所述通讯单元包括无线通讯模块和RS485接口；所述控制主机通过RS485接口与终端控制单元通讯，所述远程控制主机通过无线通讯模块与终端控制单元通讯；所述控制终端还包括二极管，所述二极管并接在继电器线圈的两端，且二极管的负极接电源单元。

10.根据权利要求9所述的开关型智能灯光控制系统，其特征在于：所述被控灯或灯组包括DMX512灯或LED灯；所述无线通讯模块包括zigbee协议通讯模块、wifi通讯模块或LORA协议通讯模块；所述控制终端设置在被控灯或灯组内或与被控灯或灯组之间通过导线连接；所述控制主机与被控灯或灯组之间的距离＜5km；所述终端控制单元为MCU单元、微控制单元或单片微型计算机。