CN214851927U - 一种灯具控制器及灯具控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯具控制器及灯具控制系统，灯具控制器基于Digital模块生成开关量控制指令，基于Analog模块生成模拟量控制指令，通过开关量控制指令和模拟量控制指令控制灯具执行对应的操作。灯具控制器通过Digital模块和Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，灯具控制器将各传感器采集到的外部信号进行转换，得到对应的控制指令控制灯具的开关或调节亮度，以实现对灯具的智能控制，降低工作量和成本。此外，通过本地无线通讯模块将灯具的状态信息发送至灯控网关，由灯控网关将灯具的状态信息上传至云端服务器，实现远程上报和实时监控的目的。

Description

一种灯具控制器及灯具控制系统

技术领域

本实用新型涉及物联网智能控制器技术领域，更具体地说，涉及一种灯具控制器及灯具控制系统。

背景技术

传统的灯具控制器一般有两种，一是人为手工控制灯具的开/关的灯具控制器；二是定时控制灯具的开/关的灯具控制器。

上述灯具控制器不具备智能关断、远程上报、实时监控等功能，若要实现这些功能，在安装传感器时，需要拉起较长的控制信号线到灯控网关，或者使用干接点转接模块等操作，从而造成现场的安装施工的不便，增加工作量和成本。

因此，现有的传统工业照明控制方式若要实现智能关断、远程上报、实时监控等功能，会造成工作量和成本的增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种灯具控制器及灯具控制系统，实现对灯具的智能控制，从而降低工作量和成本，并实现远程上报和实时监控的目的。

为了实现上述目的，本实用新型公开的技术方案如下：

本实用新型第一方面公开了一种灯具控制器，所述灯具控制器包括微控制单元MCU模块、供电模块、灯具控制模块、本地无线通讯模块、数字信号Digital模块和模拟信号Analog模块；

所述MCU模块、所述供电模块、所述灯具控制模块、所述本地无线通讯模块、所述Digital模块和所述Analog模块安装于一载体上；

所述Digital模块和所述Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，所述Digital模块将其对应的传感器所采集到的开关信号进行转换，得到数字信号，所述Analog模块将其对应的传感器所采集到的模拟信号进行转换，得到模拟电压信号；

所述MCU模块分别与所述供电模块、所述灯具控制模块、所述本地无线通讯模块、所述Digital模块和所述Analog模块相连，基于所述数字信号生成开关量控制指令，基于所述模拟电压信号生成模拟量控制指令，所述MCU模块通过所述本地无线通讯模块与灯控网关通讯连接，并向所述灯控网关发送灯具的状态信息，由所述灯控网关将所述灯具的状态信息上传至云端服务器；

所述灯具控制模块的接收端与所述MUC模块相连，控制端与所述灯具相连，基于所述MUC模块下发的所述模拟量控制指令控制所述灯具的开或关，或调节亮度，基于所述MUC模块下发的所述开关量控制指令控制所述灯具的开或关；

所述供电模块与各个模块相连用于向各个模块供电。

优选的，所述本地无线通讯模块，包括：

远距离无线通信LoRa模块。

优选的，所述本地无线通讯模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

优选的，所述Digital模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

优选的，所述Analog模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

本实用新型第二方面公开了一种灯具控制系统，所述灯具控制系统包括，灯具、第一方面中任一项所述的灯具控制器和灯控网关；

所述灯控网关通过所述灯具控制器与所述灯具相连；

所述灯具控制器发送所述灯具的状态信息至所述灯控网关，使所述灯控网关将所述灯具的状态信息上传至云端服务器。

经由上述技术方案可知，灯具控制器基于Digital模块生成开关量控制指令，基于Analog模块生成模拟量控制指令，通过开关量控制指令和模拟量控制指令控制灯具执行对应的操作。灯具控制器通过Digital模块和Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，灯具控制器将各传感器采集到的外部信号进行转换，得到对应的控制指令控制灯具的开关或调节亮度，以实现对灯具的智能控制，降低工作量和成本。此外，通过本地无线通讯模块将灯具的状态信息发送至灯控网关，由灯控网关将灯具的状态信息上传至云端服务器，实现远程上报和实时监控的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种灯具控制器的结构示意图；

图2为本实用新型公开的另一种灯具控制器的结构示意图；

图3为本实用新型公开的一种灯具控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，现有的传统工业照明控制方式若要实现智能关断、远程上报、实时监控等功能，会造成工作量和成本的增加。

为了解决该问题，本实用新型实施例公开了一种灯具控制器及系统，实现对灯具的智能控制，从而降低工作量和成本，并实现远程上报和实时监控的目的。具体实现方式通过下述实施例具体进行说明。

如图1所示，为本实用新型实施例公开的一种灯具控制器的结构示意图，该灯具控制器1用于连接灯具2和灯控网关3。

该灯具控制器1包括微控制(Microcontroller Unit，MCU)模块11、供电模块12、灯具控制模块13、本地无线通讯模块14、数字信号(Digital)模块15和模拟信号(Analog)模块16。

其中，MCU模块11、供电模块12、灯具控制模块13、本地无线通讯模块14、Digital模块15和Analog模块16的连接方式以及相互之间数据/信号传输过程如下详细说明：

MCU模块11、供电模块12、灯具控制模块13、本地无线通讯模块14、Digital模块15和Analog模块16安装于一载体上。

Digital模块15和Analog模块16分别与各自对应的外部传感器相连，Digital模块将其对应的传感器所采集到的开关信号进行转换，得到数字信号，Analog模块将其对应的传感器所采集到的模拟信号进行转换，得到模拟电压信号。

MCU模块11分别与供电模块12、灯具控制模块13、本地无线通讯模块14、Digital模块15和Analog模块16相连，基于Digital模块15的数字信号生成开关量控制指令，基于Analog模块16的模拟电压信号生成模拟量控制指令，MCU模块11通过本地无线通讯模块14与灯控网关3通讯连接，并向灯控网关3发送灯具2的状态信息，由灯控网关3将灯具2的状态信息上传至云端服务器。

MCU模块11的型号本实用新型不做具体限定，本实用新型优选MCU模块11的型号为STM32F030C86T。

本地无线通讯模块14通过可拆卸的方式安装于载体上，本地无线通讯模块14用于实现本地无线通讯和实现灯控网关3(或，中继器)与灯具控制器1的数据链接。

本地无线通讯模块14可以为远距离无线通信(Long Range Radio，LoRa)模块、ZigBee模块、蓝牙5.0模块等，本实用新型优选LoRa模块。

Digital模块15通过可拆卸的方式安装于载体上，Digital模块15与微波感应传感器、红外感应传感器等相连，Digital模块15对开关量信号检测以及将外部的触发开关信号转换为MCU模块11可识别的数字信号并检测。

Analog模块16通过可拆卸的方式安装于载体上，Analog模块16与光照度传感器相连，Analog模块16用将外部的线性变化的模拟信号，转换为MCU模块11可识别的模拟电压信号并检测。

在具体应用中，MCU模块11可同时接收本地无线通讯模块14传输的灯控网关3的通讯数据、Digital模块15的数字信号和Analog模块16的模拟信号，或者分别接收本地无线通讯模块14传输的灯控网关3的通讯数据、Digital模块15的数字信号和Analog模块16的模拟信号。MCU模块11根据通讯数据、数字信号和模拟信号生成各自对应的控制指令，并发送给灯具控制模块13。

灯具控制模块13的接收端与MUC模块11相连，控制端与灯具2相连，基于MUC模块11下发的模拟量控制指令控制灯具2的开或关，或调节亮度，基于MUC模块11下发的开关量控制指令控制灯具2的开或关。供电模块12与各个模块相连用于向各个模块供电，供电模块12用于将市电的交流高压，降压为控制逻辑模块可使用的直流低压电源，并做好电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)等安全防护。

为了方便理解本地无线通讯模块14通过可拆卸的方式安装于载体，这里举例进行说明：

若当前本地无线通讯模块14为LoRa模块，当需要将本地无线通讯模块14更换为ZigBee模块时，将LoRa模块从载体上拆卸，将ZigBee模块安装于载体上。

Digital模块15和Analog模块16在载体上的拆卸方式与本地无线通讯模块14的拆卸方式相同，可参考，此处不再进行赘述。

为了方便理解本方案的灯具控制器1的执行过程，集合图2举例进行说明：

例如，当本地无线通讯模块14为LoRa模块24时，灯具控制器1包括MCU模块11、供电模块12、灯具控制模块13、LoRa模块24、Digital模块15和Analog模块16。该灯具控制器1用于连接灯具2和灯控网关3。

MCU模块11基于Digital模块15的数字信号生成开关量控制指令，基于Analog模块16的模拟电压信号生成模拟量控制指令，MCU模块11通过LoRa模块24与灯控网关3通讯连接，并向灯控网关3发送灯具2的状态信息，由灯控网关3将灯具2的状态信息上传至云端服务器。

灯具控制模块13基于MUC模块11下发的模拟量控制指令控制灯具2的开或关，或调节亮度，基于MUC模块11下发的开关量控制指令控制灯具2的开或关。

图2中，N为零线端，L为火线端。

供电模块12为灯具控制器1的各个模块供电。

灯具控制器1提供模拟量接口，可与光照度传感器相连，用于集成模拟量信号检测。

模拟量控制指令由灯具控制器1基于外部的线性变化，即本地光照度信息生成。

灯具控制器1提供开关量接口，可与微波感应传感器、红外感应传感器等相连。

开关量控制指令由灯具控制器1基于外部的触发信息(如，人体红外信息等)生成。

本方案集成了开关量信号和模拟量信号检测，可以本地安装连接传感器，实现智能控制，通过LoRA模块无线通讯，扩频LoRA调制技术通过无线收发数据，具有高性能(高灵敏度)、高抗干扰、高可靠性的优点，保障无线传输的可靠性，冗余度。

本实用新型实施例中，灯具控制器通过Digital模块和Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，灯具控制器将各传感器采集到的外部信号进行转换，得到对应的控制指令控制灯具的开关或调节亮度，以实现对灯具的智能控制，降低工作量和成本。此外，通过本地无线通讯模块将灯具的状态信息发送至灯控网关，由灯控网关将灯具的状态信息上传至云端服务器，实现远程上报和实时监控的目的。

如图3所示，为本实用新型公开的一种灯具控制系统的结构示意图，该灯具控制系统包括灯具31、灯具控制器32和灯控网关33，灯具控制器32采用IP67工业防水、防尘等级，灯控网关33为无线通讯网关。

灯具31、灯具控制器32和灯控网关33的连接方式以及相互之间数据/信号传输过程如下详细说明：

灯控网关33通过灯具控制器32与灯具31相连。

灯具控制器32基于获取到的模拟量控制指令控制灯具31的开或关，或调节亮度，基于获取到的开关量控制指令控制灯具31的开或关，发送灯具31的状态信息至灯控网关33，使灯控网关33将灯具31的状态信息上传至云端服务器。

该灯具控制器32具体可以为上述本实用新型实施例图1和图2中公开的灯具控制器1。

本实用新型实施例中，灯具控制器通过Digital模块和Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，灯具控制器将各传感器采集到的外部信号进行转换，得到对应的控制指令控制灯具的开关或调节亮度，以实现对灯具的智能控制，降低工作量和成本。此外，通过本地无线通讯模块将灯具的状态信息发送至灯控网关，由灯控网关将灯具的状态信息上传至云端服务器，实现远程上报和实时监控的目的。对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例体现如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种灯具控制器，其特征在于，所述灯具控制器包括微控制单元MCU模块、供电模块、灯具控制模块、本地无线通讯模块、数字信号Digital模块和模拟信号Analog模块；

所述MCU模块、所述供电模块、所述灯具控制模块、所述本地无线通讯模块、所述Digital模块和所述Analog模块安装于一载体上；

所述Digital模块和所述Analog模块分别与各自对应的外部传感器相连，所述Digital模块将其对应的传感器所采集到的开关信号进行转换，得到数字信号，所述Analog模块将其对应的传感器所采集到的模拟信号进行转换，得到模拟电压信号；

所述MCU模块分别与所述供电模块、所述灯具控制模块、所述本地无线通讯模块、所述Digital模块和所述Analog模块相连，基于所述数字信号生成开关量控制指令，基于所述模拟电压信号生成模拟量控制指令，所述MCU模块通过所述本地无线通讯模块与灯控网关通讯连接，并向所述灯控网关发送灯具的状态信息，由所述灯控网关将所述灯具的状态信息上传至云端服务器；

所述灯具控制模块的接收端与所述MCU模块相连，控制端与所述灯具相连，基于所述MCU模块下发的所述模拟量控制指令控制所述灯具的开或关，或调节亮度，基于所述MCU模块下发的所述开关量控制指令控制所述灯具的开或关；

所述供电模块与各个模块相连用于向各个模块供电。

2.根据权利要求1所述的灯具控制器，其特征在于，所述本地无线通讯模块，包括：

远距离无线通信LoRa模块。

3.根据权利要求1或2所述的灯具控制器，其特征在于，所述本地无线通讯模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

4.根据权利要求1所述的灯具控制器，其特征在于，所述Digital模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

5.根据权利要求1所述的灯具控制器，其特征在于，所述Analog模块通过可拆卸的方式安装于所述载体上。

6.一种灯具控制系统，其特征在于，所述灯具控制系统包括，灯具、权利要求1至5中任一项所述的灯具控制器和灯控网关；

所述灯控网关通过所述灯具控制器与所述灯具相连；

所述灯具控制器发送所述灯具的状态信息至所述灯控网关，使所述灯控网关将所述灯具的状态信息上传至云端服务器。

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