CN216217655U - 一种直流载波智能照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流载波智能照明控制系统,包括：输入端，其用于为控制系统提供直流电力；集成控制箱，其包括网关模组、直流断路器，所述网关模组包括载波调制模块、通信模块；控制面板，其包括开关按键；灯具载波解调控制模块，其用于控制照明灯具；所述输入端的输入端与集成控制箱连接，所述集成控制箱与照明灯具连接，所述控制面板与网关模组连接。通过把控制部分安装在集成控制箱内，便于拆装，以及利用直流电力载波模组可以减少布线、信号传输稳定的优点。解决控制电路不易于安装和拆卸、布线多、控制信号不稳定的问题。

Description

一种直流载波智能照明控制系统

技术领域

本实用新型涉及照明配电系统，具体涉及一种直流载波智能照明控制系统。

背景技术

我国的家用电网的电压设置为220V，一般的家用电路以220V电压的电路进行敷设，在接入灯具前再在灯具安装电路内进行变压。所以在家用的照明电路中，其电压大小通常为220V。

随着科技水平的提高，照明系统的智能控制逐渐出现在人们的面前。

但申请人在研究后发现，现有智能照明控制系统存在如下不足：

1.控制电路将220V交流电经过二次变压成为直流低压电给LED照明灯具供电，变压部分电路复杂、连接点多，进而产生故障点多，检测故障部位和更替变得复杂和工作量大。

2.在电路中需要布置弱电线来控制强电，实现单灯群组的智能控制，布线繁乱，费用高昂；

3.使用交流高压电路来为照明灯具提供电力，一旦发生电力事故，危险性高；

4.在使用交流电力载波对照明灯具进行远程控制的过程中，因为交流电流产生的电磁干扰和阻抗，容易造成信号传输不稳定的问题。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种直流载波智能照明控制系统。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种直流载波智能照明控制系统,包括：输入端，其用于为控制系统提供直流电力；集成控制箱，其包括网关模组、直流断路器，所述网关模组包括载波调制模块、通信模块；控制面板，其包括开关按键；灯具载波解调控制模块，其用于控制照明灯具；所述输入端与集成控制箱连接，所述集成控制箱与照明灯具连接，所述控制面板与网关模组连接。

进一步的，所述集成控制箱还包括变压模块，所述变压模块包括变压组件和整流电路，所述变压模块的一端连接外部电网，所述变压模块的另一端连接输入端。

进一步的，所述灯具载波解调控制模块包括直流降压稳压模块、载波解调控制电路、保护电路，所述直流降压稳压模块包括降压芯片和稳压芯片，所述灯具载波解调控制模块设置在照明灯具外。

进一步的，所述灯具载波解调控制模块包括直流降压稳压模块、载波解调控制电路、保护电路，所述直流降压稳压模块包括降压芯片和稳压芯片，所述灯具载波解调控制模块设置在照明灯具内。

进一步的，所述集成控制箱包括干路和多条并联支路，所述网关模组设置在干路前端上，所述灯具载波解调控制模块设置在各并联支路上，所述并联支路与照明灯具连接。

进一步的，所述集成控制箱包括干路和多条并联支路，所述网关模组设置在干路上，所述直流断路器输入端与干路连接，输出端与并联支路连接，直流断路器与灯具载波解调控制模块连接，所述灯具载波解调控制模块与照明灯具连接。

进一步的，所述各并联支路上还设有多个并联照明灯具。

进一步的，所述控制面板与网关模组通过有线通信协议连接，所述有线通信协议为电力载波连接、0-10V DALi KNX连接以及RS485连接通讯中的一种。

进一步的，所述控制面板与网关模组通过无线通信协议连接，所述无线通信协议为红外线传输、蓝牙连接、WIFI连接、ZigBee连接、RFID连接、GPRS 2.4G、GPRS 4G以及GPRS5G连接通讯中的一种。

进一步的，所述控制面板为固定控制台、触摸屏、智能终端的任意一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过把控制部分集成安装到集成控制箱内，易于安装和拆卸，进而在降低装拆时人员的工作难度，同时便于在出现故障时检测故障部位，并易于对故障部件进行更替。

2、本实用新型设置有网关模组，通过电流载波传递控制信号的方式，能保持有线的稳定性而不用布置弱电线，又可以实现对单灯群组的智能控制，从而节省敷设时线路的成本和操作人员的劳动成本。

3、本实用新型通过输入端输出直流电力至集成控制箱中，直接输出照明灯具使用电压，来解决传统控制电路将220V交流电经过二次变压成为直流低压电给LED照明灯具供电，变压部分电路复杂、连接点多，进而产生故障点多，检测故障部位和更替变得复杂和工作量大等问题。同时可以使照明灯具的日常使用更加方便、安全。

4、本实用新型设置有载波调制模块，通过电流载波传递控制信号的方式，实现对照明灯具的控制，既解决了220V交流电力载波干扰和阻抗的问题，增加信号传输的稳定性和可靠性。

5、本实用新型设置有直流断路器，可以迅速熄灭照明灯具断开时产生的电弧，避免电弧产生火花所导致的安全和消防安全问题。

6、本实用新型设有网关模组，可以在有线协议0-10V DALi KNX连接以及RS485之间与载波信号进行通信，也可以在无线红外线传输、蓝牙连接、WIFI连接、ZigBee连接、RFID连接、GPRS 2.4G、GPRS 4G以及GPRS 5G之间与载波信号进行通信来实现网络连接。此外，网关模组是一个集成协议网关模组，可以实现照明灯具的远程控制和本地控制。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图一；

图2是本实用新型的实施例2的结构示意图二；

图3是本实用新型的实施例3的结构示意图三。

图中：

10-输入端、20-集成控制箱、30-控制面板、40-灯具载波解调控制模块、50-照明灯具；

11-变压模块、21-网关模组、21.1-载波调制模块、21.2-通信模块、22-直流断路器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～图3所示，为本实用新型所述的直流载波智能照明控制系统的优选结构。

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的一种直流载波智能照明控制系统,其包括输入端10、集成控制箱20、控制面板30、灯具载波解调控制模块40、照明灯具50。

其中，输入端10与集成控制箱20连接，为控制系统提供直流电力；控制面板30与集成控制箱20连接，控制面板30用于集成控制箱20的开关以及控制模式，集成控制箱20的信号输出端与灯具载波解调控制模块40及照明灯具50可拆卸式连接。通过把控制部分集中安装在集中控制箱20内，易于安装和拆卸，进而降低人员进行装拆的工作难度，同时便于在出现故障时检测故障部位，并易于对故障部件进行更替。

其中，集成控制箱20包括网关模组21、直流断路器22。由于在照明灯具50断开时会产生电弧现象，而且在直流电路中电流越大，电弧功率越大，弧区的温度越高，越容易造成电器的电烧损；通过设置直流断路器22，可以迅速熄灭电弧，避免电弧产生火花所导致的安全和消防安全问题。

其中，所述网关模组21包括载波调制模块21.1、通信模块21.2,通过载波调制模块21.1把数据信号转化为负载信息的电波信号，然后利用电路传播电波信号，最后通过灯具载波解调控制模块40中的载波解调控制电路把负载信息的电波信号提取出数据信号，用于对电路进行直流电力载波远程控制。通过电流载波传递控制信号的方式，能保持有线的稳定性而不用布置弱电线，达到免布线有可以实现单灯群组等智能控制，从而节省敷设时线路的成本和操作人员的劳动成本。用户通过集成控制箱20可以对照明灯具50进行远程控制。

其中，所述灯具载波解调控制模块40包括直流降压稳压模块，所述直流降压稳压模块包括降压芯片和稳压芯片；所述直流降压稳压模块，稳压芯片能对电压进行稳压处理，使得照明灯具50的工作电压稳定，从而使照明灯具50的照明亮度稳定。降压芯片用于对电压根据灯具分别作进一步的调整，使输出电压符合照明灯具50的工作电压，降压芯片的电压能调节照明灯具50的亮度。

其中，控制面板30，其包括开关按键。

在一种实施方式中，所述灯具载波解调控制模块40设置在照明灯具50内部，实现灯具载波解调模块40和照明灯具50一体化，达到安装更简单和方便、工作量更小、美观性更强的效果。灯具载波解调控制模块40还包括色彩、色温调节电路和亮度调节电路，可以对照明灯具50进行色彩、色温以及亮度调节。

在一种实施方式中，灯具载波解调控制模块40包括传感器模块，传感器模块用于外接热红外人体感应、亮度感应以及人体存在感应等各种传感器，进而反馈到灯具载波解调控制模块40中，对照明灯具50进行定时开关等智能动态控制。

在一种实施方式中，所述灯具载波解调控制模块40设置在照明灯具50外。

本实施例优选地，所述直流断路器22设置在所述灯具载波解调控制模块40前端，所述灯具载波解调控制模块40设置在照明灯具50前端。把直流断路器22设置在灯具载波解调控制模块40及照明灯具50前端，可以有效地防止漏电及电路短路，避免发生火灾和灯具烧毁，保证系统安全和接线更简单。

本实施例优选地，所述集成控制箱20包括干路和多条并联支路，所述网关模组21设置在干路前端上，所述灯具载波解调控制模块40设置在各并联支路上，所述并联支路与照明灯具50连接。

在一种具体实施方式中，所述集成控制箱20包括干路和多条并联支路，所述网关模组21设置在干路上，所述直流断路器22输入端与干路连接，输出端与并联支路连接，直流断路器22与灯具载波解调控制模块40连接，所述灯具载波解调控制模块40与照明灯具50连接。

具体地，用户在使用控制系统的过程中，利用控制面板30对集成控制箱20干路上的载波调制模块输入数据信号，输出负载着数据的电波信号；电波信号随着电路输入到支路的载波解调控制模块内；载波解调控制模块提取出数据信号，并执行数据信息，对支路末端的照明灯具50进行控制。

在一种具体实施方式中，所述载波解调控制模块内设置有唯一地址码，当第一次通电时，所述载波解调控制模块中的地址码通过电波信号传输到网关模组21，所述网关模组21的载波调制模块21.1对电波信号进行处理，输出地址码信息保存至通信模块21.2内，然后通过载波调制模块21.1输出的电波信号附有唯一地址码信息，只能被相对应的载波解调控制模块接收，从而实现通过控制集成控制箱20控制不同照明灯具50的功能。具体地，对网关模组21内的载波调制模块21.1输入数据信号，选择需要控制的第一照明灯具，输出包含第一地址码信息的电波信号，所述第一地址码为第一照明灯具所连接的载波解调控制模块的内置地址码；电波信号随着电路被内置第一地址码的载波解调控制模块提取出数据信号，并执行数据信息，对第一照明灯具进行控制；其他不同地址码载波解调控制模块因对应的地址码不同，而不能接收电波信号。

本实施例优选地，所述各并联支路上还设有多个并联照明灯具50。

在本实施例中，控制面板30与网关模组21通过通信协议连接，所述通信协议为无线通信协议和有线通信协议中的一种。控制面板30能使用户对照明灯具50的控制更方便和安全。

在一种实施方式中，控制面板30与网关模组21通过通信协议连接，所述通信协议连接由网关模组21中的通信模块21.2实现，所述通信模块21.2具体为小型网关，与直流断路器22一起安装在集成控制箱20的轨道上，距离短，免除信号远距离传输的衰减，便于检修维护。

在本实施例中，所述控制面板30与网关模组21通过有线通信协议连接，所述有线通信协议为电力载波连接、0-10V DALi KNX连接以及RS485连接通讯中的一种。

在本实施例中，所述控制面板30与网关模组21通过无线通信协议连接，所述无线通信协议为红外线传输、蓝牙连接、WIFI连接、ZigBee连接、RFID连接、GPRS 2.4G、GPRS 4G以及GPRS 5G连接通讯中的一种。

在本实施例中，所述集成控制箱20的输出电压为6V、12V、24V、36V和48V中的一种。

本实施例优选地，所述控制面板30为固定控制台、触摸屏、智能终端的任意一种或多种。

在一种实施方式中，所述控制面板30为智能手机，可以通过无线网络与网关模组21连接，通过点击手机屏幕对照明灯具50进行智能控制。在一种实施方式中，灯具载波解调控制模块40还包括反馈电路，通过反馈电路传送数据信息至网关模组21进行储存，用户可以在智能手机上查看照明灯具50的实际工作情况。

本实用新型所述的一种直流载波智能照明控制系统工作原理是：

一方面，本实用新型通过把控制部分集成安装到集成控制箱20内，易于安装和拆卸，进而在降低装拆时人员的工作难度，同时便于在出现故障时检测故障部位，并易于对故障部件进行更替。

另一方面，本实用新型设置有网关模组21，通过电流载波传递控制信号的方式，能保持有线的稳定性而不用布置弱电线，又可以实现对单灯群组的智能控制，从而节省敷设时线路的成本和操作人员的劳动成本。

另一方面，本实用新型通过输入端10输出直流电力至集成控制箱20中，直接输出照明灯具50使用电压，来解决传统控制电路将220V交流电经过二次变压成为直流低压电给LED照明灯具供电，变压部分电路复杂、连接点多，进而产生故障点多，检测故障部位和更替变得复杂和工作量大等问题。同时可以使照明灯具的日常使用更加方便、安全。

另一方面，本实用新型设置有载波调制模块21.1，通过电流载波传递控制信号的方式，实现对照明灯具50的控制，既解决了220V交流电力载波干扰和阻抗的问题，增加信号传输的稳定性和可靠性。

另一方面，本实用新型设置有直流断路器22，可以迅速熄灭照明灯具50断开时产生的电弧，避免电弧产生火花所导致的安全和消防安全问题。

另一方面，本实用新型设有网关模组21，可以在有线协议0-10V DALi KNX连接以及RS485之间与载波信号进行通信，也可以在无线红外线传输、蓝牙连接、WIFI连接、ZigBee连接、RFID连接、GPRS 2.4G、GPRS 4G以及GPRS 5G之间与载波信号进行通信来实现网络连接。

本实施方式所述一种直流载波智能照明控制系统的其它结构参见现有技术。

实施例2

本实施例2与实施例1的结构以及实施方式基本相同，本实施例为对输入端10的另一种优选实施方式：所述集成控制箱20还包括变压模块11，所述变压模块11包括变压组件和整流电路，所述变压模块11的一端连接外部电网，所述变压模块11的另一端连接输入端10。

如图2所示，由于现实生活中，大多数用户是通过连接220V交流电网来提供电力的，本实施例2提供另一种控制系统的实现方式，所述输入端10输出的直流电压，通过变压模块11连接220V外部电网变压整流后得到。

作为本实施例的优选实施方式，变压模块11输出的电压为48V直流电压。48V直流电压为国家规定的安全电压，同时能满足大功率稍远距离传输，减少电流载流量，降低电线的使用线径，降低成本，经过灯具载波解调控制模块40降压和稳压后，输出电压为更低直流36V,这样的电压既符合大部分灯具的直接使用电压，同时也最大限度减低电线的载流量，降低电线的使用线径和电压压降。同时对人体的危害较小，这样配电电路能降低用户使用风险的同时适用于更多灯具。

作为另一种实施方式，作为本实施例的优选实施方式，变压模块11输出的电压为36V直流电压。36V直流电压为国家规定的安全电压，同时能满足大功率稍远距离传输，减少电流载流量，降低电线的使用线径，降低成本，经过灯具载波控制模块40降压和稳压后，输出电压为更低直流24V,这样的电压既符合大部分灯具的直接使用电压，同时也最大限度减低电线的载流量，降低电线的使用线径和电压压降。同时对人体的危害较小，这样配电电路能降低用户使用风险的同时适用于更多灯具。

作为另一种实施方式，变压模块11输出的电压为24V的直流电压。

作为另一种实施方式，变压模块11输出的电压为12V的直流电压。

作为另一种实施方式，变压模块11的输出电压为6V的直流电压。

具体地，变压组件11为隔离式变压器，通过采用隔离式变压器，能降低当发生漏电和触电的情况时用户的安全风险，进一步保障用户的安全。所述输入模组10包括直流电源，用于为控制系统提供直流电力。

实施例3

如图3所示，本实施例3与实施例1的结构以及实施方式基本相同，本实施例为对灯具载波解调控制模块40的另一种优选实施方式：所述灯具载波解调控制模块40设置在照明灯具50内。通过灯具载波解调控制模块40设置在照明灯具50内，通过对照明灯具50和灯具载波解调控制模块40进行配套安装，可以快速对灯具进行更换，以达到良好的灯光效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的位置和方位关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，包括：

输入端(10)，其用于为控制系统提供直流电力；

集成控制箱(20)，其包括网关模组(21)、直流断路器(22)，所述网关模组(21)包括载波调制模块(21.1)、通信模块(21.2)；

控制面板(30)，其包括开关按键；

灯具载波解调控制模块(40)，其用于控制照明灯具(50)；

所述输入端(10)的输入端与集成控制箱(20)连接，所述集成控制箱(20)与灯具载波解调控制模块(40)，灯具载波解调控制模块(40)与照明灯具(50)连接，所述控制面板(30)与网关模组(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述集成控制箱(20)还包括变压模块(11)，所述变压模块(11)包括变压组件和整流电路，所述变压模块(11)的一端连接外部电网，所述变压模块(11)的另一端连接输入端(10)。

3.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述灯具载波解调控制模块(40)包括直流降压稳压模块、载波解调控制电路、保护电路，所述直流降压稳压模块包括降压芯片和稳压芯片，所述灯具载波解调控制模块(40)设置在照明灯具(50)外。

4.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述灯具载波解调控制模块(40)包括直流降压稳压模块、载波解调控制电路、保护电路，所述直流降压稳压模块包括降压芯片和稳压芯片，所述灯具载波解调控制模块(40)设置在照明灯具(50)内。

5.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述集成控制箱(20)包括干路和多条并联支路，所述网关模组(21)设置在干路前端上，所述灯具载波解调控制模块(40)设置在各并联支路上，所述并联支路与照明灯具(50)连接。

6.根据权利要求5所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述集成控制箱(20)包括干路和多条并联支路，所述网关模组(21)设置在干路上，所述直流断路器(22)输入端与干路连接，输出端与并联支路连接，直流断路器(22)与灯具载波解调控制模块(40)连接，所述灯具载波解调控制模块与照明灯具(50)连接。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述各并联支路上还设有多个并联照明灯具(50)。

8.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述控制面板(30)与网关模组(21)通过有线通信协议连接，所述有线通信协议为电力载波连接、DALi KNX连接以及RS485连接通讯中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述控制面板(30)与网关模组(21)通过无线通信协议连接，所述无线通信协议为红外线传输、蓝牙连接、WIFI连接、ZigBee连接、RFID连接、GPRS 2.4G、GPRS 4G以及GPRS 5G连接通讯中的一种。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的一种直流载波智能照明控制系统,其特征在于，

所述控制面板(30)为固定控制台、触摸屏、智能终端的任意一种或多种。

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