RU2547834C1 - Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system - Google Patents

Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system Download PDF

Info

Publication number
RU2547834C1
RU2547834C1 RU2013144521/07A RU2013144521A RU2547834C1 RU 2547834 C1 RU2547834 C1 RU 2547834C1 RU 2013144521/07 A RU2013144521/07 A RU 2013144521/07A RU 2013144521 A RU2013144521 A RU 2013144521A RU 2547834 C1 RU2547834 C1 RU 2547834C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
led
led lamp
luminaries
light fluxes
Prior art date
Application number
RU2013144521/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013144521A (en
Inventor
Виктор Петрович Александров
Андрей Александрович Скоробогатов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority to RU2013144521/07A priority Critical patent/RU2547834C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013144521A publication Critical patent/RU2013144521A/en
Publication of RU2547834C1 publication Critical patent/RU2547834C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention is related to electric engineering and may be used in architectural lighting and illumination control circuits. In the method for control of light fluxes of LED luminaries in a building and structures illumination system, which consists in the provision of a required astronomical time for the commencement and completion of LED luminaries operation by the master controller through a process controller in compliance with preset charts, record and/or correction of operating scenarios is made from the control room through the master controller for m LED luminaries in n process controllers, at that m?n, and the performance of the operating scenarios is controlled for each LED luminary, whereat in the operating scenario for each LED luminary discreteness for time-variable control and the light flux fraction is preset for each discretisation interval, at that the change in the light flux for each LED luminary is carried out due to the pulse-width modulation and stabilisation of the current consumed by the LED luminary and/or supply voltage of the LED luminary, and n process controllers are synchronised by means of the master controller by periodic or nonperiodic setting of the process controllers to the initial state.EFFECT: expanded functionality at the simultaneous simplification of the method realisation and improved reliability of control for the light fluxes of LED luminaries.1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах управления освещением и архитектурной подсветкой.The invention relates to electrical engineering and can be used in lighting control schemes and architectural lighting.

Известен способ декоративной подсветки (Патент РФ №2247897, F21S 10/00, 2000 г.), заключающийся в формировании света от трех разноцветных источников, расположенных внутри светящего объекта и питаемых от разных генераторов с изменяющимися во времени по треугольному закону и сдвинутыми по фазе напряжениями, при этом объект подсвечивается светильниками, встроенными в элементы светящего объекта, преломляющие свет, каждый светильник состоит из трех различающихся по цвету источников света и каждый источник света получает питание от своего генератора с изменяющимся во времени напряжением, причем светящий объект дополнительно подсвечивается внешними фонарями из трех различающихся по цвету источников света, выполненных на основе светодиодов, и каждый источник света также получает питание от генератора с изменяющимся во времени напряжением. К каждому генератору подключены источники света с различным спектром излучения.A known method of decorative illumination (RF Patent No. 2247897, F21S 10/00, 2000), which consists in the formation of light from three colorful sources located inside a luminous object and powered by different generators with time-varying triangular law and phase-shifted voltages In this case, the object is highlighted by lamps built into the elements of the luminous object that refract the light, each lamp consists of three light sources that differ in color and each light source receives power from its generator time varying voltage, and luminous further object illuminated by external lamps of three different color light sources based on LEDs executed, and each light source also receives power from a generator with a time-varying voltage. Light sources with different emission spectra are connected to each generator.

Недостатком данного способа является сложность реализации, обусловленная необходимостью применения специализированных генераторов, а также невозможность оперативного изменения сценариев подсветки.The disadvantage of this method is the difficulty of implementation, due to the need to use specialized generators, as well as the inability to quickly change the backlight scenarios.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ и система для управления электрическим оборудованием, в частности системой освещения» (Патент РФ №2474030, H02J 13/00, H05B 37/02, 2011 г.), принятый за прототип, заключающийся в обеспечении центральным контроллером через управляющий контроллер требуемого астрономического времени начала и завершения работы светодиодных светильников в соответствии с заданными табличными графиками.Closest to the claimed method is the "Method and system for controlling electrical equipment, in particular the lighting system" (RF Patent No. 2474030, H02J 13/00, H05B 37/02, 2011), adopted as a prototype, which consists in providing a central controller through the control controller of the required astronomical time of the beginning and completion of the LED lamps in accordance with the specified table charts.

Недостаток указанного способа объясняется его ограниченными функциональными возможностями, а также сложностью реализации.The disadvantage of this method is due to its limited functionality, as well as the complexity of the implementation.

Технический результат предлагаемого способа заключается в расширении функциональных возможностей при одновременном упрощении реализации способа, а также повышение надежности управления световыми потоками светодиодных светильников.The technical result of the proposed method is to expand the functionality while simplifying the implementation of the method, as well as improving the reliability of controlling the light fluxes of LED lamps.

Технический результат достигается тем, что в способе управления световыми потоками светодиодных светильников в системе архитектурной подсветки зданий и сооружений, заключающемся в обеспечении центральным контроллером через управляющий контроллер требуемого астрономического времени начала и завершения работы светодиодных светильников в соответствии с заданными табличными графиками, из диспетчерского пункта производят через центральный контроллер запись и/или коррекцию сценариев работы m светодиодных светильников в n управляющих контроллеров, причем m≥n, а также контролируют выполнение сценариев работы каждым светодиодным светильником, при этом в сценарии работы каждого светодиодного светильника задают дискретность регулирования во времени и долевое значение светового потока от его максимальной величины на каждом шаге дискретизации, причем изменение светового потока каждого светодиодного светильника осуществляют за счет широтно-импульсного регулирования и стабилизации тока, потребляемого светодиодным светильником, или/и напряжения питания светодиодного светильника, а синхронизируют n управляющих контроллеров с помощью центрального контроллера посредством периодической или апериодической установки управляющих контроллеров в исходное состояние.The technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the light fluxes of LED lamps in the architectural illumination system of buildings and structures, which consists in providing the central controller through the control controller with the required astronomical time for the start and completion of the LED lamps in accordance with the specified tabular schedules, from the control room produce central controller recording and / or correction of operation scenarios of m LED lamps in n control rooms controllers, moreover, m≥n, and also control the execution of the operation scenarios for each LED lamp, while in the operation scenario of each LED lamp, the discreteness of control in time and the fractional value of the light flux from its maximum value at each sampling step are set, and the luminous flux of each LED is changed the luminaire is carried out due to pulse-width regulation and stabilization of the current consumed by the LED lamp, and / or the supply voltage of the LED Light fittings, and n synchronized control controllers via the central controller by means of a periodic or aperiodic setting controllers control the initial state.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления световыми потоками светодиодных светильников в системе архитектурной подсветки зданий и сооружений.Figure 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method for controlling the light fluxes of LED lamps in the architectural lighting system of buildings and structures.

Устройство содержит диспетчерский пункт 1, связанный по двунаправленным каналам связи общего доступа с уникальными идентификационными адресами через центральный контроллер 2 с n управляющими контроллерами 31÷3n.The device comprises a control room 1, connected via bidirectional communication channels of general access with unique identification addresses through a central controller 2 with n control controllers 3 1 ÷ 3 n .

Соответствующие выходы каждого управляющего контроллера 31÷3n подключены к входам соответствующих светодиодных модулей 41÷4m, входящих в управляемую данным управляющим контроллером группу. Всего групп n. Количество светодиодных модулей 41÷4m в группе каждого управляющего контроллера 31÷3n не может превышать число управляющих входов данного управляющего контроллера.The corresponding outputs of each control controller 3 1 ÷ 3 n are connected to the inputs of the corresponding LED modules 4 1 ÷ 4 m , which are part of the group controlled by this control controller. Total groups n. The number of LED modules 4 1 ÷ 4 m in the group of each control controller 3 1 ÷ 3 n cannot exceed the number of control inputs of this control controller.

Все светодиодные модули 41÷4m структурно идентичны и включают в себя регулирующий блок 5k (k=1÷m), первый вход которого является входом данного светодиодного модуля 4k, соединенный выходом через измеритель тока 6k с входом светодиодного светильника 7k. Ко второму входу регулирующего блока 5k подключен выход измерителя напряжения 8k, связанного входом с выходом регулирующего блока 5k, к третьему входу которого подсоединен второй выход измерителя тока 6k.All LED modules 4 1 ÷ 4 m are structurally identical and include a 5 k control unit (k = 1 ÷ m), the first input of which is the input of this 4 k LED module, connected by an output through a 6 k current meter to the input of a 7 k LED lamp . The second input of the regulating unit 5 is connected output 8 k k voltage meter associated input to an output regulating unit 5 k, to the third input of which is connected a second output current meter 6 k.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В исходном состоянии предварительно по команде из диспетчерского пункта 1 центральный контроллер 2 производит запись или коррекцию заданных сценариев работы светодиодных светильников 71÷7m в управляющие контроллеры 31÷3n и формирует управляющим контроллерам 31÷3n команду на запуск сценариев в работу. Сценарии работы светодиодных светильников 71÷7m могут быть различными в общем случае.In the initial state, preliminarily by the command from the control room 1, the central controller 2 records or corrects the set scenarios of the LED lamps 7 1 ÷ 7 m in the control controllers 3 1 ÷ 3 n and generates to the controllers 3 1 ÷ 3 n a command to run the scripts . The operation scenarios of LED lamps 7 1 ÷ 7 m can be different in the general case.

Центральный контроллер 2 через управляющие контроллеры 31÷3n обеспечивает требуемое астрономическое время начала и завершения работы светодиодных светильников 71÷7m, например, в соответствии с заданными табличными графиками восхода и захода солнца на данной географической широте или путем применения фотореле.The central controller 2 through the controllers 3 1 ÷ 3 n provides the required astronomical time for the start and end of the LED lamps 7 1 ÷ 7 m , for example, in accordance with the specified table charts of sunrise and sunset at a given geographical latitude or by using a photo relay.

В каждом светодиодном модуле 41÷4m регулирующий блок 5k производит широтно-импульсное регулирование и стабилизацию тока, потребляемого светодиодным светильником 7k, или/и напряжения питания светодиодного светильника 7k в соответствии с заданным сценарием изменения во времени светового потока данного светодиодного светильника, функционально связанного с величиной потребляемого тока или напряжения питания. При этом осуществляется необходимая согласованная динамическая подсветка здания или сооружения, где установлены светодиодные светильники.In each LED module 4 1 ÷ 4 m, the control unit 5 k performs pulse-width control and stabilization of the current consumed by the 7 k LED lamp and / or the supply voltage of the 7 k LED lamp in accordance with a given scenario of the time variation of the light flux of this LED lamp functionally related to the amount of current consumption or supply voltage. In this case, the necessary coordinated dynamic illumination of the building or structure where the LED lamps are installed is carried out.

Управляющие контроллеры 31÷3n контролируют выполнение сценариев работы каждым светодиодным светильником, входящим в управляемую данным управляющим контроллером группу, и передают полученную информацию в центральный контроллер 2, что позволяет своевременно выявлять и устранять сбои в работе светодиодных светильников и неисправности в светодиодных модулях 41÷4m.The controllers 3 1 ÷ 3 n control the execution of work scenarios for each LED lamp included in the group controlled by this control controller and transmit the received information to the central controller 2, which allows timely detection and elimination of malfunctions of LED lamps and malfunctions in LED modules 4 1 ÷ 4 m .

В сценарии работы каждого светодиодного светильника задают дискретность регулирования во времени и долевое значение светового потока от его максимальной величины на каждом шаге дискретизации для получения требуемой плавности изменения световых потоков в системе архитектурной подсветки.In the operation scenario of each LED luminaire, the discreteness of control in time and the fractional value of the luminous flux from its maximum value at each sampling step are set to obtain the required smoothness of the change in light fluxes in the architectural lighting system.

Сценарии изменения во времени светового потока светодиодных светильников могут изменяться и корректироваться оперативно вручную или в автоматическом режиме, что дает возможность в темное время суток всесторонне обыгрывать, т.е. подчеркивать световым потоком архитектурные решения подсвечиваемых зданий или сооружений, оснащенных системой динамической архитектурной подсветки.Scenarios of the time variation of the luminous flux of LED lamps can be changed and adjusted promptly manually or in automatic mode, which makes it possible to comprehensively beat in the dark, i.e. emphasize the light flux architectural solutions of illuminated buildings or structures equipped with a system of dynamic architectural lighting.

Для исключения значительной десинхронизации работы управляющих контроллеров 31÷3n вследствие различия в их быстродействии наиболее просто, например, производить периодическую или апериодическую (в естественные паузы в сценариях работы светодиодных светильников) установку управляющих контроллеров 31÷3n в исходное состояние, т.е. циклически сбрасывать накапливающиеся системные ошибки.To exclude significant desynchronization of the operation of the controllers 3 1 ÷ 3 n due to the difference in their speed, it is most simple, for example, to perform periodic or aperiodic (in natural pauses in the scenarios of operation of LED lamps) installation of the controllers 3 1 ÷ 3 n in the initial state, t. e. cyclically reset accumulated system errors.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет расширить функциональные возможности при одновременном упрощении реализации способа, а также повысить надежность управления световыми потоками светодиодных светильников.Thus, the implementation of the proposed method allows to expand the functionality while simplifying the implementation of the method, as well as improving the reliability of controlling the light fluxes of LED lamps.

Claims (1)

Способ управления световыми потоками светодиодных светильников в системе архитектурной подсветки зданий и сооружений, заключающийся в обеспечении центральным контроллером через управляющий контроллер требуемого астрономического времени начала и завершения работы светодиодных светильников в соответствии с заданными табличными графиками, отличающийся тем, что из диспетчерского пункта производят через центральный контроллер запись и/или коррекцию сценариев работы m светодиодных светильников в n управляющих контроллеров, причем m≥n, а также контролируют выполнение сценариев работы каждым светодиодным светильником, при этом в сценарии работы каждого светодиодного светильника задают дискретность регулирования во времени и долевое значение светового потока от его максимальной величины на каждом шаге дискретизации, причем изменение светового потока каждого светодиодного светильника осуществляют за счет широтно-импульсного регулирования и стабилизации тока, потребляемого светодиодным светильником, или/и напряжения питания светодиодного светильника, а синхронизируют n управляющих контроллеров с помощью центрального контроллера посредством периодической или апериодической установки управляющих контроллеров в исходное состояние. A method for controlling the light fluxes of LED lamps in the architectural illumination system of buildings and structures, which consists in providing the central controller through the control controller with the required astronomical time for the start and end of the LED lamps in accordance with the specified tabular schedules, characterized in that a recording is made from the control room through the central controller and / or correction of the operation scenarios of m LED lamps in n control controllers, with m≥n, and also control the execution of the scenarios of operation of each LED lamp, while in the scenario of operation of each LED lamp, the discreteness of control in time and the fractional value of the light flux from its maximum value at each sampling step are set, and the luminous flux of each LED lamp is changed due to pulse-width regulation and stabilization of the current consumed by the LED lamp, and / or the supply voltage of the LED lamp, and synchronization n ruyut control controllers via the central controller by means of a periodic or aperiodic setting controllers control the initial state.
RU2013144521/07A 2013-10-03 2013-10-03 Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system RU2547834C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144521/07A RU2547834C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144521/07A RU2547834C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013144521A RU2013144521A (en) 2015-04-10
RU2547834C1 true RU2547834C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53282471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013144521/07A RU2547834C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547834C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055273A2 (en) * 2001-12-19 2003-07-03 Color Kinetics Incorporated Controlled lighting methods and apparatus
RU2247897C2 (en) * 2000-08-14 2005-03-10 Марков Валерий Николаевич Method of decorative illumination
WO2010041183A2 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Methods and apparatus for controlling multiple light sources via a single regulator circuit to provide variable color and/or color temperature light
RU98316U1 (en) * 2010-05-28 2010-10-20 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко Российской Академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Краснодарский НИИСХ Россельхозакадемии) HARROW DISC
RU109950U1 (en) * 2011-05-12 2011-10-27 Виктор Анатольевич Вербовский BUILDING ELECTRICAL EQUIPMENT CONTROL SYSTEM
RU2474030C2 (en) * 2011-03-28 2013-01-27 Открытое акционерное общество ОАО "Орбита" Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247897C2 (en) * 2000-08-14 2005-03-10 Марков Валерий Николаевич Method of decorative illumination
WO2003055273A2 (en) * 2001-12-19 2003-07-03 Color Kinetics Incorporated Controlled lighting methods and apparatus
WO2010041183A2 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Methods and apparatus for controlling multiple light sources via a single regulator circuit to provide variable color and/or color temperature light
RU98316U1 (en) * 2010-05-28 2010-10-20 Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко Российской Академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Краснодарский НИИСХ Россельхозакадемии) HARROW DISC
RU2474030C2 (en) * 2011-03-28 2013-01-27 Открытое акционерное общество ОАО "Орбита" Method and system to control electrical equipment, in particular, lighting system
RU109950U1 (en) * 2011-05-12 2011-10-27 Виктор Анатольевич Вербовский BUILDING ELECTRICAL EQUIPMENT CONTROL SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013144521A (en) 2015-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9155171B1 (en) Power over ethernet lighting system
RU2673249C2 (en) Method of controlling lighting arrangement, lighting controller and lighting system
KR102013809B1 (en) Natural light led lighting device and control method thereof
EP2805574B1 (en) Lighting driver having multiple dimming interfaces
Avotins et al. Towards smart street LED lighting systems and preliminary energy saving results
JP2013525989A (en) Dimming regulator with programmable hysteresis downconverter to increase dimming resolution in solid state lighting
CN104470055A (en) Lighting apparatus and illumination system using same
CN202085373U (en) Light emitting diode (LED) lamp with synchronously adjustable color temperature and brightness
US20240163989A1 (en) Human-Centric Lighting Control
CN204539537U (en) A kind of gesture controls illuminator
US20200170089A1 (en) Power supply system for a lighting system
RU2547834C1 (en) Method for control of light fluxes of led luminaries in building and structures architectural illumination system
CN202799298U (en) Color temperature and luminance adjustable lamp
KR102216934B1 (en) Led lighting control apparatus using frequency of commercial ac power source
CN202992741U (en) Light-emitting diode (LED) lamp capable of adjusting light and color synchronously
KR20150032303A (en) Multiplexed ultra-low-power led luminaire
Malik et al. A CCT Tunable Daylight-Integrated LED Lighting System for the Improvement of Health and Well-Being of Human Beings
Shalamanov et al. Color space distribution of luminaire for dynamic „tunable white" lighting at different color temperatures
US20160336797A1 (en) Systems and methods for managing power sources for a plurality of luminaires
JP2021096957A (en) Lighting system and luminaire
CN204761770U (en) Light modulator of LED lamp
RU153592U1 (en) GENERAL LED LUMINAIRES
CN104048187A (en) Illuminating device with gradually changed color temperatures
TW201720230A (en) Flat surface light source illuminating apparatus capable of automatically regulating the illuminating color and simulating the illuminating mode of natural light
Petrov et al. A specialised system for dynamic control and adjustment of the colour temperature and illumination of a lighting system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161004