專利名稱：網絡化的樓宇智能照明控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于LED照明控制技術領域，具體涉及了一種網絡化的樓宇智能照明 系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的照明控制裝置一般以照明配電箱通過手動開關來控制照明燈具的通斷，或 者通過在回路中串入接觸器，實現(xiàn)遠距離控制。這些傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)很大程度上通過 大量人的參與來實現(xiàn)控制功能，而控制實現(xiàn)的方式一般只有開和關兩種狀態(tài)。隨著人們生 活水平的提高和國家節(jié)能減排的號召，照明控制正越來越往可調化，智能化發(fā)展，人們希望 在工作和休息時得到不同的照明，并且通過不同的照明組合，也可以將會議廳等房間的功 能極大化。另一方面，照明作為樓宇電器的一部分，和空調，供電等一起歸屬于樓宇管理系 統(tǒng)，因此，人們也希望照明控制系統(tǒng)能以一個簡單的方式連接在一起，通過一個接口可以方 便的接駁到樓宇管理系統(tǒng)中。另一方面，照明控制系統(tǒng)的安裝現(xiàn)在大都需要重新開辟通信線路，通過復雜的線 路來連接樓宇管理系統(tǒng)和每個房間的控制子系統(tǒng)，同時在單個房間內部，也需要重新布線 來將控制器和每個燈具連接在一起。因此改裝和重新安裝現(xiàn)有的照明控制系統(tǒng)并不方便。發(fā)明內容本實用新型的目的在于提出一種網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)。本實用新型提出的網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)，由總控制計算器1、TCP/IP網絡 控制器3、燈具無線接收控制器5和控制電器接口組成，所述控制電器接口包括1-10V調光 接口 6和PWM調光接口 7 ；其中總控制計算器1和多個TCP/IP網絡控制器3分別通過TCP/ IP網絡2相連，TCP/IP網絡控制器3通過位于其上的無線發(fā)射芯片13與局域無線網絡4 連接，位于局域無線網絡4內的燈具無線接收控制器5接受指令，燈具無線接收控制器5通 過1-10V調光接口 6或者PWM調光接口 7與調光鎮(zhèn)流器連接。本實用新型中，所述TCP/IP控制器3由TCP/IP網絡接頭8、主控芯片9、鍵盤10、 液晶顯示屏11、UART接口 12和無線發(fā)射芯片13組成，其中主控芯片9通過位于其上的網 絡接頭8與TCP/IP網絡2相連，進行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議解析；鍵盤10和液晶顯示屏11分別 連接主控芯片9，用于接收房間內部人員的手動調光，并顯示當前的點燈狀態(tài)，主控芯片9 通過UART接口 12與無線發(fā)射芯片13連接，將指令通過無線形式發(fā)送出來。本實用新型中，燈具無線接收控制器5由天線14、無線接收芯片15、電參數(shù)測量模 塊19、DA芯片16、運算放大器17、1-10V輸出接口 18和PWM輸出接口 20組成，無線接收芯 片15通過天線14接收信號，天線14接收無線發(fā)射芯片13發(fā)出的信號，無線接收芯片15 分別連接DA芯片16、電參數(shù)測量模塊19和PWM輸出接口 20，DA芯片16連接運算放大器 17，運算放大器17連接1-10V接口 18，1-10V輸出接口 18連接1-10V調光接口 6，PWM輸出 接口 20與PWM調光接口 7連接，調節(jié)光源亮度，電參數(shù)測量模塊19用于測量燈具電壓和電流參數(shù)，向上做出反饋；其中無線接收芯片15內部固定了一個唯一地址，因此支持單個燈 具的獨立調光，并支持網絡控制器同時控制多達255個燈具。由于是無線控制，所以燈具無 線接收控制器可以方便的安裝在調光鎮(zhèn)流器旁邊，易于改造。本實用新型的有益效果在于使用這類控制裝置替換現(xiàn)有的開關照明控制系統(tǒng)， 可以方便使用廣泛遍布的TCP/IP網絡將照明控制連接到樓宇管理系統(tǒng)，單個房間內采用 無線調光，調光節(jié)點通過其控制電器接口也可以方便和各類調光鎮(zhèn)流器連接，無需重新布 線，易于擴展，極大節(jié)約施工成本。
圖1是樓宇網絡化智能照明控制系統(tǒng)的組成圖。圖2是TCP/IP網絡控制器的內部框圖。圖3是燈具無線接收控制器的內部框圖。圖中標號1是總控制計算器，2是TCP/IP網絡，3是TCP/IP網絡控制器，4是局 域無線網絡，5是燈具無線接收控制器，6是1-10V調光接口，7是PWM調光接口，8是網絡接 頭，9是主控芯片，10是鍵盤，11是液晶顯示屏，12是UART接口，13是無線發(fā)射芯片，14是 天線，15是無線接收芯片，16是DA芯片，17是運算放大器，18是1-10V輸出接口，19是電參 數(shù)測量模塊，20是PWM輸出接口。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本實用新型，在以下給出的詳細說明和較佳 實施例中，可以對本實用新型更全面了解，這些說明和附圖并不僅限于特定實施例，而只是 起到解釋和理解的作用。實施例1 總控制計算器1連接在因特網上，同時所有的TCP/IP網絡控制器3分別 接在房間的網絡上，每個TCP/IP網絡控制器3分配了一個私有地址，和總控制計算器1位 于同一個子網內。總控制計算器1通過子網進行命令傳遞，所有的TCP/IP網絡控制器3將 狀態(tài)反饋給總控制計算器1，通過接口模塊和樓宇管理系統(tǒng)相連。每個TCP/IP網絡控制器 3位于樓宇的每個房間內，由網線端口接收指令。TCP/IP網絡控制器3內含一塊ARM7芯片 進行TCP/IP協(xié)議的解析和數(shù)據(jù)包的分析，同時TCP/IP網絡控制器3外接有鍵盤10和一塊 小液晶顯示屏11，以支持房間內人員的調光控制指令。網絡控制可以將所屬的燈具進行編 組，并支持場景設置，這些數(shù)據(jù)可以被存儲起來作為默認設置。每當照明狀態(tài)需要改變時， TCP/IP網絡控制器3通過UART接口 12和下屬的無線發(fā)射芯片13進行通訊，將指令通過無 線的方式發(fā)送。在這個實施例中，無線發(fā)射芯片13使用德州儀器的Zigbee芯片CCM30，可 以方便進行無線組網和控制。在每個調光鎮(zhèn)流器旁邊放有一個燈具無線接收控制器5，該 燈具無線接收控制器5同樣利用無線發(fā)射芯片13接收信號，并通過該無線發(fā)射芯片13進 行狀態(tài)反饋。燈具無線接收控制器5使用CCM30同時起無線接收芯片15和調光控制器的 功能，每個模塊帶有一個8位的撥碼開關，用于燈具無線接收控制器5的獨立地址編碼，一 個網絡控制器最大支持255個接收器。燈具無線接收控制器5內部包含一個電參數(shù)測量模 塊19，用以監(jiān)控燈具的電流電壓參數(shù)，在發(fā)生異常的時候會向上級控制器報告錯誤。燈具 無線接收控制器5設有兩種調光電器接口，分別是1-10V輸出接口 18和PWM輸出接口 20，41-10V輸出接口 18通過內部的DA芯片16和運放放大器17生成，PWM輸出接口 20則是通 過DA芯片16引腳直接輸出。1-10V輸出接口 18連接1-10V調光接口 6，PWM輸出接口 20 與PWM調光接口 7連接。1-10V調光接口 6與PWM調光接口 7分別適合熒光燈的調光和新 型LED燈具的調光。整個系統(tǒng)工作過程如下一般情況下，主控計算器1只是監(jiān)控樓宇內照明系統(tǒng)的 總體參數(shù)，當收到反饋提示系統(tǒng)中某房間的燈有損壞情況時，會生成報告和警示，并為維修 提供幫助，只有特殊情況，像是火災等情況，才會對內部的照明做出干預。一般房間的控制 是由TCP/IP網絡控制器3的鍵盤10進行控制，房間的狀態(tài)也可以方便的通過TCP/IP網絡 控制器3上的液晶顯示屏11得到提示。TCP/IP網絡控制器3將信號通過無線發(fā)射芯片13 進行發(fā)送，并由調光鎮(zhèn)流器旁的無線接收芯片15處理，做出相應的調光動作和反饋動作。 對于調光，對于1-10V輸出接口 18，則調節(jié)其輸出電壓大小來調光，對于PWM輸出接口 20， 則通過調節(jié)器占空比進行調光。由于控制上有效的利用了普遍使用的TCP/IP網絡作為載體，將樓宇所有的照明 控制接駁到樓宇管理系統(tǒng)中，基本上避免了重新布線的問題，而又不會有無線方式控制的 傳墻引起的信號衰減問題。而房間內的燈具控制器則采用無線方式，易于安裝和升級，同時 根據(jù)要求，可以方便增加無線功能模塊，例如恒照度模塊，人員動靜探測模塊和無線遙控器 模塊等。
權利要求1.一種網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)，由總控制計算器⑴、TCP/IP網絡控制器(3)、燈 具無線接收控制器(5)和控制電器接口組成，其特征在于所述控制電器接口包括1-10V接 口(6)和PWM接口(7)；其中總控制計算器(1)和多個TCP/IP網絡控制器(3)通過TCP/ IP網絡⑵相連，TCP/IP網絡控制器⑶通過其無線發(fā)射芯片與局域無線網絡⑷連接， 位于局域無線網絡內的燈具無線接收控制器(5)接受指令，燈具無線接收控制器(5) 通過1-10V接口(6)或者PWM接口(7)與調光鎮(zhèn)流器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)，其特征在于所述TCP/IP控制 器(3)由TCP/IP網絡接頭(8)、主控芯片(9)、鍵盤(10)、液晶顯示屏(11)、UART接口 (12) 和無線發(fā)射芯片(13)組成，主控芯片(9)通過位于其上的網絡接頭(8)與TCP/IP網絡(2) 相連，進行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議解析；鍵盤(10)和液晶顯示屏(11)分別連接主控芯片(9)，用 于接收房間內部人員的手動調光，顯示當前的點燈狀態(tài)，主控芯片(9)通過UART接口(12) 與無線發(fā)射芯片(13)連接，將指令通過無線形式發(fā)送出來。
3.根據(jù)權利要求1所述的網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)，其特征在于所述燈具無線接收 控制器(5)由天線(14)、無線接收芯片(15)、電參數(shù)測量模塊(19)、DA芯片(16)、運算放 大器(17)、1-10V輸出接口(18)和PWM輸出接口 Q0)組成，無線接收芯片(15)通過天線 (14)接收信號，天線(14)接收無線發(fā)射芯片(13)發(fā)出的信號，無線接收芯片(15)分別連 接DA芯片(16)、電參數(shù)測量模塊(19)和PWM輸出接口 Q0)，DA芯片(16)連接運算放大 器(17)，運算放大器(17)連接1-10V接口(18)，1-10V輸出接口(18)連接1-10V調光接口 (6)，PWM輸出接口 00)與PWM調光接口(7)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)，其特征在于無線接收芯片(15) 內部固定了一個唯一地址，用于支持單個燈具的獨立調光，并支持TCP/IP網絡控制器(3) 同時控制多達255個燈具。
專利摘要本實用新型屬于照明控制領域，具體涉及一種網絡化的樓宇智能照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含樓宇內部的TCP/IP網絡控制器，燈具無線接收控制器和燈具調光電器接口。所述的樓宇網絡控制器通過TCP/IP網絡相互連接，最后由總控制室的計算機連接到樓宇管理系統(tǒng)。每個樓宇網絡控制器通過無線發(fā)射芯片和該房間內部的燈具無線接收控制器通訊，從而進行照明控制和狀態(tài)監(jiān)控，并且每個樓宇網絡控制器自帶獨立的鍵盤和顯示裝置，用于房間的內部單獨控制。被控燈具的接收器收到控制信號，提供兩種電器接口用于調節(jié)光源的亮度，分別是1-10V調光接口和符合TTL電平的PWM調光接口。由于房間內部使用無線控制，可以方便的擴展相應模塊，實現(xiàn)人員動靜探測，恒照度控制和無線遙控燈光等效果。
文檔編號G08C17/02GK201839492SQ20102057997
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者劉木清, 張萬路, 林方盛, 沈海平, 蔣曉波 申請人:復旦大學