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一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)及控制方法與流程

文檔序號:11480599閱讀:444來源:國知局
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)及控制方法與流程

本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng),特別是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)及控制方法。



背景技術(shù):

綠色環(huán)保、智能化,已成為高端小區(qū)尤其是別墅家居照明的需求。相對于普通家居照明,別墅照明具有三個明顯的特點:1、可以每戶使用獨立的供電系統(tǒng);2、照明用量大,類型多,包括室內(nèi)照明、樓道照明和庭院照明三個部分,耗能高;3、人工控制不便利,對個性化的智能控制需求高。然而目前別墅照明普遍采用普通電力220v電壓供電,由主電源干線經(jīng)配電箱分成多個照明支路,向各照明燈具供電,利用串接在照明回路中的單、雙極斷路器來開或斷控制供電線路,實現(xiàn)手動人工控制,無法對照明系統(tǒng)進行智能控制管理。這樣的傳統(tǒng)別墅照明不再適應(yīng)現(xiàn)代綠色、智能化高端家居生活的需要,不僅給居住的人造成許多不便利,還造成了電力資源浪費。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)及控制方法。

為達到上述目的,本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng),包括:

電源模塊,包括風(fēng)力發(fā)電機、光伏組件、儲電裝置,所述風(fēng)力發(fā)電機、光伏組件向所述儲電裝置充電;

照明裝置,包括庭院照明裝置、走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置;

智能控制模塊,包括信號輸入單元、控制單元、輸出執(zhí)行機構(gòu),所述信號輸入單元感應(yīng)外界信號,所述輸出執(zhí)行機構(gòu)與照明裝置電連接,所述控制單元接收所述信號輸入單元的信號,并發(fā)出控制所述輸出執(zhí)行機構(gòu)對照明裝置輸出動作的指令;

所述儲電裝置向所述智能控制模塊、所述照明裝置輸出電能。

采用上述優(yōu)選的方案,采用風(fēng)力發(fā)電機、光伏組件互補發(fā)電,彌補了兩者在資源上的缺陷,風(fēng)力發(fā)電機、光伏組件在儲電裝置充電環(huán)節(jié)是可以通用的,采用風(fēng)力、光能互補發(fā)電的電源模塊造價低廉,既經(jīng)濟又可靠;照明裝置由弱電電源和信號載波控制,靈敏度高,使用壽命長,自動化程度高,節(jié)省原本要接到手動開關(guān)的線纜,縮短施工工期,降低人工費用的支出,減輕了布線安裝難度。

進一步地,所述智能控制模塊包括聲光控制模塊,所述聲光控制模塊包括聲控開關(guān)、光敏電阻、聲光延時控制單元、庭院照明執(zhí)行機構(gòu),所述聲控開關(guān)、光敏電阻設(shè)置于別墅庭院中,所述庭院照明執(zhí)行機構(gòu)與所述庭院照明裝置電連接,所述聲光延時控制單元接收所述聲控開關(guān)、光敏電阻的信號,并發(fā)出控制所述庭院照明執(zhí)行機構(gòu)對所述庭院照明裝置輸出動作的指令。

進一步地,所述智能控制模塊包括人體感應(yīng)控制模塊,所述人體感應(yīng)控制模塊包括紅外傳感器、紅外感應(yīng)控制單元、走廊照明執(zhí)行機構(gòu),所述紅外傳感器設(shè)置于別墅走廊中,所述走廊照明執(zhí)行機構(gòu)與所述走廊照明裝置電連接,所述紅外感應(yīng)控制單元接收所述紅外傳感器的信號,并發(fā)出控制所述走廊照明執(zhí)行機構(gòu)對所述走廊照明裝置輸出動作的指令。

進一步地,所述智能控制模塊包括物聯(lián)網(wǎng)控制模塊,所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊包括無線通信單元、物聯(lián)網(wǎng)控制單元、照明執(zhí)行機構(gòu),所述照明執(zhí)行機構(gòu)分別與庭院照明裝置、走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置電連接,所述無線通信單元接收來自移動終端的信號,并傳輸給所述物聯(lián)網(wǎng)控制單元,所述物聯(lián)網(wǎng)控制單元發(fā)出控制所述照明執(zhí)行機構(gòu)對各照明裝置輸出動作的指令。

進一步地,所述室內(nèi)照明裝置電連接有手動開關(guān)。

采用上述優(yōu)選的方案,照明系統(tǒng)采用聲光控制、人體感應(yīng)控制、物聯(lián)網(wǎng)控制分布式控制,模塊結(jié)構(gòu)化管理,可靠性高,每個信號輸入單元都可單獨與控制單元聯(lián)系輸出通訊信號,避免了集中式控制結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)故障造成整個系統(tǒng)癱瘓的弱點。

進一步地,還包括安裝在別墅庭院中的人流檢測裝置,所述庭院照明裝置包括多個彩色led光源,所述led光源可設(shè)置為多種發(fā)光模式,根據(jù)所述人流檢測裝置檢知的人流度對所述庭院照明裝置設(shè)置對應(yīng)的發(fā)光模式。

采用上述優(yōu)選的方案,可以增加庭院照明的光照可變性,以適應(yīng)不同的環(huán)境氛圍,既能適時節(jié)能又提高了居住人心情愉悅度,提升整個別墅的美觀度。

進一步地,所述儲電裝置還與220v居民供電網(wǎng)連接,所述儲電裝置與所述220v居民供電網(wǎng)之間設(shè)有指示所述儲電裝置電量的上拉開關(guān);所述電源模塊還包括儲電量檢測模塊、風(fēng)電電流檢測模塊、光電電流檢測模塊,所述儲電量檢測模塊檢測所述儲電裝置的電量信號,所述風(fēng)電電流檢測模塊檢測所述風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電電流信號,所述光電電流檢測模塊檢測所述光伏組件的發(fā)電電流信號,所述智能控制模塊接收所述電源模塊檢測的電量、發(fā)電電流信號,并輸出控制所述輸出執(zhí)行機構(gòu)、所述上拉開關(guān)動作的信號。

采用上述優(yōu)選的方案,對電源模塊各發(fā)電裝置、儲電裝置進行電流、電量監(jiān)測,確保儲電裝置能穩(wěn)定充放電。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)的控制方法,在別墅內(nèi)各區(qū)域分別設(shè)置信號輸入單元,通過聲光控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)控制模塊控制庭院照明裝置;通過人體感應(yīng)控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)控制模塊控制走廊照明裝置;通過物聯(lián)網(wǎng)控制模塊、手動開關(guān)控制室內(nèi)照明裝置。

采用上述優(yōu)選的方案,所有照明裝置均可通過手機或電腦等移動終端進行控制,控制方便,智能程度高;為適應(yīng)不同人群,如老人、孩子及客人,庭院照明裝置還可通過聲光控制,走廊照明裝置還可通過紅外感應(yīng)控制,避免打擾其他居住者,室內(nèi)照明裝置還可采用手動開關(guān)控制,提高了照明裝置使用便利性。

進一步地,所述庭院照明裝置發(fā)光模式設(shè)置有柔和模式、高亮模式、運動模式,所述柔和模式對應(yīng)點亮庭院照明裝置中1/3的led光源;所述高亮模式對應(yīng)點亮全部庭院照明裝置,光源顏色為80%以上白光;所述運動模式為交替點亮庭院照明裝置中1/2的led光源;根據(jù)檢測的人流度控制所述庭院照明裝置設(shè)置對應(yīng)的發(fā)光模式;通過移動終端自主設(shè)置庭院照明裝置的led光源點亮數(shù)量、顏色、閃動頻率。

采用上述優(yōu)選的方案,能根據(jù)庭院人流環(huán)境,智能控制庭院照明裝置的發(fā)光模式,提升別墅照明美觀度,節(jié)省了電力。

進一步地,所述儲電量檢測模塊檢測所述儲電裝置的電量信號,當(dāng)儲電電量≤電量最小閥值時,所述上拉開關(guān)合閘,所述儲電裝置與220v居民供電網(wǎng)連接充電,所述照明裝置全部斷開,只保留室內(nèi)照明裝置的手動開關(guān)方式;當(dāng)電量最小閥值<儲電電量≤電量充足閥值,風(fēng)電發(fā)電電流與光電發(fā)電電流之和<電流閥值時,所述上拉開關(guān)合閘,所述走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置正常運行;當(dāng)電量最小閥值<儲電電量≤電量充足閥值,風(fēng)電發(fā)電電流與光電發(fā)電電流之和≥電流閥值時,所述上拉開關(guān)分閘,所述走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置正常運行;當(dāng)儲電電量>電量充足閥值時,所述上拉開關(guān)分閘,所述照明裝置正常運行。

采用上述優(yōu)選的方案,根據(jù)檢測的電量、發(fā)電電流信號,設(shè)定不同的供電模式,確保儲電裝置能穩(wěn)定充放電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明聲光控制模塊一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明人體感應(yīng)控制模塊一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是本發(fā)明物聯(lián)網(wǎng)控制模塊一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件的名稱:

1-電源模塊;11-風(fēng)力發(fā)電機;111-風(fēng)電電流檢測模塊;12-光伏組件;121-光電電流檢測模塊;13-儲電裝置;131-儲電量檢測模塊;14-上拉開關(guān);2-照明裝置;21-庭院照明裝置;22-走廊照明裝置;23-室內(nèi)照明裝置;3-智能控制模塊;301-信號輸入單元;302-控制單元;303-輸出執(zhí)行機構(gòu);311-聲控開關(guān);311′-光敏電阻;312-聲光延時控制單元;313-庭院照明執(zhí)行機構(gòu);321-紅外傳感器;322-紅外感應(yīng)控制單元;323-走廊照明執(zhí)行機構(gòu);331-無線通信單元;332-物聯(lián)網(wǎng)控制單元;333-照明執(zhí)行機構(gòu);4-手動開關(guān)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了達到本發(fā)明的目的,如圖1-2所示,本發(fā)明的一種實施方式為:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng),包括:

電源模塊1,包括風(fēng)力發(fā)電機11、光伏組件12、儲電裝置13,風(fēng)力發(fā)電機11、光伏組件12向儲電裝置13充電;

照明裝置2,包括庭院照明裝置21、走廊照明裝置22、室內(nèi)照明裝置23;

智能控制模塊3,包括信號輸入單元301、控制單元302、輸出執(zhí)行機構(gòu)303,信號輸入單元301感應(yīng)外界信號,輸出執(zhí)行機構(gòu)303與照明裝置2電連接,控制單元302接收信號輸入單元301的信號,并發(fā)出控制輸出執(zhí)行機構(gòu)303對照明裝置2輸出動作的指令;

儲電裝置13向智能控制模塊3、照明裝置2輸出電能。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是:采用風(fēng)力發(fā)電機11、光伏組件12互補發(fā)電,彌補了兩者在資源上的缺陷,風(fēng)力發(fā)電機11、光伏組件12在儲電裝置13充電環(huán)節(jié)是可以通用的,采用風(fēng)力、光能互補發(fā)電的電源模塊造價低廉,既經(jīng)濟又可靠;照明裝置由弱電電源和信號載波控制,靈敏度高,使用壽命長,自動化程度高,節(jié)省原本要接到手動開關(guān)的線纜,縮短施工工期,降低人工費用的支出,減輕了布線安裝難度。

在本發(fā)明的另一些實施方式中,為了達到模塊化管理照明裝置的目的,智能控制模塊3包括聲光控制模塊,所述聲光控制模塊包括聲控開關(guān)311、光敏電阻311′、聲光延時控制單元312、庭院照明執(zhí)行機構(gòu)313,聲控開關(guān)311、光敏電阻311′設(shè)置于別墅庭院中,庭院照明執(zhí)行機構(gòu)313與庭院照明裝置21電連接,聲光延時控制單元312接收聲控開關(guān)311、光敏電阻311′的信號,并發(fā)出控制庭院照明執(zhí)行機構(gòu)313對庭院照明裝置21輸出動作的指令;智能控制模塊3包括人體感應(yīng)控制模塊,所述人體感應(yīng)控制模塊包括紅外傳感器321、紅外感應(yīng)控制單元322、走廊照明執(zhí)行機構(gòu)323,紅外傳感器321設(shè)置于別墅走廊中,走廊照明執(zhí)行機構(gòu)323與走廊照明裝置22電連接,紅外感應(yīng)控制單元322接收紅外傳感器321的信號,并發(fā)出控制走廊照明執(zhí)行機構(gòu)323對走廊照明裝置22輸出動作的指令;智能控制模塊3包括物聯(lián)網(wǎng)控制模塊,所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊包括無線通信單元331、物聯(lián)網(wǎng)控制單元332、照明執(zhí)行機構(gòu)333,照明執(zhí)行機構(gòu)333分別與庭院照明裝置21、走廊照明裝置22、室內(nèi)照明裝置23電連接,無線通信單元331接收來自移動終端的信號,并傳輸給物聯(lián)網(wǎng)控制單元332,物聯(lián)網(wǎng)控制單元332發(fā)出控制照明執(zhí)行機構(gòu)333對各照明裝置2輸出動作的指令;室內(nèi)照明裝置23電連接有手動開關(guān)4。采用上述技術(shù)方案的有益效果是:照明系統(tǒng)采用聲光控制、人體感應(yīng)控制、物聯(lián)網(wǎng)控制分布式控制,模塊結(jié)構(gòu)化管理,可靠性高,每個信號輸入單元都可單獨與控制單元聯(lián)系輸出通訊信號,避免了集中式控制結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)故障造成整個系統(tǒng)癱瘓的弱點。

如圖4所示,在本發(fā)明的另一些實施方式中,所述聲光控制模塊采用光敏電阻rg625a、聲控開關(guān)bm、三極管vt9014、ic與非門cd4011、繼電器mz、觸點k,聲控開關(guān)bm經(jīng)電阻r1與12v電壓正負級連接、經(jīng)電容c1與三極管vt基極連接,三極管vt基極經(jīng)電阻r2連12v電壓正極,三極管vt集電極與ic的2腳連接,三極管vt發(fā)射極連接gnd,光敏電阻rg625a一端連ic的1腳連接、另一端連gnd,繼電器mz一端與ic10、11、12、13腳連接、另一端連gnd,觸點k與照明裝置l串聯(lián)在12v電壓正負級。白天光敏電阻rg阻值較小當(dāng)用手輕輕拍駐極體或當(dāng)有聲音輸入駐極體時,三極管vt載止輸出高電平不能使與非門cd4011翻轉(zhuǎn),繼電器mz失電,觸點k斷開照明燈不亮,晚上光敏電阻rg阻值增大當(dāng)用手輕輕拍駐極體或當(dāng)有聲音輸入駐極體時,三極管vt導(dǎo)通輸出低電平與非門cd4011翻轉(zhuǎn),繼電器mz得電,觸點k閉合照明燈點亮。當(dāng)電路正常延時到cpu設(shè)定的時間后(自已設(shè)定)自動熄滅。

如圖5所示,在本發(fā)明的另一些實施方式中,所述人體感應(yīng)控制模塊采用熱釋放紅外感應(yīng)d03a(cn1)、處理芯片cs9803gp(ic1)。人體感應(yīng)控制是采用d03a熱釋放紅外感應(yīng)接收人體的熱源信號,當(dāng)人在感應(yīng)器前運動時,感應(yīng)器感應(yīng)出的信號由2腳進入處理芯片cs9803gp的4腳受控開始計時,進入延時狀態(tài)后由11腳控制輸出感應(yīng)信號控制驅(qū)動三極管q1導(dǎo)通或載止,滿足cpu設(shè)定的時間常數(shù)后(自已設(shè)定),輸出設(shè)定的信號使燈光點亮,人走延時燈滅。

如圖6所示,在本發(fā)明的另一些實施方式中,所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊采用從機模塊ch-06、單片機stc89c52。利用wifi+手機和cpu組成,當(dāng)用手機或電腦發(fā)出信號后從機模塊ch-06接收到手機發(fā)來指令,然后通過從機模塊ch-06的2、3腳和cpu的10、11腳進行串口通信。cpu根據(jù)接收到相應(yīng)指令,分別從23、24腳輸出高低電平信號控制各驅(qū)動電路。

在本發(fā)明的另一些實施方式中,為了達到增加庭院照明智能度的目的,還包括安裝在別墅庭院中的人流檢測裝置,所述庭院照明裝置包括多個彩色led光源,所述led光源可設(shè)置為多種發(fā)光模式,根據(jù)所述人流檢測裝置檢知的人流度對所述庭院照明裝置設(shè)置對應(yīng)的發(fā)光模式。采用上述技術(shù)方案的有益效果是:可以增加庭院照明的光照可變性,以適應(yīng)不同的環(huán)境氛圍,既能適時節(jié)能又提高了居住人心情愉悅度,提升整個別墅的美觀度。

如圖3所示,在本發(fā)明的另一些實施方式中,為了達到穩(wěn)定供電的目的,儲電裝置13還與220v居民供電網(wǎng)連接,儲電裝置13與所述220v居民供電網(wǎng)之間設(shè)有指示儲電裝置13電量的上拉開關(guān)14;電源模塊1還包括儲電量檢測模塊131、風(fēng)電電流檢測模塊111、光電電流檢測模塊121,儲電量檢測模塊131檢測儲電裝置13的電量信號,風(fēng)電電流檢測模塊111檢測風(fēng)力發(fā)電機11的發(fā)電電流信號,光電電流檢測模塊121檢測光伏組件12的發(fā)電電流信號,智能控制模塊3接收電源模塊1檢測的電量、發(fā)電電流信號,并輸出控制輸出執(zhí)行機構(gòu)303、上拉開關(guān)14動作的信號。采用上述技術(shù)方案的有益效果是:對電源模塊各發(fā)電裝置、儲電裝置進行電流、電量監(jiān)測,確保儲電裝置能穩(wěn)定充放電。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補別墅照明系統(tǒng)的控制方法,在別墅內(nèi)各區(qū)域分別設(shè)置信號輸入單元,通過聲光控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)控制模塊控制庭院照明裝置;通過人體感應(yīng)控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)控制模塊控制走廊照明裝置;通過物聯(lián)網(wǎng)控制模塊、手動開關(guān)控制室內(nèi)照明裝置。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是:所有照明裝置均可通過手機或電腦等移動終端進行控制,控制方便,智能程度高;為適應(yīng)不同人群,如老人、孩子及客人,庭院照明裝置還可通過聲光控制,走廊照明裝置還可通過紅外感應(yīng)控制,避免打擾其他居住者,室內(nèi)照明裝置還可采用手動開關(guān)控制,提高了照明裝置使用便利性。

在本發(fā)明的另一些實施方式中,為了達到增加別墅庭院夜景燈光美觀度的目的,所述庭院照明裝置發(fā)光模式設(shè)置有柔和模式、高亮模式、運動模式,所述柔和模式對應(yīng)點亮庭院照明裝置中1/3的led光源;所述高亮模式對應(yīng)點亮全部庭院照明裝置,光源顏色為80%以上白光;所述運動模式為交替點亮庭院照明裝置中1/2的led光源;根據(jù)檢測的人流度控制所述庭院照明裝置設(shè)置對應(yīng)的發(fā)光模式;通過移動終端自主設(shè)置庭院照明裝置的led光源點亮數(shù)量、顏色、閃動頻率。采用上述技術(shù)方案的有益效果是:能根據(jù)庭院人流環(huán)境,智能控制庭院照明裝置的發(fā)光模式,提升別墅照明美觀度,節(jié)省了電力。

在本發(fā)明的另一些實施方式中,為了達到穩(wěn)定供電的目的,所述儲電量檢測模塊檢測所述儲電裝置的電量信號,當(dāng)儲電電量≤電量最小閥值時,所述上拉開關(guān)合閘,所述儲電裝置與220v居民供電網(wǎng)連接充電,所述照明裝置全部斷開,只保留室內(nèi)照明裝置的手動開關(guān)方式;當(dāng)電量最小閥值<儲電電量≤電量充足閥值,風(fēng)電發(fā)電電流與光電發(fā)電電流之和<電流閥值時,所述上拉開關(guān)合閘,所述走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置正常運行;當(dāng)電量最小閥值<儲電電量≤電量充足閥值,風(fēng)電發(fā)電電流與光電發(fā)電電流之和≥電流閥值時,所述上拉開關(guān)分閘,所述走廊照明裝置、室內(nèi)照明裝置正常運行;當(dāng)儲電電量>電量充足閥值時,所述上拉開關(guān)分閘,所述照明裝置正常運行。采用上述技術(shù)方案的有益效果是:根據(jù)檢測的電量、發(fā)電電流信號,設(shè)定不同的供電模式,確保儲電裝置能穩(wěn)定充放電。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍,凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

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