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)。