專利名稱：單燈照明管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單燈照明管理系統(tǒng)，尤其適用于移動數(shù)字公網(wǎng)信號薄弱環(huán)境下的遠(yuǎn)程單燈照明管理。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上通常采用配電箱對照明系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，控制對象是一個區(qū)域或一條路上的燈具，無法實現(xiàn)單燈控制。因此，這種傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)照明系統(tǒng)的精細(xì)化管理?，F(xiàn)有技術(shù)中也有采用無線的方式對照明系統(tǒng)進(jìn)行管理，通常包括監(jiān)控裝置、路端通信裝置和監(jiān)控中心。其中監(jiān)控裝置上安裝有無線模塊，該無線模塊通過射頻信號將LED燈工作狀態(tài)信息發(fā)送到路端通信裝置，監(jiān)控中心無線接收路端通信裝置并監(jiān)控?zé)舻牟僮?，反之亦然。但是，此種照明控制方法在個別燈所在位置存在無線信號“盲區(qū)”的時候，由于“盲區(qū)”內(nèi)對應(yīng)的路端通信裝置無法通過無線連接至互聯(lián)網(wǎng)，“盲區(qū)”內(nèi)的燈無法實現(xiàn)照明控制。這種無線信號的“盲區(qū)”可能因為無線信號基站設(shè)計中不可避免的“死角”，或是由于天氣、干擾等原因造成無線信號的不穩(wěn)定而大量存在，未能達(dá)到照明系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。同時，對照明系統(tǒng)的管理需要的不僅僅是遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)光，我們還希望燈具能夠按照預(yù)先設(shè)定自動工作，具有“脫機(jī)控制”功能，以及照明燈具能夠自適應(yīng)于環(huán)境和照明區(qū)域人、車流量等需求變化而實時調(diào)整其工作狀態(tài)，具有“自適應(yīng)控制”功能。如此，對照明系統(tǒng)的管理更節(jié)能、更便利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一套全覆蓋、無盲區(qū)的單燈照明管理系統(tǒng)，同時提供照明燈具能夠按照預(yù)先設(shè)定自動工作，以及能夠自適應(yīng)于環(huán)境亮度和照明區(qū)域人、車流量等需求變化而實時調(diào)整其工作狀態(tài)，即具有“脫機(jī)控制”功能和“自適應(yīng)控制”功能照明管理系統(tǒng)。為解決上述無線信號盲區(qū)的單燈控制問題，本發(fā)明通過無線或電力載波通信方式，將安裝于燈具上的燈具控制器統(tǒng)一連接至路由器，組建成一個具有路由功能“燈具局域網(wǎng)”，燈具局域網(wǎng)通過光纖、無線數(shù)字公網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)及監(jiān)控服務(wù)器。由于燈具局域網(wǎng)具有路由、自動尋址功能，只要照明燈具系統(tǒng)中某一盞燈具上的燈具控制器能夠與公網(wǎng)連接，即可實現(xiàn)對整個照明燈具系統(tǒng)上所有的單燈控制。為解決上述脫機(jī)控制問題，即無需對照明燈具進(jìn)行干預(yù)，其可按照預(yù)先設(shè)定自動工作。本發(fā)明通過在燈具控制器上安置時鐘裝置，所述時鐘裝置能夠由控制中心進(jìn)行統(tǒng)一校準(zhǔn)，同時燈具控制器上保存來自操作人員預(yù)設(shè)的控制程序，使照明燈具根據(jù)預(yù)設(shè)的控制程序自動運行。為解決上述自適應(yīng)控制問題，即照明燈具能夠根據(jù)環(huán)境亮度和照明區(qū)域人、車流量等需求變化而實時調(diào)整其工作狀態(tài)，或開、或關(guān)、或調(diào)整其亮度。本發(fā)明通過采集環(huán)境光的亮度、照明區(qū)域人、車流量等信息，并將此采集信息發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行運算，并將運算結(jié)果返回?zé)艟呖刂破鳎瑢舻拈_、關(guān)控制或調(diào)整燈的電壓、電流或功率，實現(xiàn)無人值守的自適應(yīng)控制。本發(fā)明包括燈具控制器。安裝于燈具上，可以通過無線方式接入互聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控服務(wù)器。托管于電信運營商機(jī)房中接入互聯(lián)網(wǎng)，能夠接收來自燈具控制器上照明燈具的工作狀態(tài)信息，并發(fā)送信號至燈具控制器對照明燈具的電壓、電流或功率進(jìn)行控制；終端計算機(jī)。通過互聯(lián)網(wǎng)連接到監(jiān)控服務(wù)器；其特征在于，所述單燈照明管理系統(tǒng)還包括路由器和環(huán)境參數(shù)采集模塊，所述燈具控制器包括無線射頻模塊或電力載波通信模塊，所述燈具控制器上的無線射頻通訊模塊或電力載波通信模塊統(tǒng)一連接至所述路由器，形成燈具局域網(wǎng)，所述燈具局域網(wǎng)由所述路由器通過光纖、無線數(shù)字公網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與監(jiān)控服務(wù)器的連接；所述環(huán)境參數(shù)采集模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連接，能夠?qū)艟咚幁h(huán)境的光亮度、照明區(qū)域內(nèi)人、車流量的變化進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器。進(jìn)一步的，所述燈具控制器設(shè)定有唯一的能夠獨立訪問的的ID號。進(jìn)一步的，所述燈具控制器包括時鐘模塊，能夠計量實時時鐘并對時鐘進(jìn)行校準(zhǔn)。進(jìn)一步的，所述燈具控制器上設(shè)有存儲設(shè)備，能夠保存來自監(jiān)控服務(wù)器發(fā)送過來的操作命令信息。進(jìn)一步的，所述燈具控制器還包括環(huán)境參數(shù)采集模塊，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊中采用攝像頭、照度計或光傳感器對環(huán)境的光亮度進(jìn)行采樣，采用攝像頭、雷達(dá)或地感線圈對照明區(qū)域內(nèi)人、車流量的變化進(jìn)行采樣。進(jìn)一步的，所述燈具控制器包括調(diào)光模塊，所述調(diào)光模塊通過繼電器、可控硅、電平控制信號、數(shù)字控制命令或PWM脈寬調(diào)制信號來調(diào)整燈具的電流、電壓等電力參數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)對燈光強(qiáng)度的調(diào)整。進(jìn)一步的，所述燈具控制器包括燈具狀態(tài)檢測模塊，所述燈具狀態(tài)檢測模塊，是通過電流、電壓檢測器件或電力計量芯片檢測通過燈具的電流、電壓、功率因數(shù)、功率等電力參數(shù)，檢測結(jié)果通過燈具控制器、燈具局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)傳送到監(jiān)控服務(wù)器。進(jìn)一步的，所述燈具狀態(tài)檢測模塊還包括報警裝置，所述報警裝置中保存了預(yù)設(shè)的電力參數(shù)閥值，如果燈具狀態(tài)檢測模塊中檢測到的電力參數(shù)超過了閥值，則將報警信號實時回傳到監(jiān)控服務(wù)器。進(jìn)一步的，所述監(jiān)控服務(wù)器上安裝有照明管理服務(wù)器端軟件，所述照明管理服務(wù)器端軟件能夠?qū)碜运鰺艟呖刂破魃系男畔⑦M(jìn)行存儲、運算處理，并將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)、燈具局域網(wǎng)發(fā)送至燈具控制器，對燈具進(jìn)行控制。還可以將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控終端計算機(jī)顯示出來。進(jìn)一步的，所述終端計算機(jī)上安裝有照明管理客戶端軟件，所述照明管理客戶端軟件能夠顯示來自燈具控制器的數(shù)據(jù)和監(jiān)控服務(wù)器的處理結(jié)果。由于燈具控制器通過燈具局域網(wǎng)與公網(wǎng)連接，燈具局域網(wǎng)內(nèi)部具有路由功能，避免了公網(wǎng)無線信號盲區(qū)時無法控制的問題，具有有益的效果。同時，根據(jù)燈具所在環(huán)境的光亮度、人、車流量等情況對燈進(jìn)行“自適應(yīng)控制”，管理便利，適應(yīng)性強(qiáng)，從而實現(xiàn)照明系統(tǒng)的
4信息化管理，不僅能更好的提高照明效果，還能實現(xiàn)節(jié)電、降低燈具維護(hù)的工作量、延遲燈具的使用壽命。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2為燈具控制器功能示意圖；圖3為環(huán)境參數(shù)采集模塊及工作原理圖；圖4為本發(fā)明終端監(jiān)控軟件界面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明優(yōu)選實施例方式系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，燈具控制器安裝在每個燈具上，每個燈具控制器設(shè)定唯一的能夠獨立訪問的的ID號，燈具控制器中安裝有無線射頻模塊，無線射頻模塊中的射頻信號可以在方圓數(shù)百米實現(xiàn)燈具控制器之間的相互通信，并組成一個燈具局域網(wǎng)。同時在燈具局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間安裝一路由器，路由器通過射頻信號或有線的方式與燈具局域網(wǎng)相連接，通過有線寬帶或無線數(shù)字公網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。環(huán)境參數(shù)采集模塊通過有線寬帶或無線數(shù)字公網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。監(jiān)控服務(wù)器放置于電信運營商的機(jī)房中與互聯(lián)網(wǎng)相連接。終端計算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)使用終端計算機(jī)等燈具進(jìn)行系統(tǒng)管理時，數(shù)據(jù)流按照“終端計算機(jī)一監(jiān)控服務(wù)器一燈具局域網(wǎng)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)采用“自適應(yīng)控制功能”時，數(shù)據(jù)流是按照“環(huán)境參數(shù)采集模塊一服務(wù)器一燈具局域網(wǎng)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。作為燈具局域網(wǎng)內(nèi)燈具控制器之間的通信方式，也可以通過安裝電力載波模塊， 即通過燈具的電力線實現(xiàn)燈具控制器間的相互通信。圖2是優(yōu)選實施方式燈具控制器的功能示意圖。燈具控制器的MCU采用TI公司 CCl 110射頻控制器芯片，該芯片自帶射頻發(fā)射模塊和UART模塊，RS232串口選用MAXIM 232 接口芯片，燈具控制器上有EEPROM存儲器和實時時鐘芯片，可以保存控制信號，在控制信號的控制下，定時調(diào)整燈具的輸出功率和亮度，從而實現(xiàn)“脫機(jī)控制功能”。圖2所示的燈具控制器還包括調(diào)光模塊。調(diào)光模塊采用PWM脈寬調(diào)制信號對燈進(jìn)行無級調(diào)光。PWM采用TTL電平，頻率為200-300HZ，脈寬為1/256-1分為256級?？刂菩盘柵c燈具之間通過光耦器件進(jìn)行隔離。調(diào)光模塊也可以通過繼電器、可控硅、電平控制信號、 數(shù)字控制命令等來調(diào)整燈具的電流、電壓等電力參數(shù)。圖2所示的燈具控制器還包括電力參數(shù)計量芯片，可以定量對燈具進(jìn)行狀態(tài)檢測，能夠檢測燈的電流、電壓、功率因數(shù)、功率等電力參數(shù)，檢測結(jié)果通過燈具控制器、燈具局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)傳送到監(jiān)控服務(wù)器，精確統(tǒng)計每一盞燈具的使用情況。作為其他實施方式， 本發(fā)明的燈具狀態(tài)檢測模塊也可以通過電流、電壓檢測器件實現(xiàn)檢測目的。報警裝置中保存了預(yù)設(shè)的電力參數(shù)閥值，如果燈具狀態(tài)檢測模塊中檢測到的電力參數(shù)超過了閥值，則將報警信號實時回傳到監(jiān)控服務(wù)器。本優(yōu)選實施方式還在監(jiān)控服務(wù)器中預(yù)設(shè)了電力參數(shù)的閥值，將計量芯片上檢測到的電力參數(shù)與預(yù)設(shè)的電力參數(shù)閥值進(jìn)行比較，如超出閥值，則啟動報警裝置進(jìn)行報警。作為其他實施方式，也可以將電力參數(shù)閥值預(yù)設(shè)于燈具控制器中，再行與檢測到的電力參數(shù)進(jìn)行比較。另外，如僅僅是對燈的運行情況進(jìn)行通、斷等大致判斷，也可以使用電流互感器采集電流，根據(jù)采集電流的有、無判斷燈具狀況，如無電流，則表明燈具已損毀，啟動報警裝置。圖3是優(yōu)選實施方式的環(huán)境參數(shù)采集模塊及工作原理圖。采用光傳感器如攝像頭、照度計采集光照度，采用攝像頭、雷達(dá)、或者地感線圈采集人、車流量，采集的信息通過單板機(jī)或工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后通過互聯(lián)網(wǎng)傳送至監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)預(yù)定程序?qū)舻墓ぷ鳡顩r進(jìn)行調(diào)整和控制，從而實現(xiàn)本發(fā)明的“自適應(yīng)控制功能”，自動調(diào)整燈的工作狀態(tài)，達(dá)到照明效果和節(jié)能節(jié)電的優(yōu)化目的。圖4是本發(fā)明照明管理客戶端軟件界面圖。在監(jiān)控服務(wù)器上安裝照明管理服務(wù)器端軟件，該軟件能夠?qū)碜运鰺艟呖刂破魃系男畔⑦M(jìn)行存儲、運算處理，并將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)、燈具局域網(wǎng)發(fā)送至燈具控制器，對燈具進(jìn)行控制。還可以將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控終端計算機(jī)顯示出來。終端計算機(jī)上也可以安裝相應(yīng)的照明管理客戶端軟件， 顯示來自燈具控制器的數(shù)據(jù)和監(jiān)控服務(wù)器的處理結(jié)果。上述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)、增加和替代，這些改進(jìn)、增加和替代也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種單燈照明管理系統(tǒng)，包括燈具控制器。安裝于燈具上，可以通過無線方式接入互聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控服務(wù)器。托管于電信運營商機(jī)房中接入互聯(lián)網(wǎng)，能夠接收來自燈具控制器上照明燈具的工作狀態(tài)信息，并發(fā)送信號至燈具控制器對照明燈具的電壓、電流或功率進(jìn)行控制；終端計算機(jī)。通過互聯(lián)網(wǎng)連接到監(jiān)控服務(wù)器；其特征在于，所述單燈照明管理系統(tǒng)還包括路由器和環(huán)境參數(shù)采集模塊，所述燈具控制器包括無線射頻模塊或電力載波通信模塊，所述燈具控制器上的無線射頻通訊模塊或電力載波通信模塊統(tǒng)一連接至所述路由器，形成燈具局域網(wǎng)，所述燈具局域網(wǎng)由所述路由器通過光纖、無線數(shù)字公網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與監(jiān)控服務(wù)器的連接；所述環(huán)境參數(shù)采集模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連接，能夠?qū)艟咚幁h(huán)境的光亮度、照明區(qū)域內(nèi)人、車流量的變化進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具控制器設(shè)定有唯一的能夠獨立訪問的的ID號。
3.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具控制器包括時鐘模塊，能夠計量實時時鐘并對時鐘進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具控制器上設(shè)有存儲設(shè)備，能夠保存來自監(jiān)控服務(wù)器發(fā)送過來的操作命令信息。
5.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊中采用攝像頭、照度計或光傳感器對環(huán)境的光亮度進(jìn)行采樣，采用攝像頭、雷達(dá)或地感線圈對照明區(qū)域內(nèi)人、車流量的變化進(jìn)行采樣。
6.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具控制器包括調(diào)光模塊，所述調(diào)光模塊通過繼電器、可控硅、電平控制信號、數(shù)字控制命令或PWM脈寬調(diào)制信號來調(diào)整燈具的電流、電壓等電力參數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)對燈光強(qiáng)度的調(diào)整。
7.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具控制器包括燈具狀態(tài)檢測模塊，所述燈具狀態(tài)檢測模塊，是通過電流、電壓檢測器件或電力計量芯片檢測通過燈具的電流、電壓、功率因數(shù)、功率等電力參數(shù)，檢測結(jié)果通過燈具控制器、燈具局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)傳送到監(jiān)控服務(wù)器。
8.如權(quán)利要求7所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述燈具狀態(tài)檢測模塊還包括報警裝置，所述報警裝置中保存了預(yù)設(shè)的電力參數(shù)閥值，如果燈具狀態(tài)檢測模塊中檢測到的電力參數(shù)超過了閥值，則將報警信號實時回傳到監(jiān)控服務(wù)器。
9.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控服務(wù)器上安裝有照明管理服務(wù)器端軟件，所述照明管理服務(wù)器端軟件能夠?qū)碜运鰺艟呖刂破魃系男畔⑦M(jìn)行存儲、運算處理，并將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)、燈具局域網(wǎng)發(fā)送至燈具控制器，對燈具進(jìn)行控制。還可以將處理結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控終端計算機(jī)顯示出來。
10.如權(quán)利要求1所述的單燈照明管理系統(tǒng)，其特征在于，所述終端計算機(jī)上安裝有照明管理客戶端軟件，所述照明管理客戶端軟件能夠顯示來自燈具控制器的數(shù)據(jù)和監(jiān)控服務(wù)器的處理結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單燈照明管理系統(tǒng)，尤其適用于移動數(shù)字公網(wǎng)信號薄弱環(huán)境下的遠(yuǎn)程單燈照明管理，包括燈具控制器、路由器、環(huán)境參數(shù)采集模塊和監(jiān)控服務(wù)器，所述燈具控制器統(tǒng)一連接至路由器，形成燈具局域網(wǎng)，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊能夠?qū)艟咚幁h(huán)境的光亮度、照明區(qū)域內(nèi)人、車流量的變化進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器。具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、脫機(jī)控制、自適應(yīng)控制功能。
文檔編號H05B37/03GK102355764SQ201110196750
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者柴治, 王術(shù)群, 黃平 申請人:成都三影科技有限公司