專利名稱：照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于照明的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和控制方法。
背景技術(shù)：
目前，所采用的照明控制網(wǎng)絡(luò)都是采用無線網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁€路組成的網(wǎng)絡(luò)，采用的控制方法大多是只能通過已設(shè)定的固定數(shù)據(jù)或通過公式計(jì)算(如，通過經(jīng)緯度的計(jì)算公式)得出照明燈開、關(guān)時間，但是這種控制網(wǎng)絡(luò)和控制方法存在以下不足之處(1)采用無線網(wǎng)絡(luò)要占用有限的頻帶資源，并造成電磁污染，而采用專用線路組成的網(wǎng)絡(luò)雖可避免以上缺點(diǎn)，但建造成本過高。(2)采用已設(shè)定的固定數(shù)據(jù)或通過公式計(jì)算的控制方法，所實(shí)現(xiàn)的控制結(jié)果單一，無法依照不同用戶的意愿實(shí)現(xiàn)控制程序。(3)目前采用的各種控制方法，都無法實(shí)現(xiàn)使景觀燈等彩燈通過簡單有效的程序設(shè)定產(chǎn)生各種各樣的色彩變化和動態(tài)圖案。(4)現(xiàn)在采用的各種控制方法無法通過單一的照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同用戶對于不同照明燈具的不同要求的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題在現(xiàn)有的照明電力系統(tǒng)上提供一種低成本，并且所需設(shè)備較少、安裝簡單的照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及其控制方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣得以實(shí)現(xiàn)的一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)有PC機(jī)、服務(wù)器、照明電力線路、通訊裝置、多頭燈具，其特點(diǎn)是它包括照明控制中心1、照明控制客戶端3、以電力線為媒介的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17、PC機(jī)用戶程序、照明控制中心控制程序、照明控制客戶端控制程序；照明控制中心1直接連在電力線回路5上，擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17將每條電力線回路5聯(lián)通，每條電力線回路5上接有多個照明控制客戶端3，每個照明控制客戶端3上接有多個多頭照明燈具4。
一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制方法，其特點(diǎn)是a)用戶按時間控制和按光照度控制相結(jié)合通過PC機(jī)7進(jìn)行設(shè)定。
b)用戶設(shè)定的數(shù)據(jù)下載到照明控制中心1的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中關(guān)鍵字段有時間和控制模式。
c)每個照明控制客戶端3都有相應(yīng)地址，照明控制中心1根據(jù)用戶設(shè)定將地址信息與控制模式形成數(shù)據(jù)包通過擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17傳送給照明控制客戶端3，照明控制客戶端3根據(jù)控制模式輸出控制信號。
d)照明控制客戶端3輸出的控制信號控制多頭燈具4的任一燈頭23的亮、滅。
本發(fā)明通過用戶設(shè)定照明系統(tǒng)的多頭照明燈具開、關(guān)的時間和任意時段開啟的燈頭數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)城市公用照明系統(tǒng)的電能節(jié)約；此外，在節(jié)假日也可根據(jù)用戶需要設(shè)定控制數(shù)據(jù)，通過對彩燈燈頭的開、關(guān)數(shù)量和亮、滅順序的控制實(shí)現(xiàn)各種彩燈圖案和動態(tài)效果，達(dá)到增添城市色彩，豐富夜間生活的目的。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1是本發(fā)明的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)。
圖2是本發(fā)明的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)。
圖3是本發(fā)明的工作原理圖。
圖中 1-照明控制中心 2-擴(kuò)頻電力載波中繼器3-照明控制客戶端 4-多頭燈具5-照明電力線回路 6-N端口擴(kuò)頻電力載波交換機(jī)7-PC機(jī) 8-通訊接口9-程序下載接口 10-大容量FLASH存儲器11-實(shí)時時鐘 12-微處理器13-抗干擾光照度檢測電路 14-鍵盤15-液晶顯示模塊 16-擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元17-擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)18-地址設(shè)定單元19-控制輸出單元 20-程序下載接口21-微處理器 22-擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元23-燈頭具體實(shí)施方式
從圖1可見，本發(fā)明可以采用多個擴(kuò)頻電力載波中繼器2將多條照明電力線回路5相互串聯(lián)，形成與總線型以太網(wǎng)相類似的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17。
從圖2可見，本發(fā)明也可以采用擴(kuò)頻電力載波交換機(jī)6將多條照明電力線回路5連接起來，形成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17。將總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合起來就可以通過擴(kuò)頻電力載波中繼器2、擴(kuò)頻電力載波交換機(jī)6、路由器形成更為復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17。
擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器2由高通濾波器、放大器及耦合電路組成。擴(kuò)頻電力載波通訊交換機(jī)6由微處理器、多個擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元、耦合電路及程序組成。擴(kuò)頻電力載波通訊路由器由微處理器、多個擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元、耦合電路及程序組成。
照明控制中心1直接連在電力線回路5上，任兩電力線回路5可以用擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器2、交換機(jī)6、路由器連接。每條電力線回路5上接有多個照明控制客戶端3，每個照明控制客戶端3上接有多個多頭照明燈具4。
從圖3可見，本系統(tǒng)由PC機(jī)7、照明控制中心1、以電力線為媒介的擴(kuò)頻載波通訊網(wǎng)17及通訊裝置、照明控制客戶端3、多頭燈具4和PC機(jī)用戶程序、照明控制中心控制程序、照明控制客戶端控制程序組成。
以電力線為媒介的擴(kuò)頻載波通訊網(wǎng)17是由照明電力線5和擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器2、交換機(jī)6、路由器連成的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。
照明控制中心1由微處理器12、大容量FLASH存儲器10、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元16、抗干擾的光照度檢測電路13、通訊接口8、鍵盤14、液晶顯示模塊15、實(shí)時時鐘11、程序下載接口9及控制軟件組成的裝置。
照明控制客戶端3由微處理器21、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元22、控制輸出單元19、地址設(shè)定單元18、程序下載接口20及控制軟件組成的裝置。
用戶使用PC機(jī)7進(jìn)行用戶程序設(shè)定、查看、修改、添加、刪除控制數(shù)據(jù)，將設(shè)定好的控制數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)包通過通訊接口8下傳給照明控制中心1的微處理器12，該數(shù)據(jù)包包括照明控制客戶端3的地址、是否啟用光照度控制、控制時間段，及每個時間段所選擇的顯示模式。照明控制中心1將控制數(shù)據(jù)按時間段進(jìn)行排序形成數(shù)據(jù)庫，存放在大容量FLASH存儲器10中，也可以通過照明控制中心1的鍵盤14在液晶顯示模塊15上設(shè)定、查看、修改、添加、刪除數(shù)據(jù)庫中的控制數(shù)據(jù)。照明控制中心1讀取實(shí)時時鐘11，根據(jù)該時鐘時間檢索數(shù)據(jù)庫，查尋哪些控制客戶端3所處的時間段發(fā)生變化，并向時間段發(fā)生變化的控制客戶端3發(fā)送新時間段的顯示模式數(shù)據(jù)，如控制客戶端啟用了光照度控制，照明控制中心就讀取抗干擾光照度檢測電路13的數(shù)據(jù)和已設(shè)定的顯示模式數(shù)據(jù)共同決定向該控制客戶端3發(fā)送的顯示模式數(shù)據(jù)。照明控制中心1與控制客戶端3通過各自的擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元16、22經(jīng)過擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)17進(jìn)行通訊?？刂瓶蛻舳?將照明控制中心1發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并比較用戶通過地址設(shè)定單元18設(shè)定的地址與數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)地址是否一致，如果一致，則讀取數(shù)據(jù)包中的顯示模式數(shù)據(jù)，并通過控制輸出單元19輸出控制信號控制多頭燈具4的相應(yīng)燈頭23的開啟和關(guān)閉。
本系統(tǒng)工作步驟如下在本發(fā)明中，每個照明控制客戶端3控制一臺由1--16個燈頭23構(gòu)成的多頭燈具4，并且每個照明控制客戶端3具有一個可由用戶設(shè)定的地址。
在本系統(tǒng)中已設(shè)定了多頭照明燈具4的顯示模式，用戶可選擇任一模式控制多頭照明燈具開啟哪幾個燈頭23。
a、用戶使用PC機(jī)用戶程序設(shè)定控制數(shù)據(jù)，并形成數(shù)據(jù)包通過串口下傳給照明控制中心1，也可由照明控制中心1直接從鍵盤14輸入控制數(shù)據(jù)。
b、照明控制中心1將控制數(shù)據(jù)按時間段進(jìn)行排序形成數(shù)據(jù)庫。
c、照明控制中心1讀取實(shí)時時鐘11，根據(jù)該時鐘時間檢索數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合是否啟用光照度控制向控制客戶端3發(fā)送控制數(shù)據(jù)。
d、控制客戶端3將照明控制中心1發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并通過輸出控制信號控制多頭燈具4的燈頭23的開啟和關(guān)閉。
權(quán)利要求
1.一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)有PC機(jī)、服務(wù)器、照明電力線路、通訊裝置、多頭燈具，其特征在于系統(tǒng)包括照明控制中心(1)、照明控制客戶端(3)、以電力線為媒介的擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)(17)、PC機(jī)(7)用戶程序、照明控制中心(1)控制程序、照明控制客戶端(3)控制程序；照明控制中心(1)直接連在電力線回路(5)上，擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)(17)將每條電力線回路(5)聯(lián)通，每條電力線回路(5)上接有多個照明控制客戶端(3)，每個照明控制客戶端(3)上接有多個多頭照明燈具(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的照明控制中心(1)包括微處理器(12)、大容量FLASH存儲器(10)、實(shí)時時鐘(11)、液晶顯示模塊(15)、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元(16)、抗干擾的光照度檢測電路(13)、通訊接口(8)、鍵盤(14)、程序下載接口(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的照明控制客戶端(3)包括微處理器(21)、地址設(shè)定單元(18)、程序下載接口(20)、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元(22)、控制輸出單元(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的以電力線為媒介的擴(kuò)頻載波通訊網(wǎng)(17)是由照明電力線(5)和擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器(2)、交換機(jī)(6)、路由器連成的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器(2)、交換機(jī)(6)、路由器的功能與以太網(wǎng)的功能一致，但所通過的信號是擴(kuò)頻電力載波信號；擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器(2)由高通濾波器、放大器及耦合電路組成；擴(kuò)頻電力載波通訊交換機(jī)(6)由微處理器、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元組、耦合電路及程序組成。擴(kuò)頻電力載波通訊路由器由微處理器、擴(kuò)頻電力載波收發(fā)單元組、耦合電路及程序組成。
6.一種照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于(a)用戶按時間控制和按光照度控制通過PC機(jī)(7)進(jìn)行設(shè)定；(b)用戶設(shè)定的數(shù)據(jù)下載到照明控制中心(1)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中關(guān)鍵字段有時間和控制模式；(c)每個照明控制客戶端(3)都有地址，照明控制中心(1)根據(jù)用戶設(shè)定將地址信息與控制模式形成數(shù)據(jù)包通過擴(kuò)頻電力載波通訊網(wǎng)(17)傳送給照明控制客戶端(3)，照明控制客戶端(3)根據(jù)控制模式輸出控制信號；(d)照明控制客戶端(3)輸出的控制信號控制多頭燈具(4)的任一燈頭(23)的亮、滅。
全文摘要
本發(fā)明是一種由照明控制中心、照明電力線、擴(kuò)頻電力載波通訊的中繼器、交換機(jī)、路由器及照明控制客戶端構(gòu)成的照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上提供了一種由用戶根據(jù)不同需要和意愿而自行設(shè)定控制數(shù)據(jù)的控制方法，并以該通訊網(wǎng)絡(luò)和控制方法構(gòu)架成一種新型照明控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)可用于路燈、景觀燈、激光射燈等的控制。用于路燈時，可根據(jù)用戶要求，由用戶設(shè)定數(shù)據(jù)，控制多頭路燈的任意燈頭在任意時段的開啟、關(guān)閉，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的；而用于景觀燈和激光射燈時，可根據(jù)用戶需求設(shè)定控制數(shù)據(jù)，對彩燈燈頭的開、關(guān)數(shù)量和亮、滅順序進(jìn)行控制，達(dá)到實(shí)現(xiàn)各種彩燈圖案和動態(tài)效果。
文檔編號G05B19/04GK1564092SQ20041001462
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者吳寶洪, 陳美書 申請人:吳寶洪