CN107438317A - 一种智能照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明系统，具体涉及一种智能照明系统，所述照明系统包括：至少一个照明单元，所述照明单元为一个集群化构架，并被设置在照明指定位置处，所述照明单元可采集人体信息及光照信息，所述照明单元可根据光照信息进行光照补偿；至少一个智能网关，所述智能网关与所述照明单元通过无线传输方式进行交互，所述智能网关可根据人体信息判断照明单元照度的切换，应用本发明所述智能照明系统，所述智能照明系统在获得最优化的照明效果的前提下，达到最大限度的可定制化，节省电力资源；用户可对所述照明灯的数据实时监控、设备宕机报警，并进行远程云端智能照明控制，实现用电设备的智能照明。
Description
技术领域
本发明涉及照明系统，具体涉及一种智能照明系统。
背景技术
随着社会的发展，对照明系统的需求激增。就建筑的照明系统来说，许多地方的灯经常是从早到晚开着的，不管这些房间或楼道是否有人，也不管有多少人。或者，当自然光照度很好时，灯不能及时关闭；反之，当自然光照度难以满足人的需求时，又不能及时打开灯光。这种照明方式，不仅造成能源的浪费，而且不能满足人对照明的基本需求，同时也给人的视力造成了很大的影响。现代照明除了满足人的基本生活、学习要求之外，将更注重能量的节省和使用上的便利，以及满足人类工程学的个性方面的要求。所以要做到合理、经济、节能，首先应采用先进成熟的技术和产品，如电光源、灯具、照明控制系统。因此，适应不同个人和工作需要，结合自动调节与手动调节的智能化照明系统已经不可或缺。使用智能照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，而且还能节省开支。
在现有技术中，物联网具有低数据量低功耗低成本的特点，在众多无线通信协议中，ZigBee通信协议恰好满足物联网低功耗低成本的特点，因此被最为广泛地应用于物联网当中。而传统智能照明系统，仅通过用户终端，例如手机、平板，实现对照明设备的智能控制，需要通过外部指令进行调节其开关启动，及光照强度，在照明过程中无法调整自身的照度，让光照度达到预设照度，不能根据实际的安装情况，具体被照射表面距离，来调节光照度。
另外，在工厂，大型商场、写字楼、酒店等集中公共场所需要大面积布置大量照明灯具时，传统的智能照明系统过于滞后、被动，因此针对上述的技术问题，目前市场上还没有出现完全解决的产品。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提供一种智能照明系统。
本发明的具体技术方案如下：一种智能照明系统，所述照明系统包括：
至少一个照明单元，所述照明单元为一个集群化构架，并被设置在照明指定位置处，所述照明单元可感知人体存在、及光照信息，所述照明单元可根据光照信息进行光照补偿；
至少一个智能网关，所述智能网关与所述照明单元通过无线传输方式进行交互，所述智能网关可根据人体存在信息判断照明单元照度的切换。
进一步地，所述照明单元包括：
多个照明灯；
一个传感模块，所有所述照明灯均无线连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体存在信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
进一步地，所述照明单元包括：
一个照明灯；
一个传感模块，所述照明灯均无线连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体存在信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
进一步地，所述照明灯具有的照明灯无线通信模块，所述传感模块具有传感无线通信模块；
所述照明灯无线通讯模块与所述传感无线通信模块连接，同时，均连接所述智能网关。
进一步地，所述传感模块包括：
一体感传感器，用于采集相应照明单元下的人体信息；
一光照传感器，用于采集相应照明单元下的光照信息；
所述体感传感器及光照传感器均集成在所述传感模块内。
进一步地，所述体感传感器包括红外传感器、雷达传感器的其中一种或多种。
进一步地，所述照明灯还具有一个照明灯处理单元；
所述照明灯处理单元接收光照传感器的信息，并控制照明灯光照补偿。
进一步地，所述智能网关包括一中控模块、及一网关通信模块，所述网关通信模块同时与所述照明灯通信模块及传感通信模块进行信息交互；
所述中控模块根据体感传感器的人体信号控制照明灯单元的照度切换。
9、根据权利要求4所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明灯无线通信模块及传感无线通信模块包括：Wi-Fi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、ZigBee通信模块、6LowPan通信模块、Thread通信模块和LoRa通信模块中的一种或多种。
本发明的有益效果为：应用本发明所述智能照明系统，所述智能照明系统在获得最优化的照明效果的前提下，信号传输稳定，针对各种不同应用场景下，可快速搭建传感器网络，实现设备的稳定互联及快速信息采集，达到最大限度的可定制化，节省电力资源；用户可对所述照明灯的数据实时监控、设备宕机报警，并进行远程云端智能照明控制，实现用电设备的智能照明。
附图说明
图1为本发明一实施例的所述智能照明系统框架示意图；
图2为本发明另一实施例的所述智能照明系统框架示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如图1所示，为本发明提供的一种智能照明系统的系统示意图，所述照明系统包括：
至少一个照明单元，所述照明单元为一个集群化构架，并被设置在照明指定位置处，所述照明单元可采集人体信息及光照信息，所述照明单元可根据光照信息进行光照补偿，具体为当采集到的目前光照情况后，对其进行补偿，或进行其他的动作；
至少一个智能网关，所述智能网关与所述照明单元通过无线传输方式进行交互，所述智能网关将采集到的信息进行处理计算、及反馈，所述智能网关可根据人体信息判断照明单元照度的切换，所述照度的切换为从一个照度值到另一个照度值的切换，可以包括关闭到打开；
所述智能网关还可连接外部智能设备，并进行信息显示、及控制交互，所示外部智能设备包括智能电脑或其他智能终端，如智能平板或智能手机等。
具体为，所述照明单元包括：
多个照明灯，在建筑物或其他应用场地内需要照明的位置处布置相应的照明灯；
一个传感模块，所有所述照明灯均连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
所述照明灯及传感模块均内置有相应的无线通信模块，所述照明灯内具有照明灯无线通信模块，所述传感模块内具有传感无线通信模块，通过上述的无线通信模块可以实现同一个照明单元内部的信息交互，也可以实现构成网络结构，并与智能网关进行通信，在本实施例中，同一照明区域的照明灯数量可以限定为10个，因此所述10个照明灯共用一个传感模块，所述传感器模块所采集到的信息用于反馈控制所述的10个照明灯，通过多灯共用一所述传感模块，在相近的区域内，根据所述传感模块的工作范围、及所述照明灯的照明范围进行优化选择，保证最优化的照明效果，节省电力资源。
所述传感模块包括：一体感传感器，用于采集相应照明单元下的人体信息；所述体感传感器包括红外传感器、雷达传感器的其中一种或多种。
一光照传感器，用于采集相应照明单元下的光照信息；
所述体感传感器及光照传感器均集成在所述传感模块内；其中所述体感传感器所采集的信息发送到智能网关，所述光照传感器所采集到的信息发送到照明灯，在所述照明灯内具有一个照明灯处理单元，所述照明灯处理单元根据光照信息进行补光操作；
具体可以理解为：照明灯处理单元为一微型集成式单片机或处理芯片，通过所述单片机烧写一简单逻辑程序，控制所述照明灯的调光操作，所述传感模块将采集到的光照信息通过所述ZigBee模块可直接反馈至所述照明灯，所述单片机根据设定的光照值与实际的光照值进行调光操作。
在其他实施例中，所述传感模块还包括多个其他的传感器，可以为火警传感器、一氧化碳传感器、缺氧传感器其中的一种或多种；
所述照明灯无线通信模块及传感无线通信模块均包括：Wi-Fi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、ZigBee通信模块、6LowPan通信模块、Thread通信模块和LoRa通信模块中的一种或多种，本发明的附图中以ZigBee通信模块作为示例；
所述智能网关包括一中控模块、及一网关通信模块，所述网关通信模块同时与所述照明灯通信模块及传感通信模块进行信息交互；
所述中控模块根据体感传感器的人体信号控制照明灯单元的照度切换。进一步地，所述中控模块负责处理的数据包括但不限于所述网关通信模块回传的各种数据计算、生成用户界面的数据、及设备管理数据等。
具体为：所述照明灯在建筑物中固定安装时，被设置有相应的唯一编码，所述唯一编号记录相应的照明灯安装三维坐标信息，并将所有的照明灯的三维坐标信息输入所述智能网关中，所述智能网关内置所述网关通信模块，并与所述传感模块通过所述通信模块实现交互通信。
在所述传感模块采集到人体活动信息时，所述照明灯自动切换照度，启动方式包括但不限于：
所述照明灯通过的中控模块可以理解为内置单片机，控制所述照明灯照度切换，并将该灯的状态信息通过所述无线通信模块反馈至所述智能网关；
或所述传感模块通过内置的所述无线通信模块，将检测到人体活动的信息反馈至智能网关，所述智能网关控制所述照明灯照度切换。
所述智能网关与所述照明灯通过所述无线通信模块无线连接，进行信息交互，，所述中控模块能根据照明灯的状态信息、及位置信息，进行控制所述照明灯的照度切换；
所述智能网关还连接外部智能终端设备，或服务器，用户可通过智能终端设备对所述智能照明系统进行用电监控，及控制交互。
所述智能照明系统还包括至少一控制按钮，所述控制按钮内置所述无线通信模块，所述控制按钮与所述智能网关通过所述无线通信模块接，所述控制按钮与所述照明灯可一一对应设置或一对多设置，所述控制按钮连接常规的外部供电电路，用户可通过所述控制按钮控制所述照明灯的打开或关闭的状态、控制所述照明灯调节至指定亮度，或用灯场景切换等功能，从而自主控制所述智能照明系统的单灯开关，所述智能网关收集每个所述照明灯的工作状态，从而实现多灯联动的智能化控制，更加符合实际用灯情况。
在人体活动信息发生位置变化时，所述智能网关根据当前的人体活动轨迹、及环境特征，进行多灯联动，形成一由所述照明灯构成的三维坐标地图，在人体活动到达，或即将到达的位置，开启所述照明灯，并进行光照补偿，在人体活动信号减弱消失时，在所述传感模块未检测到人体活动信息时，所述传感模块反馈至所述照明灯，调暗或关闭所述照明灯。
如图2所示，为本发明提供的第二实施例的结构示意图，本实施例与上述实施例的内部部分相同，唯不同之处在于，本实施例提供的所述照明单元包括：
一个照明灯；
一个传感模块，所述照明灯均连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
每一所述照明灯都单独配置一所述传感模块，通过所述传感模块采集所述照明灯所在区域的人体信息、及环境信息，并及时反馈至所述照明灯、及智能网关计算处理，从而细分照明区域，采集监测数据更加精准，整个所述智能照明系统更加灵活机动。
所述控制按钮与所述照明灯连接，每个所述控制按钮都可以控制对应所述照明灯的电路通断，实现对所述照明灯的单灯控制；
或所述控制按钮内置所述无线通信模块，所述控制按钮与所述智能网关通过所述无线通信模块接，所述控制按钮与所述照明灯可一一对应设置或一对多设置，从而对所述照明灯实现信号软控制。
工作过程：在用户进入所述传感模块的检测范围时，所述传感模块将触发信号通过所述无线通信模块与照明灯、及智能网关通信交互，并启动相应的照明灯，所述照明灯根据当前的光照强度进行光照补偿；
当人体活动信息发生位置变化时，所述智能网关根据所述照明灯的三维坐标信息，形成一由所述照明灯构成的三维坐标地图，并计算当前的人体活动轨迹，进行亮灯路径规划，实现多灯联动，在即将到达的位置，开启所述照明灯，并进行光照补偿，
当所述传感模块未检测到人体活动信息时，所述照明灯将调暗或关闭，从而实现整个智能照明系统的自我调节功能，所述智能照明系统在获得最优化的照明效果的前提下，信号传输稳定，针对各种不同应用场景下，可快速搭建传感器网络，实现设备的稳定互联及快速信息采集，达到最大限度的可定制化，节省电力资源；用户可对所述照明灯的数据实时监控、设备宕机报警，并进行远程云端智能照明控制，实现用电设备的智能照明。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能照明系统，其特征在于，所述照明系统包括：
至少一个照明单元，所述照明单元为一个集群化构架，并被设置在照明指定位置处，所述照明单元可感知人体存在、及光照信息，所述照明单元可根据光照信息进行光照补偿；
至少一个智能网关，所述智能网关与所述照明单元通过无线传输方式进行交互，所述智能网关可根据人体存在信息判断照明单元照度的切换。
2.根据权利要求1所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明单元包括：
多个照明灯；
一个传感模块，所有所述照明灯均无线连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体存在信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
3.根据权利要求1所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明单元包括：
一个照明灯；
一个传感模块，所述照明灯均无线连接所述传感模块，所述传感模块用于采集该照明单元下的人体存在信息及光照信息，所述传感模块通过无线传输方式与所述智能网关进行交互。
4.根据权利要求2或3所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明灯具有的照明灯无线通信模块，所述传感模块具有传感无线通信模块；
所述照明灯无线通讯模块与所述传感无线通信模块连接，同时，均连接所述智能网关。
5.根据权利要求4所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述传感模块包括：
一体感传感器，用于采集相应照明单元下的人体信息；
一光照传感器，用于采集相应照明单元下的光照信息；
所述体感传感器及光照传感器均集成在所述传感模块内。
6.根据权利要求5所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述体感传感器包括红外传感器、雷达传感器的其中一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明灯还具有一个照明灯处理单元；
所述照明灯处理单元接收光照传感器的信息，并控制照明灯光照补偿。
8.根据权利要求5所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述智能网关包括一中控模块、及一网关通信模块，所述网关通信模块同时与所述照明灯通信模块及传感通信模块进行信息交互；
所述中控模块根据体感传感器的人体信号控制照明灯单元的照度切换。
9.根据权利要求4所述的一种智能照明系统，其特征在于，所述照明灯无线通信模块及传感无线通信模块包括：Wi-Fi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、ZigBee通信模块、6LowPan通信模块、Thread通信模块和LoRa通信模块中的一种或多种。
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