CN203086801U - 一种智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能照明系统，包括：用于输入照明控制信号以及显示照明控制信息的控制信号输入显示器、用于根据照明控制信号控制灯具工作状态的照明控制器、用于控制信号输入显示器和照明控制器之间通讯的通讯管理器以及灯具，将灯具、照明控制器和通讯管理器集成于一体，并配置相应的照明控制信号输入显示器，可在不改变传统布线的情况下，通过控制信号输入显示器对灯具的工作状态进行智能化控制和管理，易于使用和管理，并且，成本相对较低。本实用新型智能照明系统，在对常用的日光灯进行智能化改造中，在照明控制器中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，实现对荧光灯座上的电子镇流器兼容，大大节省了智能化成本。

Description

一种智能照明系统

技术领域

本实用新型涉及智能照明设备领域，尤其是能在不改变传统照明布线情况下，实现照明智能化控制、远程控制和管理的智能照明系统。

背景技术

目前，大部分灯具是通过机械开关来控制，布线方式采用传统的电工布线规范，由灯具和机械开关串联成回路，通过机械开关控制灯具的开启和关闭。这种方式通过布线来确定机械开关与灯具的控制关系，需要在装修时就要设计好，一旦装修完成就无法轻易改动。同时，随着物联网技术的发展，照明智能化控制已经成为一种趋势，但是市面上很多智能照明控制系统需要重新布线，无法在完全不改变传统布线的情况下，实现照明的智能化控制和管理。

申请公布号为CN101909384A的中国发明专利申请公开了一种分布式智能照明控制系统和分布式智能照明控制方法，该分布式智能照明控制系统包括管理与控制计算机、照明控制系统服务器、照明控制设备、至少一个经以太网与照明控制系统服务器连接并经控制总线与照明控制设备相连的通讯管理器。其中，管理与控制计算机通过以太网与照明控制系统服务器连接，照明控制系统服务器通过以太网通讯管理器连接，照明控制设备与照明设备连接。该分布式智能照明控制系统可自动查询照明设备工作状态，并上传至通讯管理器，还可以接收和执行外部手动控制命令从而实现手动控制照明状态，从而实现全方位控制照明设备，但是该分布式智能照明控制系统需要在装修时就设计好，一旦装修完成就无法轻易改动，无法适用在传统布线的照明设备中。

申请公布号为CN101854760A的中国发明专利申请公开了一种智能照明控制系统及照明系统，所述系统包括：监控终端，用于根据反馈的照明设备的运行状态，发出照明控制指令；与所述监控终端连接的至少一个通讯控制器；与所述通讯控制器连接的至少一个继电器，用于单独控制照明回路中的每个照明设备，实时检测每个照明设备的状态，反馈至所述监控终端；以及与所述继电器和照明设备连接的至少一个照明控制器，用于根据所述照明指令，控制照明设备的工作状态。该技术方案利用继电器的负载反馈和电流检测功能，对照明回路中的每个照明设备进行单独控制，通过监控终端实时管理和监控照明系统的工作状态，实现对照明系统的精确、灵活控制，但是其采用系统主机作为监控终端，并通过工程总线将各个照明回路连接起来，每个照明回路包括通讯控制器、继电器、照明控制器和照明设备，仍需要在装修时就要将线路设计好，无法适用在传统布线的照明设备中。

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能照明系统，将灯具、照明控制器和通讯管理器集成于一体，并配置相应的照明控制信号输入显示器，可在不改变传统布线的情况下，实现智能化照明和管理。

一种智能照明系统，包括：

控制信号输入显示器，用于输入照明控制信号以及显示照明控制信息；

照明控制器，用于根据照明控制信号控制灯具工作状态；

通讯管理器，用于控制信号输入显示器和照明控制器之间的通讯；

以及灯具；

所述控制信号输入显示器与所述通讯管理器无线连接，所述通讯管理器和照明控制器设置在所述灯具内，所述通讯管理器与所述照明控制器连接，所述照明控制器与所述灯具连接。

灯具、照明控制器和通讯管理器集成于一体，不影响外观，使用时，将传统的灯具拆下，将带照明控制器和通讯管理器的灯具装上，接到传统布线中，控制信号输入显示器可以安装在原来机械开关的位置，代替原来的机械开关，如采用触摸输入显示单元，也可以保留原来的机械开关，机械开关仍具有打开和关闭灯具的功能，将控制信号输入显示器作为可移动控制设备，如遥控器、移动终端等形式，可以根据实际需要，进行相应的选择。通过控制信号输入显示器对灯具的工作状态进行智能化控制和管理。

无线连接即与有线连接相对，无线连接包括蓝牙连接、无线网络连接、红外连接等具体形式，范围较广。

控制信号输入显示器要与通讯管理器匹配，作为优选，所述控制信号输入显示器为发送照明控制信号的遥控器，则通讯管理器要选择能与遥控器发生信息传输的红外通信模块，所述遥控器通过红外与所述通讯管理器连接，或者/和，所述控制信号输入显示器为触摸输入显示单元，所述触摸输入显示单元通过蓝牙与所述通讯管理器连接，通讯管理器与蓝牙匹配，通讯管理器为蓝牙通讯模块，能够接受触摸输入显示单元通过蓝牙传送的照明控制信息，或者/和，所述控制信号输入显示器为移动终端，所述移动终端为智能手机或平板电脑等，通过智能手机、平板电脑等移动终端进行远程控制和管理，所述移动终端通过无线网络与所述通讯管理器连接，通讯管理器配置相应的无线网络模块，从而可以通过智能手机、平板电脑等终端设备远程控制和管理灯具。

作为优选，所述照明控制器包括：

驱动电路，用于驱动灯具；

以及，微处理控制芯片，用于接受所述控制信号输入显示器通过通讯管理器传入的照明控制信号并输出相应的照明控制信号给驱动电路。

所述微处理控制芯片，又称单片微型计算机，是指将控制处理单元集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，应用在不同的领域。

微处理控制芯片将控制信号输入显示器输入的照明控制信号转变为驱动电路可设别接受的照明控制信号，如驱动电路采用脉冲宽度调制驱动电路，则微处理控制芯片将控制信号输入显示器输入的照明控制信号转变为驱动电路可识别接受的脉宽调制波信号。

进一步优选，所述驱动电路包括：

开关控制驱动电路，用于控制灯具的开关状态；

以及，调光控制驱动电路，用于调节灯具的光照强度。

根据微处理控制芯片发出的照明控制信号控制灯具的开关状态以及调节灯具的光照强度。其中，开关控制驱动电路和调光控制驱动电路可采用现有技术，通过上述的两种驱动电路对灯具的开关状态和光照强度控制，从而实现灯具的智能化控制和管理，可以根据使用环境以及自己的喜好，对光照强度进行控制。

进一步优选，所述照明控制器还包括：

光线传感反馈电路，用于采集灯具周围的光强度信息并将光强度信息通过通讯管理器反馈给控制信号输入显示器。

在控制信号输入显示器上显示实际的光强度信息，便于了解相关信息，从而可以通过控制信号输入显示器对光照强度进行调整。

在对常用的日光灯进行智能化改造中，常用的日光灯为荧光灯，荧光灯包括荧光灯座和荧光灯管，荧光灯座上带有电子镇流器，电子镇流器会在启动时产生高压启动荧光灯管。由于LED日光灯管具有节能、长寿命、冷光源、无污染（无汞、无铅）、高光效、高显色指数等优点，因此，希望将LED日光灯管安装到荧光灯管上，使其正常工作，但是荧光灯座上带有电子镇流器会在启动时产生高压，会导致LED日光灯管无法正常工作，为了用LED日光灯管代替传统的荧光灯管，使得LED日光灯管与荧光灯座上的电子镇流器兼容。本实用新型中，在照明控制器中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，为本实用新型另一个重大改进点。

本实用新型中，所述灯具优选为LED日光灯管，所述LED日光灯管安装在荧光灯座上，所述照明控制器中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，所述高压吸收电路包括依次相连的电压判断电路和吸收电路。

电压判断电路用来判断电子镇流器是否产生高压，当电子镇流器输出高压时，即当电子镇流器的输出电压大于等于电压限值时，电压判断电路作出判断，吸收电路将输出电压吸收，保证此时的输出电压不会传递至驱动电路；当电子镇流器的高电压消失，即当电子镇流器的输出电压小于电压限值时，电压判断电路作出判断，吸收电路不工作，此时的电子镇流器输出电压传递至驱动电路，从而使驱动电路正常工作，点亮LED日光灯管。

作为优选，所述电压判断电路包括第一电阻、第一电容以及过电压导通开关，所述第一电阻和第一电容串联后并联接入所述驱动电路的输入端；所述吸收电路包括变压器、第二电阻和第二电容，所述变压器的副边绕组的两端、第二电阻和第二电容串联形成回路，所述变压器的副边绕组的一端接地；所述变压器的原边绕组与所述过电压导通开关串联后与所述第一电容并联。当电子镇流器输出电压大于电压限值时，过电压导通开关导通，电子镇流器输出电压通过变压器传递至由第二电阻和第二电容组成的RC网络，经过衰减震荡，输出电压减小至安全值。上述具体的电压判断电路和吸收电路原理简单，电路布局容易，易于实现，组成元件价格便宜，可以使得LED日光灯管在不改变传统的荧光灯座以及传统布线的前提下，就可以正常工作，并实现智能控制和管理，可大大节省智能化成本。

进一步优选，所述过电压导通开关为比较器和开关，或者为压敏电阻，比较器的两个输入端分别接收电子镇流器输出电压信号以及基准电压，基准电压与电压限值相匹配，当比较器接收到电子镇流器输出电压大于等于基准电压时，比较器发出一个控制信号，就会启动开关闭合，从而使得高压吸收电路工作。反之，开关断开，高压吸收电路不工作。当电子镇流器输出电压大于等于电压限值时，压敏电阻导通，从而使得高压吸收电路工作。反之，压敏电阻不导通，高压吸收电路不工作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型智能照明系统，将灯具、照明控制器和通讯管理器集成于一体，不影响外观，并配置相应的照明控制信号输入显示器，可在不改变传统布线的情况下，实现智能化照明和管理。使用时，将传统的灯具拆下，将带照明控制器和通讯管理器的灯具装上，接到传统布线中，控制信号输入显示器可以安装在原来机械开关的位置，代替原来的机械开关，也可以保留原来的机械开关，机械开关仍具有打开和关闭灯具的功能，可以根据实际需要，进行相应的选择。通过控制信号输入显示器对灯具的工作状态进行智能化控制和管理，易于使用和管理，并且，成本不高。

本实用新型智能照明系统，在对常用的日光灯进行智能化改造中，为了将LED日光灯管安装到荧光灯管上，实现LED日光灯管与荧光灯座上的电子镇流器兼容，从而使得LED日光灯管能够正常工作，在照明控制器中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，实现对荧光灯座上的电子镇流器兼容，无需拆下荧光灯座上的电子镇流器即可使用，大大提高了安装的简便性以及降低了安装成本（在欧美、日本等国家，普通人是不能随意拆装电子镇流器的，需要由专门的工作人员来拆装，拆装成本较高），可以使得LED日光灯管在不改变传统的荧光灯座以及传统布线的前提下正常工作，并实现智能控制和管理，大大节省了智能化成本。

附图说明

图1为本实用新型智能照明系统的模块示意图；

图2为本实用新型智能照明系统的接线示意图；

图3为本实用新型智能照明系统的另一种接线示意图；

图4为本实用新型智能照明系统的照明控制器中的高压吸收电路的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型智能照明系统做进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型智能照明系统，包括：灯具1、照明控制器2、通讯管理器3以及控制信号输入显示器4，控制信号输入显示器4与通讯管理器3无线连接，无线连接包括蓝牙连接、无线网络连接、红外连接等具体形式，灯具1、照明控制器2和通讯管理器3集成于一体，即将照明控制器2和通讯管理器3安装在灯具1内，通讯管理器3与照明控制器2连接，照明控制器2与灯具1连接，灯具1连接有电源，具体接到传统的布线上。控制信号输入显示器4用于输入照明控制信号以及显示通过通讯管理器3反馈的照明控制器2的控制信息。通讯管理器3用于将控制信号输入显示器4输入的照明控制信号发送给照明控制器2并将照明控制器2的控制信息反馈给控制信号输入显示器4。照明控制器2用于控制和驱动灯具1。

如图2所示，将带照明控制器2和通讯管理器3的灯具1接到传统布线中，与传统布线中的零线6和火线7连接，保留原来的机械开关5，机械开关5仍具有打开和关闭灯具1的功能，将控制信号输入显示器4作为可移动控制设备，如遥控器、移动终端等形式。控制信号输入显示器4与通讯管理器3匹配，控制信号输入显示器4为发送照明控制信号的遥控器，通讯管理器3为能与遥控器发生信息传输的红外通信模块。或者/和，控制信号输入显示器4为移动终端，移动终端为智能手机或平板电脑等，通过智能手机、平板电脑等移动终端进行远程控制和管理，移动终端通过无线网络与通讯管理器3连接，通讯管理器3配置相应的无线网络模块，从而远程控制和管理灯具1。

如图3所示，将带照明控制器2和通讯管理器3的灯具1接到传统布线中，与传统布线中的零线6和火线7连接，控制信号输入显示器4安装在原来机械开关的位置，代替原来的机械开关，控制信号输入显示器4为触摸输入显示单元，触摸输入显示单元通过蓝牙与通讯管理器3连接，通讯管理器3与蓝牙匹配，采用蓝牙通讯模块，能够接受触摸输入显示单元通过蓝牙传送的照明控制信号并通过蓝牙在触摸输入显示单元显示照明控制器2的控制信息。

其中，除图2和图3之外的连接方式，还可以采用触摸输入显示单元安装在原来机械开关的位置，代替原来的机械开关，同时配置遥控器、移动终端中的一个或两个，对灯具1实现全方位的智能控制和管理。

如图1、图2、图3所示，照明控制器2包括：驱动电路，用于驱动灯具1；以及，微处理控制芯片，用于接受控制信号输入显示器4通过通讯管理器3传入的照明控制信号并输出相应的照明控制信号给驱动电路，微处理控制芯片通过通讯管理器3将照明控制器2的控制信息返回给控制信号输入显示器4。驱动电路和微处理控制芯片都可以采用现有技术，如驱动电路采用脉冲宽度调制控制电路，则微处理控制芯片将控制信号输入显示器4输入的照明控制信号转变为驱动电路可识别接受的脉宽调制波信号。所述驱动电路包括：开关控制驱动电路，用于控制灯具1的开关状态；以及，调光控制驱动电路，用于调节灯具1的光照强度。根据微处理控制芯片发出的照明控制信号控制灯具1的开关状态以及调节灯具1的光照强度。其中，开关控制驱动电路和调光控制驱动电路可采用现有技术，通过上述的两种驱动电路对灯具1的开关状态和光照强度控制，实现灯具1的智能化控制。所述照明控制器还包括：光线传感反馈电路，用于采集灯具1周围的光强度信息并将光强度信息通过通讯管理器3反馈给控制信号输入显示器4。在控制信号输入显示器4上显示实际的光强度信息，便于通过控制信号输入显示器4对光照强度进行调整。光线传感反馈电路可采用现有技术。

在对常用的日光灯进行智能化改造中，传统常用的日光灯为荧光灯，荧光灯包括荧光灯座和荧光灯管，荧光灯座上带有电子镇流器，电子镇流器会在启动时产生高压启动荧光灯管。LED日光灯管具有节能、长寿命、冷光源、无污染（无汞、无铅）、高光效、高显色指数等优点。日光灯智能化改造中，希望可以将LED日光灯管安装上去，使其正常工作。但是荧光灯座上带有电子镇流器会在启动时产生高压，会导致LED日光灯管无法正常工作。为了不破坏原有的荧光灯座以及原有布线，降低智能化改造的成本，照明控制器2中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，实现对电子镇流器的兼容。LED日光灯管内照明控制器2中的驱动电路可采用现有技术。

如图4所示，高压吸收电路包括依次相连的电压判断电路206和吸收电路207，高压吸收电路用以接收在电子镇流器的启动阶段电子镇流器输出的高压电压，能够将高压吸收，避免其流入照明控制器2中的驱动电路而造成电路的损坏。当电子镇流器的输出电压大于等于电压限值时，高压吸收电路将电子镇流器的输出电压吸收，保证此时的输出电压不会传递至照明控制器2中的驱动电路中；当电子镇流器的输出电压小于电压限值时，高压吸收电路不工作，此时电子镇流器的输出电压传递至照明控制器2中的驱动电路中，使得LED日光灯管正常工作。

如图4所示，高压吸收电路包括依次相连的电压判断电路206和吸收电路207，图4为电压判断电路206和吸收电路207的一种具体形式，电压判断电路206包括第一电阻R1、第一电容C1以及压敏电阻RV1，压敏电阻RV1的限值电压与电压限值相匹配，第一电阻R1和第一电容C1串联后并联接入驱动电路的输入端（即电子镇流器的输出电压端）；吸收电路207包括变压器T1、第二电阻R2和第二电容C2，变压器T1的副边绕组的两端、第二电阻R2和第二电容C2串联形成回路，第二电阻R2和第二电容C2组成的RC网络，变压器T1的副边绕组的一端接地，即变压器T1的副边绕组的电压相对低的一端接地；变压器T1的原边绕组与压敏电阻RV1串联后与第一电容C1并联。当电子镇流器输出电压大于等于电压限值时，压敏电阻RV1导通，电子镇流器输出电压通过变压器T1传递至由第二电阻R2和第二电容C2组成的RC网络，经过衰减震荡，输出电压减小至安全值。当电子镇流器的输出电压小于电压限值时，压敏电阻RV1不导通，输出电压正常传递至驱动电路，使得LED日光灯管正常工作。

以上所述的具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能照明系统，其特征在于，包括：

控制信号输入显示器，用于输入照明控制信号以及显示照明控制信息；

照明控制器，用于根据照明控制信号控制灯具工作状态；

通讯管理器，用于控制信号输入显示器和照明控制器之间的通讯；

以及灯具；

所述控制信号输入显示器与所述通讯管理器无线连接，所述通讯管理器和照明控制器设置在所述灯具内，所述通讯管理器与所述照明控制器连接，所述照明控制器与所述灯具连接。

2.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述控制信号输入显示器为发送照明控制信号的遥控器，所述遥控器通过红外与所述通讯管理器连接；

或者/和，所述控制信号输入显示器为触摸输入显示单元，所述触摸输入显示单元通过蓝牙与所述通讯管理器连接；

或者/和，所述控制信号输入显示器为移动终端，所述移动终端通过无线网络与所述通讯管理器连接。

3.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述照明控制器包括：

驱动电路，用于驱动灯具；

以及，微处理控制芯片，用于接受所述控制信号输入显示器通过通讯管理器传入的照明控制信号并输出相应的照明控制信号给驱动电路。

4.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于，所述驱动电路包括：

开关控制驱动电路，用于控制灯具的开关状态；

以及，调光控制驱动电路，用于调节灯具的光照强度。

5.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于，所述照明控制器还包括：

光线传感反馈电路，用于采集灯具周围的光强度信息并将光强度信息通过通讯管理器反馈给控制信号输入显示器。

6.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于，所述灯具为LED日光灯管，所述LED日光灯管安装在荧光灯座上，所述照明控制器中的驱动电路的输入端并联有高压吸收电路，所述高压吸收电路包括依次相连的电压判断电路和吸收电路。

7.根据权利要求6所述的智能照明系统，其特征在于，所述电压判断电路包括第一电阻、第一电容以及过电压导通开关，所述第一电阻和第一电容串联后并联接入所述驱动电路的输入端；

所述吸收电路包括变压器、第二电阻和第二电容，所述变压器的副边绕组的两端、第二电阻和第二电容串联形成回路，所述变压器的副边绕组的一端接地；

所述变压器的原边绕组与所述过电压导通开关串联后与所述第一电容并联。

8.根据权利要求7所述的智能照明系统，其特征在于，所述过电压导通开关为比较器和开关，或者为压敏电阻。

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