ＬＥＤ照明智能节能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及智能控制系统，属于自动化控制技术领域，具体地说涉及ＬＥＤ照明智能节能控制系统的改进。该系统包括控制中心及电连接的若干控制台、与控制台分别电连接的若干灯具控制电路，控制中心为安装控制软件的计算机系统，语言环境采用ＶＢ，控制中心与各控制台采用以太网或ＲＳ４８５总线连接，通过光纤收发器连接以实现环网自愈的网络；控制台采用ＡＬｔｅｒａ的可编程逻辑器，内嵌ＮＩＯＳ内核，操作系统使用Ｕｃｌｉｎｕｘ。本实用新型专利技术ＬＥＤ智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将各种ＬＥＤ照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制，便于远程控制、监测和节能控制。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能控制系统，属于自动化控制
，具体地说涉及LED照 明智能节能控制系统的改进。包括控制中心、若干控制台、多组灯具控制电路。
技术介绍
LED被认为是21世纪的照明光源。LED发光器件是冷光源，光效高，工作电压低， 而且能耗低，同样亮度下，LED能耗为白炽灯的10%，荧光灯的50%。LED寿命可达10万小 时，是荧光灯的10倍，白炽灯的100倍。用LED替代白炽灯或荧光灯，环保无污染。使用安 全可靠，便于维护。我国照明用电占总发电量的12%。目前，公共建筑的照明灯具控制大多 采用手动开关，经常出现没有及时开关的现象，从而造成大量的能源浪费和使用上的不便。 另外，不必要的使用，也会缩短灯具的使用寿命。随着信息技术的飞速发展和社会的不断进 步，大功率LED照明应用的普及，人们对LED照明的高效控制和功能多样化的要求也不断提 高，LED智能照明系统应运而生。如专利权人上海三思电子工程有限公司、上海三思科技发展有限公司，2007年8 月7日申请的名称为“智能控制隧道LED照明系统及其应用”(专利号:200710044639.X, 公开(公告)日2009年2月11日，公开号CN101363575)的专利，该专利技术公开了一种智 能控制LED隧道灯照明系统及其应用，包括供配电装置，一组多个由隧道灯灯头、直流驱动 工作电源及其控制单元组成的LED隧道灯具在内的结构，该专利技术在每个LED隧道灯控制单 元内均设加带温度传感器的传感信号识别处理器，其前端以多对一方式通过前置传感信号 传输通道，先后共接一个传感器信号转换处理器和一个车辆检测传感器，由传感信号识别 处理器统一处理来自温度传感器和车辆检测传感器的信号。该专利技术能识别隧道前方是否有 车辆驶来以控制LED隧道灯是否点亮，并可根据检测到的隧道内环境温度调节控制隧道灯 头LED的驱动电流或隧道灯LED的点亮数量，而不降低隧道灯的发光亮度，从而实现节电， 延长隧道灯工作寿命。对于大部分的LED灯具，比如隧道灯和路灯，灯具数量多，而且控制并不需要每一 盏灯具都进行控制，需要做到对区域灯具进行集中控制，而其要求实现时控，人工控制等； 由于灯具数量多，对于故障的勘查需要很多的人工处理，现场需要实现对每盏灯具进行故 障监测，并上报数据，有利于智能维护。目前比较常用的方案如下1)用工业控制的PLC系统进行控制，采用PLC输出的模拟量组环来实现LED的调 光，这样需要增加很多节点对LED灯具进行控制。优点技术成熟，系统稳定可靠缺点系统过于庞大，成本很高，对于增加监测点需要增加很多数据节点，现场操 作不现实。2) CAN总线对于每个灯具都使用CAN总线进行集中控制。优点速率高，传输距离远不足成本高。随着计算机网络技术的普及和快速发展，在LED照明控制领域，如何采用现有成 熟的计算机网络技术，在一个网络里可同时连接的设备更多，且连接的距离更长，传输控 制协议使LED照明系统的控制质量和可靠性更高，双向通讯使设备的远程监测和控制更有 效，因而构筑大规模可靠的LED照明系统的网络成本更低？
技术实现思路
本技术针对现有利用计算机网络技术控制LED照明系统的不足，提供一种有 效利用计算机网络技术进行LED照明智能节能控制系统，具有系统集成性、智能化、网络 化、系统可扩性好等优点。为解决上述技术问题，本技术是这样实现的一种LED照明智能节能控制系 统，该系统包括控制中心及电连接的若干控制台、每个控制台分别电连接的若干灯具控制 电路，其中控制中心为安装控制软件的计算机系统，语言环境采用VB，控制中心与各控制 台采用以太网或RS485总线连接，通过光纤收发器连接以实现环网自愈的网络；控制台采 用ALtera的可编程逻辑器，内嵌NIOS内核，操作系统使用Uclinux ；灯具控制电路为具有 与控制台连接的带串行接口的调光控制电路。所述控制台和控制中心可以通过以太网连接，以太网的接口协议为标准的SNMP 协议，MIB库采用MIB II，也可以通过RS485总线连接，控制台有四个对外接口采用RS485 协议，通信使用自定义的串口协议。所述控制台包括AC-DC电源转换1，FPGA嵌入式系统2，FPGA外围接口模块3， RS485电平转换模块4，所述AC-DC电源转换模块1接收外部输入的市交流电电压信号， 输出DC信号给整个系统供电，输出信号提供给FPGA嵌入式系统2、FPGA外围接口模块3、 RS485电平转换模块4，所述FPGA嵌入式系统2的输入输出连接RS485电平转换模块4和 FPGA外围接口模块3，所述FPGA外围接口模块4的输入输出连接到FPGA嵌入式系统2和 外部设备，所述RS485电平转换模块4的输入输出连接到FPGA嵌入式系统2和外部设备所述AC-DC电源转换模块1包括电压转换芯片IC41，光耦IC32，LDO电压转换芯 片IC20，IC37，IC27，以及变压器T14，T13，市交流分别经电防雷和电磁兼容电路、桥式整流 滤波、降压变压器，在降压变压器原、次级两侧连接基准电压和内置MOS开关管控制芯片的 控制电路，及低压差转换电路芯片，输出稳定电源，AC-DC电源转换模块1输出给FPGA嵌入 式系统2，FPGA外围接口模块3，RS485电平转换模块4。所述FPGA嵌入式系统2包括IC38，IC28，IC38的输出连接到FPGA外围电路3和 RS485接口电路4，以及和IC28互连，IC28连接到IC38。所述RS485电平接口电路4包括电平转换芯片IC19和光耦IC14、IC15，IC17，光 耦IC14，IC15 一端连接到FPGA的IC28，一端连接到IC19上，光耦IC17 —端连接到FPGA IC28上，一端连接到IC19上。本技术的LED照明智能节能控制系统有如下有益效果1.系统集成性。是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技 术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统；2.智能化。具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征4的控制系统；3.网络化。传统的照明控制系统大都是独立的、本地的、局部的系统，不需要利用 专门的网络进行连接，而智能照明控制系统可以是大范围的控制系统，需要包括硬件技术 和软件技术的计算机网络通信技术支持，以进行必要的控制信息交换和通信；4.使用方便。由于各种控制信息可以以图形化的形式显示，所以控制方便，显示直 观，并可以利用编程的方法灵活改变照明效果；5.系统可扩性好，照明控制系统可在任何时候进行扩展，不必更改原有线路，只需 将增加的模块用数据线接入原有网络系统便可；6.图形用户界面，图形用户界面是一种更为形象直观的用户界面，用户可通过图 形界面根据需要对楼宇的任何一个被控制区域进行灯光场景的设置或修改，可随意进行灯 光场景切换等操作。允许用户自定义灯光场景控制序列。以下结合附图对采用本技术的LED照明智能节能控制系统，实施例进行说 明。所述实施例是以非限定性示例的方式给出附图说明图1为本技术LED照明智能节能控制系统原理图；图2为本技术中控制台原理框图；图3为本技术中控制台AC-DC电源转换电路；图4为本技术中控制台FPGA嵌入式系统；图5为本技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ照明智能节能控制系统，其特征在于，该系统包括控制中心及电连接的若干控制台、每个控制台分别电连接的若干灯具控制电路，其中：控制中心与各控制台采用以太网或ＲＳ４８５总线连接，通过光纤收发器连接以实现环网自愈的网络；控制台采用ＡＬｔｅｒａ的可编程逻辑器，内嵌ＮＩＯＳ内核；灯具控制电路为具有与控制台连接的带串行接口的调光控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁玺，
申请(专利权)人：广州冠今电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]