一种照明控制方法及其系统技术方案

一种照明控制方法，依靠主控制器和解码控制器来完成，主控制器将照明控制信号编码成由“０”或“１”组成的传送数据信号后，再将传送数据信号变换成能够通过电力线传输的波形数据组传给解码控制器，解码控制器从收到的波形数据组中解析出相应灯具的照明控制数据后对灯具进行照明控制。按照上述方法制成的照明控制系统，主要包括主控制器、多个解码控制器和与解码器相连的灯具。本发明专利技术抗干扰能力强，可靠性高，传输距离不受任何限制，且对电网功率因素影响很小；本发明专利技术仅利用现有的电力线网络，不需要增加任何线缆就可以有效进行照明节能工程的改造，制造和安装成本非常低廉，结合不同的照明控制软件可以构建不同功能的智能照明系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照明控制方法及其根据该方法制作的照明控制 系统。
技术介绍
传统照明系统是基于单线开关，不能响应并实现远程调光控制要 求；因此人们利用有线方式实施控制数据通信，以实现对传统照明的调光控制。早期人们采用零伏特到10伏特的模拟信号进行对传统照明进行调光控制，但这种方式灵活性很差，不能在一个系统中对单盏灯进行控制。从20世纪80年代人们开始使用总线(BUS)系统，如 数字可寻址照明接口 ( Digital Addressable Lighting Interface ，DALI)技术对传统照明系统进行调光控制，该技术多采 用两线制控制电缆；后来无线网络以其具有组网方便、便于改变网络 中光源的数量和布局等优点，被成熟的应用于采用工业频段或利用 GPRS、 GSM等公众网中，但是如果将无线网络应用到照明控制系统中， 需要架设专用网线，所需造价很高。因此人们想到利用现有的电力线 这个分布最为广泛的物理网络作为通信介质对传统照明进行智能控 制。电力线载波传输技术是目前主要的电力线通信方式，包括应用于 35KV及以上高压电力线载波传输技术和低于10KV低压电力线载波传 输技术，高压电离载波带宽为40-50KHZ,传输的信息包括数据、保护、 运动、文字、语音、图像等，且应用已经比较成熟；而低压电力载波 技术由于其时变性、衰减较大及各种复杂干扰噪声的存在，使得低压 电力线载波通信技术长期以来难以得到推广，目前主要的应用领域仅 限于在家庭集中抄表领域，但是由于波形信号衰减较大和噪声干扰， 实际传输距离不到500米，因此低压电力线载波通信技术即使是在这 些领域的应用也被严重地限制了。隧道照明和道路照明的电力线路均 为低压线路，具有阻抗低、高噪声、高削波、线路距离长等特点，如 何克服低压电力线的上述不足，利用现有的电力线这个物理网络对隧道照明、道路照明等传统照明系统的进行控制，成为人们亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是提供一种对多个灯进行照明控制的方法， 它是充分利用现有的低压电力线网络，将照明控制信号通过电力线和 改变的交流电信号波形，传送至被控制的灯，传输距离不受任何限制， 实现对灯的远程照明可靠控制。本专利技术的目的之二就是提供一种利用上述的方法制成的照明控 制系统，该系统结构简单，成本低廉，仅利用现有的电力线即可实现 对所需控制的灯的照明可靠控制，且不受任何传输距离的限制。该系 统克服了低压电力线阻抗低、高噪声、衰减大、时变性和传输距离短 等不足，解决了通过电力线对隧道照明、道路照明的传统照明系统进 行远程智能控制的技术问题。本专利技术的目的之一是通过这样的技术方案实现的，该方法 它是依靠连接在电力线上的主控制器和与每个被控灯具连接的解码控 制器来完成的，步骤如下(1) 、主控制器将接收到的照明控制信号变换成传送数据信号，该传 送数据信号包括有依次排列地起始段、灯具位置段、灯亮度段和结束段， 它是由"0"或"1"组成的一组数据序列；(2) 、主控制器将电力线上的交流电信号中的正弦波形依次分成多个 波形段，改变每个波形段的波形，使波形段处于两种波形的状态，由多个 波形段组成一个波形数据组，该波形数据组中的波形段的个数总和与传送数据信号的位数相同，并且，其中一种波形段对应于传送数据信号中的"o"，另一种波形段对应于传送数据信号中的"1";即是把传送数据信号变换 成交流电信号上的一个波形数据组，该波形数据组中波形段的排列顺序与 传送数据信号的数据序列 一致；(3) 、波形数据组经电力线传送至每个解码控制器，解码控制器把传来的波形数据组进行解析，得到照明控制信号中所需要控制的灯具的位置 信号数据和照明亮度数据，只有灯具的位置信号数据与解码控制器所对应 灯具的位置相一致时，解码控制器才向灯具发出照明亮度控制信号，改变灯具的亮度，实现照明控制。本专利技术的照明控制方法所述的交流电信号，既可以是交流电流信号， 也可以是交流电压信号。本方法充分利用现有的低压电力线网络，它是通过将照明控制信 号变换成可以通过电力线传输的交流电信号波形数据组，实现对灯的 控制，只要交流电信号能到达的地方，就可以实现对灯的控制，因此 利用该方法进行对灯的控制不受任何传输距离的影响。主控制器的工作方式是这样的主控制器收到从远程控制机传来的照 明控制信号后，首先按照约定协议对照明控制信号进行编码，该传送数据 信号中包括有依次排列的传送数据信号的起始位、所需控制的灯具的命令 位、灯具的地址位、控制灯具亮度的数据位和表明传送数据信号结束的结 束位，该传送数据信号是由"1"或"0"组成的一组数据序列；接着主控 制器按照数据序列的内容依次控制交流电信号的波形段发生改变，将交流 电信号的该种波形段变换成相异的两种波形状态， 一种波形对应数据序列 中的"1"，另一种波形对应数据序列中的"0"，形成一组代表上述传送数 据信号的波形数据组，该波形数据组中波形段的排列顺序与传送数据信号 的数据序列一致，然后，将该波形数据组通过电力线传给解码控制器。其中，主控制器主要通过这样的方式将交流电信号的波形段变换成相 异的两种波形状态，当上述数据序列的数据位的数据为"1"时，主控制器 控制交流电延迟导通，使得上述波形段的前部发生削波，该波形段的前部 产生一个a控制角，该控制角不能过大，通常在10°以内；控制角也可以 大于10° ,但是大于IO。会带来功率因素下降以及导通时产生浪涌电流， 影响电网质量， 一般不采用。当上述数据序列的数据位的数据为"0"时， 主控制器控制交流电持续导通，交流电信号不发生变化，上述波形段不发 生改变，用这两种波形区别数据位的数据内容是"1"还是"0";同理，我 们也可以让发生削波的波形代表数据"O"，不发生改变的波形代表数据"l"， 来将上述两种波形所代表的数据内容区别开。解码控制器是这样工作的解码控制器接收到从主控制器传来的波形 数据组后，首先对波形数据组中每个波形所代表的数据进行解析，并按照 波形数据组中波形的排列顺序将解析出的数据进行编码，形成与波形数据14组对应的接收数据信号，该接收数据信号是由"1"或"0"组成的一组数 据序列，"1"对应波形数据组中的一种波形，"0"对应波形数据组中的另 一种波形；解码控制器从上述接收数据信号中获得照明控制信号中所需要 控制的灯具位置的灯具地址位的数据和控制灯具亮度的灯具亮度数据位的 数据，对照约定的通信协议，只有灯具地址位的数据与解码控制器所对应 灯具的位置数据相一致时，解码控制器才向灯具发出照明亮度控制信号， 改变灯具的亮度，实现照明控制。其中，解码控制器是通过这样的方法解析收到的波形数据组的解码 控制器通过检测交流电导通起始位置出现的电压跃变来判断收到的波形数 据组中的每种波形所代表的数据是"1"还是"0"。电压跃变可以通过电压上升率K (AU/At)来判断，首先设置窗口电压U1， U2，交流电的波形信 号经过U1， U2发生翻转，获得时tl， t2。电压上升率1^AU/At二 (U2-Ul) / (t2-tl)。存在电压跃变时k值要大于电压正弦变化时k值。此外，也可 以通过AD采样的方法获得电压上升率k。本方法所述的交流电信号中的波形段可以采用由正半周波形和相邻 的负半周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明控制方法，它是依靠连接在电力线上的主控制器和与每个被控灯具连接的解码控制器来完成的，步骤如下：　（１）、主控制器将接收到的照明控制信号变换成传送数据信号，该传送数据信号包括有依次排列的起始位、命令位、灯具地址位、灯具亮度数据位 和结束位，它是由“０”或“１”组成的一组数据序列；　（２）、主控制器将电力线上的交流电信号中的正弦波形依次分成多个波形段，改变每个波形段的波形，使波形段处于两种波形的状态，由多个波形段组成一个波形数据组，该波形数据组中的波形段的个数总 和与传送数据信号的位数相同，并且，其中一种波形段对应于传送数据信号中的“０”，另一种波形段对应于传送数据信号中的“１”；即是：把传送数据信号变换成交流电信号上的一个波形数据组，该波形数据组中波形段的排列顺序与传送数据信号的数据序列一致；　 　（３）、波形数据组经电力线传送至每个解码控制器，解码控制器把传来的波形数据组进行解析，得到照明控制信号中所需要控制的灯具的地址位的数据和灯具亮度数据位的数据，只有灯具的地址位的数据与解码控制器中所对应灯具的位置数据相一致时，解码控制器才 向灯具发出照明控制信号，改变灯具的亮度，实现照明控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沙玉峰，杨妮，
申请(专利权)人：重庆恒又源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]