智能照明管理系统及控制方法与流程

本发明涉及智能照明控制技术领域，尤其是涉及一种安装方便，节约成本和节能效果好的兼具电力载波和无线控制的智能照明管理系统及控制方法。

背景技术：

智能照明能够给人类带来更加便利和舒适的体验，便于能源管理，越来越受到使用者的认可。目前，传统的485、dali、dmax512等有线照明管理系统，由于需要布调光控制线，导致工程安装成本高，不利于旧照明工程改造项目。另外，现阶段比较流行的wifi，ble，zigbee等无线技术虽然应用灵活方便，由于模块价格偏高，数据节点数受限，信号易受建筑物干扰阻挡，目前还无法大量应用于智能照明中。

因此，设计一种安装方便，节约成本和节能效果好的兼具电力载波和无线控制的智能照明管理系统及控制方法来满足用户的需求，就显得十分必要。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中，现有的照明系统存在成本过高，不利于旧照明工程改造项目以及缺乏无线控制的问题，提供了一种安装方便，节约成本和节能效果好的兼具电力载波和无线控制的智能照明管理系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能照明管理系统，包括集中控制器、led驱动器、无线控制器和路由器；路由器和led驱动器均与集中控制器电连接，无线控制器与集中控制器无线连接；所述集中控制器包括第一mcu、电源模块、电力载波信号调制模块、rf接收模块、串口转网口模块和第一光电隔离模块；电源模块、第一光电隔离模块、rf接收模块和串口转网口模块均与第一mcu电连接，电源模块与电力载波信号调制模块电连接，第一光电隔离模块与电力载波信号调制模块电连接。

本发明中，集中控制器能够通过无线控制器或者网口与外界控制设备进行通讯，并通过电力载波去控制单个节点设备。集中控制器中，电力载波信号调制模块用于把控制信号调制到电力线上；rf接收模块用于与外界遥控面板通讯；串口转网口模块则用于串口数据和以太网的数据转换；第一光电隔离模块用于控制信号电气隔离传输。本发明兼具电力载波和无线控制的功能，具有安装方便，节约成本和节能效果好的特点。

作为优选，led驱动器包括电力载波信号解调模块、ac-dc恒压模块、dc-dc恒流模块、第二光电隔离模块和第二mcu，dc-dc恒流模块和第二光电隔离模块均与第二mcu电连接，ac-dc恒压模块与电力载波信号解调模块电连接，电力载波信号解调模块与第二光电隔离模块电连接，ac-dc恒压模块与dc-dc恒流模块电连接。电力载波信号解调模块用于解调出控制信号，发送给第二mcu；ac-dc恒压模块用于电网隔离，提供电压；dc-dc恒流模块则用于给led驱动器提供低纹波系数的可调电流源。

作为优选，rf接收模块包括芯片ic14-170220、电阻rs78、电阻rs62、电阻rs65、天线ant1和电容cs24，芯片ic14-170220的第1引脚分别与电阻rs78和天线ant1电连接，电阻rs62与芯片ic14-170220的第9引脚电连接，电阻rs65与芯片ic14-170220的第8引脚电连接，电容cs24一端与芯片ic14-170220的第14引脚电连接，电容cs24另一端与芯片ic14-170220的第10引脚电连接。

作为优选，集中控制器还包括第一防雷浪涌模块和功率模块，第一防雷浪涌模块分别与功率模块和电源模块电连接，功率模块与电力载波信号解调模块电连接。防雷浪涌模块能够保证整个系统设备的安全可靠。

作为优选，led驱动器还包括第二防雷浪涌模块，第二防雷浪涌模块分别与ac-dc恒压模块和电力载波信号解调模块电连接。

作为优选，本发明还包括窗帘驱动器，所述窗帘驱动器与集中控制器电连接。

一种智能照明管理系统的控制方法，还包括光照传感器和负离子发生器，光照传感器和负离子发生器均与第二mcu电连接；包括如下步骤：

（7-1）由无线控制器或者路由器输出控制信号，并将控制信号传送给集中控制器上的rf接收模块；

（7-2）rf接收模块接收到控制信号后，传输给第一mcu，第一mcu把接收到的控制信号，通过第一光电隔离模块发送给电力载波信号调制模块，电力载波信号调制模块把控制信号调制到电力线上；

（7-3）led驱动器上的电力载波信号解调模块从电力线上解调出控制信号，并以pwm信号的形式输出，再通过第二光电隔离模块传送给第二mcu；

（7-4）第二mcu再结合光照传感器和负离子发生器的反馈信号，去控制和调节灯具的状态。

作为优选，光控灯的控制方法中，所述控制信号在电力线上进行传输时，每半个正弦波周期传输2位编码。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）能够实现整个系统的单灯控、分组控、场景模式和窗帘装置的无线控制，节约成本，性能效果好；（2）当整个智能照明系统进入待机状态时，可以通过集中控制器切断后端负载的电源输入，降低整个系统的待机功耗；（3）led驱动器由mcu统一管理，方便增加外围设备，让智能照明系统变得更加节能健康。

附图说明

图1是本发明的一种原理框图；

图2是本发明中的集中控制器的一种原理框图；

图3是本发明中的led驱动器的一种原理框图；

图4是本发明中的rf接收模块的一种电路图。

图中：集中控制器1、led驱动器2、无线控制器3、路由器4、第一mcu5、电源模块6、电力载波信号调制模块7、rf接收模块8、串口转网口模块9、第一光电隔离模块10、电力载波信号解调模块11、ac-dc恒压模块12、dc-dc恒流模块13、第二光电隔离模块14、第二mcu15、窗帘驱动器16、第一防雷浪涌模块17、功率模块18、第二防雷浪涌模块19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：

实施例：如图1所示的一种智能照明管理系统，包括集中控制器1、led驱动器2、无线控制器3和路由器4；路由器和led驱动器均与集中控制器电连接，无线控制器与集中控制器无线连接。智能照明管理系统还包括窗帘驱动器16，所述窗帘驱动器与集中控制器电连接。

如图2所示，集中控制器包括第一mcu5、电源模块6、电力载波信号调制模块7、rf接收模块8、串口转网口模块9和第一光电隔离模块10；电源模块、第一光电隔离模块、rf接收模块和串口转网口模块均与第一mcu电连接，电源模块与电力载波信号调制模块电连接，第一光电隔离模块与电力载波信号调制模块电连接。电力载波信号调制模块用于把控制信号调制到电力线上；rf接收模块用于与外界遥控面板通讯；串口转网口模块则用于串口数据和以太网的数据转换；第一光电隔离模块用于控制信号电气隔离传输。

集中控制器还包括第一防雷浪涌模块17和功率模块18，第一防雷浪涌模块分别与功率模块和电源模块电连接，功率模块与电力载波信号解调模块电连接。防雷浪涌模块能够保证整个系统设备的安全可靠。

如图3所示，led驱动器包括电力载波信号解调模块11、ac-dc恒压模块12、dc-dc恒流模块13、第二光电隔离模块14和第二mcu15，dc-dc恒流模块和第二光电隔离模块均与第二mcu电连接，ac-dc恒压模块与电力载波信号解调模块电连接，电力载波信号解调模块与第二光电隔离模块电连接，ac-dc恒压模块与dc-dc恒流模块电连接。电力载波信号解调模块用于解调出控制信号，发送给第二mcu；ac-dc恒压模块用于电网隔离，提供电压；dc-dc恒流模块则用于给led驱动器提供低纹波系数的可调电流源。

led驱动器还包括第二防雷浪涌模块19，第二防雷浪涌模块分别与ac-dc恒压模块和电力载波信号解调模块电连接。

如图4所示，rf接收模块包括芯片ic14-170220、电阻rs78、电阻rs62、电阻rs65、天线ant1和电容cs24，芯片ic14-170220的第1引脚分别与电阻rs78和天线ant1电连接，电阻rs62与芯片ic14-170220的第9引脚电连接，电阻rs65与芯片ic14-170220的第8引脚电连接，电容cs24一端与芯片ic14-170220的第14引脚电连接，电容cs24另一端与芯片ic14-170220的第10引脚电连接。

一种智能照明管理系统的控制方法，还包括光照传感器和负离子发生器，光照传感器和负离子发生器均与第二mcu电连接；包括如下步骤：

（7-1）由无线控制器或者路由器输出控制信号，并将控制信号传送给集中控制器上的rf接收模块；

（7-2）rf接收模块接收到控制信号后，传输给第一mcu，第一mcu把接收到的控制信号，通过第一光电隔离模块发送给电力载波信号调制模块，电力载波信号调制模块把控制信号调制到电力线上；

（7-3）led驱动器上的电力载波信号解调模块从电力线上解调出控制信号，并以pwm信号的形式输出，再通过第二光电隔离模块传送给第二mcu；

（7-4）第二mcu再结合光照传感器和负离子发生器的反馈信号，去控制和调节灯具的状态。

所述控制信号里包含了起始位、地址位、控制位和结束位。控制信号在电力线上进行传输时，每半个正弦波周期传输2位编码。编码传输采用曼彻斯特码。

另外，在步骤（7-4）中，利用光照传感器检测环境光的强度，并根据第二mcu内设定的环境光强度范围，实现整个系统的单灯控、分组控、场景模式和窗帘装置的无线控制和切换；负离子发生器则用于净化环境中的空气。除光照传感器和负离子发生器外，第二mcu还可以与其它外围设备进行连接。

此外，当光照传感器检测到环境光的强度保持恒定时，整个智能照明系统进入待机状态，集中控制器切断后端负载的电源输入，使让整个系统的待机功耗小于0.5w，达到节能效果。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。