带有空气质量实时监测及控制功能的智能led照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一带有空气质量实时监测及控制功能的智能LED照明装置，其包含LED照明单元、空气质量传感器、远程控制端及云服务器，LED照明单元包括多路LED光源、LED驱动电源、第一控制器以及第一通讯设备，第一控制器以及第一通讯设备双向连接，第一控制器的输出端接于LED驱动电源的输入端，LED驱动电源的输出端接于LED光源的输入端；空气质量传感器的输出端接于第一控制器的输入端；云服务器与远程控制端建立通讯连接，第一控制器与云服务器建立通讯连接。本实用新型结合LED、空气质量传感器及空气净化设备提供一种新型的室内空气质量情况展示、提醒和联动控制装置。
【专利说明】带有空气质量实时监测及控制功能的智能LED照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于LED照明【技术领域】，具体涉及一种带有空气质量实时监测及控制功能的智能LED照明装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展，城市生态环境越来越不理想，人们对室内空气质量也越来越重视，目前市面上的空气质量监测装置已经可以对多种对人体有害的化学物质、大气颗粒物，如:醇类、醛类、脂肪烃类、胺类、芳香碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油气、酮类、有机酸类、PM10、PM2.5等进行检测，但是空气质量监测装置检测到这些物质后大都仅仅是以普通数值的方式显示出来，而这些参数的专业性都较强，对于普通用户来说，难于一目了然的获知室内空气质量的优劣情况。
[0003]由于空气质量的持续下降，不仅使得空气质量监测装置开始盛行，空气净化器、力口湿器及其他有助于室内空气换新的设备也为人们所追捧，空气净化器能够过滤及清除室内空气中各种对人体有害的化学物质，加湿器可以给指定房间加湿，而空气换新系统可以通过打开窗户或空气换气装置来更新室内空气，但目前这类设备大多只是实现了单纯的手动或定时空气净化或者空气换新操作，而没有根据室内空气质量实时监测结果进行联动处理。随着无线通信、微控制器、移动互联网、Web服务等技术的高速发展，不同种类的设备及服务更加紧密的联系在一起，可以实现无缝的数据通信、实时协作，构造出多样化的混搭应用产品。
[0004]在室内家居环境中，LED灯具因其高效、节能、环保等特点越来越被普通消费者所认可，随着LED技术的迅速发展，目前LED光源已经逐步取代传统白炽灯或荧光灯光源，其具有可控性强的特点，通过采用PWM脉宽调制等技术改变通过LED的电流可控制LED亮度、色温及颜色变化，进而可营造出闪烁、渐变、扫描、流水等光照效果及组合出各种图形、文字或动画，能够实现与用户的形象化动态交互。
实用新型内容
[0005]针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型利用LED照明的优点，提供一种设计合理、结构简单、使用便捷、形象生动，带有空气质量实时监测及控制的智能LED照明装置。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的思路是:一种智能LED照明装置，其利用空气质量传感器实时获取室内各种空气质量指标，利用LED灯具的不同亮度、色温、颜色或变换效果来实现形象提示，同时可通过通信链路向空气净化器、加湿器或智能窗户等空气换新设备发送指令，实现联动控制，还可以通过云服务器向指定的用户发送空气质量情况、推送信息或短消息进行提示。
[0007]具体的，本实用新型所采用技术方案是，带有空气质量实时监测及控制功能的智能LED照明装置，包含LED照明单元和空气质量传感器，其中，所述LED照明单元包括多路LED光源、LED驱动电源、第一控制器以及第一通讯设备，第一控制器以及第一通讯设备双向连接，第一控制器的输出端接于LED驱动电源的输入端，LED驱动电源的输出端接于LED光源的输入端；空气质量传感器的输出端接于第一控制器的输入端。空气质量传感器将检测到的空气质量数据发送至LED照明单元的第一控制器，第一控制器对该空气质量数据进行分析，并将分析结果通过不同亮度、色温或颜色的LED光照效果显示出来，这样，可以使用户方便迅速的知道当前的空气质量状况。
[0008]更进一步的，该智能LED照明装置还包括远程控制端及云服务器，云服务器与远程控制端建立通讯连接，远程控制端直接通过第一通讯设备与第一控制器建立连接，或与云服务器建立通讯连接后通过第一通讯设备与第一控制器连接。该远程控制端是运行于各种智能终端，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能可穿戴设备上的控制软件，可接收空气质量情况数据、推送信息或短消息，进行各项参数设置等，可运行于Google Android、Apple 1S、Windows Mobile、Windows CE、Black Berry、Symbian、Google Chrome、Tizen、Bada、FireFox OS、Sailfish OS、MeeGo等操作系统上。第一控制器直接通过第一通讯设备与云服务器建立通讯连接，或经由远程控制端或网关设备与云服务器建立通讯连接。
[0009]更进一步的，该智能LED照明装置还可以与空气净化设备相连，该空气净化设备包括互相连接的第二通讯设备和第二控制器，当进行空气净化设备联动控制时，其可通过第二通讯设备分别与远程控制端以及第一控制器建立通讯连接，从而使LED照明装置与空气净化设备建立连接关系。
[0010]其中，所述空气质量传感器包括醇类、醛类、脂肪烃类、胺类、芳香碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油气、酮类、有机酸类、PM10、PM2.5等传感模块，其与第一控制器建立连接。
[0011]其中，所述第一通讯设备是无线通讯模块，该无线通讯模块是GSM、GPRS, WCDMA,CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE、FDD-LTE、WIMAX、WIFI,ZigBee,MIff1、红外、蓝牙、2.4G 无线模块或者IG以下低频率无线模块中的一种或多种。
[0012]其中，网关设备可以是ZigBee转WIF1、ZigBee转以太网等通讯协议转换设备，当第一通讯设备无法与云服务器直接建立通讯连接时，可经由网关设备与云服务器建立通讯连接。
[0013]其中，空气净化设备可以是空气净化器、加湿器、空气换新设备的一种或多种。
[0014]本实用新型专利与现有技术相比，具有以下优点和效果:利用LED的可控性及光效丰富、形象生动的特点，结合空气质量传感器，空气净化设备(空气净化器、加湿器、空气换新设备等)，提供一种新型的室内空气质量情况展示、提醒和联动控制装置，结构简单、实用性强，易于推广普及。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型的实施例3的电路原理框图；
[0018]图4a为本实用新型的实施例3的第一控制器的电路原理图；
[0019]图4b为本实用新型的实施例3的第一通讯设备的电路原理图；
[0020]图4c为本实用新型的实施例3的空气综合检测模块的电路原理图；
[0021]图4d为本实用新型的实施例3的空气粉尘检测模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0023]实施例1
[0024]作为一个具体的实施例，参见图1，本实用新型带有空气质量实时监测功能的智能LED照明装置，包含LED照明单元和空气质量传感器，其中，所述LED照明单元包括多路LED光源、LED驱动电源、第一控制器以及第一通讯设备，第一控制器以及第一通讯设备双向连接，第一控制器的输出端接于LED驱动电源的输入端，LED驱动电源的输出端接于LED光源的输入端；空气质量传感器的输出端接于第一控制器的输入端。空气质量传感器将检测到的空气质量数据发送至LED照明单元的第一控制器，第一控制器对该空气质量数据进行分析，并将分析结果通过不同颜色的LED光源显示出来，这样，可以使用户方便迅速的知道当前的空气质量状况。
[0025]其中，第一通讯设备是无线通讯模块，该无线通讯模块是GSM、GPRS, WCDMA,CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE、FDD-LTE、WIMAX、WIF1、ZigBee、MIff1、红外、蓝牙、2.4G 无线模块或者IG以下低频率无线模块等无线通讯模块中的至少一种。
[0026]另外，空气质量传感器包括各种传感器，用于检测醇类、醛类、脂肪烃类、胺类、芳香碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油气、酮类、有机酸类、PM10、PM2.5中的一种或者多种。
[0027]空气质量传感器实时检测空气质量指标，LED照明单元内的第一控制器根据当前所监测到的室内空气质量情况对与第一控制器相连的LED驱动电源进行控制，通过改变多路PWM波来改变LED光源的亮度、色温、颜色或光照变换效果，达到向用户形象展示当前室内空气质量情况的目的。
[0028]实施例2
[0029]本实施例对实施例1的智能LED照明装置进行扩展，参见图2，本实用新型带有空气质量实时监测功能的智能LED照明装置，包含LED照明单元、空气质量传感器、云服务器及远程控制端。带有空气质量实时监测功能的智能LED照明装置通过LED照明单元以不同颜色或变换效果显示不同的空气质量状况，用户可以在远程查看空气质量监测数据或收取推送的空气质量警示信息。
[0030]空气质量传感器实时检测空气质量指标发送至LED照明单元的第一控制器，第一控制器对该空气质量数据进行分析，根据当前所监测到的室内空气质量情况对与第一控制器相连的LED驱动电源进行控制，通过改变多路PWM波来改变LED光源的亮度、色温、颜色或光照变换效果，可以使用户方便迅速的知道当前的空气质量状况，达到向用户形象展示当前室内空气质量情况的目的。如果LED照明单元的第一控制器分析出空气质量数据超过预定的数值时，例如当PM2.5指数超过100，则空气质量显示为较差，LED光源使用闪烁5次的变换效果来予以提示。
[0031]第一控制器直接通过第一通讯设备与云服务器建立通讯连接，监测到的空气质量数据可以经由云服务器传输到远程控制端，在界面上对数据进行直观的展现，当空气质量数据高于预设的指标时，云服务器可以将警示情况以图文信息或短消息的形式实时推送到远程控制端，方便对用户进行及时提醒。
[0032]实施例3
[0033]本实施例作为一种具体的实现方案，参见图3，其使用两种空气质量传感器实时监测空气质量，即空气综合检测模块(挥发性有机化合物，VOCs)及空气粉尘检测模块(PM2.5模块)，第一通讯设备使用WIFI无线通讯模块TypeAAF ;第一控制器采用Atmel mega 2560MCU。图4a、图4b、图4c和图4d为本实施例部分模块的具体电路原理图，图4a为第一控制器Atmel mega 2560 MCU的电路原理图，图4b为第一通讯设备WIFI无线通讯模块TypeAAF的电路原理图，图4c为空气综合检测模块(挥发性有机化合物，VOCs模块)的电路原理图，图4d为空气粉尘检测模块(PM2.5模块)的电路原理图。
[0034]本实施例中，可实现对两类空气净化设备进行联动控制。第一控制器通过启动空气净化设备对空气进行净化，将LED照明单元、空气净化设备联动起来，从而方便用户实现对空气质量的控制。
[0035]当空气净化设备不具有远程连接能力时，系统对其实施直接控制。第一控制器(Atmel mega 2560 MCU)直接通过第一通讯设备(WIFI无线通讯模块TypeAAF)与空气净化器、加湿器、空气换新设备内的第二通讯设备实施连接，当空气质量数据高于预设的指标时，发送控制信息至空气净化设备的第二控制器，自动打开空气净化器、加湿器或空气换新设备，从而实现多设备联动，达到自动改善室内空气质量的目的，其中预设指标等设置项可通过远程控制端上的参数设置界面进行设置。
[0036]当空气净化设备具有远程连接能力时，也即可以对其进行远程连接控制时，可对该空气净化设备实施间接控制。第一控制器通过第一通讯设备与云服务器建立通讯连接，当监测到的空气质量数据高于预设的指标时，云服务器将对应的控制信息发送至空气净化设备的第二控制器以实现联动控制，其中空气净化器、加湿器、空气换新设备远程连接的服务器与云服务器可以为同一服务器，也可以是能够根据API接口实现通信的不同服务器。
[0037]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.带有空气质量实时监测及控制功能的智能LED照明装置，其特征在于:包含LED照明单元和空气质量传感器，其中，所述LED照明单元包括多路LED光源、LED驱动电源、第一控制器以及第一通讯设备，第一控制器以及第一通讯设备双向连接，第一控制器的输出端接于LED驱动电源的输入端，LED驱动电源的输出端接于LED光源的输入端；空气质量传感器的输出端接于第一控制器的输入端。
2.根据权利要求1所述的智能LED照明装置，其特征在于:该智能LED照明装置还包括远程控制端，该远程控制端通过第一通讯设备与第一控制器建立通讯连接。
3.根据权利要求2所述的智能LED照明装置，其特征在于:该智能LED照明装置还包括云服务器，云服务器与远程控制端建立通讯连接，第一控制器与云服务器建立通讯连接。
4.根据权利要求2所述的智能LED照明装置，其特征在于:该智能LED照明装置还与空气净化设备相连，该空气净化设备包括互相连接的第二通讯设备和第二控制器，其通过第二通讯设备分别与远程控制端以及第一控制器建立通讯连接。
5.根据权利要求1所述的智能LED照明装置，其特征在于:所述第一通讯设备是无线通讯模块，该无线通讯模块是 GSM、GPRS, WCDMA, CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE, FDD-LTE,WIMAX、WIF1、ZigBee、MIW1、红外、蓝牙、2.4G无线模块或者IG以下低频率无线模块中的一种或多种。
【文档编号】F21Y101/02GK203968474SQ201420403730
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】张帆, 沈亚锋, 谢立寅 申请人:厦门华联电子有限公司