IPv6照明控制系统控制柜的制作方法

专利名称：IPv6照明控制系统控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制系统，特别是涉及一种IPv6 (下一代互联网) 数字化网络照明控制系统控制冲巨。
背景技术：
现有的两种照明控制方式为传统总线型的照明控制系统和采用现有 IPv4技术的照明控制系统。
基于总线的照明控制技术出现的时间很久，存在一些局限性，在大规 模照明场景的时候面临着严重的挑战
(1) 适应于小范围照明。总线型的照明控制系统的地址空间有限。比 如RS485，最多连接31个终端。
(2) 缺乏灵活的场景定制能力。总线型的照明控制系统的场景数量受 到技术的限制，往往数量有限。在大规模区域中，如按照上午、下午、夜 间等不同的时段设置不同的照明场景，或按照节日庆典、平时、大型比赛 等设置不同的场景，而且要求有动态的场景定制能力和动态的调整能力时， 总线型控制系统难以达到要求。
(3) 传输速度低。总线型的照明控制系统主要采用RS485作为物理层 传输设备，控制信令的传输速率相对较低，比如RS485典型的传输速率为 9. 6kbps,系统传输速率成为系统的瓶颈。
(4) 缺乏全面的运营分析能力。由于现场级设备信息不全，现场级设 备的在线故障诊断、报警、记录功能不强。由于总线型的控制系统更多的 关注于对照明控制系统的控制，而往往在运营分析上处理能力相对较弱， 因此无法准确给出运营优化建议。
传统的总线型的照明控制方式无法适应于大规模的照明管理和控制， 必须将照明控制节点IP化，充分利用网络技术和软件技术，提高控制和管 理的水平，并有效改善运营分析能力和节约运营成本。
IPv4地址结构的Internet获得了空前的成功，而它所面临的几个问题 随着其发展的逐渐壮大也越来越突出。IPv4的地址容量现在成了制约因特 网发展的瓶颈，4艮据专家的预测IPv4地址空间大概在2015年或更早时间 将全部分配完毕，IPv4将会面临地址枯竭的困境。同时IPvA在安全性、即 插即用性等方面也存在比较大的局限性。由于IPv4的局限性，导致采用现 有IPv4技术的照明控制系统也具有相应的局限性。
此处再简单介绍一下IPv6。
IPv6协议是IP协议的第6版本，于1992年开始开发，1998年12月发 布标准RFC2460。 IPv6继承了 IPv4的优点，并总结了 IPv4近30年运行经 验，目的是解决IPv4地址空间不足、地址结构规划不合理的问题，同时对 IPv4协议运行中存在的不足进行了改进和功能扩充。
IPv6协议相对IPv4协议具有如下技术特点IPv6采用了长度为128位 的IP地址，而IPv4的IP地址仅有32位，因此IPv6的地址资源要比IPv4 丰富得多，互联网环境更加高速、更加安全。。
IPv6的地址4各式与IPv4不同。 一个IPv6的IP地址由8个地址节组成， 每节包含16个地址位，以4个十六进制数书写，节与节之间用冒号分隔， 其书写格式为x:x:x:x:x:x:x:x，其中每一个x代表四位十六进制数。
采用128位的IP地址，极大地扩展了地址空间，解决了 IPv4协议地址 资源不足的问题。IPv6能够提供几乎任意多的地址，因此目前在IPv4网络 上普遍采用的NAT技术将逐渐过时，使得网络通信的端到端安全性也可以 得到保证。
支持良好的自动配置功能，包括IPv6地址的自动配置和主机默认路由 的自动配置等，同时还可以自动实现其他网络参数例如跳限和MTU的自动 配置。IPv6的自动配置功能极大地简化了网络管理的工作量，同时也使网 络的访问变得简单。
IPv6能够提供良好的移动性支持。对移动性的支持是在IPv6协议制 订之初就考虑到的，因此IPv6的移动性支持能够得到基本协议的较好配合， 在IPv6当中不再需要异地代理路由器，同时也很好地解决了移动IPv4协议 当中存在的三角路由问题，同时移动节点的通信也有较好的安全性保障。
在IPv6当中，对安全性的支持是必须的，利用IPsec协议，IPv6能够 提供比IPv4更高得多的安全性。
IPv6采用了类似CIDR的地址划分方式，对地址空间的分配比较合理， 便于实现路由聚合，有效限制路由表规模。
IPv6采用固定的40字节报头，同时取消了报头校验和字段，便于路由 器进行硬件转发处理，效率更高。
IPv6完全依靠报文的发送方对报文进行必要的分片，在接收端进行重 组，取消了路由器对报文的分片功能，提高了 IPv6路由器的转发效率。
IPv6的组播功能得到了扩展，使用了更多的组播地址，同时对组播域 进行了划分，取消了 IPv4当中的广播，可以更加有效地利用网络带宽，避 免广播风暴。
IPv6在解决IP网络的QoS问题方面进行了革新，对各种信息根据紧 急性和服务类别确定数据包的优先级。
总的来说，IPv6协议是为了解决现行Internet出现的问题而诞生的，作 为IPv4协议的后继者而设计的新版本的IP协议，对语音、数据、视频和现 有网络应用提供了更卓越的支持与改善，同时IPv6协议强大的技术特点， 应运而生了许多独具特色的创新业务。
二 、应用前景展望
IPv6协议的设计目的在于解决现有IPv4版本所具有的各种问题，包括 地址数量限制、安全性、自动配置、移动性、可扩展性等方面，因此IPv6 为各种价值应用构想提供了强大的技术支持，尤其对视频、语音、移动、 安全等业务的发展有极大的促进作用。随着IPv6应用探索的进一步深入， IPv6在网络通信行业以及人们日常生活中具有广阔的应用前景。
IPv6具有如下的优点
(1) 广泛的地址空间IPv6具有广泛的地址空间，地址空间包含的地 址数为2'28个。如此巨大的地址空间足够为地球上的每一粒砂子分配一个独 立的IP地址，从而可以做到一灯一IP，同时利用将来更多的照明设备接入 系统并接受管理。
(2) 低延时，更好的服务质量IPv6在设计的时候充分考虑路由器处 理时的效率问题，在很多方面对IPv4进行了改进，保证控制的实时性；
(3) 安全IPv6通过改进IPv4协议的缺点，可以为上层协议和应用提 供有效的端到端安全保证，安全性相对于IPv4有了较大的提高，从而实现 安全的通信，保证控制的可靠。
(4 )即插即用IPv6支持地址的自动配置，实现方便快捷的照明管理， 减少运营维护的费用。
通过以上的分析可以看到，由于IPv6技术自身的特点，IPv6技术在大 规模照明管理和控制方面具有明显的优势，区域照明管理和控制非常适合 采用IPv6技术。
在采用IPv6技术的数字化网络照明控制系统中，作为照明控制和监控 终端的控制拒部分如何设置才能更好地满足使用需要已经成为急需解决的 一个技术问题。
有鉴于上述现状，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实 务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一 种新型结构的IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，使其能够更具有实用 性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具 实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种新型结构的IPv6数字化网络照明控
制系统控制拒，所要解决的技术问题是使其可以很好满足IPv6技术的数字
化网络照明控制系统对照明控制和管理的需求。
本实用新型的另一目的在于，提供一种新型结构的IPv6数字化网络控 制系统控制拒，所要解决的技术问题是使其可以很好满足IPv6技术的数字 化网络控制系统对控制和管理的需求。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本实用新型提出的一种IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，包 括一照明控制系统，所述控制拒中的IPv6网络接入层单元将通过网络发送 过来的控制指令传送到所述照明控制系统进行处理、分析及信号反馈并对 照明灯具进行控制。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进 一步实现。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述的照明控制系 统包括区域单元、管理单元、照明单元和计量4企测单元。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述照明单元管理 传送单元CPU、开关、继电器控制用T/U，继电器控制用T/U根据IPv6网 络控制指令发出信号控制继电器的开闭，从而控制照明灯具。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述计量^f企测单元 管理多回路电力计，计量互感器监测到的电流数据上传多回路电力计处理 后，再上传到计量检测单元。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述控制柜中还包 括一照明供电系统，以向照明灯具供电。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述照明供电系统 包括进线断路器单元、电流互感器、漏电断路器、继电器、计量互感器， 并外接照明灯具。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，其中所述进线断路器单 元具有多于一个的断路器，并相应设置有电源自动转换单元来对通过所述 断路器提供的多路供电电源进行自动转换。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述控制拒中还包 括一照明辅助系统。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述照明辅助系统 包括UPS不间断电源、EPS应急电源。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述照明辅助系统 包括浪涌保护单元、温湿度控制单元、遥控变压器。
前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其中所述照明控制系统 和所述照明供电系统在所述控制拒拒体内分开设置。前述的IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，其中输入所述控制拒的 控制信号线路和供电线路以及控制拒输出的灯具控制信号均从控制拒的下 部进出。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上迷技 术方案，本实用新型IPv6数字化网络照明控制系统控制拒可达到相当的技 术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点
所述控制柜包括IPv6网络接入层单元、IPv6数字化网络系统照明控制 系统，该照明控制系统根据所述网络接入层单元传送过来的网络控制信号 输出信号给继电器，通过继电器实现对照明灯具的控制，此种控制方式可 以方便地实现用户对照明控制的需求，提供广泛的地址空间，低延时，更 好的服务质量，安全，即插即用。
所述的IPv6数字化网络控制系统控制拒也可以方便地实现用户对终端 控制的需求，提供广泛的地址空间，低延时，更好的服务质量，安全，即 插即用。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用 新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型 的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并 配合附图，详细i兌明如下。


图1是IPv6数字化网络照明控制系统的全系统图。 图2是第一实施方式的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒的系统原 理图。
图3是第二实施方式的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒的系统原理图。
图4示出了带有应急供电支持系统的IPv6数字化网络照明控制系统控 制柜的系统原理图。
图5是IPv6数字化网络照明控制系统控制拒中的照明控制系统的电路 原理图。
图6-图9是IPv6数字化网络照明控制系统控制柜中的照明供电系统的 电路原理图。
图IO是配电拒二层门门面及其背后布置图。 图11是配电拒左视布置图。 图12是配电拒柜内布置图。 图13是配电柜右视布置图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及
功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的IPv6数字化 网络照明控制系统控制拒其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说 明如后。
请参阅图l的全系统图。中心服务器及应用程序通过IPv6主干网与核 心层交换机连接，而后通过核心、汇聚、接入的三层网络结构与IPv6终端 接合，控制中心的控制信号由此传达到IPv6终端中。其中，核心层交换机 连接了数个汇聚层交换机，而每个汇聚层交换机又连接了数个接入层交换 机。终端中的接入层交换机进一步将信号转送终端中的IPv6照明控制系统， 以控制照明灯具。所述终端中的IPv6照明控制系统包括区域单元、管理单 元、照明控制单元和计量管理单元，如图2—图4的控制拒的系统原理图所 示。上述系统构成中，中心服务器还连接了监控用的计算机，方便操作人 员监控；每一 台汇聚层交换机通过多个接入层交换机控制进入不同的控制 拒控制特定照明区域，并相应配置有一监控系统用于监控该特定照明区域； IPv6终端中还设有照明供电系统，向照明灯具供电，并设有应急供电支持 系统EPS/UPS (如图4)，对终端中的IPv6照明控制系统和照明供电系统进 行辅助供电。
IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，作为IPv6数字化网络照明控制 系统的终端，其主要功能是借助IPv6网通过IPv6核心层交换机、汇聚层 交换机传来的控制指令通过控制拒中的IPv6网络接入层单元进入IPv6数 字化网络系统照明控制系统进行处理、分析及信号反馈对照明灯具实施控制。
所述控制拒主要由以下部分组成IPv6数字化网络照明供电系统、IPv6 数字化网络照明控制系统和IPv6数字化网络照明辅助系统。
1. IPv6数字化网络照明供电系统如图2及图6-图8所示，主要包括 进线断路器、电流互感器、漏电断路器、继电器、计量互感器，并外接照 明灯具。也可以如图3及图9所示在断路器单元增加一个断路器，并相应 增加一个ATS双电源自动转换单元来对断路器单元中的两路供电电源进行 自动转换。所述供电系统的各部分的电流走向如图中箭头所示，从断路器 单元流经电流互感器，并经过漏电断路器、继电器、计量互感器，向照明 灯具供电。
2. IPv6数字化网络照明控制系统如图2-图5所示，主要包括IPv6 数字化网络照明控制系统接入层单元(网络接入层交换机和光电转换模 块)、区域单元、管理单元、照明单元和计量检测单元，可选包括LED控制 单元等。所述区域单元和管理单元含有服务器镶嵌软件，所述照明单元管
理传送单元CPU、开关、继电器控制用T/U，所述计量检测单元管理多回路 电力计。计量互感器监测到的电流数据上传多回路电力计处理后，再上传 到计量检测单元。继电器控制用T/U根据IPv6网络控制指令发出信号控制 继电器的开闭，从而控制照明灯具。
区域单元具有如下功能对照明控制单元、LED控制服务器、电力计量 服务器的各管理点的状态进行监视；根据软件平台的控制指令或者根据区 域单元的管理点状态变化，对照明控制单元、LED控制服务器的各管理点， 进行开/关(0N/0FF)的控制；当照明控制单元、LED控制器服务内的各管 理点的状态有变化时，及当控制中心有请求时，将该状态信息发送至控制 中心；对于电量计量内的管理点，以一定周期将累计电力量值发送至控制 中心。
管理单元具有如下功能对照明控制单元、LED控制服务器、电力计量 服务器的工作状态，系统通信状态进行监视；将照明控制单元、LED控制服 务器、电力计量服务器的工作状态、系统通信状态信息，发送至控制中心； 照明控制单元、LED控制服务器、电力计量服务器的工作状态，系统通信状 态信息，除发送至控制中心外，还将保存在管理单元，以备下载查询。
3. IPv6数字化网络照明辅助系统如图2-图4及图6-图9所示，主要 包括浪涌保护单元(浪涌保护器和断路器)、温湿度控制单元、UPS不间 断电源、EPS应急电源、遥控变压器(未示出，系统原理图中的24V电源均
由遥控变压器变压后得到)。
其中的温湿度控制单元中通常采用风扇进行风冷，当然为了实现温湿
度更精确地控制，也可以釆用空调机进行温湿度调控。 对于控制拒，辅以如下说明
其中涉及的发光膜驱动器属于外接负载设备的一种，该控制拒还可为 其他的各种外接设备提供电源；
涉及了四种类型的光源反射照明、照明、可控聚光灯、LED,此四种 光源都是负载类型，不在控制拒内，是外接照明灯具；反射照明和照明属 普通灯源，因能源消耗大，故在其支路中还另行设置了计量检测互感器； 而由于在外接可控聚光灯和LED支路中含有控制器，故无需在控制冲巨内提 供继电器，所以其支路中没有继电器；
控制拒在发生断电时，UPS不间断电源为控制系统供电完成数据存储。 EPS应急电源提供负栽供电支持，完成应急照明；
根据照明负载情况，可以在实际需要检测的各种照明支路中，随时另 行设置计量检测互感器。
本实用新型的控制拒的一种示例的配置如图10-图13所示，其可对应 于图3、图5、图9的控制柜组成。其中显示了 UPS不间断电源1;温湿
度控制器2;照明单元3;管理单元4;区域单元5;传送单元6; AC24V变 压器7;电流互感器8;继电器9;继电器控制用T/U10;显示仪表ll;手 动开关12; LED控制服务器13;计量单元14; IPv6接入层交换机15;多 回路电力计16; ATS双电源自动转换单元17;断路器18;漏电断路器19; 计量互感器20; 遥控变压器21;风机22;加热器23;浪涌保护器24;光 电转换模块25。
所述拒体采用了双层门设计，在第一层门上设置了风机和风机通风口 ， 打开外边的第一层门后，里面还有第二层门，如图10所示，在第二层门的 正面可以看到一排显示仪表ll，背面设置了图示的IPv6照明控制系统的部 件。在第二层门后，最里面一层设置了图12所示的IPv6照明供电系统的 部件。
当然，所述拒体配置只是一个示例，实际上，本实用新型的控制柜可 以根据实际需要的内容物以及现场要求等而设计采用多种配置，只要其可 以实现上述的电路原理即可。
此外，在设计柜体配置时要考虑到操作安全，因而按照电气规范，通 常应当将照明控制部分与照明供电部分分开设置，例如4象前述示例那样进 行分层，照明控制部分设置在第二层门的背面，而照明供电部分设置在最 里面一层的拒体内。
另外，考虑到本实用新型的照明控制根的室外使用，通常采用电缆沟 的方式实现线路进出，因而输入控制拒的控制信号线路和供电线路以及控 制柜输出的灯具控制信号均从控制柜的下部进出，即下进下出。而室内使 用时，则既可以下进下出，也可以采用下进上出等其他进出线方式实现。
本实用新型的控制拒不仅可用于照明系统内，也可用于控制其他终端 的系统内，其电气部分的系统构成也采用供电系统、控制系统等构成，拒 体配置也相应地将供电部分与控制部分分开设置。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用 新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修政、等同变化与修饰，均仍 属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，其特征在于包括一照明控制系统，所述控制柜中的IPv6网络接入层单元将通过网络发送过来的控制指令传送到所述照明控制系统进行处理、分析及信号反馈并对照明灯具进行控制。
2、 根据权利要求1所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于所述照明控制系统包括区域单元、管理单元、照明单元和计量检 测单元。
3、 根据权利要求2所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于所述照明单元管理传送单元CPU、开关、继电器控制用T/U,继电 器控制用T/U根据IPv6网络控制指令发出信号控制继电器的开闭，从而控 制照明灯具。
4、 根据权利要求2所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于所述计量检测单元管理多回路电力计，计量互感器监测到的电流 数据上传多回路电力计处理后，再上传到计量检测单元。
5、 根据权利要求1所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于，所述控制拒中还包括一照明供电系统，以向照明灯具供电。
6、 根据权利要求5所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于所述照明供电系统包括进线断路器单元、电流互感器、漏电断 路器、继电器、计量互感器，并外接照明灯具。
7、 根据权利要求6所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，其 特征在于所述进线断路器单元具有多于一个的断路器，并相应设置有电源 自动转换单元来对通过所述断路器提供的多路供电电源进行自动转换。
8、 根据权利要求5所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于，所述控制拒中还包括一照明辅助系统。
9、 根据权利要求8所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒，其 特征在于所述照明辅助系统包括UPS不间断电源、EPS应急电源。
10、 根据权利要求8或9所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒， 其特征在于所述照明辅助系统包括浪涌保护单元、温湿度控制单元、遥 控变压器。
11、 根据权利要求5所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，其 特征在于，所述照明控制系统和所述照明供电系统在所述控制拒拒体内分 开设置。
12、 根据权利要求11所述的IPv6数字化网络照明控制系统控制拒， 其特征在于，输入所述控制拒的控制信号线路和供电线路以及控制拒输出 的灯具控制信号均,人控制拒的下部进出。
专利摘要本实用新型是有关于一种IPv6数字化网络照明控制系统控制柜，包括一照明控制系统，所述控制柜中的IPv6网络接入层单元将通过网络发送过来的控制指令传送到所述照明控制系统进行处理、分析及信号反馈并对照明灯具进行控制。本实用新型还提供了一种类似构成的IPv6数字化网络控制系统控制柜。上述的控制柜可以方便地实现用户对终端控制的需求，提供广泛的地址空间，低延时，更好的服务质量，安全，即插即用。
文档编号G08C15/00GK201194435SQ20082000366
公开日2009年2月11日 申请日期2008年2月2日 优先权日2007年10月16日
发明者强 涂 申请人:北京华瑞泰达科贸有限公司