室内直流保健照明智控系统的制作方法

本申请属于照明技术领域，尤其涉及一种室内直流保健照明智控系统。

背景技术：

传统的室内照明系统通过线缆将灯与交流电源连接，220v的交流电经过线缆为灯进行供电，导致教室中带有高压的交流电，对人体和消防造成安全隐患；并且照明有蓝光和频闪危害，影响师生眼睛和身体健康。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种室内直流保健照明智控系统，可以解决教室中的线缆带有高压交流电，对人体和消防造成安全隐患的问题。

本申请实施例提供了一种室内直流保健照明智控系统，包括控制模块、直流转换模块、多个直流调光模块、多个恒流驱动模块和多个照明模块；

所述直流转换模块的输入端用于与交流电源连接，所述直流转换模块的输出端分别与所述控制模块、每个所述恒流驱动模块和每个所述直流调光模块连接，所述控制模块还与所有的所述直流调光模块连接，每个所述直流调光模块还与对应的所述恒流驱动模块连接，每个所述恒流驱动模块与对应的所述照明模块连接；

所述直流转换模块用于将室外的交流电转换为直流电，并为所述控制模块、所有的所述恒流驱动模块和所有的所述直流调光模块供电；所述直流调光模块用于根据所述控制模块的控制指令输出对应的直流信号；所述恒流驱动模块用于根据所述直流信号调节输出dc(directcurrent)电流，并通过输电线路对所述照明模块进行驱动。

一种可能的实现方式中，室内直流保健照明智控系统还包括多个故障检测模块，每个所述故障检测模块的输入端与对应的所述恒流驱动模块的输出端连接，每个所述故障检测模块的输出端均与所述控制模块连接；所述故障检测模块用于采集对应所述恒流驱动模块输出的电流信号和/或电压信号，并根据电流信号与预设电流范围的比较结果，和/或电压信号与预设电压范围的比较结果输出判断信号至所述控制模块。

一种可能的实现方式中，室内直流保健照明智控系统还包括计时模块，所述计时模块与所述控制模块连接；

所述计时模块用于根据所述控制模块的控制指令进行计时。

一种可能的实现方式中，室内直流保健照明智控系统还包括有线收发模块和无线收发模块；

所述有线收发模块和所述无线收发模块均与所述控制模块连接，所述控制模块用于通过所述无线收发模块与移动终端进行信息交互，所述控制模块还用于通过所述有线收发模块和所述无线收发模块与总控台进行信息交互。

一种可能的实现方式中，所述控制模块包括处理器和触摸屏；

所述处理器分别与所述触摸屏和所有所述直流调光模块连接；

所述触摸屏用于显示室内直流保健照明智控系统的工作状态和控制指令的输入，所述处理器用于根据所述控制指令控制所述直流调光模块输出直流信号。

一种可能的实现方式中，所述直流调光模块包括滤波单元、驱动单元和基准电压单元；

所述驱动单元的输入端通过所述滤波单元与所述控制模块连接，所述驱动单元的基准端与所述基准电压单元的输出端连接，所述基准电压单元的输入端和所述驱动单元的电源端均与所述直流转换模块的第一电源输出端连接，所述驱动单元的输出端与所述恒流驱动模块连接，所述恒流驱动模块还与所述直流转换模块的第二电源输出端连接，所述控制模块还与所述直流转换模块的第三电源输出端连接。

一种可能的实现方式中，所述基准电压单元包括第一电阻、第二电阻和稳压芯片；

所述稳压芯片的接地端接地，所述稳压芯片的输入端与所述直流转换模块的第一电源输出端连接，所述稳压芯片的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述驱动单元的基准端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。

一种可能的实现方式中，所述滤波单元包括第三电阻、第四电阻和第一电容；

所述第三电阻的第一端分别与所述第四电阻的第一端和所述控制模块连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第四电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端和所述驱动单元的输入端连接，所述第一电容的第二端接地。

一种可能的实现方式中，所述照明模块包括多个串联和/或并联的led灯，所述多个串联和/或并联的led灯通过输电线路与所述恒流驱动模块连接。

一种可能的实现方式中，所述照明模块还包括负离子发生器，所述负离子发生器与所述恒流驱动模块连接。

一种可能的实现方式中，每个所述恒流驱动模块包括电路异常保护单元，所述电路异常保护单元用于采集所述恒流驱动模块的输出电流或输出电压，当所述恒流驱动模块的输出电流超出设定电流阈值或输出电压超出设定电压阈值时，所述电路异常保护单元控制所述恒流驱动模块停止输出电流。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例，直流转换模块将室外的交流电转换为直流电为系统整体进行供电，室内的线缆和系统中各个器件的供电电源为低压的直流电，低压直流电不会对人体造成伤害，提高照明系统使用的安全性，避免交流电供电短路引起消防灾害；同时可以根据实际环境的要求，控制模块控制直流调光模块输出对应的直流信号，恒流驱动模块根据直流信号驱动照明模块照明，实现照明模块的直流无频闪调节，为学生营造良好的光线环境，可以有效防止学生近视和减少对身体的危害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图；

图2是本申请一实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图；

图3是本申请一实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图；

图4是本申请一实施例提供的室内直流保健照明智控系统的电路连接示意图；

图5是本申请一实施例提供的室内直流保健照明智控系统的电路连接示意图。

图中：100、交流电源；200、直流转换模块；300、控制模块；400、直流调光模块；401、滤波单元；402、基准电压单元；500、照明模块；600、故障检测模块；700、计时模块；800、恒流驱动模块。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

传统的室内直流保健照明智控系统通过线缆将灯与交流电源连接，220v的交流电经过线缆为灯进行供电，导致教室中带有高压的交流电，对人体及消防造成安全隐患。

基于上述问题，本申请实施例公开了一种室内直流保健照明智控系统，室内直流保健照明智控系统中的直流转换模块将室外的交流电转换为直流电为系统整体进行供电，室内的线缆和系统中各个器件的供电电源为低压的直流电，低压直流电不会对人体造成伤害，提高照明系统使用的安全性，避免交流电供电短路引起消防灾害；同时可以根据实际环境的要求，控制模块控制直流调光模块输出对应的直流信号，恒流驱动模块根据直流信号驱动照明模块照明，实现照明模块的直流无频闪调节，为学生营造良好的光线环境，可以有效防止学生近视和减少对身体的危害。室内直流保健照明智控系统可以应用在教室、图书馆、博物馆或住宅等场地，为了便于说明，下面以室内直流保健照明智控系统应用在教室为例进行说明。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本申请实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图，室内直流保健照明智控系统可以包括控制模块300、直流转换模块200、多个直流调光模块400、多个恒流驱动模块800和多个照明模块500；直流转换模块200的输入端用于与交流电源100连接，直流转换模块200的输出端分别与控制模块300、每个恒流驱动模块800和每个直流调光模块400连接，控制模块300还与所有的直流调光模块400连接，每个直流调光模块400还与对应的恒流驱动模块800连接，每个恒流驱动模块800与对应的照明模块500连接。

具体地，直流转换模块200将室外的交流电转换为直流电为系统整体进行供电，室内的线缆和系统中各个器件的供电电源为低压的直流电，低压直流电不会对人体造成伤害，提高照明系统使用的安全性，避免交流电供电短路引起消防灾害；同时可以根据实际环境的要求，控制模块300控制直流调光模块400输出对应的电压信号，恒流驱动模块800根据电压信号输出对应的直流信号调节输出dc电流，对照明模块500进行驱动，实现照明模块500的直流无频闪调节，为学生营造良好的光线环境，可以有效防止学生近视和减少对身体的危害。

需要说明的是，直流转换模块200将交流电转换为直流电输出，并通过多路变压得到多种不同电压值的直流电，以满足直流转换模块200同时对控制模块300、恒流驱动模块800和直流调光模块400进行供电。

图2示出了本申请实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图，室内直流保健照明智控系统在图1示出的各个部分之外，还可以包括多个故障检测模块600；每个故障检测模块600的输入端与对应的恒流驱动模块800的输出端连接，每个故障检测模块600的输出端均与控制模块300连接。

具体地，故障检测模块600可以通过采集恒流驱动模块800输出的电流信号和/或电压信号，然后将采集的电流信号和/或电压信号传送至控制模块300，控制模块300将电流信号和预设电流范围进行比较，和/或将电压信号和预设电压范围进行比较，判断对应的恒流驱动模块800是否发生故障。例如，当故障检测模块600采集的电流信号超出预设电流范围，和/或故障检测模块600采集的电压信号超出预设电压范围时，控制模块300则判定对应的恒流驱动模块800发生故障。多个故障检测模块600可以实现对每个恒流驱动模块800工作状态的监测，当控制模块300判定恒流驱动模块800发生故障时，可以通过连接控制模块300的报警模块进行报警，通知工作人员及时进行故障的排查。

故障检测模块600还可以通过采集恒流驱动模块800输出的电流信号或电压信号，然后根据采集的电流信号或电压信号判断对应的恒流驱动模块800是否发生故障，并发送对应的判断信号传送至控制模块300，控制模块300根据故障检测模块600发动的判断信号控制报警模块进行报警，通知工作人员及时进行故障的排查。

需要说明的是，控制模块300输出不同的控制指令，预设电流范围不同。例如，控制模块300输出的控制指令控制直流调光模块400增大输出电压信号，恒流驱动模块800根据增大的电压信号进而增大输出电流信号，以提高照明模块500的亮度，此时控制模块300选择对应较大的预设电流范围；控制模块300输出的控制指令控制直流调光模块400减小输出电压信号，恒流驱动模块800根据减小的电压信号进而降低输出电流信号，以降低照明模块500的亮度，此时控制模块300选择对应较小的预设电流范围。通过设置不同的预设电流范围，可以提高故障检测模块600检测的准确性。

图3示出了本申请实施例提供的室内直流保健照明智控系统的原理框图，室内直流保健照明智控系统在图1示出的各个部分之外，还可以包括计时模块700，计时模块700与控制模块300连接。

具体地，通过控制模块300可以进行时间(开启时间、调光时段或关闭时间)的设定，计时模块700可以根据控制模块300的指令进行计时，当到达设定的时间时，控制模块300可以控制一个或多个照明模块500的开关和亮度调节(即实现照明模块500的单控或群控)，提高室内直流保健照明智控系统的智能化。例如，通过控制模块300可以设定照明系统的关闭时间(例如晚上11点)，晚上离开教室忘记关灯，当到达11点时，控制模块300控制照明系统关闭，降低能源的消耗，达到节约能源的效果。

本申请的一个实施例中，室内直流保健照明智控系统还可以包括图像采集及感应模块，图像采集及感应模块连接控制模块300。

具体地，图像采集及感应模块采集教室的实时场景，控制模块300通过分析实时图像判定教室是否有人，如果控制模块300判定教室没有人，则控制照明关闭，实现自动空教室闭灯，达到节电、节能的效果。

图像采集及感应模块还可以感应教室的实时座位状况，控制模块300通过分析实时座位虚实，精准判定座位是否有人，如果控制模块300判定座位没有人，则自动定位控制照明模块500关闭或降低亮度，若座位上有人，则控制该区域的照明模块500正常亮度照明，达到节电、节能的效果。

本申请的一个实施例中，室内直流保健照明智控系统还可以包括总控开关，总控开关串接在直流转换模块200与交流电源100之间。

具体地，通过总控开关的闭合或断开实现系统的供电或断电，当总控开关闭合时，直流转换模块200可以为直流调光模块400和照明模块500提供低压直流电，此时控制模块300可以通过直流调光模块400和恒流驱动模块800对照明模块500进行控制；当总控开关断开时，直流转换模块200不能够为直流调光模块400和照明模块500提供低压直流电，此时照明系统不能够工作。通过总控开关实现对照明系统的整体控制，当出现故障或需要长时间关闭照明系统时，可以断开总控开关，防止系统中各个器件待机浪费能源。

本申请的一个实施例中，室内直流保健照明智控系统还可以包括有线收发模块和无线收发模块，有线收发模块和无线收发模块均与控制模块300连接，控制模块300可通过无线收发模块与移动终端进行信息交互，控制模块还用于通过有线收发模块和无线收发模块与总控台进行信息交互。

具体地，通过移动终端可以发送控制信息，控制模块300通过无线收发模块接收移动终端发送的控制信息，并根据控制信息产生相应的控制指令，控制直流调光模块400输出相应的电压，驱动照明模块500工作，从而实现通过移动终端对照明系统的智能及手动远程控制。

需要说明的是，移动终端可以选用手机、遥控器或电脑等可以发送指令信息的移动电子设备，无线收发模块可以选用蓝牙、无线232通信模块或无线485通信模块等无线收发模块。有线收发模块和无线收发模块可以为连接控制模块300与总控台之间的通信设备，通过总控台可以实现对整个系统的控制。

本申请的一个实施例中，控制模块300可以包括处理器和触摸屏，处理器分别与触摸屏和所有直流调光模块400的控制端连接。

具体地，通过触摸屏可以进行各种控制指令的输入，处理器根据控制指令控制多个直流调光模块400通过恒流驱动模块800驱动各自对应的照明模块500工作，同时触摸屏可以显示各个直流调光模块400和照明模块500的工作状态，便于使用者能够掌握照明系统的工作状态。

图4示出了本申请实施例提供的室内直流保健照明智控系统的电路连接示意图，直流调光模块400可以包括滤波单元401、驱动单元和基准电压单元402，其中，驱动单元可以选用成熟的驱动芯片，也可以搭建功能符合的硬件电路，下面以驱动单元选用驱动芯片为例进行说明。

驱动芯片u2的输入端通过滤波单元401与控制模块300连接，驱动芯片u2的基准端与基准电压单元402的输出端连接，基准电压单元402的输入端和驱动芯片u2的电源端均与直流转换模块200的第一电源输出端连接，驱动芯片u2的输出端与恒流驱动模块800连接，恒流驱动模块800还与直流转换模块200的第二电源输出端连接，控制模块300还与直流转换模块200的第三电源输出端连接。

具体地，直流转换模块200的第一电源输出端连接驱动芯片u2的电源端(第六引脚)，为驱动芯片u2提供电源，基准电压单元402为驱动芯片u2提供基准电压，实现对驱动芯片u2输出端(第五引脚)输出的电压范围的调节。控制模块300输出控制指令(pwm(pulsewidthmodulation，脉宽调制)信号)至驱动芯片u2的输入端(第三引脚)，驱动芯片u2根据控制模块300输出的控制指令在输出端(第五引脚)输出对应的电压信号，恒流驱动模块800根据电压信号实现对照明模块500的亮度调节。

示例性的，驱动芯片u2选用型号为jcp-10的led(light-emittingdiode，发光二极管)驱动芯片，照明模块500选用led灯组，控制模块300通过输出不同占空比的pwm信号，驱动芯片u2根据pwm信号输出对应的电压信号(0-10v)，恒流驱动模块800根据电压信号输出对应的直流信号对led灯组进行驱动。控制模块300输出的pwm信号占空比增大，驱动芯片u2输出的电压增大，恒流驱动模块800输出的电流增大，驱动led灯组增大亮度；控制模块300输出的pwm信号占空比减小，驱动芯片u2输出的电压降低，恒流驱动模块800输出的电流降低，驱动led灯组降低亮度。

传统的pwm信号对led灯组进行调节，led灯组会产生频闪，会对学生的视力造成损害。本申请实施例中的驱动芯片u2通过接受pwm信号，输出0-10v的电压信号，恒流驱动模块800根据电压信号输出对应的直流信号对led灯组进行驱动，由于恒流驱动模块800输出直流信号对led灯组进行驱动，因此led灯组发光时不会产生频闪，从而杜绝了led灯组频闪对学生视力造成损害的现象。

led灯组中的led等可以使用无蓝光、高亮度、高显色指数、色温为2000k-5200k的led灯，能够实现保护学生眼睛及身体健康，大大降低学生的近视率。

示例性的，基准电压单元402可以包括第一电阻r1、第二电阻r2和稳压芯片u1；稳压芯片u1的接地端(第一引脚)接地，稳压芯片u1的输入端(第二引脚)与直流转换模块200的输出端连接，稳压芯片u1的输出端(第三引脚)与第一电阻r1的第一端连接，第一电阻r1的第二端分别与驱动芯片u2的基准端(第二引脚)和第二电阻r2的第一端连接，第二电阻r2的第二端接地。

具体地，稳压芯片u1的输出端(第三引脚)可以输出稳定的电压，通过第一电阻r1和第二电阻r2进行分压，第二电阻r2两端的电压即为基准电压单元402的输出电压(基准电压)，基准电压单元402输出基准电压至驱动芯片u2的基准端(第二引脚)，可以实现对驱动芯片u2输出电压范围的调节。

示例性的，滤波单元401可以包括第三电阻r3、第四电阻r4和第一电容c1；第三电阻r3的第一端分别与第四电阻r4的第一端和控制模块300连接，第三电阻r3的第二端接地，第四电阻r4的第二端分别与第一电容c1的第一端和驱动芯片u2的输入端(第三引脚)连接，第一电容c1的第二端接地。

具体地，第三电阻r3、第四电阻r4和第一电容c1组成滤波电路，可以将控制模块300输出控制指令中的杂质信号滤除，提高信号的准确性，防止出现控制指令中杂质信号造成直流调光模块400错误动作的现象。

示例性的，照明模块500可以包括多个串联和/或并联的led灯，多个串联和/或并联的led灯与恒流驱动模块800连接。

具体地，根据实际要求可以确定照明模块500中led灯的个数，多个led灯可以相互串联或并联，形成led灯组。控制模块300通过输出不同占空比的pwm信号，驱动芯片u2根据pwm信号输出对应的电压信号，恒流驱动模块800根据驱动芯片u2输出的电压信号输出对应的直流信号对led灯组进行供电，实现led灯组亮度的调节，直流信号对led灯组驱动发光时不会发生频闪，光线更加柔和，可以有效的防止学生近视。

传统的pwm调光会使led灯组发生频闪，容易造成学生近视，而本申请中的驱动芯片u2根据pwm信号输出对应的电压信号，恒流驱动模块800根据电压信号输出对应的直流信号对led灯组进行驱动，既能消除led灯组出现频闪，又能够实现精准直流无频闪调光，有效保护学生视力及健康。

相对于传统的照明模块，本申请中的照明模块500不需要配置交流驱动装置，可以有效的避免由于交流驱动装置损坏造成系统不能正常工作的现象，提高了系统整体的稳定性。

led灯组可以使用无蓝光危害、高亮度、高显色指数、色温2700k-5200k的led灯组，可以降低学生的近视率。

本申请的一个实施例中，照明模块500还可以包括负离子发生器，负离子发生器与恒流驱动模块800连接。

具体地，负离子发生器能够产生高活性、小粒径的负氧离子，负氧离子能够起到杀毒、灭菌、除尘和净化空气的效果，有益于人体的治疗保健作用。当控制照明模块500中的led灯组进行照明时，负离子发生器同时启动工作，产生负氧离子，有助于增强学生的免疫力和抵抗力，提高学生学习效率。

本申请的一个实施例中，每个恒流驱动模块800包括电路异常保护单元，电路异常保护单元用于采集恒流驱动模块800的输出电流或输出电压，当恒流驱动模块800的输出电流超出设定电流阈值或输出电压超出设定电压阈值时，电路异常保护单元控制恒流驱动模块800停止输出电流。每一照明模块500线路发生短路时，恒流驱动模块800会自动截流停止工作，对系统其它器件不造成影响和损坏，并在短路排除后自动恢复正常工作，根除出现消防及触电的隐患，极大提高照明系统使用的安全性。

本申请的一个实施例中，室内直流保健照明智控系统还可以包括应急电源，应急电源为控制模块300、直流调光模块400、恒流驱动模块800和照明模块500提供电能。当遇到停电时，可以使用应急电源为系统进行供电，以保证系统的正常运行。

室内直流保健照明智控系统中的照明模块500的个数可以根据实际需要进行设计，每个照明模块500均由一个恒流驱动模块800进行驱动，每个恒流驱动模块800的输入端与对应的直流调光模块400连接，每个恒流驱动模块800的控制端分别连接控制模块300不同的控制端口，为了清楚说明室内直流保健照明智控系统的工作原理，以室内直流保健照明智控系统中包括三个照明模块500为例进行说明，具体电路连接示意图如图5所示。

具体地，通过控制模块300中的触摸屏可以输入控制指令，控制模块300中的处理器根据控制指令在相应的控制端口输出对应占空比的pwm信号，直流调光模块400根据pwm信号输出对应的电压信号，恒流驱动模块800根据电压信号输出对应的直流信号对照明模块500进行控制，pwm信号的占空比增大，直流调光模块400输出的电压增大，恒流驱动模块800输出的电流增大，驱动照明模块500提高亮度；pwm信号的占空比减小，直流调光模块400输出的电压降低，恒流驱动模块800输出的电流降低，驱动照明模块500降低亮度。控制模块300可以对各个照明模块500进行群控、单控，实现对教室的各个区域的亮度进行调节及开关，能够有效防止学生近视；直流转换模块200将室外交流转换成直流，通过教室内各个器件的电信号为短路自保护的低压直流电，根除出现消防及触电的隐患，极大提高照明系统使用的安全性。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。