一种照明系统的制作方法

本发明涉及照明系统设备技术领域，尤其涉及一种照明系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提高以及科学技术的不断进步，人们在希望降低能源消耗的同时，对建筑物电器安装的灵活性、舒适性与功能性也提出了越来越高的要求。其中，对于生活中的照明提出了更高的要求，不仅仅要为消费者提供一个舒适的工作或生活环境，实现最大限度的节能，同时，还要兼顾智能化、集中化的控制方式，给管理人员提供方便，这些对于照明系统提出了更多的要求，传统的照明技术已无法满足人们多元化的要求。

目前，现有技术中的智能照明系统采用中央控制单元或主控计算机进行控制，其主要缺点：如果中央控制单元损坏，整个智能照明系统瘫痪，建筑内将陷入一片漆黑。因此，需要设计一种新型智能化的照明系统，解决了传统的智能照明系统使用不便的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种采用分布式控制系统，具有故障侦测、掉电保护和远程监控等功能的照明系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种照明系统，所述照明系统包括：中央控制器、集中控制模块、区域控制模块、可编程控制面板、亮度传感器、多功能传感器、灯光驱动模块、智能开关、时钟控制器、远程监控模块和故障侦测模块；

所述中央控制器与至少一个所述集中控制模块相连；所述集中控制模块与所述可编程控制面板、所述远程监控模块和多个所述区域控制模块相连；所述区域控制模块分别连接所述亮度传感器、所述多功能传感器、所述灯光驱动模块、所述智能开关和所述故障侦测模块；

所述中央控制器，用于接收用户输入的总控指令，根据所述总控指令生成集中控制指令，并发送给相应的所述集中控制模块；

所述可编程控制面板，用于接收所述用户输入的远程操作指令，并发送给所述集中控制模块；

所述集中控制模块，用于接收所述中央控制器发送的所述集中控制指令或所述可编程控制面板所发送的所述远程操作指令，生成区域控制指令，并发送给相应的所述区域控制模块；

所述区域控制模块，用于接收所述集中控制模块发送的所述区域控制指令，根据所述区域控制指令生成灯光控制指令，并发送至所述灯光驱动模块；

所述亮度传感器，用于根据所测环境的光亮度生成亮度信号，并发送给所述区域控制模块；

所述多功能传感器，用于采集相应照明单元下的人体信息和光照信息，并根据所述人体信息和所述光照信息生成参照信号，发送给所述区域控制模块；

所述灯光驱动模块与灯具连接；所述灯光驱动模块用于接收所述灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令对所述灯具进行控制；

所述智能开关，用于接收所述用户的开关输入指令，并发送给所述区域控制模块；

所述时钟控制器，用于根据设定的时间控制所述灯具的接通或断开；

所述远程监控模块，用于对所述照明系统进行监控，并生成监控信号发送给所述集中控制模块；

所述故障侦测模块，用于对所述照明系统的所述灯具进行实时监测，并生成工作状态信号发送给所述区域控制模块。

优选的，所述照明系统还包括软启动器；

所述软启动器，用于电源与所述灯具的连接。

优选的，所述可编程控制面板包括智能调光模块、场景控制面板、编程器和编程插口；

所述智能调光模块，用于根据所述用户的需求对所述灯具的工作状态进行设定，生成调光信号发送给所述集中控制模块；

所述场景控制面板，用于根据所述用户的需求进行场景设定，生成场景信号发送给所述集中控制模块；

所述编程器，用于所述用户进行程序输入，并通过所述编程插口发送给所述集中控制模块。

优选的，所述照明系统还包括遥控器；

所述遥控器通过无线传输方式与所述区域控制模块进行交互。

进一步优选的，所述遥控器内设有无线通信模块；所述遥控器通过所述无线通信模块与所述区域控制模块相连。

再进一步优选的，所述无线通信模块包括：wi-fi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、zigbee通信模块、6lowpan通信模块、thread通信模块和lora通信模块中的一种或多种。

优选的，所述照明系统还包括接口电路；

所述接口电路分别连接所述中央控制器和所述集中控制模块。

进一步优选的，所述接口电路包括uart接口、jtag接口、sd接口和以太网接口。

优选的，所述照明系统还包括干接点信号输入输出模块；

所述区域控制模块通过所述干接点信号输入输出模块分别与所述亮度传感器、所述多功能传感器、所述灯光驱动模块、所述智能开关和所述故障侦测模块相连。

优选的，所述照明系统还包括掉电保护模块；

所述掉电保护模块与所述集中控制模块相连，用于对所述照明系统进行掉电保护；当所述照明系统断电再恢复通电时，控制所述灯具保持断电前的设定状态。

本发明实施例提供的照明系统，采用分布式控制系统，实现分时控制、分区控制、传感器自动化控制、集中控制与分散控制相结合的照明智能化控制，保证系统即使在网络线缆存在故障的情况下也能够正常运行，且具有故障侦测、掉电保护和远程监控的功能。该照明系统不仅能够利用场景变化增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适的环境，有利于人们的身心健康，提高工作效率，在满足节能的条件下达到最佳照明效果，还能够根据用户的需求保持建筑内照度的一致性。此外，该照明系统通过软启动器实现软启动的方式，能够控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的照明系统的部分结构示意框图；

图2为本发明实施例提供的照明系统的整体结构示意框图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例涉及提供的照明系统，采用分布式控制系统，实现分时控制、分区控制、传感器自动化控制、集中控制与分散控制相结合的照明智能化控制，保证系统即使在网络线缆存在故障的情况下也能够正常运行，且具有故障侦测、掉电保护和远程监控的功能，更节能，更智能化。

可以理解的是，下述所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

图1、图2分别为本发明实施例提供的照明系统的部分结构示意框图和整体结构示意框图。结合图1和图2所示：

本发明实施例所提供的照明系统包括：中央控制器1、集中控制模块2、区域控制模块3、可编程控制面板4、亮度传感器5、多功能传感器6、灯光驱动模块7、智能开关8、时钟控制器9、远程监控模块10、故障侦测模块11、软启动器(图中未示出)、遥控器(图中未示出)、接口电路(图中未示出)、干接点信号输入输出模块12和掉电保护模块13。

具体的，本申请中的照明系统采用分布式控制系统，控制单元包括中央控制器1、至少一个集中控制模块2和多个区域控制模块3，其中，中央控制器1与至少一个集中控制模块2相连，集中控制模块2与可编程控制面板4、远程监控模块10和多个区域控制模块3相连，区域控制模块3分别连接亮度传感器5、多功能传感器6、灯光驱动模块7、智能开关8和故障侦测模块11，进一步优选的，区域控制模块3通过干接点信号输入输出模块12分别与亮度传感器5、多功能传感器6、灯光驱动模块7、智能开关8和故障侦测模块11相连。

此外，照明系统中的部分区域灯具还可以通过遥控器进行操作控制。相关模块及其灯具均通过软启动器与电源相连，控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长，大大减少了更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具以及安装困难的区域具有特殊的意义。同时，本发明实施例中的照明系统还设有掉电保护模块13，保证当停电后再恢复通电时，照明系统中的灯具仍能保持原先控制器所设定的状态。

以上是对本实施例提供的照明系统的各个部件之间的连接关系进行了介绍，下面结合图1-图2，对照明系统的各个部分以及其工作原理进行详述。

中央控制器1为整个照明系统的总控制器，实现照明系统的集中控制，方便照明系统整体的监控，便于系统的维护。中央控制器1用于接收用户输入的总控指令，需要理解的是，此处的“用户”可以指照明系统运营的管理者，中央控制器1根据总控指令生成集中控制指令，并将集中控制指令发送给相应的集中控制模块2。

集中控制模块2为该照明系统的辅助控制器，实现照明系统的分区控制，方便对部分区域下的灯具进行此区域下的整体控制。集中控制模块2用于接收中央控制器1发送的集中控制指令，并根据所接收的集中控制指令生成区域控制指令，并将该区域控制指令发送给相应的区域控制模块3。此外，集中控制模块2还可以接收可编程控制面板4所发送的远程操作指令，并根据所接收的远程操作指令生成区域控制指令，并发送给相应的区域控制模块3。

其中，该照明系统还包括接口电路。接口电路分别连接中央控制器1和集中控制模块2，从而实现相关数据或程序的输入输出。优选的，接口电路包括uart接口、jtag接口、sd接口和以太网接口。

可编程控制面板4为部分区域的操作输入装置，通过编辑输入程序或直接在操控面板上输入操控指令，对该部分区域下的灯具进行控制。可编程控制面板4用于接收用户输入的远程操作指令，并将所接收的远程操作指令发送给集中控制模块2。需要注意的是，“可编程控制面板4用于接收用户输入的远程操作指令”中的“用户”既可以指照明系统运营的管理者，也可以指部分区域下的监管人员。

进一步具体的，可编程控制面板4包括智能调光模块41、场景控制面板42、编程器43和编程插口44。其中，智能调光模块41用于根据用户的需求对灯具的工作状态进行设定，生成调光信号发送给集中控制模块2；场景控制面板42用于根据用户的需求进行场景设定，生成场景信号发送给集中控制模块2；编程器43用于用户进行程序输入，并通过编程插口44发送给集中控制模块2。

区域控制模块3也为该照明系统的辅助控制器，实现照明系统的进一步分区控制，方便对部分区域下进一步指定的灯具进行控制。区域控制模块3用于接收集中控制模块2发送的区域控制指令，根据所接收的区域控制指令生成灯光控制指令，并将其发送至灯光驱动模块7，通过灯光驱动模块7对指定的灯具进行控制。此外，区域控制模块3上还连接有多种传感器，实现照明系统的传感器自动化控制，并通过智能开关8实现用户的手动控制。

同时，照明系统还包括干接点信号输入输出模块12，区域控制模块3通过干接点信号输入输出模块12分别与亮度传感器5、多功能传感器6、灯光驱动模块7、智能开关8和故障侦测模块11相连。需要理解的是，本发明中的干接点信号输入输出模块12优选为hdl-knx/eib系列产品之一，其具有4路信号输入通道和4路信号输出通道，信号输入通道可以接收来自亮度传感器5和多功能传感器6的信号，对于输出通道，可以输出dc0-10v调光信号。本模块的控制方式包括开关控制、逻辑控制、调光控制、场景控制等，其中，逻辑控制中每个逻辑块由4个信号输入通道组成。

灯光驱动模块7为本照明系统中灯具的直接控制单元，灯光驱动模块7的输入端与区域控制模块3的输出端相连，灯光驱动模块7的输出端连接灯具。灯光驱动模块7用于接收区域控制模块3的灯光控制指令，并根据灯光控制指令对灯具进行控制。

为实现传感器自动化控制，本发明实施例所提供的照明系统中还设有亮度传感器5和多功能传感器6。其中，亮度传感器5为该系统中感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器，用于根据所测环境的光亮度生成亮度信号，并发送给区域控制模块3。多功能传感器6所指的是用一个传感器能够同时感受两种或两种以上的被测量，并转换成可以接收和处理的信号的装置，本申请中的多功能传感器6具体指的是人体感应及光照度二合一的传感器，需要注意的是，本申请中的多功能传感器6也可以由照度传感器和人体移动感应器所代替，多功能传感器6用于采集相应照明单元下的人体信息和光照信息，也就是说，一方面，多功能传感器6以光电效应为基础，将光信号转换成电信号；另一方面，多功能传感器6具有感知移动功能，通过人体移动从而改变自身某种形态，实现与人体移动相联动的某种功能。多功能传感器6根据人体信息和光照信息生成参照信号，发送给区域控制模块3。进一步的，区域控制模块3根据亮度传感器5和多功能传感器6所检测的信号对灯具进行控制。

智能开关8为该照明系统的手动控制开关，用于接收用户的开关输入指令，并发送给区域控制模块3，区域控制模块3根据所接收到的开关输入指令对灯具进行控制，从而实现用户的手动操作。本发明中的智能开关8可多样组合，优选的，最多可支持3位本地开关、6位远程开关、2位本地/远程调光、6个场景控制等，并可通过配置软件对其进行功能配置，便于功能改变，使用方便。

时钟控制器9可根据设定的时间控制电路的接通或断开。具体的，本申请中的时钟控制器9用于根据设定的时间控制灯具的接通或断开，从而自动打开或关闭相对应的灯具，实现灯具的定时自动控制。优选的，本发明实施例中的时钟控制器9还具有可编程和循环功能，更加智能化。

远程监控模块10为本照明系统的远程监控单元，可通过液晶触摸屏或安装有相应软件的普通电脑直接监控整个照明系统，也可通过各种网关，使用互联网、收集、遥控器等监控整个照明系统。详细的，远程监控模块10用于对照明系统进行监控，并生成监控信号发送给集中控制模块2，集中控制模块2对监控信号进行解析，实现对整个照明系统的监控，有效解决了分布式系统的自检问题，并将保证该系统中的线缆中断或网络故障时照明功能仍然存在。

另外，为进一步保证本照明系统的稳定性，该系统还设有故障侦测模块11。故障侦测模块11及时统计并报告灯具的工作状态，一旦灯具发生频闪或功耗异常的情况，便会主动向控制单元进行报告，便于灯具的及时检修与维护。详细的，故障侦测模块11用于对照明系统的灯具进行实时监测，并生成工作状态信号发送给区域控制模块3，区域控制模块3根据所接收到的工作状态信号对灯具的工作状态进行分析，当灯具发生异常时，区域控制模块3通过集中控制模块2将故障信息发送给中央控制器1，从而便于工作人员第一时间赶到现场对相应的灯具进行检修及维护。

同时，照明系统还包括掉电保护模块13。掉电保护模块13与集中控制模块2相连，用于对照明系统进行掉电保护，当照明系统断电再恢复通电时，控制灯具保持断电前的设定状态。

本发明实施例所提供的照明系统还包括遥控器。遥控器通过无线传输方式与区域控制模块3进行交互，从而实现对灯具的远程操作控制。其中，遥控器内设有无线通信模块，遥控器通过无线通信模块与区域控制模块3相连。优选的，无线通信模块包括：wi-fi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、zigbee通信模块、6lowpan通信模块、thread通信模块和lora通信模块中的一种或多种。

为了更好的理解上述过程，以三个具体的例子进行举例说明。

在第一个具体的例子中，将该照明系统应用于会议室中。会议室是商务楼的一个重要组成部分，通过场景设置，将会议室场景设置为普通会议状态、多媒体会议状态、投影状态、清扫状态等多个场景。当会议开始时，开启会议模式，将会议室场景设置为普通会议状态，桌面上方灯光调亮，以保证300～400勒克司，而周围背景灯光慢慢调低到原有水平的30～40％。当观看多媒体介绍时，主持人呼出多媒体会议场景，桌面上方灯光调低，但还保持一定照度，以便听众可以做笔记，周围环境灯光与投影幕前灯光慢慢熄灭。电动窗帘慢慢放下、电动幕自动打开，演讲开始。打扫时，清洁人员可在墙上的场景开关中呼出清扫状态，此时只有部分灯被打开到70％，既保证清洁人员有足够的工作照度、又节省了能源。

在第二个具体的例子中，将该照明系统应用于建筑的大堂中。大堂是进入建筑的必经之路，其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要，更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调，最大限度地为每一个进入的人提供一个舒适、端庄的光环境。整个大堂的灯光由系统自动管理，系统根据大堂运行时间自动调整灯光效果。大堂接待区安装可编程控制面板，根据接待区域各种功能特点和不同的时间段，可预设4种或8种灯光场景，同时，工作人员也可进行手动编程，方便选择或修改灯光场景。接待厅和休息厅的工作台上放置遥控器，可以预先设定自动工作模式：如白天上班时间8点钟自动开启接待大厅的灯光，随着太阳光线强度的变化，我们把白天的工作时间段分为3个部分开启，早上开启80％的灯光，中午开启50％的灯光，同时在工作人员下班午餐的时间段内灯光自动调节到30％，等工作人员上班后，恢复到下午模式，灯光回到50％。在接待厅，工作人员也可以通过遥控器手动的调节单一回路的灯光亮度，在遥控器上将会以数字显示出当前的灯光调节百分比，以方便工作人员微调到合适的某回路灯光强度。此外，在这些区域还可以和用户进行沟通配合调试出以下场景：隆重迎宾模式(夏天、白天)、一般迎宾模式(夏天、白天)、隆重迎宾模式(冬天、白天)一般迎宾模式(冬天、白天)、隆重迎宾模式(晚上)、一般迎宾模式(晚上)、平时模式(白天)、平时模式(晚上)、平时模式(上午)以及平时模式(下午)等等。在设置完成后，以后整个大堂区域的灯光将按照时间的变化自动的进行场景的更替。具体场景的灯光调节，还可根据区域的室内装饰效果与陈设物品的特点，同时结合设计要求、习惯等设定调节。

在第三个具体的例子中，该照明系统应用于阶梯教室中。阶梯教室的工作台及门口放置可编程控制面板，可以预先设定自动工作模式：如白天上课时间8点钟自动开启教室的灯光，随着太阳光线强度的变化，改变灯光设置，把白天的工作时间段分为3个部分开启，早上开启80％的灯光，中午的时候开启50％的灯光，同时在学生下课午餐的时间段内灯光自动调节到30％，等人上课后，恢复到下午模式，灯光回到50％。在讲台上，老师也可以通过遥控器手动的调节单一回路的灯光亮度，以方便人员微调到合适的某回路灯光强度。

以上所有具体例子中的模式场景变换，均设置淡入淡出时间1-100秒可调，保持场景切换不影响进程和视觉效果。为方便工作人员平时进出上述场所，在室外合适的位置处设置两键开关，当需要进入时只需点击进入开关，室内自动打开部分灯光，满足可视效果；当清场结束，关门后，只需点击清场开关，即可关闭所有灯具。

本发明实施例提供的照明系统，采用分布式控制系统，实现分时控制、分区控制、传感器自动化控制、集中控制与分散控制相结合的照明智能化控制，保证系统即使在网络线缆存在故障的情况下也能够正常运行，且具有故障侦测、掉电保护和远程监控的功能。该照明系统不仅能够利用场景变化增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适的环境，有利于人们的身心健康，提高工作效率，在满足节能的条件下达到最佳照明效果，还能够根据用户的需求保持建筑内照度的一致性。此外，该照明系统通过软启动器实现软启动的方式，能够控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长，节约成本。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。