专利名称：控制电子设备特别是照明灯的方法和电子设备特别是照明灯的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制电子设备特别是照明灯的方法，电子设备的控制系统，特别是照 明灯的控制系统，照明灯的控制方法以及照明灯，优选地用于外部照明。
背景技术：
美国专利说明书No. 4189664公开了照明负载的自动电力控制单元，包含四功能 控制器，具有最终接触单元，连接至开关单元，选择多个输入单元等级的一个以连接至负 载。调节器包括控制输入电压的单元、用于当电压减小或增大时定时周期的延迟单元、控制 打开和关断照明的时刻的时钟单元以及外部控制单元，连接至多个外部控制元件，例如测 量亮度级的光电检测器或控制对象的主计算机。这些单元的输出的组合，作用到最终接触 单元，统治了开关单元，将自耦变压器的特定抽头连接至输出。连接以以下方式起到作用 连接至此时正在被使用的抽头的负载被关断，并且过了一会儿，相继抽头的连接器与其连 接，打开从该抽头馈送的照明，具有较低或较高的电压值。这个方法的缺点在于它引起了短 暂的供电断路，在放电用于道路照明的灯的情况下，暂时供电断路将导致灯熄灭和重复的 点火，这将导致灯闪烁以及暂时缺乏照明的不利影响。此外，控制单元从与负载相同的电源 馈电，并且由此，供电断路可能影响控制单元的操作，这不总是能由外部控制取代。在最终 接触单元中抽头连接的组合是低可靠性的解决方案。
波兰专利说明书No. 180160公开了一种系统，控制负载-道路照明的供电，装配有 微处理器单元，具有包含道路照明季节开关的程序的存储器，以及用于确保24小时控制负 载供电的时钟单元，通过在特定时间负载的打开，周期改变馈电电压-通过其临时减小和 增加，直到负载在特定时间断开。该方法包括从微处理器单元向电压调节设备发生信号，其 打开和关闭电压调节设备，电压调节装置包括自耦变压器，具有电动机驱动滑动件或抽头 开关。
这个系统的缺点在于馈电电压的改变受到负载的影响。在应用使用滑动件的解决 方案的情况下，这引起了接触点的火花和自耦变压器的线圈烧毁，在放电用于街道照明的 灯的情况下，这导致灯熄灭以及重复点火，导致了等闪烁以及瞬间缺少照明的不良影响。此 外，控制单元从与负载相同的电源馈电，由此，断电可能影响控制单元的操作，这不总是能 够由外部控制替代。
在波兰专利申请No. 355513中公开了电负载电源控制的方法和系统，特别是街道 照明，由装配有抽头的自耦变压器馈电，并且由控制器打开/关闭，其包括处理器，连接至 包含街道照明季节开关的程序的存储器，以及用于确保24小时负载供电的控制的时钟单 元，通过在特定请求时间负载的打开/关闭以及通过延迟单元的序列控制的电压调节，控 制接触器打开/关闭对电子负载供电的自耦变压器的特定抽头。a/m方法包括将供电从自 耦变压器的一个抽头切换到相继的抽头，这是如下实现的首先打开抽头的连接器，负载的 供电被切换到该抽头，并且然后在短的时间间隔之后，使用信令和数据设置单元预先确定，关断从其向负载馈电的抽头的连接器。
这个系统的缺点在于它引起了短暂供电断路，在放电用于街道照明的灯的情况 下，这导致灯熄灭以及重复点火，导致了等闪烁以及瞬间缺少照明的不良影响。此外，控制 单元从与负载相同的电源馈电，由此，断电可能影响控制单元的操作，这不总是能够由外部 控制替代。
欧洲专利说明书No. EP1483819公开了当电子设备通过供电网络交换信息时控制 连接至公共供电网的电子设备，特别是照明灯的方法。
本发明的目的在于阐述一种控制电子设备特别是照明灯的方法，没有已知方法的 缺陷，并且允许控制电子设备而不管与电子设备连接的供电网络。
本发明的目的在于阐述一种电子设备控制系统，特别是照明灯的控制系统，允许 选择灯提供的任何区域尺寸用于照明，而不管它们的供电网络，例如，当灯连接至两个或更 多独立网络时。
本发明目的还在于描述照明灯的控制方法，从而优化它们的工作参数并且减小能量消耗。
本发明的目的在于构建“智能”照明灯。发明内容
本发明的目的通过描述一种控制连接至供电网络的电子设备，特别是外部照明灯 的方法实现。该方法包括管理和诊断中心以及照明灯装配有单个的控制模块和射频通信或 GSM模块。特定照明灯模块彼此同步并且与管理和诊断中心同步。它们在预定通信周期中 通过射频网或GSM交换信息而不管供电网络，并且所述信息可以被保存在每个单个灯的灯 控制模块中，并且如果所述信息被分配给给定操作区域中工作的其他照明灯，在结束与管 理和诊断中心的通信周期之后将所述信息发送给其他照明灯。
优选地，照明灯发送关于其工作条件和预定参数的信息并且从管理和诊断中心接 收关于工作条件和要由每个单个灯设置的参数的信息。
优选地，灯与给定操作区域中的主灯交换信息，并且所述主灯收集这样饿信息并 且将其发送给管理和诊断中心，并且向每个单个灯发送从管理和诊断中心接收的信息。
本发明的目的通过一种电子设备的控制系统实现，特别是控制连接至供电网络照 明灯的系统，所述系统包含至少一个管理和诊断中心，具有通信模块，由任何供电网络馈 电，以及外部照明灯，连接至任何供电网络，并且这些灯包含控制模块和通信模块，同时在 设置的通信周期内实时发生管理和诊断中心与单个灯之间以及灯自身之间的数据交换，并 且所述信息能够保存在单个灯中，在灯的MCU MASTER主控单元中，并且在关闭与管理和诊 断中心的通信周期之后，所述信息被发送给其他灯，并且通过每个灯的MCU MASTER主控单 元执行从管理和诊断中心发送的变化。
本发明的目的由一种照明灯控制的方法实现，根据该方法，灯工作参数被引入所 述灯MCU MASTER主控单元存储器，然后通过射频或GSM从管理和诊断中心发送控制灯的信 号，同时由灯的MCU MASTER主控单元保存和发送所述信息，MCU MASTER主控单元自动执行 灯工作程序中的恰当变化，以及执行原来插入到MCU MASTER主控单元存储器中的命令，并 且还将关于灯工作条件和传感器测量的参数的信息发送给管理和诊断中心。
优选地，灯的测量和环境温度以及输入功率值由灯得到，并且当执行发送或存储 的命令时考虑它们的结果。
优选地，由连接至MCU MASTER主控单元的灯传感器得到测量结果，并且当执行发 送或存储的命令时考虑测量结果。
优选地，灯工作条件的信号，包含关于灯和环境温度的信息以及输入功率值和由 灯传感器得到的测量结果被保存在MCU MASTER主控单元中并且被发送给管理和诊断中心， 其中当从管理和诊断中心得出并且发送给灯信息时考虑测量结果。
本发明的目的通过构建一种照明灯实现，该照明灯特别用于外部照明，包含将其 连接至供电电缆的标准连接件以及照明元件，其特征在于，包括主控模块、传感器的模块、 至少一个馈电器模块和至少一个具有HB LED 二极管的模块，并且主控模块包含MCU MASTER 主控单元，连接至射频发射器/接收器用于将数据传送到灯和环境温度测量模块，传送到 传感器的模块和照明元件的馈电器模块的至少一个MCU中央控制单元。
优选地，ISM射频调制解调器、GSM/GPRS射频调制解调器是它的射频发射器/接收 器。
优选地，ISM射频发射器和GSM发射器是它的视频发射器/接收器。
优选地，MCU MASTER主控单元装配有存储器，能够保存信息，包含发射的命令，关 于照明强度控制、照明时间、照明打开/关闭时间，并且MCUMASTER主控单元自动执行原来 插入并且没有改变的命令，以及保存从传感器接收的数据并且自动发送该信息或应请求发 送该信息。
优选地，馈电器的模块包含中央MCU单元，控制馈电器的模块的工作，并且连接至 PWM馈电器以及连接至至少一个电源，其输出连接至具有HBLED 二极管的模块。
优选地，传感器的模块包含PIR运动传感器、噪声传感器和黄昏传感器，或仅装配 有黄昏传感器或摄像机。
本发明能够远程控制灯的所有功能并且在任何时间综合评估照明系统功耗效率， 此外，关于瞬时功耗或每单位功耗的信息，关于单个灯、灯子组、部门、区域或整个照明系 统的信息，关于所有关键灯工作参数、关于断电、关于灯的属性以及损坏的灯的位置的信 息-立即通知给维护人员，关于试图盗窃灯，立即警告相关人员，处理区域中安全-安全局、 市政保卫、警察局。
此外，可以快速地建立照明管理系统，而不必须扩建基础设施-电缆、控制变电站 灯。替换具有新的照明管理系统的灯就足够了。
附图中示出了本发明的主题，其中
图1概要地示出了根据本发明的第一优选实施例的外部照明设备；
图2概要地示出了根据本发明的另一优选实施例的外部照明设备；
图3概要地示出了根据本发明被表示为照明灯控制系统的构造方案的单元之间 的通信；
图4是根据优选实施例的外部照明灯的方框图5是在实施例中作为主控灯的主控制单元的方框图6是在实施例中作为落地灯的主控制单元的方框图7是在另一个实施例中作为落地灯的主控制单元的方框图8是在另一个实施例中作为落地灯的主控制单元的方框图9是在优选实施例中外部照明灯馈电器的单个模块的方框图。
具体实施方式
根据本发明，控制连接至供电网络的电子设备特别是外部照明灯的方法在于，管 理和诊断中心以及灯装配有单个控制模块以及射频或GSM通信模块。特定灯的模块彼此同 步，并且与管理和诊断中心同步。它们在预定通信周期中通过射频网络或GSM、无供电网络 交换信息。交换的信息可以被保存在特定灯中并且在结束与管理和诊断中心的通信周期之 后被发送给其他灯，如果这样的信息被分配给在这个区域中工作的其他灯的话。
灯发送关于其条件的单独信息和预定参数并且接收关于要由每个特定灯设置的 工作条件和参数的信息。灯与管理和诊断中心或与这个区域中工作的主控灯交换信息，其 依次收集信息并且将其发送给管理和诊断中心，并且将从管理和诊断中心接收的信息发送 给特定灯。
如图1所示，根据本发明的系统包括外部照明落地灯和主控灯,例如具有LED模 块，连接至一个公共供电网络或若干不同供电网络，其被分配仅对给定区域中工作的特定 灯供电，但是既不发送信息也不控制灯-打开/关闭灯、调节灯的强度。灯包含连接至射频 或GSM操作的数据传输模块的控制模块。
根据图1所示的实施例，系统的每个落地灯与系统的每个其他落地灯以及主控灯 通信，并且每个与管理和诊断中心交换信息，而在图2所示的实施例中，在给定区域中工作 的系统的落地灯与一个主要的主控灯通信，主控灯与管理和诊断中心交换信息。很明显，主 控灯可以排他地用于系统。这允许系统操作更灵活，每个灯可以控制大的区域中的其他灯， 并且与管理和诊断中心交换信息。
由于通过射频或GSM进行与灯的信息交换，可以改变每个特定灯预先设定的数 据，即有服务人员检查照明区域过程中个性化工作参数。这允许例如增加由一些灯提供的 照明的强度，并且减小其他灯的照明强度，如果其站在照明区域例如街道的不同位置。
该系统的另一个优点在于不通过供电线交换信息。由此，可以将灯组成在给定区 域受控的组，而不管它们的馈电线，以及在不需要照明该区域(修理、重建等)的情况下关断 灯。
照明灯控制方法包括将灯工作参数弓I入MCU MASTER输入功率值；然后通过射频 或GSM从管理和诊断中心发送控制灯的信号。信息由灯的MCUMASTER主控单元保存和发送， 其自动地承载灯工作程序中的恰当变化，以及其执行原来插入到MCU MASTER主控单元存储 器中的命令，并且将关于灯工作条件和传感器测量的参数的信息发送给管理和诊断中心。
由工作中的灯得到灯和环境温度的测量以及收入功率值，并且当执行发送或存储 命令时考虑它们的结果。
在灯操作过程中，也由连接至MCU MASTER主控单元的灯外部传感器产生测量，并 且当执行发送或存储命令时考虑它们的结果。连接至MCUMASTER主控单元的外部传感器 例如是黄昏传感器，其可以发送关于当前自然光强度的信息，并且如果超过了预定最小值-关于较早打开照明的必要性；噪声传感器和运动传感器，其可以发送关于照明区域中交通量增长的信息，并且结果，关于灯的光强增加的必要性或者关于通信量的下降，由此关于在给定区域中将灯的光强减小到最小值的可能性。
自然而然地，摄像机可以取代PIR运动传感器和噪声传感器，并且将关于照明区域中通信量强度的改变的信息实时发送给管理和诊断中心。
传感器还可以提供防止灯被偷或被破坏的保护。
关于灯工作状态的信号，包含灯和环境温度、输入功率值和灯传感器的测量数据被保存在MCU MASTER主控单元的存储器中。它们被发送到管理和诊断中心，在那里当准备信息并且将其从管理和诊断中心发送给灯时考虑这些信号。管理和诊断中心可以发送命令以改变灯的工作模式。
如图4所示，外部照明灯是使用具有HB LED 二极管作为光源的模块的灯。照明灯从输电线馈电。灯包含主控模块，装配有连接至输入功率测量单元的MCU MASTER主控单元、 灯和环境温度测量单元以及GSM发射器/接收器。MCU MASTER主控单元额外地连接至MCU 中央单元，控制馈电模块、传感器或如图6所示黄昏传感器、或如图7所示执行版本的摄像机的操作。如图8所示，传感器的模块由PIR运动传感器、噪声传感器和黄昏传感器组成。 传感器的选择依赖于参数，该参数被选择为用于控制给定区域中的灯的关键。馈电模块的数目仅依赖于要实现的期望照明参数，这意味着依赖使用的光源的数目，例如依赖具有HB LED 二极管的模块的数目。
图5示出了根据本发明的灯，处于主控版本，S卩，该灯从所有在给定区域中工作的落地灯收集信息，并且将信息发送给管理和诊断中心，管理和诊断中心反过来向主控灯提供用于主控灯和在给定区域中与主控灯配合的所有落地灯的综合信息和命令。此后，主控灯向特定落地灯发送各个信息。主控灯装配有ISM射频调制解调器，例如433. 868MHz，和装配有GSM/GPRS射频调制解调器，例如900/1800，而图6_8所示的落地灯装配有ISM射频转播发射机，例如400/800MHZ，以及装配有GSM发射机，例如通过GPRS用于数据传输的 900/1800。
如图9所示，馈电器模块包含中央MCU单元，控制馈电器模块、PWM馈电器的操作， 例如+115V/+12V和电源 直接供电模块，具有HB LED 二极管。
上述灯的构造和系统解决方案使得能够远程诊断灯参数-关于功耗和工作参数的信息，远程监控供电网络参数(电压、电流，cos fi)并且如果存在于标准值的偏差立即通知恰当的服务人员。这允许减小灯的维护和服务成本，并且服务人员行动的方式更有效-一旦发生短路迅速进行响应并且减小检查移动的数目。构造的解决方案还能够调整工作参数，而不管环境温度，从而影响噪声的恒定监控并且自动产生相关报告，对于选择的部门/季度/区或城镇的功耗测量允许应用于晚上的街道灯光调节的不同时间算法的效果的比较分析，并且能够对于每个特定灯位置编程单独的参数以及生成系统操作的专门报告。 还可以根据通信量、位置等编程任何时间周期内照明的减小，允许优化灯的照明时间。例如，当人们和车辆的交通强度增加被登记，在最接近区域中的照明强度也增加。可以连续地生成在选择的部门或街道中当前交通强度的报告，从而立刻发送关于断电或灯的被损坏的操作、其位置和所需维修范围的信息，从而立即通知任何试图偷窃灯，从而自动地识别在组中配合的灯和被加入的灯。不需要使用外部设备来控制系统-所有功能都位于灯内并在灯内有效。
明显地，上述构造的解决方案用于示例，而不用于限制本发明的主旨。
权利要求
1.一种控制电子设备的方法，电子设备特别是外部照明灯，连接至供电网络，其特征在于，管理和诊断中心以及照明灯装配有单个的控制模块和射频通信或GSM模块，同时单个照明灯模块彼此同步并且与管理和诊断中心同步，并且它们在预定通信周期中通过射频网或GSM交换信息而不管供电网络，并且所述信息可以被保存在每个单个灯的灯控制模块中，并且如果所述信息被分配给给定操作区域中工作的其他照明灯，在结束与管理和诊断中心的通信周期之后将所述信息发送给其他照明灯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，灯发送关于其工作条件和预定参数的信息并且从管理和诊断中心接收关于工作条件和要由每个单个灯设置的参数的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，灯与给定操作区域中的主灯交换信息，并且所述主灯收集这样饿信息并且将其发送给管理和诊断中心，并且向每个单个灯发送从管理和诊断中心接收的信息。
4.一种电子设备的控制系统，特别是控制外部照明灯的系统，外部照明灯连接至供电网络，其特征在于，所述系统包含至少一个管理和诊断中心，具有通信模块，由任何供电网络馈电，以及外部照明灯，连接至任何供电网络，并且这些灯包含控制模块和通信模块，同时在设置的通信周期内实时发生管理和诊断中心与单个灯之间以及灯自身之间的数据交换，并且所述信息能够保存在单个灯中，在灯的MCU MASTER主控单元中，并且在关闭与管理和诊断中心的通信周期之后，所述信息被发送给其他灯，并且通过每个灯的MCU MASTER主控单元执行从管理和诊断中心发送的变化。
5.一种照明灯控制的方法，其特征在于，灯工作参数被引入所述灯MCU MASTER主控单元存储器，然后通过射频或GSM从管理和诊断中心发送控制灯的信号，同时由灯的MCU MASTER主控单元保存和发送所述信息，MCU MASTER主控单元自动执行灯工作程序中的恰当变化，以及执行原来插入到MCU MASTER主控单元存储器中的命令，并且还将关于灯工作条件和传感器测量的参数的信息发送给管理和诊断中心。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，灯的测量和环境温度以及输入功率值由灯得到，并且当执行发送或存储的命令时考虑它们的结果。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由连接至MCUMASTER主控单元的灯传感器得到测量结果，并且当执行发送或存储的命令时考虑测量结果。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,灯工作条件的信号,包含关于灯和环境温度的信息以及输入功率值和由灯传感器得到的测量结果被保存在MCU MASTER主控单元中并且被发送给管理和诊断中心，其中当从管理和诊断中心得出并且发送给灯信息时考虑测量结果。
9.一种照明灯，特别用于外部照明，包含将其连接至供电电缆的标准连接件以及照明元件，其特征在于，包括主控模块、传感器的模块、至少一个馈电器模块和至少一个具有HB LED 二极管的模块，并且主控模块包含MCU MASTER主控单元，连接至射频发射器/接收器用于将数据传送到灯和环境温度测量模块，传送到传感器的模块和照明元件的馈电器模块的至少一个MCU中央控制单元。
10.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，ISM射频调制解调器、GSM/GPRS射频调制解调器是它的射频发射器/接收器。
11.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，ISM射频发射器和GSM发射器是它的视频发射器/接收器。
12.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，MCUMASTER主控单元装配有存储器， 能够保存信息，包含发射的命令，关于照明强度控制、照明时间、照明打开/关闭时间，并且 MCU MASTER主控单元自动执行原来插入并且没有改变的命令，以及保存从传感器接收的数据并且自动发送该信息或应请求发送该信息。
13.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，馈电器的模块包含中央MCU单元，控制馈电器的模块的工作，并且连接至PWM馈电器以及连接至至少一个电源，其输出连接至具有HB LED 二极管的模块。
14.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，传感器的模块包含PIR运动传感器、噪声传感器和黄昏传感器。
15.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，传感器的模块包含黄昏传感器。
16.根据权利要求9所述的照明灯，其特征在于，传感器的模块包含摄像机。
全文摘要
一种系统，用于控制电子设备，特别是外部照明灯，连接至供电网络，该系统包括至少一个管理和诊断中心，具有通信模块，由供电网络馈电，和外部照明灯，连接至供电网络，其中灯包含控制模块和通信模块，在管理和诊断中心和单个灯之间以及在灯自身之间在设置的通信周期中实时发生数据的交换，其中所述数据可以保存在单个灯中，保存在灯的MCU MASTER主控单元中，并且在关闭与所述至少一个管理和诊断中心的通信周期之后所述数据被发送给其他灯，并且其中通过每个灯的MCU MASTER主控单元执行从所述至少一个管理和诊断中心发送的变化。
文档编号H05B37/02GK103026792SQ201180022588
公开日2013年4月3日 申请日期2011年3月3日 优先权日2010年3月4日
发明者克日什托夫.W.拉古特科 申请人:拉尔斯公司