本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的led照明系統(tǒng)主要由部署在樓內(nèi)的led照明燈組成，每個(gè)led照明燈上均設(shè)置有傳感器，當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)，傳感器接收到信號開啟led照明燈進(jìn)行照明，在無人經(jīng)過時(shí)，led照明燈關(guān)閉，從而達(dá)到節(jié)省電能的作用。

在實(shí)際的使用過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術(shù)提供的led照明系統(tǒng)，各個(gè)led照明燈之間相互獨(dú)立，由自身設(shè)置的傳感器控制開啟/關(guān)閉，控制方式單一，無法滿足智能樓內(nèi)對led照明系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制的目的。并且，由于每個(gè)led照明燈單獨(dú)管理，也無法即使獲取led照明燈的故障情況，從而影響使用體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的led照明系統(tǒng)控制功能單一的問題。

本發(fā)明提供了一種智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，包括：主控制器、與所述主控制器相連的通信主模塊，以及兩個(gè)以上與所述通信主模塊相連的終端控制模塊，其中，終端控制模塊位于led照明燈中；

所述主控制器用于向所述通信主模塊發(fā)送樓內(nèi)led照明控制指令，所述通信主模塊用于將所述樓內(nèi)led照明控制指令進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后樓內(nèi)led照明控制指令分別發(fā)送給所述終端控制模塊，所述終端控制模塊用于對所述調(diào)制后樓內(nèi)led照明控制指令進(jìn)行解析，并根據(jù)解析結(jié)果對所述led照明燈進(jìn)行控制。

進(jìn)一步地，所述通信主模塊通過電力線分別與所述兩個(gè)以上終端控制模塊連接。

進(jìn)一步地，智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，還包括：zigbee協(xié)調(diào)器和兩個(gè)以上zigbee定位器；其中，

所述zigbee協(xié)調(diào)器與所述主控制器相連，用于與zigbee定位器共同組建zigbee通信子網(wǎng)，所述zigbee定位器設(shè)置在所述led照明燈中，與所述終端控制模塊一一對應(yīng)，用于將所述終端控制模塊監(jiān)控獲得的所述led照明燈電器狀態(tài)及人員位置信息通過所述zigbee通信子網(wǎng)發(fā)送給所述主控制器，以使得所述主控制器對所述led照明燈電器狀態(tài)及人員位置信息進(jìn)行存儲和顯示。

進(jìn)一步地，所述終端控制模塊包括：

從控制器、zigbee路由器、led驅(qū)動電源和通信從模塊，其中，所述zigbee路由器、所述led驅(qū)動電源和所述通信從模塊分別與所述從控制器相連；

所述通信從模塊用于收發(fā)電力線載波數(shù)據(jù)，所述zigbee路由器用于傳輸無線數(shù)據(jù)并為所述zigbee定位器提供參考坐標(biāo)，所述從控制器用于控制所述led驅(qū)動電源調(diào)節(jié)樓內(nèi)led照明燈并監(jiān)控樓內(nèi)led照明燈電氣狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述從控制器通過串口分別與所述zigbee路由器和所述led驅(qū)動電源相連。

進(jìn)一步地，所述從控制器通過i/o端口與所述通信從模塊相連。

進(jìn)一步地，所述通信主模塊包括：

載波收發(fā)電路、控制器接口、濾波電路、變壓器耦合電路和供電電路，其中，所述控制器接口、所述濾波電路、變所述壓器耦合電路和所述供電電路分別與所述載波手法電路相連；

所述控制器接口用于提供所述主控制器與所述通信主模塊連接的接口，所述濾波電路用于對接收和發(fā)送的信號的進(jìn)行濾波，所述變壓器耦合電路用于將弱電信號與電力線進(jìn)行耦合，所述載波收發(fā)電路用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)處理并對功率進(jìn)行放大處理，所述供電電路用于供電。

進(jìn)一步地，所述led照明燈的led驅(qū)動電源包括：整流電路、反激電路、降壓變換電路、電壓控制芯片、處理器以及反饋補(bǔ)償電路；

所述整流電路和所述反激電路用于將220v交流電壓轉(zhuǎn)化為5v和36v直流電壓并供給所述處理器和所述led照明燈使用；所述電壓控制芯片、所述處理器以及所述反饋補(bǔ)償電路共同實(shí)現(xiàn)led驅(qū)動電源輸出電壓的調(diào)節(jié)和控制。

本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，由主控制器通過通信主模塊快對led照明燈中的終端控制模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了對智能樓內(nèi)的每個(gè)led照明燈進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)提供的led照明系統(tǒng)各個(gè)led照明燈單獨(dú)控制，造成控制方式單一，無法進(jìn)行統(tǒng)一管理，無法及時(shí)上報(bào)故障的問題。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠達(dá)到實(shí)時(shí)有效控制，操作方便、維護(hù)簡單、節(jié)約能源、可靠性高的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)中終端控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)中通信主模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是圖3所示的通信主模塊中載波收發(fā)電路的具體電路圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)中l(wèi)ed驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信和電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種zigbee和電力線載波控制的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)。其中，zigbee是基于ieee802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。

本發(fā)明提供的基于zigbee和電力線載波的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)包括主控制器、zigbee協(xié)調(diào)器、通信主模塊、多個(gè)終端控制模塊以及zigbee定位器；主控制器通過串口分別與zigbee協(xié)調(diào)器和通信主模塊相連；通信主模塊通過電力線與多個(gè)終端控制模塊相連；zigbee定位器與終端控制模塊之間進(jìn)行無線通信。

來自主控制器的控制指令通過rs232串口傳到通信主模塊或zigbee協(xié)調(diào)器，然后通過220v電力線或者zigbee無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)數(shù)據(jù)，終端控制模塊通過電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)或者zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)接收信號后并解析指令，進(jìn)而控制樓內(nèi)led照明燈；另外，zigbee定位器與終端控制模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交互，不斷收集無線信號強(qiáng)度rssi值，結(jié)合終端控制模塊提供的參考坐標(biāo)，計(jì)算出人員當(dāng)前位置，與樓內(nèi)led照明燈電氣狀態(tài)一起通過無線網(wǎng)絡(luò)或電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街骺刂破鳌?/p>

本發(fā)明在已有的通信技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合了電力線載波通信和zigbee無線網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)點(diǎn)，很好地將節(jié)能樓內(nèi)led照明燈控制和監(jiān)控樓內(nèi)員分布結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)樓內(nèi)led照明燈的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控樓內(nèi)員分布。不僅提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，發(fā)揮了兩種網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)點(diǎn)，使樓內(nèi)led照明燈操作靈活、維護(hù)方便，節(jié)約能源，并且很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控樓內(nèi)員分布，本系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)通信模型和控制系統(tǒng)技術(shù)上有所創(chuàng)新。

為了更進(jìn)一步地說明本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，現(xiàn)在結(jié)合附圖詳述如下：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明燈系統(tǒng)包括：主控制器11、通信主模塊13和兩個(gè)以上終端控制模塊2；主控制器11通過串口通信主模塊13相連；進(jìn)一步地，為了達(dá)到對人員的監(jiān)控目的，智能樓內(nèi)led照明燈系統(tǒng)還包括：zigbee協(xié)調(diào)器12和兩個(gè)以上zigbee定位器3，其中，zigbee協(xié)調(diào)器12與主控制器11相連，zigbee定位器3與終端控制模塊2一一對應(yīng)連接。

通信主模塊13通過電力線與終端控制模塊2相連；其中，終端控制模塊2位于led照明燈中。主控制器11控制整個(gè)系統(tǒng)的通信過程，包括電力線載波通信和zigbee無線通信，實(shí)現(xiàn)了對樓內(nèi)led照明燈的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控樓內(nèi)員分布，并且提供了良好的人機(jī)交互界面，zigbee協(xié)調(diào)器12實(shí)現(xiàn)了zigbee網(wǎng)絡(luò)的建立，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)無線網(wǎng)絡(luò)通信以及與主控制器11數(shù)據(jù)交互；通信主模塊13實(shí)現(xiàn)了電力線載波收發(fā)過程，負(fù)責(zé)將主控制器11的指令通過電力線傳輸給終端控制模塊以及將樓內(nèi)led照明燈電氣狀態(tài)返回給主控制器11；終端控制模塊2實(shí)現(xiàn)了樓內(nèi)led照明燈的控制，并且與zigbee定位器3進(jìn)行無線通信，進(jìn)行監(jiān)控樓內(nèi)員分布，多個(gè)終端控制模塊2通過電力線并聯(lián)連接。zigbee定位器3由工作人員隨身佩戴，主要用來定位人員實(shí)時(shí)的位置信息。樓內(nèi)led照明燈系統(tǒng)通過主控制器11將路燈控制指令發(fā)送給通信主模塊12，通信主模塊12將指令調(diào)制后通過電力線傳送給終端控制模塊2，終端控制模塊2收到信號后，對指令進(jìn)行解調(diào)并對樓內(nèi)led照明燈實(shí)施相應(yīng)操作；zigbee協(xié)調(diào)器12將建立zigbee通信子網(wǎng)，zigbee定位器3與終端控制模塊2進(jìn)行無線交互，通過收集無線信號rssi強(qiáng)度值，并結(jié)合參考坐標(biāo)計(jì)算出人員實(shí)時(shí)位置信息；與此同時(shí)，終端控制模塊2監(jiān)控到樓內(nèi)led照明燈電氣狀態(tài)發(fā)生變化或收集到了附近人員位置信息后，通過電力線或者zigbee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控制器11，主控制器11將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和顯示，并提供良好的人機(jī)交互界面。

其中主控制器11一般可由arm9控制器及其外圍電路構(gòu)成；一個(gè)主控制器11可以同時(shí)控制多個(gè)終端控制模塊2。

如圖2所示，終端控制模塊2包括從控制器21、zigbee路由器24、led驅(qū)動電源23以及通信從模塊22；從控制器21通過串口分別與zigbee路由器24、led驅(qū)動電源23相連，通過i/o端口與通信從模塊22相連；從控制器21實(shí)現(xiàn)了對led驅(qū)動電源23的控制以及對人員位置信息的獲取，zigbee路由器22負(fù)責(zé)無線數(shù)據(jù)的傳輸，為zigbee定位器3提供參考坐標(biāo)，在每隔一定距離，需重新建立zigbee子網(wǎng)時(shí)，zigbee路由器24則改成zigbee協(xié)調(diào)器；led驅(qū)動電源23完成了樓內(nèi)led照明燈的調(diào)節(jié)以及電氣狀態(tài)的監(jiān)控；通信從模塊22負(fù)責(zé)電力線載波數(shù)據(jù)的收發(fā)。

其中，從控制器21可由單片機(jī)及其外圍電路構(gòu)成；實(shí)現(xiàn)了對led驅(qū)動電源23的控制以及對人員位置信息的獲取。

如圖3所示，通信主模塊13包括控制器接口131、載波收發(fā)電路132、濾波電路133、供電電路134以及變壓器耦合電路135；通信主模塊13中的各個(gè)部分之間通過電路信號線相連；其中，控制器接口131提供了控制器與通信主模塊13的接口；載波收發(fā)電路132實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)以及功率放大等；濾波電路133對接收和發(fā)送的信號的進(jìn)行濾波；變壓器耦合電路135實(shí)現(xiàn)了弱電信號與電力線的耦合。

本發(fā)明提供了一種由mi200e芯片及其外圍電路構(gòu)成的載波收發(fā)電路，如圖4所示，當(dāng)該芯片收到載波信號時(shí)，載波信號從j2接口輸入，并通過變壓器感應(yīng)到次級線圈，差分信號接入到mi200e芯片的rai+端和rai-端，接收信息并處理。發(fā)送信號時(shí)通過芯片的pa和pb端輸出信號，發(fā)送濾波后經(jīng)過變壓器耦合到初級初級線圈，再把信號發(fā)送到電網(wǎng)上。

如圖5所示，led驅(qū)動電源23包括整流電路231、反激電路232、降壓變換電路233、電壓控制芯片234、處理器235以及反饋補(bǔ)償電路236；led驅(qū)動電源23中的各部分通過電路信號線相連；其中，整流電路231和反激電路232將220v交流電壓ac轉(zhuǎn)化為5v和36v直流電壓，既可以給處理器235使用，也可滿足樓內(nèi)led照明燈供電；降壓變換電路233實(shí)現(xiàn)led驅(qū)動電源23的恒流控制；電壓控制芯片234產(chǎn)生了調(diào)節(jié)輸出電壓所需的pwm信號；處理器235對輸出電流進(jìn)行ad采樣以及通過串口接收從控制器21的電流控制信號，進(jìn)而對輸出電流進(jìn)行閉環(huán)控制；反饋補(bǔ)償電路236通過模擬補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣吡丝刂葡到y(tǒng)的相位裕度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中，處理器235可由msp430單片機(jī)及其外圍電路構(gòu)成。

本發(fā)明通訊流程如下所述：首先，主控制器11通過通信主模塊13發(fā)送燈控指令，控制信號通過電力線載波通信傳輸?shù)浇K端控制模塊2，每個(gè)終端控制模塊2通過id識別是否為自身控制信號后，對接收信號其進(jìn)行解調(diào)并執(zhí)行相應(yīng)操作；主控制器11還可以通過zigbee協(xié)調(diào)器12建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)所要發(fā)送數(shù)據(jù)的類型，選擇合適的通信方式。其次，終端控制模塊2時(shí)刻監(jiān)聽電力線和zigbee網(wǎng)絡(luò)上的信號變化，根據(jù)信號類型(電力線載波信號和zigbee無線信號)選擇相應(yīng)的接收方式，將接收到的信號解析后存在緩沖區(qū)內(nèi)，并作相應(yīng)處理。最后，zigbee定位器3與終端控制模塊2不斷地進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交互的同時(shí)，當(dāng)樓內(nèi)led照明燈電氣狀態(tài)或樓內(nèi)人員位置變化時(shí)，終端控制模塊2將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳給zigbee協(xié)調(diào)器12或者利用電力線載波發(fā)送機(jī)制傳輸給通信主模塊13，進(jìn)而通過串口傳輸給主控制器11。總之，本系統(tǒng)的通訊流程是建立在電力線通信和zigbee無線通信雙重網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的，將它們進(jìn)行有效結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了樓內(nèi)led照明燈的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控樓內(nèi)員分布。

本發(fā)明在通信方式上采用電力線載波通信和zigbee通信雙重網(wǎng)絡(luò)模型，在功能上實(shí)現(xiàn)了led電源節(jié)能控制與監(jiān)控樓內(nèi)員分布。各終端控制模塊2之間既可以通過電力線傳輸數(shù)據(jù)，也可以通過zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，因此可以在不需要重新布線的情況下，提高了網(wǎng)絡(luò)的通信距離，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積，同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。本發(fā)明中終端控制模塊2的布置需要視建筑物的實(shí)際環(huán)境而定，一般在每隔一定距離后需要布置zigbee協(xié)調(diào)器模塊12，以便在有效小區(qū)域內(nèi)組成子網(wǎng)，各個(gè)子網(wǎng)之間可以進(jìn)行電力線載波通信，這樣可以盡量減少障礙物對無線網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度的影響，提高通信的可靠性。

本發(fā)明實(shí)施例提供的智能樓內(nèi)led照明系統(tǒng)，由主控制器通過通信主模塊快對led照明燈中的終端控制模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了對智能樓內(nèi)的每個(gè)led照明燈進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)提供的led照明系統(tǒng)各個(gè)led照明燈單獨(dú)控制，造成控制方式單一，無法進(jìn)行統(tǒng)一管理，無法及時(shí)上報(bào)故障的問題。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠達(dá)到實(shí)時(shí)有效控制，操作方便、維護(hù)簡單、節(jié)約能源、可靠性高的效果。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。