本發(fā)明屬于智能化建筑照明系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是涉及一種基于騰訊云的智慧建筑照明在線測控方法。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展,智能化建筑已成為當(dāng)今建筑發(fā)展的主流技術(shù)之一,涵蓋了包括從樓宇自動控制系統(tǒng)到安全防范系統(tǒng),以及完善的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)。在建筑物的電力消耗中,照明系統(tǒng)通常占整個建筑電耗的1/3左右,雖有部分智能大廈采用樓宇自控系統(tǒng)來監(jiān)控照明,但也只能實(shí)現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能,無法實(shí)現(xiàn)調(diào)光、場景控制等功能來靈活自如地管理照明設(shè)備。而智能照明控制系統(tǒng)不僅可控制照明光源的發(fā)光時間和亮度來配合不同應(yīng)用場合做出相應(yīng)的燈光處理,而且還考慮到管理智能化和操作簡單化以及靈活適應(yīng)未來照明布局和控制方式變更等要求。
然而,現(xiàn)有技術(shù)中的智能照明控制方法無法實(shí)時在線監(jiān)測燈具的工作狀態(tài),包括電流、電壓和溫度等,也無法監(jiān)測到高層建筑外立面LED燈具發(fā)生傾斜和脫落等物理位移的情況。對高層和超高層建筑外立面LED燈具進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測,將有效降低LED燈具的維護(hù)成本及減小燈具脫落帶來的安全隱患。同時,現(xiàn)有技術(shù)中的智慧建筑照明控制方法往往只能實(shí)現(xiàn)單棟建筑的照明控制,無法實(shí)現(xiàn)多棟建筑照明的同步及實(shí)時控制。再者,現(xiàn)有的智慧建筑照明控制方法通常采用自組建的云控平臺,這不僅增加了云控平臺的初期建設(shè)成本和后期維護(hù)成本,還存在較大的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種基于騰訊云的智慧建筑照明在線測控方法,它能實(shí)時在線監(jiān)測LED燈具的工作狀態(tài)及物理位移情況,能實(shí)現(xiàn)多棟建筑照明的同步及實(shí)時控制,它初期建設(shè)成本和后期維護(hù)成本更低,網(wǎng)絡(luò)安全隱患小。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于騰訊云的智慧建筑照明在線測控方法,包括如下內(nèi)容:
1)云控平臺搭建:利用騰訊云搭建智慧建筑照明云控平臺,云控平臺主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB后臺管理服務(wù)器、主控服務(wù)器、設(shè)備通訊服務(wù)器及遠(yuǎn)程終端通訊服務(wù)器,主要用于管理和監(jiān)控各個樓宇的控制終端及使用戶可通過Internet訪問控制中心系統(tǒng),進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和查看實(shí)時工作狀態(tài);
2)樓宇終端控制:各個樓宇均設(shè)置有樓宇終端控制器,由樓宇終端控制器通過4G無線鏈路與云控平臺保持通訊,樓宇終端控制器用于接收云控平臺發(fā)來的控制命令,并控制燈具分控器,由燈光分控器實(shí)現(xiàn)對各種燈具的調(diào)光控制,同時樓宇終端控制器接收燈具監(jiān)測模塊采集的LED燈具工作數(shù)據(jù)和傾斜數(shù)據(jù),并實(shí)時發(fā)送到云控平臺;
3)燈具分控:每棟樓宇均設(shè)置有燈具分控器,燈具分控器實(shí)時接收樓宇終端控制器的控制命令,根據(jù)控制命令控制LED燈具,并可實(shí)時返回LED燈具的工作狀態(tài)數(shù)據(jù);
4)LED監(jiān)測:樓宇設(shè)置有若干LED燈具,LED燈具內(nèi)安裝有監(jiān)測模塊,用于實(shí)時監(jiān)測LED燈具的電流、電壓、溫度及傾斜角度數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)實(shí)時由燈具分控器、樓宇終端控制器發(fā)回到云控平臺;
5)遠(yuǎn)程應(yīng)用控制:在平板電腦或智能手機(jī)中安裝APP程序,或采用PC端遠(yuǎn)控程序,通過局域網(wǎng)內(nèi)的WIFI路由器或3G/4G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)建筑照明的遠(yuǎn)程在線控制。
樓宇還設(shè)置有DMX-512燈具和樓宇傳統(tǒng)照明燈具,燈具分控器實(shí)時接收云控的控制命令,再轉(zhuǎn)換為DMX-512協(xié)議信號控制DMX-512燈具,樓宇終端控制器通過繼電器控制樓宇傳統(tǒng)照明燈具。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明為一種基于騰訊云的智慧建筑照明在線測控方法,它能實(shí)時在線監(jiān)測LED燈具的工作狀態(tài)及物理位移情況,能實(shí)現(xiàn)多棟建筑照明的同步及實(shí)時控制,它初期建設(shè)成本和后期維護(hù)成本更低,網(wǎng)絡(luò)安全隱患小。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖2是樓宇控制柜的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖3是LED監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
如圖1所述,本發(fā)明的基于騰訊云的智慧建筑照明在線測控系統(tǒng)包括云控平臺、樓宇終端控制器、燈具分控器、帶檢測模塊的LED燈具以及遠(yuǎn)程應(yīng)用終端組成。整個系統(tǒng)采用純IP組網(wǎng)方式,并且采用了4G無線通訊技術(shù)及騰訊云平臺技術(shù)。
云控平臺:利用騰訊云搭建智慧建筑照明云控平臺,包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB后臺管理服務(wù)器、主控服務(wù)器、設(shè)備通訊服務(wù)器及遠(yuǎn)程終端通訊服務(wù)器,用于管理和監(jiān)控各個樓宇的控制終端,以及使用戶可通過Internet訪問控制中心系統(tǒng),進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和查看實(shí)時工作狀態(tài);
樓宇終端控制器:樓宇終端控制器通過4G無線鏈路與云控平臺保持通訊,接收云控平臺發(fā)來的控制命令,并控制燈具分控器,由燈具分控器實(shí)現(xiàn)對各種燈具的調(diào)光控制,同時接收燈具監(jiān)測模塊采集的工作數(shù)據(jù)和傾斜數(shù)據(jù),并實(shí)時發(fā)送到云控平臺,同時樓宇終端控制器能夠通過繼電器控制器控制傳統(tǒng)燈具;
燈具分控器:燈具分控器用于實(shí)時接收樓宇終端控制器發(fā)來的云控平臺的控制命令,再轉(zhuǎn)換為DMX-512協(xié)議信號或LED燈具的協(xié)議信號,控制DMX-512燈具及LED燈具,并可實(shí)時返回可監(jiān)測燈具的工作狀態(tài)數(shù)據(jù);
LED監(jiān)測模塊:LED監(jiān)測模塊安裝在LED燈具內(nèi),可實(shí)時監(jiān)測LED燈具的電流、電壓、溫度及傾斜角度數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)回到云控平臺;
遠(yuǎn)程控制:平板電腦及智能手機(jī)安裝APP程序,或采用PC端遠(yuǎn)控程序,通過局域網(wǎng)內(nèi)的WIFI路由器、3G/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
本發(fā)明基于騰訊云,依托騰訊云強(qiáng)大的安全性、穩(wěn)定性及擴(kuò)展能力,建立起智慧建筑照明云控系統(tǒng)。參見圖2,樓宇控制終端部分采用集成了4G通訊模塊的樓宇終端控制器、燈具分控器、開關(guān)控制器、功率計量器及LED燈具監(jiān)測模塊,能夠完成LED燈具實(shí)時在線監(jiān)測和控制功能,并且還可控制標(biāo)準(zhǔn)的DMX-512燈具和傳統(tǒng)的照明燈具。它能夠采集LED工作數(shù)據(jù)及LED燈具的物理位移數(shù)據(jù),并且擴(kuò)展了可控制的燈具類型,從而增加了系統(tǒng)的擴(kuò)展性,節(jié)省了控制和維護(hù)的成本。
1、LED 燈具實(shí)時在線測控
樓宇終端控制器通過4G無線模塊與云控平臺進(jìn)行認(rèn)證通訊,認(rèn)證通過后,獲取控制燈具設(shè)備信息,樓宇終端控制器向燈具分控器發(fā)送獲取數(shù)據(jù)指令,再與LED燈具監(jiān)測模塊通訊,LED燈具監(jiān)測模塊把實(shí)時檢測到的電流、電壓、溫度和LED燈具傾角數(shù)據(jù)反饋到燈具分控器,燈具分控器把監(jiān)測數(shù)據(jù)重新封裝后,傳送給樓宇終端控制器,再由樓宇終端控制器封裝后通過4G無線模塊傳送到云控平臺。云控平臺將采集到的數(shù)據(jù)解密后,把數(shù)據(jù)儲存到數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)LED燈具監(jiān)測模塊監(jiān)測到燈具位移超閾值、電流超閾值或溫度超閾值等情況后,發(fā)送報警信息給燈具分控器,燈具分控器會實(shí)時把相應(yīng)的報警數(shù)據(jù)封裝后,發(fā)送給樓宇終端控制器,由樓宇終端控制器發(fā)回給云控平臺。云控平臺接收到報警后,會按照預(yù)設(shè)的報警處理方式,通過短信、微信、郵件等形式通知運(yùn)維人員。
如圖3所示,LED監(jiān)測模塊包括單片機(jī)、三軸陀螺儀傳感器、溫度傳感器及電流檢測電路。LED監(jiān)測模塊直接設(shè)置于LED燈具中,并直接與LED燈具的控制及電源線路連接在一起。
在LED燈具安裝完成后,系統(tǒng)會發(fā)送自檢命令,LED監(jiān)測模塊的單片機(jī)接收到該命令后,讀出當(dāng)前三軸陀螺儀傳感器數(shù)據(jù),保存在單片機(jī)中的ROM中。單片機(jī)實(shí)時接收三軸陀螺儀傳感器數(shù)據(jù),當(dāng)LED燈具傾斜或位置移動時,單片機(jī)會將實(shí)時數(shù)據(jù)與保存在ROM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,實(shí)時數(shù)據(jù)超出ROM中的保存數(shù)據(jù)時,單片機(jī)會向燈具分控器發(fā)送燈具位移超閾值報警。
在LED監(jiān)測模塊的單片機(jī)接收到自檢命令后,會控制LED燈具100%亮度輸出,同時利用電流檢測電路檢測當(dāng)前燈具的工作電流。反復(fù)檢測100次,將得到的100組數(shù)據(jù)通過濾波平滑算法測算出燈具在100%亮度時的電流,保存在ROM中。在工作時,單片機(jī)通過電流檢測電路實(shí)時監(jiān)測LED燈具的實(shí)時工作電流,當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作電流比保存在ROM中的電流值大時,將會向燈具分控器發(fā)送電流超閾值報警。
LED監(jiān)測模塊的單片機(jī)接收到自檢命令后,控制LED燈具100%亮度輸出,同時接收溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)。反復(fù)檢測100組數(shù)據(jù),然后通過濾波平滑算法測算出燈具在100%亮度時的最高溫度,溫度數(shù)據(jù)保存在ROM中。在工作時,單片機(jī)通過溫度傳感器實(shí)時監(jiān)測LED燈具的實(shí)時工作溫度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作溫度比保存在ROM中的溫度值大時,將會向燈具分控器發(fā)送溫度超閾值報警。
當(dāng)智能平板或PC遠(yuǎn)程控制APP發(fā)送調(diào)光指令給云控平臺,云控平臺解析指令后,通知對應(yīng)的樓宇終端控制器,樓宇終端控制器向燈具分控器發(fā)送調(diào)光指令,燈具分控器通過LED監(jiān)測模塊實(shí)時控制LED燈具的亮度。
2、控制標(biāo)準(zhǔn)的DMX-512燈具
當(dāng)云控平臺收到智能平板或PC遠(yuǎn)程控制APP的控制DMX-512燈具的調(diào)光時,云控平臺向?qū)?yīng)的樓宇終端控制器發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的DMX-512控制指令,樓宇終端控制器向燈具分控器發(fā)送DMX-512調(diào)光指令,燈具分控器根據(jù)DMX-512協(xié)議,向相應(yīng)的DMX-512燈具發(fā)送調(diào)光命令。
3、控制傳統(tǒng)燈具
當(dāng)云控平臺收到智能平板或PC遠(yuǎn)程控制APP發(fā)送的傳統(tǒng)燈具開/關(guān)指令時,云控平臺向?qū)?yīng)的樓宇終端控制器發(fā)送開/關(guān)指令,樓宇終端控制器向開關(guān)控制器發(fā)送開/關(guān)指令,開關(guān)控制器將控制繼電器開關(guān),從而控制傳統(tǒng)燈具的開關(guān)。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上內(nèi)容僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的簡單修改或者等同替換,均不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。