CN107635328A - 灯控器及双通道网络通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯控器及双通道网络通讯系统，其中，灯控器包括电源电路、控制电路、载波通讯电路、RF无线通讯电路及调光控制电路，所述电源电路提供所述控制电路、所述载波通讯电路、所述RF无线通讯电路及所述调光控制电路电能，所述控制电路通过所述载波通讯电路和所述RF无线通讯电路接收外部控制器发出的外来控制信号，以及所述控制电路通过所述载波通讯电路和所述RF无线通讯电路发出反馈信号到外部控制器，所述控制电路对外来控制信号进行处理并发出控制信号到所述调光控制电路，所述调光控制电路用于对所述照明设备的工作状态进行控制。本发明技术方案具有可靠性高的特点。

Description

灯控器及双通道网络通讯系统

技术领域

本发明涉及工业照明领域，特别涉及一种灯控器及双通道网络通讯系统。

背景技术

目前，工业照明系统(灯控器)中，一般采用电力线载波通讯方式传输照明控制信号。具体地，利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字照明控制信号进行高速传输，以对照明设备的工作状态进行控制。

然而，电力线载波通讯方式存在不能跨变压器及跨相传输信号的缺陷。这样，在工业照明系统的信号传输线路中存在变压器时，照明控制信号就无法从主控端传送到照明设备，不能发挥其控制作用，导致工业照明系统可靠性差。

发明内容

本发明提出一种灯控器，旨在提高灯控器的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出一种灯控器，包括电源电路、控制电路、载波通讯电路、RF无线通讯电路及调光控制电路；所述电源电路的第一电源输出端与所述控制电路的电源输入端连接，所述电源电路的第二电源输出端与所述载波通讯电路的电源输入端连接，所述电源电路的第三电源输出端与所述RF无线通讯电路的电源输入端连接，所述电源电路的第四电源输出端与所述调光控制电路的电源输入端连接；所述控制电路的第一信号输入端与所述载波通讯电路的信号输出端连接，所述控制电路的第一反馈端与所述载波通讯电路的反馈端连接；所述控制电路的第二信号输入端与所述RF无线通讯电路的信号输出端连接，所述控制电路的第二反馈端与所述RF无线通讯电路的反馈端连接；其中，所述控制电路通过所述载波通讯电路和所述RF无线通讯电路接收控制触发信号，所述控制电路对控制触发信号进行处理并发出控制命令直接到照明设备，以对照明设备的工作状态进行控制。

优选地，所述灯控器还包括调色控制电路，所述调色控制电路的受控端与所述控制电路的第二控制端连接，所述调色控制电路的电源输入端与所述电源电路的第五电源输出端连接，所述调色控制电路用于控制所述照明设备的色温。

优选地，所述灯控器还包括计量采集电路，所述计量采集电路的采集端与所述电源电路的输出端连接，所述计量采集电路，用于采集所述电源电路的输出电压及电流，并将采集数据反馈至所述控制电路，以使所述控制电路分析判断是否存在电源故障及照明设备故障。

对应地，本发明还提出一种双通道网络通讯系统，包括终端控制器及多个如上所述的灯控器；每一所述灯控器的受控端子均与所述终端控制器的控制信号输出端连接，各所述灯控器的信号传输端子均与其它灯控器的信号传输端子连接；各所述灯控器，用于将所述终端控制器发出的控制信号转发至若干其它灯控器，以及，在接收到终端控制器发出的控制信号时，输出与所述控制信号对应的反馈信号至所述终端控制器。

优选地，所述控制电路包括控制单元及计数单元，所述计数单元用于记载所述灯控器转发同一所述控制信号的次数，当所述灯控器转发同一所述控制信号的次数达到预设次数时，所述控制单元控制所述灯控器停止转发该控制信号。

优选地，所述预设次数在0次至4次之间。

优选地，所述终端控制器为电力线载波通讯的集中控制器、RF无线通讯的总控器或者同时包括电力线载波通讯与RF无线通讯的终端控制器。

本发明提出的灯控器通过构建载波通讯电路和RF无线通讯电路，控制信号不仅可以通过电力线载波通道传输，还可以通过RF无线通道传输。这样，在灯控器的信号需要跨变压器或跨相传输时，控制信号可通过RF无线通道传输信号从主控端传送到终端设备，满足工业照明标准。因此，本发明技术方案能够保证控制信号的稳定传输，相对于现有技术，可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明灯控器一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明灯控器另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明双通道网络通讯系统一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	第一灯控器	13	控制电路
20	第二灯控器	14	RF无线通讯电路
				30	终端控制器	15	调光控制电路
11	电源电路	16	调色控制电路
				12	载波通讯电路	17	计量采集电路

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种灯控器，旨在克服现有技术的不足，使得在灯控器的信号传输线路中存在变压器时，控制信号也能从主控端传送到照明设备，从而提高灯控器的可靠性。

请参阅图1，在本发明灯控器第一实施例中，上述灯控器10包括电源电路11、控制电路13、载波通讯电路12、RF无线通讯电路14及调光控制电路15；电源电路11的第一电源输出端与控制电路13的电源输入端连接，电源电路11的第二电源输出端与载波通讯电路12的电源输入端连接，电源电路11的第三电源输出端与RF无线通讯电路14的电源输入端连接，电源电路11的第四电源输出端与调光控制电路15的电源输入端连接。

控制电路13的第一信号输入端与载波通讯电路12的信号输出端连接，控制电路13的第一反馈端与载波通讯电路12的反馈端连接；控制电路13的第二信号输入端与RF无线通讯电路14的信号输出端连接，控制电路13的第二反馈端与RF无线通讯电路14的反馈端连接，控制电路13的第一控制端与调光控制电路15的受控端连接；其中，控制电路13通过载波通讯电路12和RF无线通讯电路14接收外部控制器发出的外来控制信号，以及控制电路13通过载波通讯电路12和RF无线通讯电路14发出反馈信号到外部控制器，控制电路13对外来控制信号进行处理并发出控制信号到调光控制电路15，调光控制电路15用于对照明设备的工作状态进行控制。在一实施例中，控制电路13同时通过载波通讯电路12及RF无线通讯电路14接收外来控制信号，并进行信号处理后通过调光控制电路15传送至照明设备。

比如，控制电路13在同时通过载波通讯电路12及RF无线通讯电路14接收到外来控制信号时，控制电路13对外来控制信号进行处理后并通过调光控制电路15直接传送到照明设备，如果灯控器10的信号传输线路中存在变压器或灯控器10的外来控制信号需要跨相传输时，那么灯控器10可通过RF无线通讯电路14接收到控制触发信号。如果灯控器10的信号传输线路中没有变压器或者外来控制信号不需要跨相传输时，那么灯控器10既可以通过载波通讯电路12接收到外来控制信号，也可以通过RF无线通讯电路14接收到外来控制信号。如此，可以使灯控器10更快速的接收到外来控制信号。

在另一实施例中，控制电路13先通过载波通讯电路12接收到外来控制信号，再通过RF无线通讯电路14接收到外来控制信号。

比如，外来控制信号经过载波通讯电路12到控制电路13，如果灯控器10的外来控制信号传输线路中不存在变压器或灯控器10的信号不需要跨相传输时，那么灯控器10可直接通过载波通讯电路12接收外来控制信号。如果灯控器10的外来控制信号传输线路中存在变压器或者传输信号需要跨相传输时，灯控器10可通过RF无线通讯电路14接收到外来控制信号。如此，可以提高载波通讯电路12及RF无线通讯电路14的利用率。本技术方案中，控制电路13通过载波通讯电路12和RF无线通讯电路14进行双通道数据传输，载波通讯电路12和RF无线通讯电路14两个通道数据具有同等有效性，可控制控制电路13执行相同操作，在控制信号需要跨变压器或跨相传输的情况下，可通过RF无线通讯电路14传输信号，解决了现有技术中电力线载波通信不能跨变压器或跨相传输信号的问题。

在此，控制电路13可选择型号为R5F100BD的单片机；载波通讯电路12可选择型号为TA6102AECM的载波芯片、型号为R5R0C002SN的芯片及对应外围电路，无线通讯电路14可选择型号为SI4432的芯片及对应外围电路。

此外，载波通讯电路12可通过UART通讯方式与控制电路13进行双向数据传输。RF无线通讯电路14可通过SPI通讯方式与控制电路13进行双向数据传输。

请参阅图2，进一步地，灯控器10还包括调色控制电路16和计量采集电路17。

其中，调色控制电路16的受控端与控制电路13的第二控制端连接，调色控制电路16的电源输入端与电源电路11的第五电源输出端连接，调色控制电路16用于控制照明设备的色温，可实现无级调色，满足日常色温的输出。计量采集电路17的采集端与电源电路11的输出端连接，计量采集电路17用于采集电源电路11输出电压及电流，并将采集数据反馈至控制电路13，以使控制电路13分析判断是否存在电源故障及照明设备故障。

对应地，本发明还提出了一种双通道网络通讯系统，包括终端控制器及多个如上的灯控器。

其中，每一灯控器的受控端子均与终端控制器的控制信号输出端连接，各灯控器的信号传输端子均与其它灯控器的信号传输端子连接；各灯控器，用于将终端控制器发出的控制信号转发至若干其它灯控器，以及，在接收到终端控制器发出的控制信号时，输出与控制信号对应的反馈信号至终端控制器。

在此，终端控制器可选为电力线载波通讯的集中控制器、RF无线通讯的总控器或者同时包括电力线载波通讯与RF无线通讯的终端控制器。

优选地，每一上述灯控器中的控制电路13均包括控制单元(图未示出)及计数单元(图未示出)，计数单元用于记载灯控器转发同一控制信号的次数，当灯控器转发同一控制信号的次数达到预设次数时，控制单元将控制该灯控器停止转发该控制信号。

需要说明的是，本实施例中，灯控器转发同一控制信号的次数，具体指灯控器连续转发同一控制信号的次数。比如，灯控器首先转发M次A控制信号，然后转发若干次B控制信号，最后转发N次A控制信号。那么整个过程中，灯控器转发A控制信号的次数为M次或者N次，而不是M+N次。

可以理解的是，限制灯控器转发同一控制信号的次数，可以防止灯控器无限次转发同一控制信号，以及转发的控制信号相互叠加，从而保证双通道网络通讯系统稳定可靠地工作。

需要说明的是，在一定条件下，允许灯控器转发同一控制信号的次数越多，出现转发的控制信号相叠加的可能性就越大，双通道网络通讯系统的可靠性越低。为了进一步提高双通道网络通讯系统的可靠性，本实施例中，预设次数优选为0至4次(包括0次及4次)之间。

以下，举例说明本双通道网络通讯系统工作原理：

请参阅图3，本例中，双通道网络通讯系统包括两个灯控器，且分别为第一灯控器10、第二灯控器20。其中，第一灯控器10中载波通讯电路12的信号传输端与第二控制器20中载波通讯电路12的信号传输端连接，第一灯控器10中载波通讯电路12的受控及反馈端与终端控制器30的第一控制及反馈端连接，第一灯控器10中RF无线通讯电路14的信号传输端与第二灯控器20中RF无线通讯电路14的信号传输端连接，第一灯控器10中RF无线通讯电路14的受控及反馈端与终端控制器30的第二控制及反馈端连接；第二灯控器20中载波通讯电路12的受控及反馈端与终端控制器30的第三控制及反馈端连接，第二灯控器20中RF无线通讯电路14的受控及反馈端与终端控制器30的第四控制及反馈端连接。

在此，第一灯控器10、第二灯控器20及终端控制器形成载波通讯网络或RF无线通讯网络，载波通讯网络或RF无线通讯网络均采用自组网技术，第一灯控器10，第二灯控器20可以作为载波通讯网络的节点或RF无线通讯网络的节点进行控制信号交互转发，比如通过第一灯控器10中载波通讯电路12与第二灯控器20中载波通讯电路12之间转发控制信号，或者通过第一灯控器10中RF无线通讯电路14与第二灯控器20中RF无线通讯电路14之间转发控制信号，同时在载波通讯网络或者RF无线通讯网络中均对相同信号设定了转发次数上限值，避免出现无关的控制信号出现多次转发形成载波数据风暴或无线数据风暴。

比如，终端控制器30发出广播校时命令，广播校时命令通过第一灯控器10中载波通讯电路12或RF无线通讯电路14到第一灯控器10的控制电路13，同时通过第二灯控器20中载波通讯电路12或第二灯控器20中RF无线通讯电路14到第二灯控器20中的控制电路13；

对于第一灯控器10，第一灯控器10中控制电路13接收到广播校时命令后，控制电路13进行命令解析，确认为广播校时命令时，将广播校时命令进行转发操作，广播校时命令流经第一灯控器10中载波通讯电路12和第二灯控器20中载波通讯电路12到第二灯控器的控制电路13，或者广播校时命令流经第一灯控器10中RF无线通讯电路14和第二灯控器20中RF无线通讯电路14到第二灯控器20中的控制电路13，并且第一灯控器10自身校时处理；

对于第二灯控器20：第二灯控器20中控制电路13接收到广播校时命令后，控制电路13进行命令解析，确认为广播校时命令时将广播校时命令进行转发操作，广播校时命令流经第二灯控器20中载波通讯电路12和第一灯控器10中载波通讯电路12到第一灯控器中控制电路13，或者流经第二灯控器20中RF无线通讯电路14和第一灯控器10中RF无线通讯电路14到第一灯控器10中控制电路13，并且第二灯控器20自身校时处理。

如若终端控制器30发出的控制命令是与第一灯控器10及第二灯控器20的控制无关的控制命令，控制命令则会在第一灯控器10及第二灯控器20之间不停转发，因为在第一灯控器10及第二灯控器20中均设有控制电路及计数单元，对单个灯控器而言，对接收到的相同控制命令最多进行4次转发，可避免出现通讯风暴。

本发明技术方案具有以下有益效果：

(1)灯控器10采用RF无线和电力线载波两种通讯方式同时结合的思想控制工业照明，在电力线载波无法通过变压器传输信号时，可选择通过RF无线传输信号，满足工业照明控制的标准，可靠性强。

(2)灯控器中还增加了调色控制电路16及计量采集电路17，可实现对照明设备的调色及监控管理，使用方便，适应性强。

(3)在上述(1)和(2)的基础上，提出一种由第一灯控器10、第二灯控器20及终端控制器30组成的双通道网络通讯系统，终端控制器30下发控制命令通过第一灯控器10及第二灯控器20，各灯控器对控制命令进行解析判断，并将信号转发给另外一个灯控器，各灯控器并自身进行与控制命令对应的信号处理，适用范围广。

(4)第一灯控器10及第二灯控器20组成载波通讯网络或RF无线通讯网络，且均具备自组网技术，同时对自组网内转发信号的次数设定了有效上限值，避免出现载波通讯风波或者无线通讯风暴，并且任何一个灯控器还可作为载波中继器或无线中继器使用，当电力线载波通道或RF无线通道中任何一个受损或性能不佳时，另一个通道可作为一个子节点传播，保证了终端控制器30发出的控制命令安全有效的执行，进一步提高可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种灯控器，其特征在于，包括电源电路、控制电路、载波通讯电路RF无线通讯电路及调光控制电路；

所述电源电路的第一电源输出端与所述控制电路的电源输入端连接，所述电源电路的第二电源输出端与所述载波通讯电路的电源输入端连接，所述电源电路的第三电源输出端与所述RF无线通讯电路的电源输入端连接，所述电源电路的第四电源输出端与所述调光控制电路的电源输入端连接；

所述控制电路的第一信号输入端与所述载波通讯电路的信号输出端连接，所述控制电路的第一反馈端与所述载波通讯电路的反馈端连接；所述控制电路的第二信号输入端与所述RF无线通讯电路的信号输出端连接，所述控制电路的第二反馈端与所述RF无线通讯电路的反馈端连接，所述控制电路的第一控制端与所述调光控制电路的受控端连接；其中，

所述控制电路通过所述载波通讯电路和所述RF无线通讯电路接收外部控制器发出的外来控制信号，以及所述控制电路通过所述载波通讯电路和所述RF无线通讯电路发出反馈信号到外部控制器，所述控制电路对外来控制信号进行处理并发出控制信号到所述调光控制电路，所述调光控制电路用于对所述照明设备的工作状态进行控制。

2.如权利要求1所述的灯控器，其特征在于，所述灯控器还包括调色控制电路，所述调色控制电路的受控端与所述控制电路的第二控制端连接，所述调色控制电路的电源输入端与所述电源电路的第五电源输出端连接，所述调色控制电路用于控制所述照明设备的色温。

3.如权利要求1所述的灯控器，其特征在于，所述灯控器还包括计量采集电路，所述计量采集电路的采集端与所述电源电路的输出端连接；所述计量采集电路，用于采集所述电源电路电压及电流，并将采集数据反馈至所述控制电路，以使所述控制电路分析判断是否存在电源故障及照明设备故障。

4.一种双通道网络通讯系统，其特征在于，包括终端控制器及多个如权利要求1-3任意一项所述的灯控器；

每一所述灯控器的受控端子均与所述终端控制器的控制信号输出端连接，各所述灯控器的信号传输端子均与其它灯控器的信号传输端子连接；

各所述灯控器，用于将所述终端控制器发出的控制信号转发至若干其它灯控器，以及，在接收到终端控制器发出的控制信号时，输出与所述控制信号对应的反馈信号至所述终端控制器。

5.如权利要求4所述的双通道网络系统，其特征在于，所述控制电路包括控制单元及计数单元，所述计数单元用于记载所述灯控器转发同一所述控制信号的次数，当所述灯控器转发同一所述控制信号的次数达到预设次数时，所述控制单元控制所述灯控器停止转发该控制信号。

6.如权利要求5所述的双通道网络系统，其特征在于，所述预设次数在0次至4次之间。

7.如权利要求4所述的双通道网络通讯系统，其特征在于，所述终端控制器为电力线载波通讯的集中控制器、RF无线通讯的总控器或者同时包括电力线载波通讯与RF无线通讯的终端控制器。