阅读说明：本技术 基于plc-bus的万分级光控调节系统 (PLC-BUS-based ten-thousand-stage light-operated adjusting system ) 是由 陈志林 杨明华 刘新怡 罗聪 石厅弟 罗亮 李剑 方君 吴雅晖 周力大 刘恋 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种基于PLC-BUS的万分级光控调节系统,运用于物联网IOT技术领域,其包括网络箱、配电箱、调光控制面板、智能电灯、PLC分布线和缓冲模块,其中网络箱包括相互之间无线连接的网络路由器和PLC网桥；上述的PLC分布线具有第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点,第一接点接入PLC网桥,第二接点接入配电箱,第三接点接入调光控制面板,第四接点接入智能电灯,缓冲模块串接在调光控制面板的第三接点之前的位置；因为PLC网桥采用双协议调节PLC分布线输出对应的电力载波信号,实现PLC室内布线,达到易部署成本低廉的效果。(The application provides a PLC-BUS-based ten thousand-step light control adjusting system, which is applied to the technical field of IOT (Internet of things), and comprises a network box, a distribution box, a light control panel, an intelligent lamp, a PLC (programmable logic controller) distribution line and a buffer module, wherein the network box comprises a network router and a PLC bridge which are wirelessly connected with each other; the PLC distribution line is provided with a first contact, a second contact, a third contact and a fourth contact, the first contact is connected into the PLC bridge, the second contact is connected into the distribution box, the third contact is connected into the dimming control panel, the fourth contact is connected into the intelligent lamp, and the buffer module is connected in series at a position in front of the third contact of the dimming control panel; because the PLC bridge adopts the double protocols to adjust the PLC distribution lines to output corresponding power carrier signals, the PLC indoor wiring is realized, and the effects of easy deployment and low cost are achieved.)

基于PLC-BUS的万分级光控调节系统

技术领域

本申请涉及物联网IOT技术领域，特别涉及为一种基于PLC-BUS的万分级光控调节系统。

背景技术

目前的光控系统是通过网关和控制面板对电灯进行智能调节的，因为现有的智能电灯限定有明显的档位，每个档位调节都是电灯的光照骤变，所以导致用户眼睛无法瞬时适应光照变化，从而影响用户视觉体验和视力安全；

PLC-BUS技术，是一种非常理想的电力载波通信协议，它主要通过电力线来传输控制信号，具有不需要重新布线的易部署特点，在与其配合的微处理器内加双向收发组件的成本只比X-10单一的接收组件或发射组件成本高出40％—60％左右，成本低廉；

本申请意通过PLC-BUS有线技术结合现有的Wireless无线技术，构建一特殊的智能光控系统，实现智能家居中智能电灯光照变化的万分级调节。

发明内容

本申请旨在实现智能家居中智能电灯光照变化的万分级调节的技术效果，提供一种基于PLC-BUS的万分级光控调节系统。

本申请为解决技术问题采用如下技术手段：

本申请一种基于PLC-BUS的万分级光控调节系统，包括网络箱、配电箱、调光控制面板、智能电灯和PLC分布线，还包括缓冲模块，其中所述网络箱包括相互之间无线连接的网络路由器和PLC网桥；

所述PLC分布线具有第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点，所述第一接点接入所述PLC网桥，所述第二接点接入所述配电箱，所述第三接点接入所述调光控制面板，所述第四接点接入智能电灯，所述缓冲模块串接在调光控制面板的第三接点之前的位置；

所述PLC网桥采用双协议调节PLC分布线输出对应的电力载波信号；

所述配电箱分别与PLC网桥、调光控制面板和智能电灯连接以对应供电；

所述调光控制面板接收用户指令以指令PLC网桥输出与该指令对应的电力载波信号至PLC分布线，进而调节智能电灯；

所述缓冲模块记录原亮度并获取当前亮度，算得差值并按预设的光亮调节系数以算得梯度调节时间，将该所述梯度调节时间反馈至PLC网桥。

进一步地，基于PLC-BUS的万分级光控调节系统还包括外部设备，所述外部设备通过云服务器与网络箱中的网络路由器进行数据传输，其中，所述网络路由器中部署有用于对接云服务器的数据接收模块。

进一步地，所述数据接收模块内配置光控调节处理模型，所述光控调节模型用于实时接收用户通过外部设备发出的无线信号，并将无线信号转换为对应的光控指令。

进一步地，所述光控调节处理模型的预训练方法为：

开发集群向预先设计指令数据库和初步模型，所述指令数据库为包含所有指令的代码清单，所述初步模型为驱动代码层；

将所述所有指令作为训练文本，驱动初步模型载入所述训练文本，使所述初步模型内构建与指令数据库一一对应的指令数据清单；

通过人工引导所述初步模型执行指令数据清单中的各个指令，以对应调节各个实体灯光装置，构成光控调节处理模型。

进一步地，所述PLC网桥上预设有电力载波调节阵列算法，即所述PLC网桥在获取到用于调节灯光亮度的指令后，将指令对应的系数导入至电力载波调节阵列算法，进而输出对应的电子载波信号，实现光控调节。

进一步地，所述电力载波调节阵列算法为：

上述P＝X(P₁P₂..P_n)＝const；Q＝Y(Q₁Q₂...Q_n)＝cosnt；

其中，P类(P₁₁P₁₂等等)为用户发出信号至云服务器，从云服务器中的指令数据库中确定与该信号对应的指令，最终从指令模板上根据指令确定的系数P；上述Q类(Q₁₁Q₁₂等等)为PLC网桥根据上述系数P对应输出的电力载波信号Q；XY均为指令类型，例如开关灯等；const为单一变量符，以保证XY锁定的指令态。

本申请提供了基于PLC-BUS的万分级光控调节系统，具有以下有益效果：

本申请提出的基于PLC-BUS的万分级光控调节系统，其包括网络箱、配电箱、调光控制面板、智能电灯、PLC分布线和缓冲模块，其中网络箱包括相互之间无线连接的网络路由器和PLC网桥；上述的PLC分布线具有第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点，第一接点接入PLC网桥，第二接点接入配电箱，第三接点接入调光控制面板，第四接点接入智能电灯，缓冲模块串接在调光控制面板的第三接点之前的位置；因为PLC网桥采用双协议调节PLC分布线输出对应的电力载波信号，实现PLC室内布线，达到易部署成本低廉的效果；通过配电箱分别与PLC网桥、调光控制面板和智能电灯连接以对应供电；通过调光控制面板接收用户指令以指令PLC网桥输出与该指令对应的电力载波信号至PLC分布线，进而调节智能电灯；因为缓冲模块记录原亮度并获取当前亮度，算得差值并按预设的光亮调节系数以算得梯度调节时间，将该梯度调节时间反馈至PLC网桥，有效的减缓了灯光变化对人体眼睛的照射伤害；实现智能家居中智能电灯光照变化的万分级调节的技术效果。

附图说明

图1为本申请基于PLC-BUS的万分级光控调节系统一个实施例的整体框图。

本申请为目的的实现、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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请的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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本申请的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

参考附图1，为本申请一实施例中的基于PLC-BUS的万分级光控调节系统的结构框图；

本申请一实施例中的基于PLC-BUS的万分级光控调节系统，包括网络箱、配电箱、调光控制面板、智能电灯和PLC分布线，还包括缓冲模块，其中网络箱包括相互之间无线连接的网络路由器和PLC网桥；

PLC分布线具有第一接点p1、第二接点p2、第三接点p3以及第四接点p3，第一接点p1接入PLC网桥，第二接点p2接入配电箱，第三接点p3接入调光控制面板，第四接点p3接入智能电灯，缓冲模块串接在调光控制面板的第三接点p3之前的位置；

PLC网桥采用双协议调节PLC分布线输出对应的电力载波信号；

配电箱分别与PLC网桥、调光控制面板和智能电灯连接以对应供电；

调光控制面板接收用户指令以指令PLC网桥输出与该指令对应的电力载波信号至PLC分布线，进而调节智能电灯；

缓冲模块记录原亮度并获取当前亮度，算得差值并按预设的光亮调节系数以算得梯度调节时间，将该梯度调节时间反馈至PLC网桥。

具体的，上述的网络箱采用网络路由器和PLC网桥构成，是PLC-BUS有线与wireles无线的融合技术，能够运用于照明系统等物联网IOT系统应用领域，其中网络路由器用于配置wireles无线技术，使得网络路由器能够与外部设备进行无线连接，例如网络路由器能够与外部的智能手机、手表、平板电脑等电子设备以及与现在热门的AI语音机器人进行连接，用户能够通过这些外部设备输入信号至网络路由器，进而将信号输出至PLC网桥。

上述PLC网桥配置PLC-BUS有线技术，是由智能家居有线+无线双协议配置的网关或网桥，PLC网桥用于接收指令(该指令为用户操作外部设备，外部设备将信号发送至网络路由器，网络路由器转发至PLC网桥的信号)并根据指令对应的调节向PLC分布线输出的电力载波信号，可以理解，电力载波信号是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术；因为上述的PLC分布线与智能电灯连接，所以当PLC网桥根据指令调节PLC分布线的电力载波后，能调节智能电灯的光照亮度，因为电力载波的调节是微量级的，故智能电灯的光照亮度调节也是微量级的，用户眼睛无法感知到光照亮度的变化，能够有效的保护用户眼睛，通过这种电力载波的形式调节电灯，改革的以往档位调节电灯亮度的方式。

上述的调光控制面板用于用户在本地对智能电灯进行调节，以因为调光控制面板与PLC网桥连接，用户可通过调光控制面板向PLC网桥发送指令，进而PLC网桥根据指令调节PLC分布线的电力载波，从而达到调节智能电灯的光照强度的效果。

在另一个实施例中：调光控制面板上设有色温调节模块、亮度调节模块、颜色调节模块等控制元件，色温调节模块调节智能电灯的色彩浓度及相应的温冷色系、亮度调节模块用于调节亮度、颜色调节模块用于调节智能电灯的颜色。

上述的PLC分布线分布于用户家庭的各个智能设施上，本发明将其分布与网络箱、配电箱、控制面板和智能电灯，PLC分布线包括第一接点p1至第四接点p3，以使PLC分布线分别与网络箱、配电箱、控制面板和智能电灯进行连接，并实现电力载波通讯的信号传输。

上述的配电箱一端与AC市电相接，得到电力来源，另一端分别与PLC网桥、调光控制面板、智能电灯连接，具体的，配电箱与上述PLC网桥、调光控制面板、智能电灯相接分为两条线，分别为电力线和PLC分布线。

在具体的实施过程中，

用户通过外部设备(如手机)进行远程控制：网络路由器获取用户输入的信号，并将该信号转入至PLC网桥，PLC网桥直接根据该信号生成用于对应调节灯光的电力载波信号，并将电力载波信号通过PLC分布线输出至家庭中对应的智能电灯，以实现智能电灯灯光的调节。

用户通过调光控制面板进行本地控制：用户操作暴露于家庭表面(如墙壁、地板等)的调光控制面板，进而生成对应的控制指令，在该实施例中，缓冲模块记录智能电灯的原亮度，再获取调光控制面板输入的新亮度，进而进行缓冲调光，最终调光控制面板根据缓冲模块反馈的调光信息对对应的智能电灯进行调光，实现智能电灯灯光的调节。

优势点：因网络路由器与网桥之间进行网络通信，以实现系统能够与外部设备进行网络服务的对接，可由外部设备调节光控系统，因调光控制面板与PLC分布线的第三接点p3联接，使得用户可以采用本地设备调节光控系统，因PLC网桥采用双协议调节PLC分布线的电力载波实现光控系统智能电灯的万分级调节，进一步在调光控制面板上设有缓冲模块能够有效的控制智能电灯的调光速度，从而解决现有的智能电灯限定有明显的档位，每个档位调节都是电灯的光照骤变，导致用户眼睛无法瞬时适应光照变化，从而影响用户视觉体验和视力安全的问题。

在一个实施例中，基于PLC-BUS的万分级光控调节系统还包括外部设备，外部设备通过云服务器与网络箱中的网络路由器进行数据传输，其中，网络路由器中部署有用于对接云服务器的数据接收模块。

上述的外部设备包括智能手机、手表、平板电脑等电子设备以及与现在热门的AI语音机器人，该类的外部设备均通过云服务器提供的云服务与网络路由器进行对接，云服务器基于腾讯云和/或阿里云。

进一步地，数据接收模块内配置光控调节处理模型，光控调节模型用于实时接收用户通过外部设备发出的无线信号，并将无线信号转换为对应的光控指令。

上述的光控调节模型为预设的神经网络模型，接收用户通过外部设备输入的信号，并将信号转换为对应的指令，同时完成PLC网桥的接口部署。

对接过程：光控调节模型实时感应处于预设空间内的且具有指定APP的第一外部设备蓝牙/wifi信号，判断是否预设空间内存在与第一外部设备关联的其他外部设备，需要说明，其他外部设备通过指定APP与第一外部设备连接，若预设空间内存在与第一外部设备关联的其他外部设备，则光控调节模型获取其他外部设备的蓝牙/wifi对接接口系数，并制作与第一外部设备对应的图谱，从而实现网络路由器与各个外部设备在室内时的对接的过程；

远程调节：光控调节模型设置有指令模板，上述指定APP向云服务器登录时路由指令数据库，进而根据指令数据库向光控调节模型发出指令，光控调节模型获取到指令后根据该指令从指令模板上调取对应的参数以远程控制光控调节系统，该情况运用于外部设备远程控制光控调节系统；

室内调节：当感应到外部设备处于预设空间内时，网络路由器自动对接外部设备，光控调节模型获取外部设备实体/虚拟按键输入的指令，如华为mate30侧部音量键，通过调节音量键的高低能够输入对应的光亮调节指令至网络路由器上，达到调节智能电灯光照亮度的效果。

具体的，上述光控调节处理模型的预训练方法为：

第一步：开发集群向预先设计指令数据库和初步模型，指令数据库为包含所有指令的代码清单，初步模型为驱动代码层；

第二步：将所有指令作为训练文本，驱动初步模型载入训练文本，使初步模型内构建与指令数据库一一对应的指令数据清单；

第三步：通过人工引导初步模型执行指令数据清单中的各个指令，以对应调节各个实体灯光装置，构成光控调节处理模型。

在一个实施例中，PLC网桥上预设有电力载波调节阵列算法，即PLC网桥在获取到用于调节灯光亮度的指令后，将指令对应的系数导入至电力载波调节阵列算法，进而输出对应的电子载波信号，实现光控调节。

进一步地，电力载波调节阵列算法为：

上述P＝X(P₁P₂..P_n)＝const；Q＝Y(Q₁Q₂...Q_n)＝cosnt；

其中，P类(P₁₁P₁₂等等)为用户发出信号至云服务器，从云服务器中的指令数据库中确定与该信号对应的指令，最终从指令模板上根据指令确定的系数P；上述Q类(Q₁₁Q₁₂等等)为PLC网桥根据上述系数P对应输出的电力载波信号Q；XY均为指令类型，例如开关灯等；const为单一变量符，以保证XY锁定的指令态。

在具体实施的过程中：

PLC网桥获取系数P，并根据系数P确定调节光控的类型X，如开关电灯等，而通过系数P本身确定亮度调节高低大小等范围数值，后将系数P引入至电力载波调节阵列算法调取相应的电子载波信号Q，同理，同过系数P本身确定亮度调节高低大小等范围数值，仅是将系数P转化为电子载波信号Q。

综上所述，本申请提出的基于PLC-BUS的万分级光控调节系统，其包括网络箱、配电箱、调光控制面板、智能电灯、PLC分布线和缓冲模块，其中网络箱包括相互之间无线连接的网络路由器和PLC网桥；上述的PLC分布线具有第一接点p1、第二接点p2、第三接点p3以及第四接点p3，第一接点p1接入PLC网桥，第二接点p2接入配电箱，第三接点p3接入调光控制面板，第四接点p3接入智能电灯，缓冲模块串接在调光控制面板的第三接点p3之前的位置；因为PLC网桥采用双协议调节PLC分布线输出对应的电力载波信号，实现PLC室内布线，达到易部署成本低廉的效果；通过配电箱分别与PLC网桥、调光控制面板和智能电灯连接以对应供电；通过调光控制面板接收用户指令以指令PLC网桥输出与该指令对应的电力载波信号至PLC分布线，进而调节智能电灯；因为缓冲模块记录原亮度并获取当前亮度，算得差值并按预设的光亮调节系数以算得梯度调节时间，将该梯度调节时间反馈至PLC网桥，有效的减缓了灯光变化对人体眼睛的照射伤害；实现智能家居中智能电灯光照变化的万分级调节的技术效果。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。