照明监控方法及设备
阅读说明：本技术 照明监控方法及设备 (Illumination monitoring method and device ) 是由 孟志强 何湘桂 周华安 李端峰 高子昂 邱海贵 郑瑶 刘小可 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及照明技术领域,公开一种照明监控方法及设备,以实现远距离调控并提高调控效率。本发明方法包括：部署照明系统,所述照明系统包括：经485总线连接的主机和单灯控制器,各所述单灯控制器分别连接有1路或1个受控灯具；所述主机从各所述单灯控制器获取受控灯具的状态信息,并根据获取的状态信息判断对应的受控灯具是否发生故障,当确认相应的受控灯具发生故障时,启动相对应的故障处理预案。例如：当任一受控灯具发生故障时,指示与故障灯具相邻且能正常工作的其他受控灯具通过增强亮度进行补光。(The invention relates to the technical field of illumination, and discloses an illumination monitoring method and equipment, which are used for realizing remote control and improving control efficiency. The method comprises the following steps: deploying a lighting system, the lighting system comprising: the system comprises a host and single lamp controllers which are connected through a 485 bus, wherein each single lamp controller is respectively connected with 1 path or 1 controlled lamp; the host computer acquires the state information of the controlled lamp from each single lamp controller, judges whether the corresponding controlled lamp fails according to the acquired state information, and starts a corresponding failure processing plan when the corresponding controlled lamp fails. For example: when any controlled lamp fails, other controlled lamps which are adjacent to the failed lamp and can normally work are indicated to supplement light by enhancing brightness.)
技术领域
本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种照明监控方法及设备。
背景技术
随着我国高速公路的快速发展和城镇建设的加快，隧道照明和城镇道路照明迅猛增加，所需照明灯具数量急剧增长，成为交通领域和城镇公用事业最主要的能源消耗源。现有传统的隧道照明和城镇道路照明控制系统均将灯具分回路控制设置安装。分回路控制方式不对每盏灯进行调光，仅仅控制每组某个回路电源的通断；这种控制方式需要敷设调光控制线缆、敷设较多的独立照明回路和供电电缆，施工难度大，特别是在隧道照明中，由于使用回路通断，难以达到隧道亮度平滑控制以满足隧道安全行车要求，且形成较大的电能浪费；此外，没有办法及时检测与诊断灯具故障，更不能对故障灯具进行定位，需要人工巡查才能确定灯具故障和灯具位置，隧道照明维护很不方便，当损坏灯具较多时容易影响行车安全，且当某盏灯具发生调光信号输入端短路时，会使所在一组调光线缆上的所有灯具异常，即不可调光，从而失去调光功能，严重影响隧道行车安全、道路人车安全，或者造成巨大的电能浪费。
隧道内环境相对恶劣，灯具数量相对密集，而且有许多特长隧道，现有的LED灯具调光方式存在的远距离与调光信号衰减矛盾日益凸显，且没有灯具故障自动检测与定位功能，已不适用于隧道照明，随着城镇道路的发展，也难以满足城镇道路和企业内部区域智慧照明的要求。
RS-485是一种基于串口通信技术的数据传输技术，具有传输距离远、传输速率快、多节点和抗干扰能力强等特性。目前大多数的RS-485设备已应用于过程自动化(化工、酿造、造纸)、工厂自动化(汽车制造、金属加工)、安防系统等领域，还没有一种适用于公路隧道照明的485通信的单灯控制器，本发明开发一种具备485控制调光的，且具有灯具故障自动检测与定位等功能，功能齐全、成本低、结构简单的485单灯控制器。
发明内容
本发明目的在于公开一种照明监控方法及设备，以实现远距离调控并提高调控效率。
为达上述目的，本发明公开一种照明监控方法，包括：
部署照明系统，所述照明系统包括：经485总线连接的主机和单灯控制器，各所述单灯控制器分别连接有1路或1个受控灯具；
所述主机从各所述单灯控制器获取受控灯具的状态信息，并根据获取的状态信息判断对应的受控灯具是否发生故障，当确认相应的受控灯具发生故障时，启动相对应的故障处理预案。
优选地，在正常工作时，各所述单灯控制器根据所述主机的指令执行受控灯具的电源开关、DA调光及状态上报处理；所述故障处理预案包括：当任一受控灯具发生故障时，指示与故障灯具相邻且能正常工作的其他受控灯具补光。
优选地，所述单灯控制器包括：设置在220V市电输入与受控灯具电源模块之间的继电器模块；所述继电器模块与单片机连接；所述单片机连接用于与主机基于485总线通讯的485通讯模块；用于将220V市电输入转换为12V的第一电源转换模块；与所述第一电源转换模块级联以将12V转换为3.3V的第二电源转换模块；所述第二电源转换模块的供电端分别与所述单片机和所述485通讯模块的电源引脚连接；所述第一电源转换模块的供电端还与所述继电器模块内部控制芯片的电源引脚连接；且在所述单片机与受控灯具电源模块之间设有DA(Digital to Analog，数字转模拟)调光模块，所述DA调光模块的电源引脚与所述第二电源转换模块的供电端连接；所述方法还包括：
各所述单灯控制器获取所述主机的命令，并识别命令的类型，然后根据所识别的命令类型进行相对应处理，所述命令类型包括读取灯具故障状态命令、调光命令、电源开关控制命令、配置参数更新命令。
优选地，所述单灯控制器还包括设置在所述220V市电输入与受控灯具电源模块之间并与所述继电器模块串联的电流采集模块，且所述电流采集模块与所述单片机连接；所述方法还包括：
当接收到所述主机发出的读取灯具故障状态命令时，由所述单片机从所述电流采集模块获取实时的电流采集信息，并根据采集的实时电流信息进行受控灯具是否发生故障的逻辑判断；以及由所述单片机对关联的所属单灯控制器内部其他功能模块之间的自身故障进行逻辑判断；然后将结果经所述485通讯模块返回给所述主机。
优选地，所述方法还包括：当接收到所述主机发出的调光命令时，各所述单灯控制器的单片机指令相对应的DA调光模块通过调整占空比进行调光。
优选地，所述方法还包括：当接收到所述主机发出的电源开关控制命令时，各所述单灯控制器的单片机指令相对应的继电器模块执行220V市电输入与受控灯具电源模块之间的通断处理。
为达上述目的，本发明还公开一种主机，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法中的主机相关处理所对应的步骤。
为达上述目的，本发明还公开一种单灯控制器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法中的所述单灯控制器相关处理所对应的步骤。
本发明具有以下有益效果：
基于485通信的单灯控制器及照明系统非常适用于公路隧道照明，RS-485是一种基于串口通信技术的数据传输技术，具有传输距离远、传输速率快、多节点和抗干扰能力强等特性。且单灯控制器及整个监控系统结构简单、成本低；调控效率快速可靠。更可贵的则是，本发明主机能通过与各单灯控制器之间的交互来精准定位故障并启动相关的应急处理预案；从而提升了系统对故障的容纳和响应处理性能。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的照明系统的结构示意图。
图2是本发明照明监控方法流程示意图。
图3是本发明实施例的单灯控制器的结构示意图。
【图号说明】
1、第一电源转换模块；2、第二电源转换模块；3、485通讯模块；4、单片机；5、DA调光模块；6、继电器模块；7、电流采集模块；8、受控灯具电源模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本实施例公开一种照明系统，如图1所示，包括：单灯控制器，各单灯控制器分别连接有1路或1个受控灯具；以及经485总线与各单灯控制器连接的主机。
如图2所示，本实施例方法包括：
步骤S1、部署照明系统，所述照明系统包括：经485总线连接的主机和单灯控制器，各所述单灯控制器分别连接有1路或1个受控灯具。
其中，该步骤所部署的照明系统可参照图1。
步骤S2、所述主机从各所述单灯控制器获取受控灯具的状态信息，并根据获取的状态信息判断对应的受控灯具是否发生故障，当确认相应的受控灯具发生故障时，启动相对应的故障处理预案。
在该步骤中，优选地，各所述单灯控制器根据所述主机的指令执行受控灯具的电源开关、DA调光及状态上报处理；所述故障处理预案包括：当任一受控灯具发生故障时，指示与故障灯具相邻且能正常工作的其他受控灯具补光。相关的补光操作包括但不限于加大亮度等。
如图3所示，本实施例单灯控制器包括：
设置在220V市电输入与受控灯具电源模块8之间的继电器模块6；该继电器模块与单片机4连接；该单片机连接用于与主机基于485总线通讯的485通讯模块3；用于将220V市电输入转换为12V的第一电源转换模块1；与该第一电源转换模块级联以将12V转换为3.3V的第二电源转换模块2；该第二电源转换模块的供电端分别与该单片机和该485通讯模块的电源引脚连接；该第一电源转换模块的供电端还与该继电器模块内部控制芯片的电源引脚连接。
可选地，该受控灯具包括但不限于LED灯具。单片机可采用STM8S003F3P6芯片。
优选地，在该单片机与受控灯具电源模块之间设有DA调光模块5，该DA调光模块的电源引脚与该第二电源转换模块的供电端连接。可选地，该DA调光模块可通过调整占空比进行调光。藉此，该单灯控制器有仅有一路220V市电输入，但却有两路输出，一路输出为可通过继电器模块通断控制的220V市电，一路输出是DA调光模块输出的调光控制信号。
优选地，在该220V市电输入与受控灯具电源模块之间还设有与该继电器模块串联的电流采集模块7，该电流采集模块与该单片机连接。藉此，本实施例方法还可进一步包括：单片机可从电流采集模块获取实时的电流采集信息，并根据采集的实时电流信息进行受控灯具是否发生故障的逻辑判断；以及由单片机对关联的所属单灯控制器内部其他功能模块之间的自身故障进行逻辑判断；然后将结果经485通讯模块返回给主机。
藉此，本实施例方法中，单灯控制器在获取主机的命令后，可识别命令的类型，然后根据所识别的命令类型进行相对应处理，相关命令类型包括读取灯具故障状态命令、调光命令、电源开关控制命令、配置参数(包括但不限于修改ID和组号参数等)更新命令。例如：当接收到所述主机发出的调光命令时，各所述单灯控制器的单片机指令相对应的DA调光模块通过调整占空比进行0-10V调光。又例如：当接收到所述主机发出的电源开关控制命令时，各所述单灯控制器的单片机指令相对应的继电器模块执行220V市电输入与受控灯具电源模块之间的通断处理。
优选地，本实施例单灯控制器可根据上述命令类型设置循环的主程序处理流程，例如：
步骤一：485单灯控制器接收到485总线上的主机发来的命令信息后，首先判断命令是否是读取灯具故障状态命令，如果是，则启动电流采集模块进行ADC采样，并运行故障判断程序进行灯具故障判断。然后返回灯具故障状态信息给485总线上的主机，若有灯具故障，还会自动返回故障灯具的定位信息。
步骤二：如果不是读取灯具故障状态命令，则判断命令是否为灯具调光命令，如果是，则485单灯控制器通过DA调光模块输出，使与之相连的LED灯具调光控制信号进行平滑调光，瞬时或3秒内调到所要求的调光值。
步骤三：如果不是对灯具进行调光命令，则判断命令是否为灯具电源开关控制命令，如果是，则继电器模块做出相应的动作，控制灯具电源开通或者关闭。
步骤四：如果不是控制灯具电源开关命令，则判断是否是修改ID和组号参数命令，如果是，则485单灯控制器在线修改自身参数，修改完成后自动重启。
步骤五：如果不是修改ID和组号参数命令，则485单灯控制器转换为485接收模式，等待新的信息到来。进入下一轮循环。
实施例2
与上述方法相对应的，本实施例公开一种照明监控设备。具体包括：
一方面，本实施例公开一种主机，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法中的主机相关处理所对应的步骤。
另一方面，本实施例还公开一种单灯控制器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法中的所述单灯控制器相关处理所对应的步骤。
综上，本发明上述各实施例所分别公开的照明监控方法及设备，具有以下有益效果：
基于485通信的单灯控制器及照明系统非常适用于公路隧道照明，RS-485是一种基于串口通信技术的数据传输技术，具有传输距离远、传输速率快、多节点和抗干扰能力强等特性。且单灯控制器及整个监控系统结构简单、成本低；调控效率快速可靠。更可贵的则是，本发明主机能通过与各单灯控制器之间的交互来精准定位故障并启动相关的应急处理预案；从而提升了系统对故障的容纳和响应处理性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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