[发明专利]一种室内照明节能控制和人群活动监控装置

说明书

技术领域

本发明面向室内照明节能控制、人群流量监控和灯联网三个技术领域，提出了一 种室内照明节能控制和人群活动监控装置。

背景技术

目前，室内公共场所（例如：大型建筑室内走廊、停车场、地铁站通道等）的照明灯 具大部分采用“全天候亮灯、恒照度”的模式，即使某些时段行人非常稀少，照明灯具仍然全 功率运作，这种模式造成了电能的巨大浪费。为了解决此问题，有部分室内照明灯具采用了 “分时段功率亮度调节”模式，这种模式对单个灯具进行功率参数设置，使得单个灯具在某 个时段按照设定的功率进行亮灯，例如18:00-23:00全功率亮，23:00-6:00半功率亮，但是 这种节能模式仍然不是最优。由于室内公共场所的灯具是为通道和走廊上的行人提供照 明，但通道和走廊上并不是每时每刻都有行人。因此灯具节能的最优策略是当有行人时亮 灯，没有行人时熄灯。要想实现“节能最优策略”模式，灯具必须像人一样具有智慧，能够识 别出行人并及时做出反应亮灯，目前通用的解决方法是在单个灯具上安装红外感应模块或 微波雷达感应模块，这种人体感应式灯具在楼道中已经得到了很好的应用，但是如果将这 种人体感应式灯具应用在大型室内公共场所的环境中，由于这些灯具之间是独立的，相互 之间互不影响关联，行人的行进前方仍然会处于非照明状态，这会影响行人的方向判断和 整体照明体验。

发明内容

为了克服上述技术中的缺陷与不足，本发明基于灯联网技术的思想，采用电力载 波通信(PLC)技术将室内所有的人体感应式灯具连接起来组成一个通信网络，使得相邻的 人体感应式灯具之间可以相互发送控制信息，从而实现一个区域内多个灯具协同照明控 制，可以在不影响照明体验的情况下实现最优化节能控制。由于每个灯具均安装有一个人 体感应模块，将其与灯具控制模块相关联，可实现人群活动热点监控功能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种室内照明节能控制和人群活动监控装置，包括多个PLC感应式智能灯具、PLC网关、 低压电力线、WiFi网络和计算机监控终端；

所述的PLC感应式智能灯具由平板灯具、人体感应探头、人体感应模块、灯具驱动电源、 单片机系统模块、开关管控制模块、PLC电力载波数据收发模块和AC/DC电源组成。人体感应 探头安装在平板灯灯罩上，用于感知行人，人体感应探头通过驱动控制线路与人体感应模 块相连，人体感应模块通过驱动控制线路与单片机系统模块的I/O口引脚相连，单片机系统 模块的收发数据引脚与PLC电力载波数据收发模块相连，PLC电力载波数据收发模块的数据 收发端与220V低压电力线相连，单片机系统模块接收到的人体感应触发信息通过PLC电力 载波数据收发模块传输至电力线上；单片机系统模块通过驱动控制线路与开关管控制模块 连接，开关管控制模块的一端与灯具驱动电源的负极相连接，另一端与灯具光源的负极相 连接，单片机系统模块通过驱动开关管控制模块实现平板灯具的开关控制，灯具驱动电源 的AC端口分别与220V市电的火线和零线相连；单片机系统模块的PWM引脚与灯具驱动电源 的PWM端相连，单片机系统模块通过驱动灯具驱动电源实现灯具功率亮度的调节；AC/DC电 源的AC端与220V市电相连，DC端与单片机控制模块和PLC电力载波数据收发模块的供电引 脚相连，为两模块提供合适的工作电压。每个PLC感应式智能灯具拥有唯一的地址编码 （PLC-ID）。

所述的PLC网关由嵌入式处理器最小系统、PLC电力载波数据收发模块、WiFi无线 数据传输模块、数据存储模块和AC/DC电源组成。PLC电力载波数据收发模块的的收发引脚 与嵌入式处理器最小系统相连，嵌入式处理器最小系统与WiFi无线数据传输模块和数据存 储模块相连，PLC网关的功能是将PLC电力载波数据转换成WiFi无线通信数据，同时将一些 实时数据存储在数据存储模块中；AC/DC电源一端与220V市电相连，一端与嵌入式处理器最 小系统、PLC电力载波数据收发模块、WiFi无线数据传输模块的供电引脚相连，为三模块提 供合适的工作电压。