实时故障反馈LED灯光控制系统及实时反馈方法

摘要

本发明涉及一种LED灯光控制系统，特别涉及到可以进行实时反馈信息的灯光控制系统。它包括：LED灯具、LED灯光控制器、计算机、供电电源组成；所述的供电电源为LED灯具供电；所述的LED灯具接收到来自LED灯光控制器信息，让其上的LED灯发出相应的光，计算机为LED灯光控制器提供信号源；其特征在于：所述的LED灯具由LED、LED驱动器、光源颜色传感器、微控制器（MCU）和颜色反馈电路及通讯部分组成；所述的LED被LED驱动器发光，微控制器通过通讯部分接收来自控制器的信息；颜色反馈电路与颜色传感器通讯，由微控制器控制，并通过通讯部分反馈给LED灯光控制器；LED灯光控制器与计算机之间进行双向通讯。

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED灯光控制系统，特别涉及到可以进行实时反馈信息的灯光控制系 统。

本发明还涉及一种LED灯光的实时反馈控制方法。

技术背景

随着LED照明的普通，越来越多的建筑，在外部或内部安装LED灯具，从而烘托气 氛，成为夜间的焦点，达到提升建筑附加值的目的。但LED灯具在故障时会异色，闪烁等，会 对建筑的整体效果产生较大的影响，使建筑的夜景因为某个坏灯而显得不美观。因此，市场 上已出现部分具备反馈功能的LED灯光控制系统，能在检测到灯具出现故障时，通过效果上 的屏蔽，使灯具不亮，从而达到不影响建筑整体效果的目的，并且易于查找出故障的灯具。

但市场上的这种反馈系统多为检测灯具的电气性能，从而达到判断灯具是否出故 障的目的。但LED灯具的一些故障并不能通电气参数来判断，即LED灯具的电气参数正常，通 讯也正常，但发出的光已不是控制系统想要LED灯具所发的光（偏色、异色），从而对建筑的 整体效果产生影响。

发明内容

根据上述问题本发明目的是，在测量LED灯具电气及通讯参数的同时，还将LED灯 具所发出光的颜色进行检测，从而达到真正测量LED灯具所发出的光是否出现故障异常的 情况，使故障检测更加精准避免纯电气测量反馈的某些坏灯，检测不出来的问题。

为完成上述发明目的，本发明是这样实现的：一种具有实时故障反馈的LED灯光控 制系统，它包括：LED灯具、LED灯光控制器、计算机、供电电源组成；所述的供电电源为LED灯 具供电；所述的LED灯具接收到来自LED灯光控制器信息，让其上的LED灯发出相应的光，计 算机为LED灯光控制器提供信号源；其特征在于：所述的LED灯具由LED、LED驱动器、光源颜 色传感器、微控制器（MCU）和颜色反馈电路及通讯部分组成；所述的LED被LED驱动器发光， 微控制器通过通讯部分接收来自控制器的信息；颜色反馈电路与颜色传感器通讯，由微控 制器控制，并通过通讯部分反馈给LED灯光控制器；LED灯光控制器与计算机之间进行双向 通讯。颜色传感器的是用三只光敏三极管，在光敏三极管传感部分加入三基色滤光片；光敏 三极管根据光线的强弱输出不同的电流强度，后级加入AD转换电路，最终将所传入光线分 成三基色（红、绿、蓝），再将每种基础色经AD转换电路转换成数字信号输出，该传感器常见 于颜色识别传感器中，最终以IC的形式封装。

LED灯光控制器可以通过传输线控制LED灯具的颜色，接收LED灯具反馈的数据；并 向计算机通讯将数据保存至计算机或接收计算机发送过来的数据。LED灯光控制器具有存 储器或外挂存储器。所述的通讯网络采用RS-485总线构成的并行总线和使用单线传输的串 行总线所组成，其中单线传输的串行总线具有双向传输的能力；两种总线可单独使用或一 同使用。所述的计算机与LED灯光控制器通讯，通过LED灯光控制器向LED灯具通讯；接收LED 灯具所反馈的信息通过计算机软件显示出来。

本发明的装置通过自身安装的颜色传感器可以感应到相应的LED发出来的光；从 而将该颜色值的参数反馈给LED控制器，通过对传出数值的比较，判断发出的光线与原先确 定的颜色是否是同一颜色；最终传送给最终用户，从而对LED进检修。这种方法，一方面可以 对LED灯具进行检测，另一方面还可以通过屏蔽相应的LED发光，还避免这种错误的发生，而 且这种系统对于报错的位置进行了有效的定位，减少检测时间和检测人工的投入。

本发明的另一个发明目的，是提供一种实时检测LED灯具的方法；通过这种实时的 检测来完成对大型建筑物上的LED灯具进行检测。

为完成上述发明目的，本发明是这样实现的：一种实时反馈LED灯故障的方法，其 特征在于：

1)LED灯具在安装时预设整个系统中唯一的地址，并保存在MCU中；

2)在计算机中绘制有对应整个系统的布灯图，通过软件透过LED灯光控制器对每个LED 灯具进行双向通讯；控制LED灯具所亮的颜色和读取颜色传感器等LED灯具的参数；

3)在安装完成，调试时，通过软件，控制LED灯具亮每种基色的光，并通过计算机发命 令，对颜色传感器所接受的颜色数据进行标定，并做为基准值；该基准值存储于LED灯具和 上位机软件中；并通过软件设置LED灯具的颜色异常的处理方式;

4)在正常工作时，计算机软件透过LED灯光控制器或LED灯光控制器中预设的效果文 件，进行效果的播放；LED灯具收到相对应的颜色信息后，显示相应的颜色；同时，LED灯具内 部的微控制器通过颜色传感器的数据，对LED灯珠所亮颜色正确与否进行判断；

5)当LED灯具出现故障，造成LED灯珠颜色异常时，LED灯具内的微控制器通过颜色传感 器所传来的数值，判断出颜色异常，按照预先设定的模式进行颜色的指示（灭灯或设定的效 果），同时将该异常数据发送给LED灯光控制器和计算机软件；

6)当系统维护人员，维护时，发现计算机界面上有异常灯具的信息，通过进一步读取 LED灯具的电气参数，从而判断LED灯具是否真的出现异常；如果真的出现异常，则通过异常 灯具的位置信息，准确的找到异常灯具所在的位置，并将灯具拆除维修；

7)系统维护人员，通过计算机软件实时的查看每个灯的颜色控制数据和颜色反馈数据 以及相关的电气参数。

对上述技术方案作进一步改进和限定：LED灯光控制器和计算机软件收到该异常 时，先将该异常信息保存下来，并且在效果播放时屏蔽掉该灯具的颜色信息,从而达到不对 建筑的整体夜景效果产生影响。

在第六步中如果经检查是因为LED灯具受到环境的随机杂光的影响而产生的误 报，则将故障消除；也可通过上位机软件，将该异常灯具重新标定，以适应外界新的变化。

经过上述方法方式的运用，可以有效避免发出的光已不是控制系统想要LED灯具 所发的光（偏色、异色），从而对建筑的整体效果产生影响。

附图说明

图1为本发明的原理结构图。

具体实施方式

一种具有实时故障反馈的LED灯光控制系统，它包括：LED灯具、LED灯光控制器、通 讯网络、计算机及安装于计算机内的相关软件、相关供电组成。

LED灯具，由LED、驱动及控制电路组成的光源部分及颜色传感器、微控制器（MCU） 组成的颜色反馈电路及通讯部分组成。其中，颜色传感器的原理为：由根据半导体的光敏特 性制造出光敏三极管，用三只光敏三极管，在光敏三极管传感部分加入三基色滤光片。光敏 三极管根据光线的强弱输出不同的电流强度，后级加入AD转换电路，最终将所传入光线分 成三基色（红、绿、蓝），再将每种基础色经AD转换电路转换成数据信号输出，该传感器常见 于颜色识别传感器中。以IC的形式封装。

LED灯光控制器，具有通过传输线控制LED灯具颜色的功能，具有接收LED灯具反馈 的数据的功能；具有向计算机通讯的功能，可将数据保存至计算机或接收计算机发送过来 的数据；具有存储或外挂存储的功能。

通讯网络，采用RS-485总线构成的并行总线和使用单线传输的串行总线所组成， 其中单线传输的串行总线具有双向传输的能力，并行总线自身具备双向传输能力。两种总 线可单独存在，也可一同使用，组成互为备份的冗余系统。

计算机及相关软件，由计算机及控制软件组成，软件具备与LED灯光控制器通讯的 功能，可通过LED灯光控制器向LED灯具通讯的功能,能将LED灯具所反馈的信息通过计算机 软件显示出来。

工作原理和方法如下：

工作原理：

1．LED灯具在安装时预设整个系统中唯一的地址，并保存在MCU中。

2．在计算机的上位机软件中绘制有对应整个系统的布灯图，可通过上位机软件透 过LED灯光控制器对每个LED灯具进行双向通讯。控制LED灯具所亮的颜色和读取颜色传感 器等LED灯具的参数。

3．在安装完成，调试时（经检查无坏灯），通过上位机软件，控制LED灯具亮每种基 色的光（三基色或多种基色光），并通过上位机发命令，对颜色传感器所接受的颜色数据进 行标定（也可在出厂时预先标定好），并做为基准值。该基准值存储于LED灯具和上位机软件 中。并通过上位机软件设置LED灯具的颜色异常的处理方式(如灭灯，或亮某种颜色的光或 效果)。

4．在正常工作时，上位机软件透过LED灯光控制器或LED灯光控制器中预设的效果 文件，进行效果的播放。LED灯具收到相对应的颜色信息后，显示相应的颜色。同时，LED灯具 内部的微控制器通过颜色传感器的数据，对LED灯珠所亮颜色正确与否进行判断。

5．当LED灯具出现故障，造成LED灯珠颜色异常时，LED灯具内的微控制器通过颜色 传感器所传来的数值，判断出颜色异常，按照预先设定的模式进行颜色的指示，同时将该异 常数据发送给LED灯光控制器和上位机软件。LED灯光控制器和上位机软件收到该异常时， 先将该异常信息保存下来，并且在效果播放时屏蔽掉该灯具的颜色信息,从而达到不对建 筑的整体夜景效果产生影响。

6．当系统维护人员，维护时，发现软件界面上有异常灯具的信息，通过操作上位机 软件与出异常的灯具进行双向通讯，进一步读取LED灯具的电气参数，从而判断LED灯具是 否真的出现异常。如果真的出现异常，则通过异常灯具的位置信息，准确的找到异常灯具所 在的位置，并将灯具拆除维修；如果经检查是因为LED灯具受到环境的随机杂光（汽车灯、手 电筒）的影响而产生的误报，则将故障消除；也可通过上位机软件，将该异常灯具重新标定， 以适应外界新的变化。

7．系统维护人员，通过上位机软件个实时的查看每个灯的颜色控制数据和颜色反 馈数据以及相关的电气参数。