CN104902658A - 一种led照明***的故障检测方法以及led照明*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED照明***的故障检测方法以及LED照明***。主控单元定期地或不定期地下发数据或指令给LED照明设备，所述LED照明设备中的LED芯片驱动模块响应于所下发的数据或指令，把直接验证数据和/或辅助验证数据经由WIFI中继通信模块传输至所述主控单元；和/或所述LED芯片驱动模块定期地或不定期地主动将直接验证数据和/或辅助验证数据经由所述WIFI中继通信模块传输至所述主控单元。所述主控单元根据所述直接验证数据和/或辅助验证数据并结合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的每个LED照明设备是否发生故障。本发明对LED照明***的故障检测具有方便灵活、检测结果准确和交互性好的优点。

Description

一种LED照明***的故障检测方法以及LED照明***

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种LED照明***的故障检测方法以及LED照明***。

背景技术

LED照明设备因其具有节能、寿命长等优点正逐渐取代传统的白炽灯和节能灯。为了满足人们对网络接入的需求，目前已经出现了具有WIFI通信功能的LED灯具。现有的LED灯具的故障检测是由电流检测装置来实现的，电流检测装置检测流过LED灯珠的电流。当检测到流过LED灯珠的电流有异常时，通过***总线把故障灯具的地址反馈给照明控制***的主机，主机经过分析处理然后报警。该技术方案中的电流检测装置的数量取决于灯具内LED灯珠回路的数量，如果在LED照明控制***中的LED灯具的数量比较多，例如大型商场、办公场所、广场等，相应地故障检测装置就会很多，需要为之配置的***总线也会很复杂。因此，硬件设施的成本会非常高，并且增大了***的维护难度。并且，该技术方案在应用到具有WIFI通信功能的LED灯具时不能实现与用户的交互。

例如，中国专利公开CN 103152903A公开了一种用于路灯照明***的故障检测装置及其运行方法。故障检测装置包括总检测控制单元和用于各个负载组的负载检测控制单元。在直流供电时，总检测控制单元根据负载检测控制单元提供的第一故障反馈信号判定出是否与负载检测控制单元对应的负载组出现故障；在交流供电时，总检测控制单元根据从供电线缆的上检测的物理量判定出是否供电线缆出现故障。该技术方案中的检测装置数量多，只适合普通的路灯照明***，并且没有解决大规模照明***中对具有WIFI通信功能的LED灯具进行故障巡检的问题。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种LED照明***的故障检测方法，主控单元定期地或不定期地下发数据或指令给LED照明设备，所述LED照明设备中的LED芯片驱动模块响应于所下发的数据或指令，把直接验证数据和/或辅助验证数据经由WIFI中继通信模块传输至所述主控单元；和/或

所述LED芯片驱动模块定期地或不定期地主动将直接验证数据和/或辅助验证数据经由所述WIFI中继通信模块传输至所述主控单元，

所述主控单元根据所述直接验证数据和/或辅助验证数据并结合所下发的数据或指令和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据来判断LED照明***中的每个LED照明设备是否发生故障。

根据一个优选实施方式，所述主控单元通过WIFI无线通信网络点对点地向至少一个LED照明设备发送查询指令，所述至少一个LED照明设备响应于所述查询指令向所述主控单元发送其LED状态参数。

根据一个优选实施方式，所述主控单元通过WIFI无线通信网络以组播或广播方式向至少两个LED照明设备发送查询指令，所述至少两个LED照明设备响应于所述查询指令分别向所述主控单元发送各自的LED状态参数。

根据一个优选实施方式，各个LED照明设备通过其集成的环境光线传感器采集各自光线强度信号，并通过WIFI无线通信网络将其发送至所述主控单元；所述主控单元根据相应的光线强度信号并综合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的各个LED照明设备是否发生故障。

根据一个优选实施方式，在所述主控单元接收到LED照明设备反馈的LED状态参数后，所述主控单元基于下发的LED照明特性调节指令确定对应的LED标准数据；

所述主控单元以分析LED标准数据与LED状态参数的差值是否大于预设阈值的方式得出初步判定数据。

根据一个优选实施方式，所述主控单元根据初步判定数据提取对应的辅助验证数据以进一步判断被检测的LED照明设备是否发生故障，

所述辅助验证数据为与所述被检测的LED照明设备相邻的LED照明设备的LED状态参数。

根据一个优选实施方式，所述主控单元的数据库中预先存储有照明设备信息数据和故障响应图案，所述照明设备信息数据包括LED照明设备的数量、类型、型号、安装位置和mac地址，

在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元根据所述照明设备信息数据确定故障LED照明设备的位置并且调整与其相邻的LED照明设备的亮度以进行补光。

根据一个优选实施方式，在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元基于所述故障信息和所述照明设备信息数据分析得出备选的故障响应图案并将其发送至客户端，

所述主控单元基于用户经由所述客户端所选的故障响应图案分析出照明特性调整数据并将其传输给相应的LED照明设备，从而使得LED照明设备执行照明特性的调整以形成所选的光图案。

一种LED照明***，其包括主控单元和至少两个具有WIFI中继通信模块的LED照明设备，每个所述LED照明设备的壳体之内的LED芯片驱动模块上电子连接有和/或集成有WIFI中继通信模块，

所述LED照明***采用前述的故障检测方法对所述LED照明设备进行巡检。

根据一个优选实施方式，所述LED照明设备包括主照明设备和子照明设备，所述主照明设备的WIFI中继通信模块包括WIFI单元、第二通信单元和分析单元，所述子照明设备的通信模块包括第二通信单元和分析单元，所述子照明设备等间距地围绕所述主照明设备排布。

本发明具有以下优点：

本发明的LED照明***的故障检测方法合理地利用了LED照明设备的WIFI中继功能，具有故障检测方便灵活、交互性强的优点。主控单元通过辅助验证数据进一步验证，提高了故障检测的准确性并且能够判定故障类型。通过多种故障响应策略保证了LED照明***运行的可靠性。LED照明***可以采用主照明设备结合子照明设备的技术方案，节约了硬件成本，并且提高了照明***的巡检速度和效率。

附图说明

图1是本发明的故障检测方法的流程图；

图2是本发明的一个实施例的连接示意图；和

图3是本发明中主照明设备的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。如图1所示，本发明的LED照明***的故障检测方法包括以下步骤：

S1：主控单元定期地或不定期地下发数据或指令给LED照明设备。

S2：所述LED照明设备中的LED芯片驱动模块响应于所下发的数据或指令，把直接验证数据和/或辅助验证数据经由WIFI中继通信模块传输至所述主控单元。

S3：所述LED芯片驱动模块定期地或不定期地主动将直接验证数据和/或辅助验证数据经由所述WIFI中继通信模块传输至所述主控单元。

S4：所述主控单元根据所述直接验证数据和/或辅助验证数据并结合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的每个LED照明设备是否发生故障。

其中，步骤S1为***准备过程，其包括开启照明***中LED照明设备的通信功能以及打开主控单元等初始动作。步骤S6为被检测的LED照明设备工作正常时，继续对照明***中的下一个LED照明设备进行检测。步骤S5为被检测的LED照明设备出现故障时，进行故障响应。

本发明中的主控单元不仅有调光控制功能，还具有交互功能和故障检测功能。主控单元可以是计算机或者服务器，计算机和服务器可以设置在LED照明***地理位置上的内部，例如，当LED照明***应用于商场时，作为主控单元的计算机或服务器设置于商场的内部。此外，主控单元可采用分布式的方式进行设置，例如，作为主控单元的云服务器设置在远程的数据中心。

所述主控单元下发的数据或指令包括：与反馈LED照明设备运行状态、开启/关闭LED照明设备、LED照明特性调节、连接/断开无线网络及LED故障响应有关的数据或指令。所述直接验证数据至少包括被检测的LED照明设备的LED状态参数和mac地址。LED状态参数包括但不限于LED芯片的点亮/熄灭状态、色温、颜色、亮度、电流、电压和功率。

辅助验证数据为与所述被检测的LED照明设备相邻的LED照明设备的LED状态参数。此处的相邻是指LED照明设备在安装和分布的地理位置上的相邻。例如，LED灯具采用线状分布时(编号为1,2,3,4,5…)，与编号X的LED灯具相邻的LED灯具为编号为X+1和X-1。如果采用二维网状分布时，与编号(x，y)的LED灯具相邻是指编号为(X±1，Y)和(X，Y±1)的四个LED灯具。

主控单元通过WIFI信号以TCP/IP分组形式下发数据和指令。或者，主控单元通过WIFI无线通信网络点对点地向至少一个LED照明设备发送查询指令，所述至少一个LED照明设备响应于所述查询指令向所述主控单元发送其LED状态参数。可替换地，主控单元通过WIFI无线通信网络以组播或广播方式向至少两个LED照明设备发送查询指令，所述至少两个LED照明设备响应于所述查询指令分别向所述主控单元发送各自的LED状态参数。

在LED状态参数采用光线亮度时，各个LED照明设备通过其集成的环境光线传感器采集各自光线强度信号，并通过WIFI无线通信网络将其发送至所述主控单元。前述动作可以作为LED照明设备对主控单元发出的查询信号的响应，也可以由LED照明设备根据用户的设置而定期或不定期的主动反馈。所述主控单元根据相应的光线强度信号并综合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的各个LED照明设备是否发生故障。

需要注意的是，光线强度信号只是直接验证数据中的一种，本发明中的实现方法不仅局限于此。例如，当作为直接验证数据的LED状态参数为电流、电压或功率时，各个LED照明设备中的LED芯片驱动模块能够响应于主控单元下发的查询指令和/或定期或不定期地主动反馈电流、电压或功率参数。

在所述主控单元接收到LED照明设备反馈的LED状态参数后，所述主控单元基于下发的LED照明特性调节指令确定对应的LED标准数据。所述主控单元以分析LED标准数据与LED状态参数的差值是否大于预设阈值的方式得出初步判定数据。

具体地，主控单元的数据库中预先存储有LED标准数据，该LED标准数据按照与LED照明特性相关的方式进行存储。在接收到LED照明设备反馈的LED状态参数后，主控单元能够基于下发的LED照明特性调节指令确定对应的LED标准数据。主控单元将LED标准数据与LED状态参数进行比较得出差值。当差值小于预设的阈值时，主控单元初步判定被检测的LED照明设备正常工作。

当差值大于预设的阈值时，主控单元初步判定被检测的LED照明设备可能存在故障。所述主控单元根据初步判定数据提取对应的辅助验证数据以进一步判断被检测的LED照明设备是否发生故障。例如，当差值大于预设的阈值时，主控单元提取与所述被检测的LED照明设备相邻的LED照明设备的LED状态参数以进一步验证工作状态。通过辅助验证数据的进一步验证，提高了主控单元对LED照明设备工作状态监测的可靠性，并且能够判断出故障类型。例如，某个LED照明设备的环境光线传感器故障时，传输至主控单元的光线强度信号存在异常。主控单元通过分析与之相邻的一个或多个LED照明设备传输的辅助验证数据，可以判定前述LED照明设备的发光功能正常，光线传感器出现故障。

在LED照明***中的LED照明设备的发光功能存在故障时，主控单元能够采取以下故障响应策略。所述主控单元的数据库中预先存储有照明设备信息数据和故障响应图案。所述照明设备信息数据包括LED照明设备的数量、类型、型号、安装位置和mac地址。在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元根据所述照明设备信息数据确定故障LED照明设备的位置并且调整与其相邻的LED照明设备的亮度以进行补光。

作为替换或补充，前述补光动作可以在检测出LED照明设备存在发光故障后，主控单元以发送调光数据或指令形式调整相邻的LED照明设备的亮度从而进行补光。不仅如此，主控单元还可以将故障信息经由WIFI中继通信模块发送至客户端以询问是否补光，用户通过客户端上的APP控制发送指令给主控单元以进行补光动作。前述客户端可以为手机、平板电脑、计算机等设备。当客户端为手机、平板电脑时，用户可以通过安装在客户端上的APP实现调光、故障检测和选择故障响应策略等功能。当客户端为计算机时，用户可以通过安装在计算机上的软件实现前述功能。

在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元能够根据故障信息和所述照明设备信息数据分析得出备选的故障响应图案并将其发送至客户端。具体地，主控单元根据故障信息中的故障类型和mac地址以及照明设备信息数据中的LED照明设备的型号、安装位置和mac地址对数据库中的故障响应图案进行分析筛选。前述分析筛选的原则为LED照明设备能否满足特定的故障响应图案的发光和位置需求。主控单元将分析筛选出的故障响应图案作为备选图案发送至客户端。

所述主控单元基于用户经由所述客户端所选的故障响应图案分析出照明特性调整数据并将其传输给相应的LED照明设备，从而使得LED照明设备执行照明特性的调整以形成所选的光图案。照明特性调整包括LED照明设备的亮灭、亮度、颜色的调节、色温的调整以及频率的变化。通过故障响应图案规避了存在故障的LED照明设备，这样既美观又不影响正常照明，尤其适用于大型的商场、写字楼、广场和体育馆等场所。

本发明的LED照明***包括主控单元和至少两个具有WIFI中继通信模块的LED照明设备。每个所述LED照明设备的壳体之内的LED芯片驱动模块上电子连接有和/或集成有WIFI中继通信模块。LED照明***采用前述的故障检测方法对所述LED照明设备进行巡检。

如图2所示为本发明的一个优选实施例的示意图，所述LED照明设备包括主照明设备和子照明设备。所述子照明设备等间距地围绕所述主照明设备排布。优选地，在安装时采用主照明设备被子照明设备环绕的形式排布。例如，子照明设备可以位于正方形的四个端点上，主照明设备安装在正方形的几何中心处。此外，主照明设备可以与子照明设备等间距的排布，并且与每个主照明设备相邻的均为四个子照明设备。这样，每一个主照明设备结合与其对应的子照明设备就构成了一个照明区域单元。

如图3所示，主照明设备的WIFI中继通信模块包括WIFI单元、第二通信单元和分析单元。所述子照明设备的通信模块包括第二通信单元和分析单元。除通信模块存在前述的区别之外，主照明设备与子照明设备的LED芯片驱动模块以及LED芯片的照明参数均一致。第二通信单元的通信方式可以为ZigBee、RFID和iBeacon。优选的，第二通信单元采用ZigBee模块，ZigBee模块具有成本低、功耗小的优点。由于子照明设备省去了价格较高的WIFI单元，在大规模应用时能够显著地降低整个LED照明***的成本。同时，每个主照明设备通过ZigBee模块定期或不定期地与对应的照明区域单元中的子照明设备进行通信，从而分析得出每个照明区域单元中的LED照明设备的运行状态。这样，在主照明设备接收到主控单元发送的查询指令后可以直接反馈所在的照明区域单元的运行数据和/或LED状态参数，从而提高了整个LED照明***的巡检速度。

本发明的LED照明***的故障检测方法以及LED照明***可以应用于商场、酒店、体育场和广场等场合。布置的LED照明设备具有WIFI中继通信的功能，能够很好地满足人们网络连接的需求。同时，还能够方便、准确地对照明***中的LED照明设备进行巡检，并且具有完备的故障响应方案，保证了LED照明***工作的可靠性和稳定性。此外，本发明还提供了硬件上的改进方案，可以根据需要采用主照明设备结合子照明设备的技术方案，这样不仅节约了硬件成本，而且能够提高照明***的巡检速度和效率。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种LED照明***的故障检测方法，其特征在于，主控单元定期地或不定期地下发数据或指令给LED照明设备，所述LED照明设备中的LED芯片驱动模块响应于所下发的数据或指令，把直接验证数据和/或辅助验证数据经由WIFI中继通信模块传输至所述主控单元；和/或

所述LED芯片驱动模块定期地或不定期地主动将直接验证数据和/或辅助验证数据经由所述WIFI中继通信模块传输至所述主控单元，

所述主控单元根据所述直接验证数据和/或辅助验证数据并结合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的每个LED照明设备是否发生故障。

2.如权利要求1所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，所述主控单元通过WIFI无线通信网络点对点地向至少一个LED照明设备发送查询指令，所述至少一个LED照明设备响应于所述查询指令向所述主控单元发送其LED状态参数。

3.如权利要求1所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，所述主控单元通过WIFI无线通信网络以组播或广播方式向至少两个LED照明设备发送查询指令，所述至少两个LED照明设备响应于所述查询指令分别向所述主控单元发送各自的LED状态参数。

4.如权利要求1至3之一所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，各个LED照明设备通过其集成的环境光线传感器采集各自光线强度信号，并通过WIFI无线通信网络将其发送至所述主控单元；所述主控单元根据相应的光线强度信号并综合所下发和/或由所述LED芯片驱动模块主动提供的数据或指令来判断LED照明***中的各个LED照明设备是否发生故障。

5.如权利要求4所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，在所述主控单元接收到LED照明设备反馈的LED状态参数后，所述主控单元基于下发的LED照明特性调节指令确定对应的LED标准数据；

所述主控单元以分析LED标准数据与LED状态参数的差值是否大于预设阈值的方式得出初步判定数据。

6.如权利要求5所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，所述主控单元根据初步判定数据提取对应的辅助验证数据以进一步判断被检测的LED照明设备是否发生故障，

所述辅助验证数据为与所述被检测的LED照明设备相邻的LED照明设备的LED状态参数。

7.如权利要求6所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，所述主控单元的数据库中预先存储有照明设备信息数据和故障响应图案，所述照明设备信息数据包括LED照明设备的数量、类型、型号、安装位置和mac地址，

在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元根据所述照明设备信息数据确定故障LED照明设备的位置并且调整与其相邻的LED照明设备的亮度以进行补光。

8.如权利要求7所述的LED照明***的故障检测方法，其特征在于，在至少一个LED照明设备存在故障时，所述主控单元基于所述故障信息和所述照明设备信息数据分析得出备选的故障响应图案并将其发送至客户端，

所述主控单元基于用户经由所述客户端所选的故障响应图案分析出照明特性调整数据并将其传输给相应的LED照明设备，从而使得LED照明设备执行照明特性的调整以形成所选的光图案。

9.一种LED照明***，其包括主控单元和至少两个具有WIFI中继通信模块的LED照明设备，其特征在于，每个所述LED照明设备的壳体之内的LED芯片驱动模块上电子连接有和/或集成有WIFI中继通信模块，

所述LED照明***采用如权利要求1至8之一所述的故障检测方法对所述LED照明设备进行巡检。

10.如权利要求9所述的LED照明***，其特征在于，所述LED照明设备包括主照明设备和子照明设备，所述主照明设备的WIFI中继通信模块包括WIFI单元、第二通信单元和分析单元，所述子照明设备的通信模块包括第二通信单元和分析单元，所述子照明设备等间距地围绕所述主照明设备排布。