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一种用于室内照明的节电控制系统

阅读：97发布：2024-02-13

专利汇可以提供一种用于室内照明的节电控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于室内照明的节电控制系统，包括电源转换模块、人体感应模块、室内光强检测模块、灯管亮灭检测模块、微处理器、2路继电器模块、照明灯模块。本实用新型中的子系统安装于室内单个照明灯座上，室内有N个灯座的情况下可安装N个子系统，对于距离合适的每个灯座，通过安装子系统，每个子系统根据室内光强检测模块与人体感应模块所采集的灯座周围的光强信息和人体活动信息控制灯管1、灯管2的亮灭。如此，可自动点亮有人和光强不足的区域的灯，自动熄灭有人/无人但光强足够的区域的灯和光强不足但无人活动的区域的灯，实现局部照明控制，从而节约电能。，下面是一种用于室内照明的节电控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：包括电源转换模块(1)、人体感应模块(2)、室内光强检测模块(3)、灯管亮灭检测模块(4)、微处理器(5)、2路继电器模块(7)、照明灯(8)构成的子系统，子系统能有N个，N为室内照明灯(8)的数量；
其中电源转换模块(1)、微处理器(5)、2路继电器模块(7)安装在灯罩(14)上的安装盒(13)中，人体感应模块(2)、室内光强检测模块(3)、灯管亮灭检测模块(4)和照明灯(8)安装在安装盒(13)外；电源转换模块(1)、2路继电器模块(7)、照明灯(8)与220VAC电源进线(12)连接，电源转换模块(1)再分别与微处理器(5)、人体感应模块(2)、室内光强检测模块(3)、灯管亮灭检测模块(4)和2路继电器模块(7)连接，微处理器(5)再分别与人体感应模块(2)、室内光强检测模块(3)、灯管亮灭检测模块(4)和2路继电器模块(7)连接，2路继电器模块(7)再与照明灯(8)连接。
2.根据权利要求1所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：还包括安装在安装盒(13)中的电力载波模块Ⅰ(6)，以及安装在集控室的主系统；电力载波模块Ⅰ(6)的个数与子系统个数相同，主系统包括电力载波模块Ⅱ(9)、TTL转USB模块(10)、电脑(11)；电力载波模块Ⅰ(6)与电源转换模块(1)连接，微处理器(5)通过电力载波模块Ⅰ(6)经220VAC电源进线(12)与电力载波模块Ⅱ(9)连接，TTL转USB模块(10)与电力载波模块Ⅱ(9)、电脑(11)连接。
3.根据权利要求2所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述电源转换模块(1)型号为RS-25-5；其中，RS-25-5的L、N端分别与220VAC电源进线(12)连接，+5V端输出
5V直流电压，GND端接地，此模块将220V交流电压转换为5V直流电压，为人体感应模块(2)、室内光强检测模块(3)、灯管亮灭检测模块(4)、微处理器(5)、电力载波模块Ⅰ(6)、2路继电器模块(7)提供直流电源。
4.根据权利要求1所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述人体感应模块(2)为热释电人体红外传感器模块，型号为HC-SR501，安装在由塑料制成的空心外螺纹套管Ⅱ(17)的无螺纹一端，空心外螺纹套管Ⅱ(17)有螺纹的一端通过灯罩(14)上开设的螺孔用螺母(15)固定在灯罩(14)中心；HC-SR501的VCC端接5V直流电源，GND端接地，OUT端接微处理器(5)的23端。
5.根据权利要求1所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述室内光强检测模块(3)为光敏电阻传感器模块，型号为G5516；室内光强检测模块(3)采用的G5516的VCC端接5V直流电源，GND端接地，AO端接微处理器(5)的11端，DO端悬空；
所述灯管亮灭检测模块(4)由灯管1亮灭检测模块(4-1)和灯管2亮灭检测模块(4-2)组成，灯管1亮灭检测模块(4-1)和灯管2亮灭检测模块(4-2)均采用光敏电阻传感器模块，分别安装于由黑色不透明塑料制成的两个空心外螺纹套管Ⅰ(16)中，空心外螺纹套管Ⅰ(16)通过灯罩(14)上开设的螺孔用螺母(15)固定在灯罩(14)上，分别位于照明灯(8)的灯管1(8-
1)、灯管2(8-2)上方；光敏电阻传感器模块型号为G5516，两上G5516的DO端分别接微处理器(5)的9和10端，AO端悬空，VCC端接5V直流电源，GND端接地。
6.根据权利要求1所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述微处理器(5)采用STC15F2K61S2单片机，内部带8通道10位A/D转换器，其VCC端接5V直流电源，GND端接地，微处理器(5)的23端接人体感应模块(2)，微处理器(5)的11端接室内光强检测模块(3)，微处理器(5)的9和10端接灯管亮灭检测模块(4)，微处理器(5)的21、22端接电力载波模块Ⅰ(6)，微处理器(5)的33与32端接2路继电器模块(7)。
7.根据权利要求2所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述电力载波模块Ⅰ(6)采用KQ-130F系列，其VCC端和+5V端接5V直流电源，GND端接地，RX端接微处理器(5)的22端，TX接微处理器(5)的21端，L、N端与220VAC电源进线(12)连接，MODE和NC/RST端悬空。
8.根据权利要求1所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述2路继电器模块(7)采用2路5V继电器，型号为RM2HLE，2路继电器模块(7)的VCC端接5V直流电源，GND端接地，VREF端接地，IN1与IN2端分别接微处理器(5)的33与32端，公共端COM1与COM2并联后接220VAC电源进线(12)的一极，常闭触点端NC1与NC2分别接照明灯(8)的两个灯管的电源端L0与L1；
所述照明灯(8)包括灯管1(8-1)和灯管2(8-2)，型号均为FSL T8LED，灯管1(8-1)的电源端L0和灯管2(8-2)的电源端L1分别接2路继电器模块(7)的NC1和NC2端，灯管1(8-1)的电源端N0和灯管2(8-2)的电源端N1并联后接220VAC电源进线(12)的另一极。
9.根据权利要求2所述的用于室内照明的节电控制系统，其特征在于：所述电力载波模块Ⅱ(9)采用KQ-130F系列，TTL转USB模块(10)采用CH340G系列，电力载波模块Ⅱ(9)的L、N端与220VAC电源进线(12)连接，电力载波模块Ⅱ(9)的VCC端和+5V端接TTL转USB模块(10)的5V端，电力载波模块Ⅱ(9)的GND端、RX端、TX端分别接TTL转USB模块(10)的GND端、TXD端、RXD端，电力载波模块Ⅱ(9)的MODE和NC/RST端悬空，TTL转USB模块(10)的3V3端悬空，TTL转USB模块(10)的USB口与电脑(11)的USB口连接。

说明书全文

一种用于室内照明的节电控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于室内照明的节电控制系统，属于嵌入式开发和电力载波通信结合的领域。

背景技术

[0002] 国内公共场所的室内照明系统通常采用手动控制，经常出现人少、无人或者环境亮度足够时灯仍全部点亮、灯管出现故障时工作人员未能及时发现和更换。尤其在学校教室、会议室、办公室等公共场所，经常出现此类情况。目前有些公共场所的照明系统虽然已采用自动控制，但当只需要局部照明时往往控制范围较大，形成过大和多余的照明区域，此外，在灯管出现故障时未能及时发出报警提示工作人员检修，损坏的灯管仍在消耗电能，这些都造成了极大的电能资源浪费。发明内容

[0003] 本实用新型提供了一种用于室内照明的节电控制系统，以用于根据室内光强检测模块与人体感应模块所采集的光强信息、人体活动信息控制灯管1、灯管2的亮灭，再进一步可以用于对灯管工作状态正常/异常进行判断，并将灯管工作正常/异常和点亮/熄灭的状态进行显示等。

[0004] 本实用新型的技术方案是：一种用于室内照明的节电控制系统，包括电源转换模块1、人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4、微处理器5、2路继电器模块7、照明灯8构成的子系统，子系统能有N个，N为室内照明灯8的数量；

[0005] 其中电源转换模块1、微处理器5、2路继电器模块7安装在灯罩14上的安装盒13中，人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和照明灯8安装在安装盒13外；电源转换模块1、2路继电器模块7、照明灯8与220VAC电源进线12连接，电源转换模块1再分别与微处理器5、人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和2路继电器模块7连接，微处理器5再分别与人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和2路继电器模块7连接，2路继电器模块7再与照明灯8连接。

[0006] 还包括安装在安装盒13中的电力载波模块Ⅰ6，以及安装在集控室的主系统；电力载波模块Ⅰ6的个数与子系统个数相同，主系统包括电力载波模块Ⅱ9、TTL转USB模块10、电脑11；电力载波模块Ⅰ6与电源转换模块1连接，微处理器5通过电力载波模块Ⅰ6经220VAC电源进线12与电力载波模块Ⅱ9连接，TTL转USB模块10与电力载波模块Ⅱ9、电脑11连接。

[0007] 所述电源转换模块1型号为RS-25-5；其中，RS-25-5的L、N端分别与220VAC电源进线12连接，+5V端输出5V直流电压，GND端接地，此模块将220V交流电压转换为5V直流电压，为人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4、微处理器5、电力载波模块Ⅰ6、2路继电器模块7提供直流电源。

[0008] 所述人体感应模块2为热释电人体红外传感器模块，型号为HC-SR501，安装在由塑料制成的空心外螺纹套管Ⅱ17的无螺纹一端，空心外螺纹套管Ⅱ17有螺纹的一端通过灯罩14上开设的螺孔用螺母15固定在灯罩14中心；HC-SR501的VCC端接5V直流电源，GND端接地，OUT端接微处理器5的23端。

[0009] 所述室内光强检测模块3为光敏电阻传感器模块，型号为G5516；室内光强检测模块3采用的G5516的VCC端接5V直流电源，GND端接地，AO端接微处理器5的11端，DO端悬空；

[0010] 所述灯管亮灭检测模块4由灯管1亮灭检测模块4-1和灯管2亮灭检测模块4-2组成，灯管1亮灭检测模块4-1和灯管2亮灭检测模块4-2均采用光敏电阻传感器模块，分别安装于由黑色不透明塑料制成的两个空心外螺纹套管Ⅰ16中，空心外螺纹套管Ⅰ16通过灯罩14上开设的螺孔用螺母15固定在灯罩14上，分别位于照明灯8的灯管18-1、灯管28-2上方；光敏电阻传感器模块型号为G5516，两上G5516的DO端分别接微处理器5的9和10端，AO端悬空，VCC端接5V直流电源，GND端接地。

[0011] 所述微处理器5采用STC15F2K61S2单片机，内部带8通道10位A/D转换器，其VCC端接5V直流电源，GND端接地，微处理器5的23端接人体感应模块2，微处理器5的11端接室内光强检测模块3，微处理器5的9和10端接灯管亮灭检测模块4，微处理器5的21、22端接电力载波模块Ⅰ6，微处理器5的33与32端接2路继电器模块7。

[0012] 所述电力载波模块Ⅰ6采用KQ-130F系列，其VCC端和+5V端接5V直流电源，GND端接地，RX端接微处理器5的22端，TX接微处理器5的21端，L、N端与220VAC电源进线12连接，MODE和NC/RST端悬空。

[0013] 所述2路继电器模块7采用2路5V继电器，型号为RM2HLE，2路继电器模块7的VCC端接5V直流电源，GND端接地，VREF端接地，IN1与IN2端分别接微处理器5的33与32端，公共端COM1与COM2并联后接220VAC电源进线12的一极，常闭触点端NC1与NC2分别接照明灯8的两个灯管的电源端L0与L1；

[0014] 所述照明灯8包括灯管18-1和灯管28-2，型号均为FSL T8LED，灯管18-1的电源端L0和灯管28-2的电源端L1分别接2路继电器模块7的NC1和NC2端，灯管18-1的电源端N0和灯管28-2的电源端N1并联后接220VAC电源进线12的另一极。

[0015] 所述电力载波模块Ⅱ9采用KQ-130F系列，TTL转USB模块10采用CH340G系列，电力载波模块Ⅱ9的L、N端与220VAC电源进线12连接，电力载波模块Ⅱ9的VCC端和+5V端接TTL转USB模块10的5V端，电力载波模块Ⅱ9的GND端、RX端、TX端分别接TTL转USB模块10的GND端、TXD端、RXD端，电力载波模块Ⅱ9的MODE和NC/RST端悬空，TTL转USB模块10的3V3端悬空，TTL转USB模块10的USB口与电脑11的USB口连接。

[0016] 本实用新型的有益效果是：①该系统中的子系统安装于室内单个照明灯(双灯管)灯座上，室内有N个灯座的情况下可安装N个子系统，对于距离合适的每个灯座，通过安装子系统(各个子系统间的控制是独立的)，每个子系统根据室内光强检测模块与人体感应模块所采集的灯座周围的光强信息和人体活动信息控制灯管1、灯管2的亮灭。如此，可自动点亮有人和光强不足的区域的灯，自动熄灭有人(或无人)但光强足够的区域的灯和光强不足但无人活动的区域的灯，实现局部照明控制，从而节约电能。②本实用新型主系统可实时监测N个子系统中灯管的工作正常/异常状态，当异常时在主系统中发出报警，提示工作人员进行检修。③本实用新型可实时监测N个子系统中灯管的点亮/熄灭状态，工作人员可通过主系统电脑查看各个子系统灯管的工作状态(点亮/熄灭、正常/异常)。④本实用新型可用于管理人员远程实时控制N个子系统任意灯管的点亮/熄灭。附图说明

[0017] 图1是本实用新型系统结构框图；

[0018] 图2是本实用新型子系统安装俯视示意图；

[0019] 图3是本实用新型图2的A-A剖面图；

[0020] 图4是人体感应模块感应范围示意图；

[0021] 图5是子系统电路原理图(图5中所有标注+5V的地方电性连接)；

[0022] 图6是主系统电路原理图；

[0023] 图中各标号：1-电源转换模块、2-人体感应模块、3-室内光强检测模块、4-灯管亮灭检测模块、4-1-灯管1亮灭检测模块、4-2灯管2亮灭检测模块、5-微处理器、6-电力载波模块Ⅰ、7-2路继电器模块、8-照明灯、8-1-灯管1、8-2-灯管2、9-电力载波模块Ⅱ、10-TTL转USB模块、11-电脑、12-220VAC电源进线、13-安装盒、14-灯罩、15-螺母、16-空心外螺纹套管Ⅰ、17-空心外螺纹套管Ⅱ、H是人体感应模块2安装位置距地面的距离，L是人体感应模块2能感应到的最大距离，r为人体感应模块能感应到的人在地面上活动范围的半径。

具体实施方式

[0024] 实施例1：如图1-6所示，一种用于室内照明的节电控制系统，包括电源转换模块1、人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4、微处理器5、2路继电器模块7、照明灯8构成的子系统，子系统能有N个，N为室内照明灯8的数量；其中电源转换模块1、微处理器5、2路继电器模块7安装在灯罩14上的安装盒13中，人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和照明灯8安装在安装盒13外；电源转换模块1、2路继电器模块7、照明灯8与220VAC电源进线12连接，电源转换模块1再分别与微处理器5、人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和2路继电器模块7连接，微处理器5再分别与人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4和2路继电器模块7连接，2路继电器模块7再与照明灯8连接。

[0025] 进一步地，可以设置还包括安装在安装盒13中的电力载波模块Ⅰ6，以及安装在集控室的主系统；电力载波模块Ⅰ6的个数与子系统个数相同，主系统包括电力载波模块Ⅱ9、TTL转USB模块10、电脑11；电力载波模块Ⅰ6与电源转换模块1连接，微处理器5通过电力载波模块Ⅰ6经220VAC电源进线12与电力载波模块Ⅱ9连接，TTL转USB模块10与电力载波模块Ⅱ9、电脑11连接。

[0026] 进一步地，可以设置所述电源转换模块1型号为RS-25-5；其中，RS-25-5的L、N端分别与220VAC电源进线12连接，+5V端输出5V直流电压，GND端接地，此模块将220V交流电压转换为5V直流电压，为人体感应模块2、室内光强检测模块3、灯管亮灭检测模块4、微处理器5、电力载波模块Ⅰ6、2路继电器模块7提供直流电源。

[0027] 进一步地，可以设置所述人体感应模块2为热释电人体红外传感器模块，型号为HC-SR501，安装在由塑料制成的空心外螺纹套管Ⅱ17的无螺纹一端，空心外螺纹套管Ⅱ17有螺纹的一端通过灯罩14上开设的螺孔用螺母15固定在灯罩14中心；HC-SR501的VCC端接5V直流电源，GND端接地，OUT端接微处理器5的23端。

[0028] 进一步地，可以设置所述室内光强检测模块3为光敏电阻传感器模块，型号为G5516；室内光强检测模块3采用的G5516的VCC端接5V直流电源，GND端接地，AO端接微处理器5的11端，DO端悬空；还可以设置所述灯管亮灭检测模块4由灯管1亮灭检测模块4-1和灯管2亮灭检测模块4-2组成，灯管1亮灭检测模块4-1和灯管2亮灭检测模块4-2均采用光敏电阻传感器模块，分别安装于由黑色不透明塑料制成的两个空心外螺纹套管Ⅰ16中，空心外螺纹套管Ⅰ16通过灯罩14上开设的螺孔用螺母15固定在灯罩14上，分别位于照明灯8的灯管18-1、灯管28-2上方；光敏电阻传感器模块型号为G5516，两上G5516的DO端分别接微处理器
5的9和10端，AO端悬空，VCC端接5V直流电源，GND端接地。

[0029] 进一步地，可以设置所述微处理器5采用STC15F2K61S2单片机，内部带8通道10位A/D转换器，其VCC端接5V直流电源，GND端接地，微处理器5的23端接人体感应模块2，微处理器5的11端接室内光强检测模块3，微处理器5的9和10端接灯管亮灭检测模块4，微处理器5的21、22端接电力载波模块Ⅰ6，微处理器5的33与32端接2路继电器模块7。

[0030] 进一步地，可以设置所述电力载波模块Ⅰ6采用KQ-130F系列，其VCC端和+5V端接5V直流电源，GND端接地，RX端接微处理器5的22端，TX接微处理器5的21端，L、N端与220VAC电源进线12连接，MODE和NC/RST端悬空。

[0031] 进一步地，可以设置所述2路继电器模块7采用2路5V继电器，型号为RM2HLE，2路继电器模块7的VCC端接5V直流电源，GND端接地，VREF端接地，IN1与IN2端分别接微处理器5的33与32端，公共端COM1与COM2并联后接220VAC电源进线12的一极，常闭触点端NC1与NC2分别接照明灯8的两个灯管的电源端L0与L1；所述照明灯8包括灯管18-1和灯管28-2，型号均为FSL T8LED，灯管18-1的电源端L0和灯管28-2的电源端L1分别接2路继电器模块7的NC1和NC2端，灯管18-1的电源端N0和灯管28-2的电源端N1并联后接220VAC电源进线12的另一极。

[0032] 进一步地，可以设置所述电力载波模块Ⅱ9采用KQ-130F系列，TTL转USB模块10采用CH340G系列，电力载波模块Ⅱ9的L、N端与220VAC电源进线12连接，电力载波模块Ⅱ9的VCC端和+5V端接TTL转USB模块10的5V端，电力载波模块Ⅱ9的GND端、RX端、TX端分别接TTL转USB模块10的GND端、TXD端、RXD端，电力载波模块Ⅱ9的MODE和NC/RST端悬空，TTL转USB模块10的3V3端悬空，TTL转USB模块10的USB口与电脑11的USB口连接。

[0033] 本实用新型的工作原理是：

[0034] 本实用新型包括子系统和主系统，子系统可有N个，每个子系统设置一个独有的ID，N为室内照明灯8的数量。子系统根据室内光强检测模块与人体感应模块所采集的灯座周围光强信息、人体活动信息控制照明灯的工作，实现三种不同的照明灯工作模式，实现局部照明控制，以达到节约电能的目的。并且子系统可采集灯管当前点亮/熄灭状态，再进一步可判断灯管工作正常/异常，并将当前灯管工作正常/异常和点亮/熄灭的状态信息附加子系统ID后传输至主系统中显示，且当任意灯管工作异常时在主系统中发出报警，提示工作人员进行检修。此外，通过主系统中电脑可人为远程控制N个子系统中任意灯管的点亮/熄灭。

[0035] 1、子系统的工作原理：

[0036] (1)电源转换模块1将220V交流电转换为5V直流电，为其它模块供电。室内光强检测模块3采用光敏电阻传感器模块，用于检测环境光照强度，室内光强检测模块3检测到的光强越大，其AO端输出的模拟电压越小，反之则越大。室内光强检测模块3将检测到的环境光强模拟量信号从其AO端送到微处理器5经A/D转换为数字量，微处理器5根据此数字量将环境光照强度分为三个亮度级别(超亮、较亮和较暗)。灯管亮灭检测模块4也采用光敏电阻传感器模块，当灯管熄灭时，其DO端输出高电平，反之则输出低电平。人体感应模块2利用热释电人体红外传感器模块，能感应灯下地面半径r范围内是否有活动的人体，热释电人体红外传感器模块设为可重复触发模式，其感应延时时间设置为5分钟(或者更长时间)。如有活动的人体，其输出持续感应延时时间的高电平信号至微处理器5，如无活动的人体，其输出低电平信号至微处理器5。2路继电器模块7采用高电平触发，即其接收到微处理器5输出的高电平时，常开触点闭合，常闭触点断开，反之，则常开触点断开，常闭触点闭合。

[0037] 在不同环境亮度级别(超亮、较亮和较暗)情况下子系统具有三种不同的工作模式，具体如下：

[0038] 工作模式一：当室内光强检测模块3检测到的光强信号经微处理器5的A/D转换后的数字量小于400时，系统处于超亮工作模式，此时微处理器5的33、32端输出高电平信号控制2路继电器7的NC1、NC2端常闭触点断开，使灯管1和灯管2置于全灭状态，人体感应模块2不起作用。

[0039] 工作模式二：当室内光强检测模块3检测到的光强信号经微处理器5的A/D转换后的数字量大于或等于400且小于600时，系统处于较亮工作模式，此时微处理器5的32端输出高电平信号控制2路继电器7的NC2端常闭触点断开，使灯管2熄灭，同时，根据人体感应模块2送来的检测信号，微处理器5的33端输出信号控制2路继电器7的NC1端常闭触点，具体为：
情况①，灯下无活动的人体时，微处理器5的33端输出高电平至2路继电器模块7的IN1端，使灯管1熄灭；情况②，灯下有活动的人体时，微处理器5的33端输出低电平至2路继电器模块7的IN1端，使灯管1点亮。

[0040] 工作模式三：当室内光强检测模块3检测到的光强信号经微处理器5的A/D转换后的数字量大于或等于600时，系统处于较暗工作模式，此时微处理器5根据人体感应模块2送来的检测信号控制2路继电器模块7动作，具体为：情况①，灯下无活动的人体时，微处理器5的33、32端输出高电平至2路继电器模块7，使灯管1和灯管2熄灭；情况②，灯下有活动的人体时，微处理器5的33、32端输出低电平至2路继电器模块7，使得灯管1和灯管2全亮；情况③，灯下有活动的人体变为无活动的人体时，微处理器5的33端输出不变(灯管1点亮)，微处理器5的32端输出高电平至2路继电器模块7，使灯管2先熄灭(提示灯下人做出轻微动作)，并延时1分钟；若在延时的1分钟内检测到有活动的人体则微处理器5的32端输出低电平至2路继电器模块7，使灯管2再次点亮；若在延时的1分钟后检测到灯下仍无活动的人体则微处理器5的33端输出变为高电平送至2路继电器模块7，使灯管1也熄灭，即返回情况①；若在延时的1分钟后检测到灯下有活动的人体则返回情况②。

[0041] 在室内每个双灯管照明灯的灯座上安装该子系统，并根据人体感应模块2的感应范围合理布局灯座间距，则可感应到室内不同位置是否有人，通过以上不同环境光强下三种工作模式的控制，即可实现自动根据室内不同位置的环境亮度和是否有人点亮相应位置的灯，实现室内局部照明控制，达到节能。

[0042] 人体感应模块2的感应范围为地面半径r的圆形区域，r的计算方法如下：

[0043] 人体感应模块2安装位置如图3所示，其感应范围示意图如图4所示，图4中热释电人体红外传感器模块安装于O点，由热释电人体红外传感器模块资料手册可知，其感应范围为一个圆锥体与部分球体组合而成，图中为感应范围的剖面图，其中ABC三点在同一个圆上，AO＝BO＝3～4米，L＝5～7米，∠AOB＝100°，将传感器感应的最大距离调为L＝7米，AO＝4米，热释电人体红外传感器安装高度距地面H＝5米，r为传感器能感应到的人在地面上活动范围的半径。则ABC三点的坐标分别为：A(-4sin50°，0)，B(4sin50°，0)，C(0，-7+
4cos50°)，由ABC三个点的坐标可确定圆的方程，得到如下公式：其中，x为圆心Q的横坐标，y为圆心Q的纵坐标，R为圆的半径。

[0044] (x+4sin50°)2+y2＝R2 (1)

[0045] (x-4sin50°)2+y2＝R2 (2)

[0046] x2+(y+7-4cos50°)2＝R2 (3)

[0047] 由公式(1)、(2)、(3)可求解得：x＝0，y≈-1.15，R≈3.27，则可求解r如下：

[0048] (2)利用灯管亮灭检测模块4检测灯管的亮灭，微处理器5根据其输出至2路继电器模块7的控制信号与灯管亮灭检测模块4输入到微处理器5的信号判断灯管的工作状态。①若微处理器5的33端输出为低电平(控制灯管1点亮)而9端输入为高电平(检测到灯管1为熄灭状态)，则微处理器5判断此时灯管1工作异常。②若微处理器5的33端输出为低电平(控制灯管1点亮)而9端输入为低电平(检测到灯管1为点亮状态)，则微处理器5判断此时灯管1工作正常。③若微处理器5的32端输出为低电平(控制灯管2点亮)而10端输入为高电平(检测到灯管2为熄灭状态)，则微处理器5判断此时灯管2工作异常。④若微处理器5的32端输出为低电平(控制灯管1点亮)而10端输入为低电平(检测到灯管2为点亮状态)，则微处理器5判断此时灯管2工作正常。如此类推，当处理器5的33、32端输出信号控制某一灯管熄灭时，而灯管亮灭检测模块4实际检测到此灯管仍点亮，则该灯管工作异常，否则该灯管工作正常。

[0049] (3)当灯管的点亮/熄灭状态或者工作状态正常/异常发生改变时，微处理器5通过电力载波模块Ⅰ6将灯管点亮/熄灭和工作正常/异常的新状态信息附加子系统ID(每个子系统设定一个独有的ID，用以标识不同的子系统)后发送至主系统。

[0050] 2、主系统的工作原理：

[0051] 主系统中的电力载波模块Ⅱ9通过220VAC电源进线12接收子系统电力载波模块Ⅰ6传来的携带子系统ID的灯管工作状态正常/异常和点亮/熄灭的新状态信息，并将此信息通过TTL转USB模块10传送至电脑11，并在电脑11上显示这些信息，并当N个子系统中任意灯管工作异常时主系统电脑11发出报警，提示工作人员及时检修。此外，工作人员可通过电脑11发出点亮/熄灭N个子系统中任意灯管的携带子系统ID的控制信号，此控制信号经TTL转USB模块10传送至电力载波模块Ⅱ9，再经220VAC电源进线12传送到子系统电力载波模块Ⅰ6后送至微处理器5，微处理器5提取来自主系统控制信号中的子系统ID与自身子系统ID对比，如不一致则不做任何处理，如一致则根据主系统发来的控制信号输出控制信号至2路继电器模块7，控制子系统中灯管1或灯管2的点亮/熄灭。

[0052] 本实用新型的工作过程如下：

[0053] 系统上电后，室内光强检测模块3采用光敏电阻传感器模块检测环境光照强度并将其转换为电压模拟量从其AO端输出至微处理器5的11端，微处理器5利用其内部的10位A/D转换器将此电压模拟量转换为数字量。微处理器5根据此数字量将环境光照强度分为三个亮度级别：当此数字量小于400时，环境亮度级别为超亮，子系统处于超亮工作模式；当此数字量大于或等于400且小于600时，环境亮度级别为较亮，子系统处于较亮工作模式；当此数字量大于或等于600时，环境亮度级别为较暗，子系统处于较暗工作模式。人体感应模块2利用热释电人体红外传感器模块，能感应灯下地面半径r范围内是否有活动的人体，热释电人体红外传感器模块设为可重复触发模式，其感应延时时间设置为5分钟(或者更长时间)，即感应到有活动的人时人体感应模块2的OUT端输出高电平至微处理器5的23端，此高电平信号可维持5分钟(或者更长时间)，如无活动的人体，人体感应模块2的OUT端输出低电平信号至微处理器5的23端。灯管亮灭检测模块4由两个光敏电阻传感器模块组成。灯管亮灭检测模块4-1检测灯管1的状态，当灯管1点亮时，其D0端输出低电平至微处理器5的9端，反之，则输出高电平至微处理器5的9端。灯管亮灭检测模块4-2检测灯管2的状态，当灯管2点亮时，其D0端输出低电平至微处理器5的10端，反之则输出高电平至微处理器5的10端。

[0054] 当环境亮度级别为超亮时，子系统处于超亮工作模式。微处理器5不处理人体感应模块2输入的微处理器5的23端的信号。同时，微处理器5的33与32端输出高电平至2路继电器模块7的IN1与IN2端，使2路继电器模块7内部NC1与NC2端的常闭触点断开，灯管1和灯管2供电电路断开，使灯管1和灯管2都熄灭。

[0055] 当环境亮度级别为较亮时，子系统处于较亮工作模式。微处理器5的32端输出高电平至2路继电器模块7的IN2端，使2路继电器模块7内部NC2端的常闭触点端断开，灯管2供电回路断路，使灯管2熄灭。同时，微处理器5检测其23端由人体感应模块2的OUT端输入的信号。①若微处理器5检测到23端输入为低电平(灯下无活动的人时)，则微处理器5的33端输出高电平至2路继电器模块7的IN1端，使2路继电器模块7内部NC1端常闭触点断开，灯管1供电回路断开，灯管1熄灭。②若微处理器5检测到23端输入为高电平(灯下有活动的人时)，则微处理器5的33端输出低电平至2路继电器模块7的IN1端，使2路继电器模块7内部NC1端常闭触点闭合，灯管1供电回路接通，使灯管1点亮。

[0056] 当环境亮度级别为较暗时，子系统处于较暗工作模式。此时，微处理器5检测其23端由人体感应模块2的OUT端输入的信号。情况①：若微处理器5检测到23端输入为低电平(灯下无活动的人时)，则微处理器5的33和32端输出高电平至2路继电器模块7的IN1和IN2端，使2路继电器模块7内部NC1和NC2端常闭触点断开，灯管1和灯管2供电回路断开，灯管1和灯管2熄灭。情况②：若微处理器5检测到23端输入为高电平(灯下有活动的人时)，则微处理器5的33和32端输出低电平至2路继电器模块7的IN1和IN2端，使2路继电器模块7内部NC1和NC2端常闭触点闭合，灯管1和灯管2供电回路接通，使灯管1和灯管2点亮。情况③：若微处理器5检测到23端输入从高电平变为低电平的跳变(灯下有活动的人变为无活动的人时)，则微处理器5的33端输出不变(灯管1点亮)，微处理器5的32端输出高电平至2路继电器模块7的IN2端，使2路继电器模块7的NC2端常闭触点断开，灯管2供电电路断开，先使灯管2熄灭，以提示灯下人做出轻微动作。同时，微处理器5延时1分钟；若微处理器5在此1分钟的延时内检测到23端输入低电平至高电平的跳变(灯下无活动的人变为有活动的人时)，则微处理器
5的32端口输出低电平至2路继电器模块7的IN2端，使接2路继电器模块7的NC2端常闭触点闭合，灯管2供电电路接通，使灯管2再次点亮。延时1分钟后，若微处理器5检测到23端输入为低电平(灯下无活动的人时)，则微处理器5的32端输出高电平至2路继电器模块7的IN1端，使2路继电器模块7的NC1端常闭触点断开，灯管1供电电路断开，使灯管1也熄灭，即返回情况①；若微处理器5检测到23端输入为高电平(灯下有活动的人)，则返回情况②。

[0057] 系统工作过程中，灯管亮灭检测模块4不断检测灯管1和灯管2的点亮/熄灭状态并分别从灯管亮灭检测模块4-1和灯管亮灭检测模块4-2的D0端输出信号至微处理器5的9、10端。微处理器5根据其工作时33、32端的输出信号和9、10端的输入信号判断灯管工作正常/异常：①若微处理器5的33端输出为低电平(控制灯管1点亮)而9端输入为高电平(检测到灯管1为熄灭状态)，则微处理器5判断此时灯管1工作异常。②若微处理器5的33端输出为低电平(控制灯管1点亮)而9端输入为低电平(检测到灯管1为点亮状态)，则微处理器5判断此时灯管1工作正常。③若微处理器5的32端输出为低电平(控制灯管2点亮)而10端输入为高电平(检测到灯管2为熄灭状态)，则微处理器5判断此时灯管2工作异常。④若微处理器5的32端输出为低电平(控制灯管2点亮)而10端输入为低电平(检测到灯管2为点亮状态)，则微处理器5判断此时灯管2工作正常。如此类推，当处理器5的33、32端输出信号控制某一灯管熄灭时，而灯管亮灭检测模块4实际检测到此灯管仍点亮，则该灯管工作异常，否则该灯管工作正常。

[0058] 系统工作过程中，当微处理器5检测到9端和10端的输入信号(灯管点亮/熄灭的状态)发生变化时，或者当微处理器5判断得到的灯管工作正常/异常状态发生变化时，微处理器5通过22(TXD)端将当前灯管新状态信息(灯管点亮/熄灭的状态信息和灯管工作正常/异常状态信息)附加子系统ID后(每个子系统设定一个独有的ID，用以标识不同的子系统)，发送到电力载波模块Ⅰ6的RX端，电力载波模块Ⅰ6通过220VAC电力线12将此携带子系统ID的灯管新状态信息发送到主系统的电力载波模块Ⅱ9，电力载波模块Ⅱ9的TX端再将接收到的携带子系统ID的灯管新状态信息发送到TTL转USB模块10的RXD端，TTL转USB模块将其RXD端接收到的TTL电平信号转换后通过电脑11的USB口将携带子系统ID的灯管新状态信息发送到电脑11，并在电脑11上更新显示相应子系统中每个灯管的点亮/熄灭状态或者工作正常/异常状态，并且，若N个子系统中任意灯管工作为异常状态，则电脑11发出报警信息，提示管理人员及时检修灯管。

[0059] 系统工作过程中，当管理人员需要远程人为控制N个子系统中任意灯管的点亮/熄灭时，管理人员可通过电脑11发出携带子系统ID的点亮/熄灭子系统中任意灯管的控制信号，例如：当管理人员需点亮/熄灭某一子系统中的灯管1时，可通过电脑11发出携带某子系统ID的点亮/熄灭灯管1的控制信号，此控制信号经电脑11的USB口送出，经TTL转USB模块10转换为TTL电平信号后，从TTL转USB模块10的TXD端传输到电力载波模块Ⅱ9的RX端，电力载波模块Ⅱ9通过220VAC电源进线12将此携带某子系统ID的控制信号发送到子系统电力载波模块Ⅰ6，电力载波模块Ⅰ6的TX端将接收到的来自主系统的携带某子系统ID的控制信号发送到微处理器5的21(RXD)端。微处理器5接收到该携带某子系统ID的控制信号(点亮/熄灭灯管1)后，提取该控制信号中的子系统ID与自身子系统ID对比，如不一致则不做任何处理，如一致则根据该控制信号从其33端输出信号(低电平/高电平)至2路继电器模块7的IN1端，使2路继电器模块7内部NC1端的常闭触点闭合/断开，灯管1供电电路接通/断开，使灯管1点亮/熄灭。以此类推，管理人员也可远程在主系统人为控制某子系统中灯管2的点亮/熄灭，或者同时人为控制某子系统中灯管1和灯管2的点亮/熄灭。按此方式，通过主系统中电脑11可人为远程控制N个子系统中任意灯管的点亮/熄灭。

[0060] 上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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