帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能led照明裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能LED照明裝置，其包含LED照明單元、空氣質量傳感器、遠程控制端及云服務器，LED照明單元包括多路LED光源、LED驅動電源、第一控制器以及第一通訊設備，第一控制器以及第一通訊設備雙向連接，第一控制器的輸出端接于LED驅動電源的輸入端，LED驅動電源的輸出端接于LED光源的輸入端；空氣質量傳感器的輸出端接于第一控制器的輸入端；云服務器與遠程控制端建立通訊連接，第一控制器與云服務器建立通訊連接。本實用新型結合LED、空氣質量傳感器及空氣凈化設備提供一種新型的室內空氣質量情況展示、提醒和聯動控制裝置。
【專利說明】帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能LED照明裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于LED照明【技術領域】，具體涉及一種帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能LED照明裝置。

【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，城市生態環境越來越不理想，人們對室內空氣質量也越來越重視，目前市面上的空氣質量監測裝置已經可以對多種對人體有害的化學物質、大氣顆粒物，如:醇類、醛類、脂肪烴類、胺類、芳香碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油氣、酮類、有機酸類、PM10、PM2.5等進行檢測，但是空氣質量監測裝置檢測到這些物質后大都僅僅是以普通數值的方式顯示出來，而這些參數的專業性都較強，對于普通用戶來說，難于一目了然的獲知室內空氣質量的優劣情況。
[0003]由于空氣質量的持續下降，不僅使得空氣質量監測裝置開始盛行，空氣凈化器、力口濕器及其他有助于室內空氣換新的設備也為人們所追捧，空氣凈化器能夠過濾及清除室內空氣中各種對人體有害的化學物質，加濕器可以給指定房間加濕，而空氣換新系統可以通過打開窗戶或空氣換氣裝置來更新室內空氣，但目前這類設備大多只是實現了單純的手動或定時空氣凈化或者空氣換新操作，而沒有根據室內空氣質量實時監測結果進行聯動處理。隨著無線通信、微控制器、移動互聯網、Web服務等技術的高速發展，不同種類的設備及服務更加緊密的聯系在一起，可以實現無縫的數據通信、實時協作，構造出多樣化的混搭應用產品。
[0004]在室內家居環境中，LED燈具因其高效、節能、環保等特點越來越被普通消費者所認可，隨著LED技術的迅速發展，目前LED光源已經逐步取代傳統白熾燈或熒光燈光源，其具有可控性強的特點，通過采用PWM脈寬調制等技術改變通過LED的電流可控制LED亮度、色溫及顏色變化，進而可營造出閃爍、漸變、掃描、流水等光照效果及組合出各種圖形、文字或動畫，能夠實現與用戶的形象化動態交互。
實用新型內容
[0005]針對現有技術中存在的上述不足，本實用新型利用LED照明的優點，提供一種設計合理、結構簡單、使用便捷、形象生動，帶有空氣質量實時監測及控制的智能LED照明裝置。
[0006]本實用新型解決上述技術問題所采用的思路是:一種智能LED照明裝置，其利用空氣質量傳感器實時獲取室內各種空氣質量指標，利用LED燈具的不同亮度、色溫、顏色或變換效果來實現形象提示，同時可通過通信鏈路向空氣凈化器、加濕器或智能窗戶等空氣換新設備發送指令，實現聯動控制，還可以通過云服務器向指定的用戶發送空氣質量情況、推送信息或短消息進行提示。
[0007]具體的，本實用新型所采用技術方案是，帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能LED照明裝置，包含LED照明單元和空氣質量傳感器，其中，所述LED照明單元包括多路LED光源、LED驅動電源、第一控制器以及第一通訊設備，第一控制器以及第一通訊設備雙向連接，第一控制器的輸出端接于LED驅動電源的輸入端，LED驅動電源的輸出端接于LED光源的輸入端；空氣質量傳感器的輸出端接于第一控制器的輸入端。空氣質量傳感器將檢測到的空氣質量數據發送至LED照明單元的第一控制器，第一控制器對該空氣質量數據進行分析，并將分析結果通過不同亮度、色溫或顏色的LED光照效果顯示出來，這樣，可以使用戶方便迅速的知道當前的空氣質量狀況。
[0008]更進一步的，該智能LED照明裝置還包括遠程控制端及云服務器，云服務器與遠程控制端建立通訊連接，遠程控制端直接通過第一通訊設備與第一控制器建立連接，或與云服務器建立通訊連接后通過第一通訊設備與第一控制器連接。該遠程控制端是運行于各種智能終端，例如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、智能可穿戴設備上的控制軟件，可接收空氣質量情況數據、推送信息或短消息，進行各項參數設置等，可運行于Google Android、Apple 1S、Windows Mobile、Windows CE、Black Berry、Symbian、Google Chrome、Tizen、Bada、FireFox OS、Sailfish OS、MeeGo等操作系統上。第一控制器直接通過第一通訊設備與云服務器建立通訊連接，或經由遠程控制端或網關設備與云服務器建立通訊連接。
[0009]更進一步的，該智能LED照明裝置還可以與空氣凈化設備相連，該空氣凈化設備包括互相連接的第二通訊設備和第二控制器，當進行空氣凈化設備聯動控制時，其可通過第二通訊設備分別與遠程控制端以及第一控制器建立通訊連接，從而使LED照明裝置與空氣凈化設備建立連接關系。
[0010]其中，所述空氣質量傳感器包括醇類、醛類、脂肪烴類、胺類、芳香碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油氣、酮類、有機酸類、PM10、PM2.5等傳感模塊，其與第一控制器建立連接。
[0011]其中，所述第一通訊設備是無線通訊模塊，該無線通訊模塊是GSM、GPRS, WCDMA,CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE、FDD-LTE、WIMAX、WIFI,ZigBee,MIff1、紅外、藍牙、2.4G 無線模塊或者IG以下低頻率無線模塊中的一種或多種。
[0012]其中，網關設備可以是ZigBee轉WIF1、ZigBee轉以太網等通訊協議轉換設備，當第一通訊設備無法與云服務器直接建立通訊連接時，可經由網關設備與云服務器建立通訊連接。
[0013]其中，空氣凈化設備可以是空氣凈化器、加濕器、空氣換新設備的一種或多種。
[0014]本實用新型專利與現有技術相比，具有以下優點和效果:利用LED的可控性及光效豐富、形象生動的特點，結合空氣質量傳感器，空氣凈化設備(空氣凈化器、加濕器、空氣換新設備等)，提供一種新型的室內空氣質量情況展示、提醒和聯動控制裝置，結構簡單、實用性強，易于推廣普及。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的實施例1的結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的實施例2的結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的實施例3的電路原理框圖；
[0018]圖4a為本實用新型的實施例3的第一控制器的電路原理圖；
[0019]圖4b為本實用新型的實施例3的第一通訊設備的電路原理圖；
[0020]圖4c為本實用新型的實施例3的空氣綜合檢測模塊的電路原理圖；
[0021]圖4d為本實用新型的實施例3的空氣粉塵檢測模塊的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0022]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0023]實施例1
[0024]作為一個具體的實施例，參見圖1，本實用新型帶有空氣質量實時監測功能的智能LED照明裝置，包含LED照明單元和空氣質量傳感器，其中，所述LED照明單元包括多路LED光源、LED驅動電源、第一控制器以及第一通訊設備，第一控制器以及第一通訊設備雙向連接，第一控制器的輸出端接于LED驅動電源的輸入端，LED驅動電源的輸出端接于LED光源的輸入端；空氣質量傳感器的輸出端接于第一控制器的輸入端。空氣質量傳感器將檢測到的空氣質量數據發送至LED照明單元的第一控制器，第一控制器對該空氣質量數據進行分析，并將分析結果通過不同顏色的LED光源顯示出來，這樣，可以使用戶方便迅速的知道當前的空氣質量狀況。
[0025]其中，第一通訊設備是無線通訊模塊，該無線通訊模塊是GSM、GPRS, WCDMA,CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE、FDD-LTE、WIMAX、WIF1、ZigBee、MIff1、紅外、藍牙、2.4G 無線模塊或者IG以下低頻率無線模塊等無線通訊模塊中的至少一種。
[0026]另外，空氣質量傳感器包括各種傳感器，用于檢測醇類、醛類、脂肪烴類、胺類、芳香碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、液化石油氣、酮類、有機酸類、PM10、PM2.5中的一種或者多種。
[0027]空氣質量傳感器實時檢測空氣質量指標，LED照明單元內的第一控制器根據當前所監測到的室內空氣質量情況對與第一控制器相連的LED驅動電源進行控制，通過改變多路PWM波來改變LED光源的亮度、色溫、顏色或光照變換效果，達到向用戶形象展示當前室內空氣質量情況的目的。
[0028]實施例2
[0029]本實施例對實施例1的智能LED照明裝置進行擴展，參見圖2，本實用新型帶有空氣質量實時監測功能的智能LED照明裝置，包含LED照明單元、空氣質量傳感器、云服務器及遠程控制端。帶有空氣質量實時監測功能的智能LED照明裝置通過LED照明單元以不同顏色或變換效果顯示不同的空氣質量狀況，用戶可以在遠程查看空氣質量監測數據或收取推送的空氣質量警示信息。
[0030]空氣質量傳感器實時檢測空氣質量指標發送至LED照明單元的第一控制器，第一控制器對該空氣質量數據進行分析，根據當前所監測到的室內空氣質量情況對與第一控制器相連的LED驅動電源進行控制，通過改變多路PWM波來改變LED光源的亮度、色溫、顏色或光照變換效果，可以使用戶方便迅速的知道當前的空氣質量狀況，達到向用戶形象展示當前室內空氣質量情況的目的。如果LED照明單元的第一控制器分析出空氣質量數據超過預定的數值時，例如當PM2.5指數超過100，則空氣質量顯示為較差，LED光源使用閃爍5次的變換效果來予以提示。
[0031]第一控制器直接通過第一通訊設備與云服務器建立通訊連接，監測到的空氣質量數據可以經由云服務器傳輸到遠程控制端，在界面上對數據進行直觀的展現，當空氣質量數據高于預設的指標時，云服務器可以將警示情況以圖文信息或短消息的形式實時推送到遠程控制端，方便對用戶進行及時提醒。
[0032]實施例3
[0033]本實施例作為一種具體的實現方案，參見圖3，其使用兩種空氣質量傳感器實時監測空氣質量，即空氣綜合檢測模塊(揮發性有機化合物，VOCs)及空氣粉塵檢測模塊(PM2.5模塊)，第一通訊設備使用WIFI無線通訊模塊TypeAAF ;第一控制器采用Atmel mega 2560MCU。圖4a、圖4b、圖4c和圖4d為本實施例部分模塊的具體電路原理圖，圖4a為第一控制器Atmel mega 2560 MCU的電路原理圖，圖4b為第一通訊設備WIFI無線通訊模塊TypeAAF的電路原理圖，圖4c為空氣綜合檢測模塊(揮發性有機化合物，VOCs模塊)的電路原理圖，圖4d為空氣粉塵檢測模塊(PM2.5模塊)的電路原理圖。
[0034]本實施例中，可實現對兩類空氣凈化設備進行聯動控制。第一控制器通過啟動空氣凈化設備對空氣進行凈化，將LED照明單元、空氣凈化設備聯動起來，從而方便用戶實現對空氣質量的控制。
[0035]當空氣凈化設備不具有遠程連接能力時，系統對其實施直接控制。第一控制器(Atmel mega 2560 MCU)直接通過第一通訊設備(WIFI無線通訊模塊TypeAAF)與空氣凈化器、加濕器、空氣換新設備內的第二通訊設備實施連接，當空氣質量數據高于預設的指標時，發送控制信息至空氣凈化設備的第二控制器，自動打開空氣凈化器、加濕器或空氣換新設備，從而實現多設備聯動，達到自動改善室內空氣質量的目的，其中預設指標等設置項可通過遠程控制端上的參數設置界面進行設置。
[0036]當空氣凈化設備具有遠程連接能力時，也即可以對其進行遠程連接控制時，可對該空氣凈化設備實施間接控制。第一控制器通過第一通訊設備與云服務器建立通訊連接，當監測到的空氣質量數據高于預設的指標時，云服務器將對應的控制信息發送至空氣凈化設備的第二控制器以實現聯動控制，其中空氣凈化器、加濕器、空氣換新設備遠程連接的服務器與云服務器可以為同一服務器，也可以是能夠根據API接口實現通信的不同服務器。
[0037]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.帶有空氣質量實時監測及控制功能的智能LED照明裝置，其特征在于:包含LED照明單元和空氣質量傳感器，其中，所述LED照明單元包括多路LED光源、LED驅動電源、第一控制器以及第一通訊設備，第一控制器以及第一通訊設備雙向連接，第一控制器的輸出端接于LED驅動電源的輸入端，LED驅動電源的輸出端接于LED光源的輸入端；空氣質量傳感器的輸出端接于第一控制器的輸入端。
2.根據權利要求1所述的智能LED照明裝置，其特征在于:該智能LED照明裝置還包括遠程控制端，該遠程控制端通過第一通訊設備與第一控制器建立通訊連接。
3.根據權利要求2所述的智能LED照明裝置，其特征在于:該智能LED照明裝置還包括云服務器，云服務器與遠程控制端建立通訊連接，第一控制器與云服務器建立通訊連接。
4.根據權利要求2所述的智能LED照明裝置，其特征在于:該智能LED照明裝置還與空氣凈化設備相連，該空氣凈化設備包括互相連接的第二通訊設備和第二控制器，其通過第二通訊設備分別與遠程控制端以及第一控制器建立通訊連接。
5.根據權利要求1所述的智能LED照明裝置，其特征在于:所述第一通訊設備是無線通訊模塊，該無線通訊模塊是 GSM、GPRS, WCDMA, CDMA2000、TD-SCDMA, TD-LTE, FDD-LTE,WIMAX、WIF1、ZigBee、MIW1、紅外、藍牙、2.4G無線模塊或者IG以下低頻率無線模塊中的一種或多種。
【文檔編號】F21Y101/02GK203968474SQ201420403730
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】張帆, 沈亞鋒, 謝立寅 申請人:廈門華聯電子有限公司