IPv6照明控制系統控制櫃的製作方法

2023-07-10 06:52:26 2

專利名稱：IPv6照明控制系統控制櫃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制系統，特別是涉及一種IPv6 (下一代網際網路) 數位化網絡照明控制系統控制衝巨。
背景技術：
現有的兩種照明控制方式為傳統總線型的照明控制系統和採用現有 IPv4技術的照明控制系統。
基於總線的照明控制技術出現的時間很久，存在一些局限性，在大規 模照明場景的時候面臨著嚴重的挑戰
(1) 適應於小範圍照明。總線型的照明控制系統的地址空間有限。比 如RS485，最多連接31個終端。
(2) 缺乏靈活的場景定製能力。總線型的照明控制系統的場景數量受 到技術的限制，往往數量有限。在大規模區域中，如按照上午、下午、夜 間等不同的時段設置不同的照明場景，或按照節日慶典、平時、大型比賽 等設置不同的場景，而且要求有動態的場景定製能力和動態的調整能力時， 總線型控制系統難以達到要求。
(3) 傳輸速度低。總線型的照明控制系統主要採用RS485作為物理層 傳輸設備，控制信令的傳輸速率相對較低，比如RS485典型的傳輸速率為 9. 6kbps,系統傳輸速率成為系統的瓶頸。
(4) 缺乏全面的運營分析能力。由於現場級設備信息不全，現場級設 備的在線故障診斷、報警、記錄功能不強。由於總線型的控制系統更多的 關注於對照明控制系統的控制，而往往在運營分析上處理能力相對較弱， 因此無法準確給出運營優化建議。
傳統的總線型的照明控制方式無法適應於大規模的照明管理和控制， 必須將照明控制節點IP化，充分利用網絡技術和軟體技術，提高控制和管 理的水平，並有效改善運營分析能力和節約運營成本。
IPv4地址結構的Internet獲得了空前的成功，而它所面臨的幾個問題 隨著其發展的逐漸壯大也越來越突出。IPv4的地址容量現在成了制約因特 網發展的瓶頸，4艮據專家的預測IPv4地址空間大概在2015年或更早時間 將全部分配完畢，IPv4將會面臨地址枯竭的困境。同時IPvA在安全性、即 插即用性等方面也存在比較大的局限性。由於IPv4的局限性，導致採用現 有IPv4技術的照明控制系統也具有相應的局限性。
此處再簡單介紹一下IPv6。
IPv6協議是IP協議的第6版本，於1992年開始開發，1998年12月發 布標準RFC2460。 IPv6繼承了 IPv4的優點，並總結了 IPv4近30年運行經 驗，目的是解決IPv4地址空間不足、地址結構規劃不合理的問題，同時對 IPv4協議運行中存在的不足進行了改進和功能擴充。
IPv6協議相對IPv4協議具有如下技術特點IPv6採用了長度為128位 的IP位址，而IPv4的IP位址僅有32位，因此IPv6的地址資源要比IPv4 豐富得多，網際網路環境更加高速、更加安全。。
IPv6的地址4各式與IPv4不同。 一個IPv6的IP位址由8個地址節組成， 每節包含16個地址位，以4個十六進位數書寫，節與節之間用冒號分隔， 其書寫格式為x:x:x:x:x:x:x:x，其中每一個x代表四位十六進位數。
採用128位的IP位址，極大地擴展了地址空間，解決了 IPv4協議地址 資源不足的問題。IPv6能夠提供幾乎任意多的地址，因此目前在IPv4網絡 上普遍採用的NAT技術將逐漸過時，使得網絡通信的端到端安全性也可以 得到保證。
支持良好的自動配置功能，包括IPv6地址的自動配置和主機默認路由 的自動配置等，同時還可以自動實現其他網絡參數例如跳限和MTU的自動 配置。IPv6的自動配置功能極大地簡化了網絡管理的工作量，同時也使網 絡的訪問變得簡單。
IPv6能夠提供良好的移動性支持。對移動性的支持是在IPv6協議制 訂之初就考慮到的，因此IPv6的移動性支持能夠得到基本協議的較好配合， 在IPv6當中不再需要異地代理路由器，同時也很好地解決了移動IPv4協議 當中存在的三角路由問題，同時移動節點的通信也有較好的安全性保障。
在IPv6當中，對安全性的支持是必須的，利用IPsec協議，IPv6能夠 提供比IPv4更高得多的安全性。
IPv6採用了類似CIDR的地址劃分方式，對地址空間的分配比較合理， 便於實現路由聚合，有效限制路由表規模。
IPv6採用固定的40位元組報頭，同時取消了報頭校驗和欄位，便於路由 器進行硬體轉發處理，效率更高。
IPv6完全依靠報文的發送方對報文進行必要的分片，在接收端進行重 組，取消了路由器對報文的分片功能，提高了 IPv6路由器的轉發效率。
IPv6的組播功能得到了擴展，使用了更多的組播地址，同時對組播域 進行了劃分，取消了 IPv4當中的廣播，可以更加有效地利用網絡帶寬，避 免廣播風暴。
IPv6在解決IP網絡的QoS問題方面進行了革新，對各種信息根據緊 急性和服務類別確定數據包的優先級。
總的來說，IPv6協議是為了解決現行Internet出現的問題而誕生的，作 為IPv4協議的後繼者而設計的新版本的IP協議，對語音、數據、視頻和現 有網絡應用提供了更卓越的支持與改善，同時IPv6協議強大的技術特點， 應運而生了許多獨具特色的創新業務。
二 、應用前景展望
IPv6協議的設計目的在於解決現有IPv4版本所具有的各種問題，包括 地址數量限制、安全性、自動配置、移動性、可擴展性等方面，因此IPv6 為各種價值應用構想提供了強大的技術支持，尤其對視頻、語音、移動、 安全等業務的發展有極大的促進作用。隨著IPv6應用探索的進一步深入， IPv6在網絡通信行業以及人們日常生活中具有廣闊的應用前景。
IPv6具有如下的優點
(1) 廣泛的地址空間IPv6具有廣泛的地址空間，地址空間包含的地 址數為2'28個。如此巨大的地址空間足夠為地球上的每一粒砂子分配一個獨 立的IP位址，從而可以做到一燈一IP，同時利用將來更多的照明設備接入 系統並接受管理。
(2) 低延時，更好的服務質量IPv6在設計的時候充分考慮路由器處 理時的效率問題，在很多方面對IPv4進行了改進，保證控制的實時性；
(3) 安全IPv6通過改進IPv4協議的缺點，可以為上層協議和應用提 供有效的端到端安全保證，安全性相對於IPv4有了較大的提高，從而實現 安全的通信，保證控制的可靠。
(4 )即插即用IPv6支持地址的自動配置，實現方便快捷的照明管理， 減少運營維護的費用。
通過以上的分析可以看到，由於IPv6技術自身的特點，IPv6技術在大 規模照明管理和控制方面具有明顯的優勢，區域照明管理和控制非常適合 採用IPv6技術。
在採用IPv6技術的數位化網絡照明控制系統中，作為照明控制和監控 終端的控制拒部分如何設置才能更好地滿足使用需要已經成為急需解決的 一個技術問題。
有鑑於上述現狀，本設計人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實 務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一 種新型結構的IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，使其能夠更具有實用 性。經過不斷的研究、設計，並經反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具 實用價值的本實用新型。
發明內容
本實用新型的目的在於，提供一種新型結構的IPv6數位化網絡照明控
制系統控制拒，所要解決的技術問題是使其可以很好滿足IPv6技術的數字
化網絡照明控制系統對照明控制和管理的需求。
本實用新型的另一目的在於，提供一種新型結構的IPv6數位化網絡控 制系統控制拒，所要解決的技術問題是使其可以很好滿足IPv6技術的數字 化網絡控制系統對控制和管理的需求。
本實用新型的目的及解決其技術問題是採用以下的技術方案來實現 的。依據本實用新型提出的一種IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，包 括一照明控制系統，所述控制拒中的IPv6網絡接入層單元將通過網絡發送 過來的控制指令傳送到所述照明控制系統進行處理、分析及信號反饋並對 照明燈具進行控制。
本實用新型的目的及解決其技術問題還可以採用以下的技術措施來進 一步實現。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述的照明控制系 統包括區域單元、管理單元、照明單元和計量4企測單元。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述照明單元管理 傳送單元CPU、開關、繼電器控制用T/U，繼電器控制用T/U根據IPv6網 絡控制指令發出信號控制繼電器的開閉，從而控制照明燈具。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述計量^f企測單元 管理多迴路電力計，計量互感器監測到的電流數據上傳多迴路電力計處理 後，再上傳到計量檢測單元。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述控制櫃中還包 括一照明供電系統，以向照明燈具供電。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述照明供電系統 包括進線斷路器單元、電流互感器、漏電斷路器、繼電器、計量互感器， 並外接照明燈具。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，其中所述進線斷路器單 元具有多於一個的斷路器，並相應設置有電源自動轉換單元來對通過所述 斷路器提供的多路供電電源進行自動轉換。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述控制拒中還包 括一照明輔助系統。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述照明輔助系統 包括UPS不間斷電源、EPS應急電源。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述照明輔助系統 包括浪湧保護單元、溫溼度控制單元、遙控變壓器。
前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其中所述照明控制系統 和所述照明供電系統在所述控制拒拒體內分開設置。前述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，其中輸入所述控制拒的 控制信號線路和供電線路以及控制拒輸出的燈具控制信號均從控制拒的下 部進出。
本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上迷技 術方案，本實用新型IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒可達到相當的技 術進步性及實用性，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點
所述控制櫃包括IPv6網絡接入層單元、IPv6數位化網絡系統照明控制 系統，該照明控制系統根據所述網絡接入層單元傳送過來的網絡控制信號 輸出信號給繼電器，通過繼電器實現對照明燈具的控制，此種控制方式可 以方便地實現用戶對照明控制的需求，提供廣泛的地址空間，低延時，更 好的服務質量，安全，即插即用。
所述的IPv6數位化網絡控制系統控制拒也可以方便地實現用戶對終端 控制的需求，提供廣泛的地址空間，低延時，更好的服務質量，安全，即 插即用。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能更清楚了解本實用 新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為讓本實用新型 的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並 配合附圖，詳細i兌明如下。


圖1是IPv6數位化網絡照明控制系統的全系統圖。 圖2是第一實施方式的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒的系統原 理圖。
圖3是第二實施方式的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒的系統原理圖。
圖4示出了帶有應急供電支持系統的IPv6數位化網絡照明控制系統控 制櫃的系統原理圖。
圖5是IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒中的照明控制系統的電路 原理圖。
圖6-圖9是IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃中的照明供電系統的 電路原理圖。
圖IO是配電拒二層門門面及其背後布置圖。 圖11是配電拒左視布置圖。 圖12是配電拒櫃內布置圖。 圖13是配電櫃右視布置圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定發明目的所採取的技術手段及
功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的IPv6數位化 網絡照明控制系統控制拒其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說 明如後。
請參閱圖l的全系統圖。中心伺服器及應用程式通過IPv6主幹網與核 心層交換機連接，而後通過核心、匯聚、接入的三層網絡結構與IPv6終端 接合，控制中心的控制信號由此傳達到IPv6終端中。其中，核心層交換機 連接了數個匯聚層交換機，而每個匯聚層交換機又連接了數個接入層交換 機。終端中的接入層交換機進一步將信號轉送終端中的IPv6照明控制系統， 以控制照明燈具。所述終端中的IPv6照明控制系統包括區域單元、管理單 元、照明控制單元和計量管理單元，如圖2—圖4的控制拒的系統原理圖所 示。上述系統構成中，中心伺服器還連接了監控用的計算機，方便操作人 員監控；每一 臺匯聚層交換機通過多個接入層交換機控制進入不同的控制 拒控制特定照明區域，並相應配置有一監控系統用於監控該特定照明區域； IPv6終端中還設有照明供電系統，向照明燈具供電，並設有應急供電支持 系統EPS/UPS (如圖4)，對終端中的IPv6照明控制系統和照明供電系統進 行輔助供電。
IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，作為IPv6數位化網絡照明控制 系統的終端，其主要功能是藉助IPv6網通過IPv6核心層交換機、匯聚層 交換機傳來的控制指令通過控制拒中的IPv6網絡接入層單元進入IPv6數 字化網絡系統照明控制系統進行處理、分析及信號反饋對照明燈具實施控制。
所述控制拒主要由以下部分組成IPv6數位化網絡照明供電系統、IPv6 數位化網絡照明控制系統和IPv6數位化網絡照明輔助系統。
1. IPv6數位化網絡照明供電系統如圖2及圖6-圖8所示，主要包括 進線斷路器、電流互感器、漏電斷路器、繼電器、計量互感器，並外接照 明燈具。也可以如圖3及圖9所示在斷路器單元增加一個斷路器，並相應 增加一個ATS雙電源自動轉換單元來對斷路器單元中的兩路供電電源進行 自動轉換。所述供電系統的各部分的電流走向如圖中箭頭所示，從斷路器 單元流經電流互感器，並經過漏電斷路器、繼電器、計量互感器，向照明 燈具供電。
2. IPv6數位化網絡照明控制系統如圖2-圖5所示，主要包括IPv6 數位化網絡照明控制系統接入層單元(網絡接入層交換機和光電轉換模 塊)、區域單元、管理單元、照明單元和計量檢測單元，可選包括LED控制 單元等。所述區域單元和管理單元含有伺服器鑲嵌軟體，所述照明單元管
理傳送單元CPU、開關、繼電器控制用T/U，所述計量檢測單元管理多迴路 電力計。計量互感器監測到的電流數據上傳多迴路電力計處理後，再上傳 到計量檢測單元。繼電器控制用T/U根據IPv6網絡控制指令發出信號控制 繼電器的開閉，從而控制照明燈具。
區域單元具有如下功能對照明控制單元、LED控制伺服器、電力計量 伺服器的各管理點的狀態進行監視；根據軟體平臺的控制指令或者根據區 域單元的管理點狀態變化，對照明控制單元、LED控制伺服器的各管理點， 進行開/關(0N/0FF)的控制；當照明控制單元、LED控制器服務內的各管 理點的狀態有變化時，及當控制中心有請求時，將該狀態信息發送至控制 中心；對於電量計量內的管理點，以一定周期將累計電力量值發送至控制 中心。
管理單元具有如下功能對照明控制單元、LED控制伺服器、電力計量 伺服器的工作狀態，系統通信狀態進行監視；將照明控制單元、LED控制服 務器、電力計量伺服器的工作狀態、系統通信狀態信息，發送至控制中心； 照明控制單元、LED控制伺服器、電力計量伺服器的工作狀態，系統通信狀 態信息，除發送至控制中心外，還將保存在管理單元，以備下載查詢。
3. IPv6數位化網絡照明輔助系統如圖2-圖4及圖6-圖9所示，主要 包括浪湧保護單元(浪湧保護器和斷路器)、溫溼度控制單元、UPS不間 斷電源、EPS應急電源、遙控變壓器(未示出，系統原理圖中的24V電源均
由遙控變壓器變壓後得到)。
其中的溫溼度控制單元中通常採用風扇進行風冷，當然為了實現溫溼
度更精確地控制，也可以釆用空調機進行溫溼度調控。 對於控制拒，輔以如下說明
其中涉及的發光膜驅動器屬於外接負載設備的一種，該控制拒還可為 其他的各種外接設備提供電源；
涉及了四種類型的光源反射照明、照明、可控聚光燈、LED,此四種 光源都是負載類型，不在控制拒內，是外接照明燈具；反射照明和照明屬 普通燈源，因能源消耗大，故在其支路中還另行設置了計量檢測互感器； 而由於在外接可控聚光燈和LED支路中含有控制器，故無需在控制衝巨內提 供繼電器，所以其支路中沒有繼電器；
控制拒在發生斷電時，UPS不間斷電源為控制系統供電完成數據存儲。 EPS應急電源提供負栽供電支持，完成應急照明；
根據照明負載情況，可以在實際需要檢測的各種照明支路中，隨時另 行設置計量檢測互感器。
本實用新型的控制拒的一種示例的配置如圖10-圖13所示，其可對應 於圖3、圖5、圖9的控制櫃組成。其中顯示了 UPS不間斷電源1;溫溼
度控制器2;照明單元3;管理單元4;區域單元5;傳送單元6; AC24V變 壓器7;電流互感器8;繼電器9;繼電器控制用T/U10;顯示儀表ll;手 動開關12; LED控制伺服器13;計量單元14; IPv6接入層交換機15;多 迴路電力計16; ATS雙電源自動轉換單元17;斷路器18;漏電斷路器19; 計量互感器20; 遙控變壓器21;風機22;加熱器23;浪湧保護器24;光 電轉換模塊25。
所述拒體採用了雙層門設計，在第一層門上設置了風機和風機通風口 ， 打開外邊的第一層門後，裡面還有第二層門，如圖10所示，在第二層門的 正面可以看到一排顯示儀表ll，背面設置了圖示的IPv6照明控制系統的部 件。在第二層門後，最裡面一層設置了圖12所示的IPv6照明供電系統的 部件。
當然，所述拒體配置只是一個示例，實際上，本實用新型的控制櫃可 以根據實際需要的內容物以及現場要求等而設計採用多種配置，只要其可 以實現上述的電路原理即可。
此外，在設計櫃體配置時要考慮到操作安全，因而按照電氣規範，通 常應當將照明控制部分與照明供電部分分開設置，例如4象前述示例那樣進 行分層，照明控制部分設置在第二層門的背面，而照明供電部分設置在最 裡面一層的拒體內。
另外，考慮到本實用新型的照明控制根的室外使用，通常採用電纜溝 的方式實現線路進出，因而輸入控制拒的控制信號線路和供電線路以及控 制櫃輸出的燈具控制信號均從控制櫃的下部進出，即下進下出。而室內使 用時，則既可以下進下出，也可以採用下進上出等其他進出線方式實現。
本實用新型的控制拒不僅可用於照明系統內，也可用於控制其他終端 的系統內，其電氣部分的系統構成也採用供電系統、控制系統等構成，拒 體配置也相應地將供電部分與控制部分分開設置。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作 任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非 用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技 術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用 新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修政、等同變化與修飾，均仍 屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1、一種IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，其特徵在於包括一照明控制系統，所述控制櫃中的IPv6網絡接入層單元將通過網絡發送過來的控制指令傳送到所述照明控制系統進行處理、分析及信號反饋並對照明燈具進行控制。
2、 根據權利要求1所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於所述照明控制系統包括區域單元、管理單元、照明單元和計量檢 測單元。
3、 根據權利要求2所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於所述照明單元管理傳送單元CPU、開關、繼電器控制用T/U,繼電 器控制用T/U根據IPv6網絡控制指令發出信號控制繼電器的開閉，從而控 制照明燈具。
4、 根據權利要求2所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於所述計量檢測單元管理多迴路電力計，計量互感器監測到的電流 數據上傳多迴路電力計處理後，再上傳到計量檢測單元。
5、 根據權利要求1所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於，所述控制拒中還包括一照明供電系統，以向照明燈具供電。
6、 根據權利要求5所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於所述照明供電系統包括進線斷路器單元、電流互感器、漏電斷 路器、繼電器、計量互感器，並外接照明燈具。
7、 根據權利要求6所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，其 特徵在於所述進線斷路器單元具有多於一個的斷路器，並相應設置有電源 自動轉換單元來對通過所述斷路器提供的多路供電電源進行自動轉換。
8、 根據權利要求5所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於，所述控制拒中還包括一照明輔助系統。
9、 根據權利要求8所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒，其 特徵在於所述照明輔助系統包括UPS不間斷電源、EPS應急電源。
10、 根據權利要求8或9所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒， 其特徵在於所述照明輔助系統包括浪湧保護單元、溫溼度控制單元、遙 控變壓器。
11、 根據權利要求5所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，其 特徵在於，所述照明控制系統和所述照明供電系統在所述控制拒拒體內分 開設置。
12、 根據權利要求11所述的IPv6數位化網絡照明控制系統控制拒， 其特徵在於，輸入所述控制拒的控制信號線路和供電線路以及控制拒輸出 的燈具控制信號均,人控制拒的下部進出。
專利摘要本實用新型是有關於一種IPv6數位化網絡照明控制系統控制櫃，包括一照明控制系統，所述控制櫃中的IPv6網絡接入層單元將通過網絡發送過來的控制指令傳送到所述照明控制系統進行處理、分析及信號反饋並對照明燈具進行控制。本實用新型還提供了一種類似構成的IPv6數位化網絡控制系統控制櫃。上述的控制櫃可以方便地實現用戶對終端控制的需求，提供廣泛的地址空間，低延時，更好的服務質量，安全，即插即用。
文檔編號G08C15/00GK201194435SQ20082000366
公開日2009年2月11日 申請日期2008年2月2日 優先權日2007年10月16日
發明者強 塗 申請人:北京華瑞泰達科貿有限公司