[发明专利]LED照明实时仿真控制系统及其仿真控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明控制系统，尤其涉及的是一种LED照明实时仿真控制系统及其仿真控制方法，对LED照明场景进行实时可视化仿真且基于无线传感网络的，并对LED照明场景进行无线制，具备多场景切换功能。

背景技术

 LED照明与传统照明相比，由于其独特发光原理，使其具有光效高、寿命长、低成本、绿色环保等优点，发展迅速，普遍应用与室内外照明。LED灯具具有便于调光的特性，使其在智能控制方面有绝对的优势。针对LED室内人工照明，从视觉舒适度来说，相比于室内自然光，人的肉眼更适应于室内自然光，不易产生视觉疲劳，运用智能照明控制系统对其进行智能控制改善照明场景的舒适性，提高照明品质。

目前，主流的智能照明控制系统的监控系统大多运用组态软件，例如组态王、NI的LabView，虽然其可以利用软件中自带的虚拟仪器对照明控制系统进行仿真，从而控制现场的照明控制系统，但系统显示的仅仅是各个绑定的实体LED灯的状态，如开关以及调光级别，未显示LED灯对虚拟室内场景起到的照明效果，不能给用户一个直观、沉浸的室内虚拟三维照明效果的体验。

发明内容

本发明针对上述技术中出现的一些问题，提供了一种LED照明实时仿真控制系统及其仿真控制方法，其能够对LED照明场景进行实时可视化仿真，并对LED照明场景进行可视化控制，具备多场景切换功能，这将会大大简化LED照明控制系统的布线，提高控制界面的可视化效果。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案如下：一种LED照明实时仿真控制系统，其特征在于，其包括LED灯具、ZigBee照度传感器、ZigBee路由器、ZigBee-WiFi网关、WiFi无线路由器、主监控器、虚拟现实照明控制系统；LED灯具、ZigBee照度传感器都与ZigBee路由器连接，ZigBee路由器、WiFi无线路由器都与ZigBee-WiFi网关连接，主监控器与WiFi无线路由器连接，WiFi无线路由器、虚拟现实照明控制系统都与LED灯具连接；LED灯具和ZigBee照度传感器之间采用以IEEE 802.15.4标准为基础的ZigBee灯光无线控制规范协议进行无线通信，虚拟现实照明控制系统采用基于Quest3d虚拟现实软件开发的虚拟3D仿真控制系统。

优选地，所述ZigBee照度传感器包括数字光模块和第一ZigBee通信模块，数字光模块内置模数转换电路，可直接将采集的光的照度数据转换成数字信号，通过串口传送给第一ZigBee通信模块；第一ZigBee通信模块根据ZLL协议将照度值发送给ZigBee-WiFi网关，再经WiFi无线路由器发送给主监控器。

优选地，所所述LED灯具包括第二ZigBee通信模块和PWM模块，并采用PWM技术实现对LED灯具的无级调光；第二ZigBee通信模块具备双向通信功能，一方面实现接收主监控器发送来的控制信号，另一方面发送LED状态信息给主监控器；PWM模块通过串口接收第二ZigBee通信模块的PWM值，经PWM调波控制LED的亮度和颜色。

优选地，所述ZigBee路由器选用的是TI公司的CC2530型通信芯片，主要功能是作为无线传感网络的中转节点。

优选地，所述ZigBee-WiFi网关作为网络协调器，实现不同协议层的互联，包括ZigBee通信模块和WiFi通信模块，WiFi通信模块采用xPico Wi-Fi通信模块，ZigBee通信模块采用CC2531型通信模块；ZigBee-WiFi网关通过ZigBee协议与LED灯具进行通信，与上位机的虚拟现实照明控制系统则通过WiFi协议进行通信。

优选地，所述WiFi无线路由器选用2.4GHz频段的TL-WR886N无线路由器，主要功能是构建无线局域网用于连接主监控器和照明网络。

优选地，所述主监控器选用具备无线或有线通信能力的笔记本或台式电脑，主要功能是用于显示可视化监控画面，发送控制信号。

优选地，所述虚拟现实照明控制系统运用TCP/IP协议，利用Socket多线程技术，来实现作为监控端的LED照明仿真中心与现场层的LED照明控制系统的双向通信。

本发明还提供一种LED照明实时仿真控制系统的仿真控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，用户在虚拟现实照明控制系统进行操作，主监控器通过WiFi通信将控制信号传输给WiFi无线路由器；

步骤二，WiFi无线路由器将控制信号转发给作为网络协调器的ZigBee-WiFi网关；