公开了一种导光管采光照明控制系统及方法，导光管采光照明控制系统中，集光器经由支架可拆卸固定以采集光线，集光器具有朝向光线的弧形表面；导光管连接集光器以折射光线，导光管的管壁一端接触集光器；漫射器安装于管壁另一端以透射光线；光感传感器检测光线的光强，光强控制回路连接光感传感器以基于光强生成控制灯具的控制信号，灯具控制回路连接光强控制回路以基于控制信号调节灯具的光学参数。
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114484367 A (43)申请公布日 2022.05.13 (21)申请号 4.4 F21V 23/00 (2015.01) (22)申请日 2022.01.26 (71)申请人 无锡普天铁心股份有限公司 地址 214000 江苏省无锡市锡山区锡北镇 张泾工业集中区 (72)发明人 蔡子祥蔡芊魏龙梅伟伟 陈文豪 (74)专利代理机构 北京前审知识产权代理有限 公司 11760 专利代理师 张波涛尹秀峰 (51)Int.Cl. F21S 11/00 (2006.01) F21V 8/00 (2006.01) F21V 5/00 (2018.01) F21V 5/04 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (54)发明名称 导光管采光照明控制系统及方法 (57)摘要 公开了一种导光管采光照明控制系统及方 法，导光管采光照明控制系统中，集光器经由支 架可拆卸固定以采集光线，集光器具有朝向光线 的弧形表面；导光管连接集光器以折射光线，导 光管的管壁一端接触集光器；漫射器安装于管壁 另一端以透射光线；光感传感器检测光线的光 强，光强控制回路连接光感传感器以基于光强生 成控制灯具的控制信号，灯具控制回路连接光强 控制回路以基于控制信号调节灯具的光学参数。 A 7 6 3 4 8 4 4 1 1 N C CN 114484367 A 权利要求书 1/1页 1.一种导光管采光照明控制系统，其特征在于：其包括， 集光器，其经由支架可拆卸固定以采集光线，所述集光器具有朝向光线的弧形表面； 导光管，其连接所述集光器以折射光线，所述导光管的管壁一端接触所述集光器； 漫射器，其安装于所述管壁另一端以透射所述光线； 灯具控制系统，其包括， 光感传感器，其检测所述光线的光强； 光强控制回路，其连接所述光感传感器以基于所述光强生成控制灯具的控制信号； 灯具控制回路，其连接所述光强控制回路以基于所述控制信号调节灯具的光学参数。 2.根据权利要求1所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：优选的，所述支架为 六边形支撑框架，其可拆卸固定于外部工装。 3.根据权利要求1所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：所述集光器设有用于 贴合外部工装的方形挡板。 4.根据权利要求1所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：所述导光管经由螺栓 可拆卸固定于外部工装，所述导光管设有配合所述螺栓的螺纹槽。 5.根据权利要求1所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：密封圈密封连接集光 器与导光管连接处。 6.根据权利要求5所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：密封圈为隔热密封 圈。 7.根据权利要求1所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：所述光线所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：所述导光管为圆柱结 构。 9.根据权利要求8所述的导光管采光照明控制系统，其特征在于：所述漫射器为圆形微 透镜漫射器。 10.根据权利要求1‑9任一项所述的导光管采光照明控制系统的控制方法，其特征在 于：其包括以下步骤， 集光器采集来自外部的光线； 导光管连接所述集光器以折射光线，光感传感器检测所述光线的光强； 漫射器透射来自导光管的所述光线，光强控制回路连接所述光感传感器以基于所述光 强生成控制灯具的控制信号，灯具控制回路基于所述控制信号调节灯具的光学参数。 2 2 CN 114484367 A 说明书 1/5页 导光管采光照明控制系统及方法 技术领域 [0001] 本发明涉及照明技术领域，特别是一种导光管采光照明控制系统及方法。 背景技术 [0002] 在现有的技术和设计中，电力照明系统是车间照明的主流，但其照明过程中能源 损耗较大，且灯具人工控制时，无法及时对光照强度进行正确反应，形成了能源的不合理浪 费；且在断电等突发情况下因照明不足甚至会对员工的人身安全造成威胁，具有一定的安 全隐患。 [0003] 在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能 包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。 发明内容 [0004] 针对上述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种导光管采光照明控制系统及方 法，提供一种智能化清洁型的照明控制系统，从实现对光照强度实时反应以达到节能减排、 智能实用的目的，并保证了使用过程中稳定可靠，安全性高，实用性强，适用范围广。本发明 的目的是通过以下技术方案予以实现。 [0005] 导光管采光照明控制系统包括， [0006] 集光器，其经由支架可拆卸固定以采集光线，所述集光器具有朝向光线] 导光管，其连接所述集光器以折射光线，所述导光管的管壁一端接触所述集光器； [0008] 漫射器，其安装于所述管壁另一端以透射所述光线] 灯具控制系统，其包括， [0010] 光感传感器，其检测所述光线] 光强控制回路，其连接所述光感传感器以基于所述光强生成控制灯具的控制信 号； [0012] 灯具控制回路，其连接所述光强控制回路以基于所述控制信号调节灯具的光学参 数。 [0013] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述支架为六边形支撑框架，其可拆卸固定 于外部工装。 [0014] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述集光器设有用于贴合外部工装的方形挡 板。 [0015] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述导光管经由螺栓可拆卸固定于外部工 装，所述导光管设有配合所述螺栓的螺纹槽。 [0016] 所述的导光管采光照明控制系统中，密封圈密封连接集光器与导光管连接处。 [0017] 所述的导光管采光照明控制系统中，密封圈为隔热密封圈。 [0018] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述光线] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述导光管为圆柱结构。 [0020] 所述的导光管采光照明控制系统中，所述漫射器为圆形微透镜漫射器。 [0021] 所述的导光管采光照明控制系统的控制方法包括以下步骤， [0022] 集光器采集来自外部的光线] 导光管连接所述集光器以折射光线，光感传感器检测所述光线] 漫射器透射来自导光管的所述光线，光强控制回路连接所述光感传感器以基于所 述光强生成控制灯具的控制信号，灯具控制回路基于所述控制信号调节灯具的光学参数。 [0025] 有益效果 [0026] 本发明将自然光照明系统和电力照明系统相结合，实现智能化切换，响应节能减 排的号召，有效的降低了车间照明的能源损耗。集光器的可见光透射比高，采光效果好，采 用超高可见光反射比的导光管管壁，高效利用了自然光。采用微透镜漫射器且可见光透射 比高，能将自然光均匀地分布在车间，因安装环境在室外的屋顶，考虑掉落物的可能，集光 器采用了具有良好抗冲击性能的材质和结构。 [0027] 本发明开口面积小，对楼顶结构破坏小。自然光无频闪，相比电力照明系统对人眼 伤害更小。 [0028] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚 明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明 的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例 说明。 附图说明 [0029] 通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处 对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。 [0030] 在附图中： [0031] 图1为本发明一个实施例的导光管采光照明控制系统的结构示意图； [0032] 图2为本发明一个实施例的导光管采光照明控制系统的灯具控制系统的结构示意 图； [0033] 图3为本发明一个实施例的导光管采光照明控制系统的灯具控制回路的结构示意 图； [0034] 图4为本发明一个实施例的导光管采光照明控制系统的控制方法流程示意图。 [0035] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。 具体实施方式 [0036] 下面将参照附图图1至图4更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了 本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实 施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的 4 4 CN 114484367 A 说明书 3/5页 范围完整的传达给本领域的技术人员。 [0037] 需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领 域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利 要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的 准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解 释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以 说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利 要求所界定者为准。 [0038] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步 的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。 [0039] 如图1至图3所示，导光管采光照明控制系统包括， [0040] 集光器1，其经由支架可拆卸固定以采集光线具有朝向光线以折射光线的管壁一端接触所述集光 器1； [0042] 漫射器4，其安装于所述管壁另一端以透射所述光线] 灯具控制系统，其包括， [0044] 光感传感器6，其检测所述光线，其连接所述光感传感器6以基于所述光强生成控制灯具的控制信 号， [0046] 灯具控制回路8，其连接所述光强控制回路7以基于所述控制信号调节灯具的光学 参数。 [0047] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述支架为六边形支撑框架， 其可拆卸固定于外部工装。 [0048] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述集光器1设有用于贴合外 部工装的方形挡板3。 [0049] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述导光管2经由螺栓可拆卸 固定于外部工装，所述导光管2设有配合所述螺栓的螺纹槽。 [0050] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，密封圈密封连接集光器1与导 光管2连接处。 [0051] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，密封圈为隔热密封圈5。 [0052] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述光线] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述导光管2为圆柱结构。 [0054] 所述的导光管采光照明控制系统的优选实施例中，所述漫射器4为圆形微透镜漫 射器4。 [0055] 在一个实施例中，如图1所示导光管2照明系统包括外部工装和导光管2相关组件 两部分。将导光管2管壁通过螺栓固定后，将漫射器4紧密贴合管壁固定，继续将集光器1贴 合，加入密封圈，保证其封闭性以适应阴雨天气和沙尘天气；将主体固定好后，固定外部工 装，外部工装安装完成后，将主体固定在工装上。集光器1的选择多样化，形状选择、材质选 5 5 CN 114484367 A 说明书 4/5页 择、大小选择等等可以适应多种环境下的采光需求。导光管2材质的选择多样化，可以进行 形状选择，长度选择等等适应多种墙体乃至地底导光需求。漫射器4选择的多样化，形成不 同情况的室内光照，可以对单一区域照射，也可以多区域集中照射。控制回路的选择多样 化，可以对热辐射进行检测达到控制温度的目的。 [0056] 在一个实施例中，导光管采光照明控制系统包括集光器1、集光器1支架、隔热密封 圈5、导光管2管壁、漫射器4和外接灯具控制系统。所述集光器1为弧形透明罩，与外部挡板 工装和导光管2管壁接触，并加入了隔热密封圈5，内部有一个六边形的支撑架；导光管2管 壁呈弧形，总体形成圆柱，由螺栓固定在工装上；漫射器4与导光管2管壁下部紧密贴合，呈 圆形，是一种微透镜漫射器4。在导光管2内部加入灯具控制系统。支架为弧形的集光器1六 边形的支撑框架，与导光管2系统之间加入隔热密封圈5，集光器1外部由方形挡板3固定，可 以贴合建筑表面，封闭性能良好且方便拆装。光感传感器6为接入导光管2内部的光敏传感 器，良好接触光线。所述光学参数包括光强、功率。 [0057] 在一个实施例中，集光器1为透光性能良好的弧形罩，具有良好的抗冲击性能和采 光能力；导光管2系统为导通的圆柱体，具有高达99％的可见光反射比和良好的保温性能； 而漫射器4具有较好的透光性能，并且能将采集的自然光线均匀地分布于室内。本专利的导 光管2系统主要用于车间的日间照明和灯具系统的控制，通过高效的集光器1系统对自然光 进行收集，并通过导光管2系统的处理经由漫射器4透出完成车间的日间光照要求；通过外 接的灯具控制系统，对车间灯具进行智能化的控制，实现车间的智能化、清洁型照明。 [0058] 所述的导光管采光照明控制系统的控制方法包括以下步骤， [0059] 集光器1采集来自外部的光线以折射光线检测所述光线的所述光线以基 于所述光强生成控制灯具的控制信号，灯具控制回路8基于所述控制信号调节灯具的光学 参数。 [0062] 在一个实施方式中，如图4所示，灯具控制系统内含光感传感器6，可以检测自然光 线的强度来反馈给光强控制回路7。光强控制回路7将反馈进行处理，转换给灯具控制回路 8，实现联动。 [0063] 在一个实施方式中，安装完成后，集光器1对自然光线均匀照射在车间内部。调整光强控制回路7，使其在合适的光照强度下，通过灯 具控制回路8完成对灯具的控制。 [0064] 在一个实施方式中，控制分为四个环节：外界收集、内部传递、模数转化的处理、车 间灯具控制。 [0065] 外界收集：通过集光器1、低角反射器等收集装置收集自然光。集光器1采用弧形设 计，经过设计和实验，确认能将大部分方向照射的光线折射；并且控制光线壁上。低角反射器：通过设计倾斜角，使其对垂直与集光器1中心线的有较好的反射效 果，并能控制反射角使光线] 内部传递：通过导光管2壁和漫射器4等装置传递自然光。 [0067] 导光管2壁采用纳米材料，有很高的反射率，且有一定角度，使光线页 [0068] 漫射器4采用菲涅透镜技术，控制光线折射角度差异量，确保能均匀照射车间。 [0069] 模数转化的处理：在导光管2内部有光信号收集装置，会对光信号进行收集，并将 其转化为可被识别的数字信号形式，传输至控制光强控制回路7，判断是否要对控制灯具明 灭。 [0070] 车间灯具控制：导光管2外接了灯具控制系统，在光强控制回路7完成对光信号的 判断后，会反馈给灯具控制系统，灯具控制系统直接与主电路相连，控制车间灯具明灭。 [0071] 集光器1呈弧形，通过设计，确定各个方向的光线后的路径终点能 集中在导光管2壁上。导光管2壁采用高反射率的纳米材料，实现光线的折射，确保收集的光 线采用的是菲涅尔透镜技术，将光线均匀的折射。同时，在导 光管2内部的感光元件会将光线信号完成模数转化，然后在灯具控制回路8中，对数字信号 进行处理，以判断车间内的是否达到合适的照明水准；若未达到则会反馈信号，控制车间内 的灯具自动亮起，反之可以通过反馈信号来关闭灯具。 [0072] 本发明实现了车间灯具的智能控制，解决了日间光照耗能高的问题，并且响应节 能减排的号召，整体使用寿命较传统电力照明系统而言，使用寿命有了很大的延长；更换过 程脱离爬高，实现平地作业，安全性大大提升；其控制方式较人工而言，响应速度更快，准确 度更高，使车间的光照更加稳定。 [0073] 尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的 具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性 的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围 的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。 7 7 CN 114484367 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 8 8 CN 114484367 A 说明书附图 2/3页 图3 9 9 CN 114484367 A 说明书附图 3/3页 图4 10 10
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