基于通信的直流极性变换LED照明集中控制方法及系统与流程

本技术涉及智能化照明控制领域，具体涉及一种基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法及系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，直流供电系统的应用也不断增多。直流供电系统由于具有安全可靠、供电质量高等诸多优点，已经成为了照明行业的一个重要趋势。而在直流供电系统中，调光功能是一个实现节能的重要手段。传统方案中，有的利用有线控制方式进行调光，这种方式需要对led灯专门增加一组线路，这就使得led灯的应用布设难度增加，成本大大提高。有的利用主供电力线进行载波控制方式，目前大部分都是通过对主供电力线电压进行通断或加载额外电压信号进行通信控制。

2、如专利cn110198584a，其公开了一种单向电力载波led调光系统，包括信号调制电路和信号解调电路，信号解调电路通过传输线与信号调制电路的输出端相连接，信号调制电路包括一供电主电源，通过半导体开关的断开或者短路控制一稳定加载电源是否加载到所述供电主电源上，形成供电主电源基础上的高低信号切换，信号解调电路中包括一高通滤波器，能够把直流供电主电源电压的缓慢变化和/或交流供电主电源电压的工频交变部分都忽略掉，把所述高低信号切换的信号跳变边沿采集下来并还原为通讯信号，通过所述通讯信号对led照明系统进行调光控制。

3、又如专利cn116321586a，其公开了一种led恒流载波调光装置。该装置包括直流供电电源、主供电线路、连接在主供电线路上的各个led灯及其子供电线路；led恒流载波调光装置还包括恒流载波调光控制电路以及led恒流驱动电路；恒流载波调光控制电路设置在直流供电电源输出端与主供电线路之间；led恒流驱动电路有多个，且在每个子供电线路上对应设置一个led恒流驱动电路。该发明通过电力载波的方式实现恒流载波调光控制电路与各个led恒流驱动电路之间的通信，省去了通信线的同时，确保了亮度调整的精准性。该发明在整条线路有压降，各led灯具输入电压不一致的情况下，能够很好地保证各个led灯的电流一致，保证了整条线路上led灯亮度一致。

4、现有方法不是布线复杂就是会对供电电压的完整性或稳定性造成损坏，对整个供电系统造成不稳定性，存在一定的不足。因此，期待一种优化的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法及系统。

技术实现思路

1、考虑到以上问题而做出了本技术。本技术的一个目的是提供一种基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法及系统。

2、本技术的实施例提供了一种基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其包括：

3、ac-dc集中供电模块将交流电压转化为直流电压；

4、通信信号控制模块将通信信号编码为pwm脉冲驱动信号，其中，所述pwm脉冲驱动信号用于控制极性转换模块对所述直流电压的极性进行翻转以得到加载通信信号的交流方波电源电压；

5、通过供电电力线将所述加载通信信号的交流方波电源电压接入通信信号解调模块；

6、通过所述通信信号解调模块从所述加载通信信号的交流方波电源电压解调出所述通信信号，其中，所述通信信号用于对led驱动模块进行调控；

7、所述led驱动模块通过整流模块将所述交流方波电源电压整流为直流电压。

8、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，通过所述通信信号解调模块从所述加载通信信号的交流方波电源电压解调出所述通信信号，包括：

9、对所述加载通信信号的交流方波电源电压进行信号切分以得到复合信号片段的序列；

10、将所述复合信号片段的序列中的各个复合信号片段分别通过信号波形特征提取器以得到复合信号片段波形语义特征向量的序列；

11、将所述复合信号片段波形语义特征向量的序列通过基于门控逻辑的信号波形共性成分提取器以得到信号波形共性语义特征向量；

12、基于所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中的各个复合信号片段波形语义特征向量与所述信号波形共性语义特征向量之间的差分特征信息来得到所述通信信号。

13、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，将所述复合信号片段的序列中的各个复合信号片段分别通过信号波形特征提取器以得到复合信号片段波形语义特征向量的序列，包括：

14、将所述复合信号片段的序列中的各个复合信号片段分别通过基于卷积神经网络模型的信号波形特征提取器以得到所述复合信号片段波形语义特征向量的序列。

15、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，将所述复合信号片段波形语义特征向量的序列通过基于门控逻辑的信号波形共性成分提取器以得到信号波形共性语义特征向量，包括：

16、计算所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中各个复合信号片段波形语义特征向量相对于其他复合信号片段波形语义特征向量的信号波形差距量化系数以得到信号波形差距量化系数的序列；

17、使用门控逻辑处理器对所述信号波形差距量化系数的序列进行掩码化处理以得到掩码化信号波形差距量化系数的序列；

18、对所述掩码化信号波形差距量化系数的序列进行归一化处理以得到归一化信号波形差距量化系数的序列；

19、以所述掩码化信号波形差距量化系数的序列作为权重，计算所述复合信号片段波形语义特征向量的序列的加权和以得到所述信号波形共性语义特征向量。

20、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，计算所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中各个复合信号片段波形语义特征向量相对于其他复合信号片段波形语义特征向量的信号波形差距量化系数以得到信号波形差距量化系数的序列，包括：

21、计算所述复合信号片段波形语义特征向量相对于所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中其他复合信号片段波形语义特征向量的按位置差分以得到按位置差分特征向量的序列；

22、计算所述按位置差分特征向量的序列中各个按位置差分特征向量的一范数后，对获得的一范数的序列取均值以得到所述信号波形差距量化系数的序列。

23、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，使用门控逻辑处理器对所述信号波形差距量化系数的序列进行掩码化处理以得到掩码化信号波形差距量化系数的序列，包括：

24、将所述信号波形差距量化系数的序列中小于等于预定阈值的特征值设为零以得到所述掩码化信号波形差距量化系数的序列。

25、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，对所述掩码化信号波形差距量化系数的序列进行归一化处理以得到归一化信号波形差距量化系数的序列，包括：

26、对所述掩码化信号波形差距量化系数的序列进行基于softmax函数的归一化处理以得到所述归一化信号波形差距量化系数的序列。

27、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法，其中，基于所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中的各个复合信号片段波形语义特征向量与所述信号波形共性语义特征向量之间的差分特征信息来得到所述通信信号，包括：

28、计算所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中的各个复合信号片段波形语义特征向量与所述信号波形共性语义特征向量之间的差分特征向量以得到信号剩余分量波形语义特征向量的序列；

29、将所述信号剩余分量波形语义特征向量的序列通过基于对抗生成网络的解调器以得到所述通信信号。

30、本技术的实施例还提供了一种基于通信的直流极性变换led照明集中控制系统，其包括：

31、电压转化模块，用于通过ac-dc集中供电模块将交流电压转化为直流电压；

32、信号编码模块，用于通过通信信号控制模块将通信信号编码为pwm脉冲驱动信号，其中，所述pwm脉冲驱动信号用于控制极性转换模块对所述直流电压的极性进行翻转以得到加载通信信号的交流方波电源电压；

33、电压接入模块，用于通过供电电力线将所述加载通信信号的交流方波电源电压接入通信信号解调模块；

34、电压解调模块，用于通过所述通信信号解调模块从所述加载通信信号的交流方波电源电压解调出所述通信信号，其中，所述通信信号用于对led驱动模块进行调控；

35、电压整流模块，用于利用所述led驱动模块通过整流模块将所述交流方波电源电压整流为直流电压。

36、例如，根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制系统，其中，所述电压解调模块，包括：

37、信号切分单元，用于对所述加载通信信号的交流方波电源电压进行信号切分以得到复合信号片段的序列；

38、信号波形特征提取单元，用于将所述复合信号片段的序列中的各个复合信号片段分别通过信号波形特征提取器以得到复合信号片段波形语义特征向量的序列；

39、信号波形共性成分提取单元，用于将所述复合信号片段波形语义特征向量的序列通过基于门控逻辑的信号波形共性成分提取器以得到信号波形共性语义特征向量；

40、差分计算单元，用于基于所述复合信号片段波形语义特征向量的序列中的各个复合信号片段波形语义特征向量与所述信号波形共性语义特征向量之间的差分特征信息来得到所述通信信号。

41、根据本技术的实施例的基于通信的直流极性变换led照明集中控制方法及系统，其引入深度学习算法来对加载通信信号的交流方波电源电压进行深入的波形特征提取，并学习各个局部信号片段的共性成分以提取其中的载波信号特征，然后将剔除载波信息的信号剩余分量进行解调生成以得到通信信号，从而实现智能化解调。