一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统及方法，包括ARTNET控台和若干排舞台灯具，每排舞台灯具包括若干台依次串联的舞台灯具，所述舞台灯具内部设有网络切换单元，ARTNET控台分别通过网线连接每排舞台灯具中首台舞台灯具的网络切换单元，每排舞台灯具的相邻舞台灯具之间依次通过网线连接，ARTNET控台发出的网络控制信号传递给首台舞台灯具的网络切换单元，前一台舞台灯具的网络切换单元接收网络控制信号并传递到其内部电路进行处理后切换到后一台舞台灯具的网络切换单元。与现有技术相比，本发明专利技术具有所需电缆较少、控制简单、节省成本；易于排查故障点、减少安装维护的工作量和网络传输速度快的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统及方法
本专利技术涉及舞台灯
，更具体地，涉及一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统及方法。
技术介绍
随着LED在舞台灯具上的广泛使用，原来舞台灯光行业标准使用的DMX512有线通讯已经不能满足行业的发展，主要体现有两方面，一是DMX512传输速度慢，末端灯具运行会有延迟，二是它功能通道比较少，只有512个功能通道，不能满足多颗LED表演的需求。所以，结合以太网技术和舞台灯具应用的ARTNET协议这几年应运而生。然而，技术相当成熟的以太网开始时并不是为舞台灯光而专利技术的。由于舞台灯光有着它特殊的应用要求，特别是安装使用要求，所以原有的以太网网络有可能不能完全适合我们舞台灯光的要求，需要我们相应的变更方案。以太网一般有两种接线网络，一种是总线型网络，一种是星型网络。总线型以太网网络如图1。它的一条网线直接连接多台工作站，它的优点是所需电缆较少，价格便宜，它的缺点是管理成本高，不易隔离故障点，而且它的网速比较慢，一般用于10Mbps网络，所以现在的舞台灯具基本不使用总线型网路来实现ARTNET功能。星型以太网网络一般使用专用的网络设备（如集线器或交换机，统称HUB设备）作为核心节点，通过双绞线将局域网中的各灯具连接到核心节点上。星型以太网络如图2。其优点是控制简单、故障诊断和隔离容易和方便服务，但需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量大，中央节点负担重。舞台灯具一般使用在大型场馆，如体育场馆、歌剧院、演唱会等。使用总线型网络连接是跟原来DMX512的基本相同，是比较容易安装布线的一种方法，但是它的传输速度慢，难于排查故障等固有毛病也决定了它不适合舞台灯光的应用。星型网络虽然传输速度快，可达到100Mbps，而且排查故障相对容易，但是它需要每台灯具都需要一条单独的网线连接到HUB设备的每个端口，如果灯具分布范围比较大，那么需要的网线就非常的多，费用大安装不方便。
技术实现思路
为克服现有的技术缺陷，本专利技术提供了一种用于舞台灯且所需电缆较少、控制简单、节省成本；易于排查故障点、减少安装维护的工作量和网络传输速度快的以太网灯光控制系统及方法。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统，包括ARTNET控台和若干排舞台灯具，每排舞台灯具包括若干台依次串联的舞台灯具，所述舞台灯具内部设有用于接收、切换并传递网络信号的网络切换单元，所述ARTNET控台分别通过网线连接每排舞台灯具中首台舞台灯具的网络切换单元，每排舞台灯具的相邻舞台灯具之间依次通过网线连接，ARTNET控台发出的网络控制信号传递给首台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具正常工作时，其网络切换单元接收网络控制信号并传递到其内部电路进行处理后传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具发生故障时，其网络切换单元直接将网络控制信号传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，网络控制信号用于控制舞台灯的工作状态，内部电路为舞台灯具提供所需电源。在本专利技术中，ARTNET控台主要作用是发出控制信号控制各舞台灯具的运行，而网线是实现ARTNET通信的主要介质，ARTNET控台通过网线发送控制信号给每排舞台灯具的首台舞台灯具的网络切换单元，首台舞台灯具接收到网络控制信号后，执行信号命令的同时，通过相邻舞台灯具之间的网线将控制信号传递给后一台舞台灯具，再由后一台舞台灯具的网络切换单元接收控制信号并执行命令的同时将控制信号传递后其后面的舞台灯具，以此类推，达到灯光控制的效果。ARTNET是一种基于TCP/IP协议栈的以太网协议。网络切换单元主要用于网络切换。当网络切换单元检测到其所在的舞台灯具正常工作时，网络切换单元会把接收到的网络控制信号直接传输到其所在的舞台灯具内部电路。当网络切换单元检测到其所在的舞台灯具出现故障时，网络切换单元会自动切换使得网络控制信号不进入其所在的舞台灯具内部而直接传递到后一台舞台灯具。进一步地，所述网络切换单元设在舞台灯具内且设有信号输入端、信号输出端和信号控制端，所述网络切换单元的信号输入端通过网线连接与其相邻的前一台舞台灯具或ARTNET控台，信号输出端通过网线连接其内部电路或后一台舞台灯具的网络切换单元，信号控制端与其所在的舞台灯具内部电路连接，当舞台灯具正常工作时，其网络切换单元的信号输出端与其内部电路连通；当舞台灯具发生故障时，其网络切换单元的信号输出端与后一台舞台灯具的网络切换单元信号输入端连通。所述信号控制端与其所在的舞台灯具内部电路连接，使得当舞台灯具内部电路发生故障时，能及时控制网络切换单元的信号输出端断开其所在舞台灯具的电路连接且将网络控制信号传递给后一台舞台灯具。进一步地，所述网络切换单元为继电器阵列。所述继电器阵列由若干组继电器组合而成。继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。进一步地，还包括用于对网络控制信号进行数据分析和处理并执行网络控制信号的网络数据处理和控制单元，所述网络数据处理和控制单元与网络切换单元的信号输出端连接。网络数据处理和控制单元用于接收并处理网络信号，根据网络数据执行网络命令，以控制舞台灯具的使用。进一步地，所述网络数据处理和控制单元包括依次连接的网络数据转换芯片和MCU，所述网络数据转换芯片与所述网络切换单元的信号输出端连接，所述MCU与舞台灯具内部电路连接。网络数据转换芯片为3端口芯片，通过配制每个端口即可作为输入端口，也可作为输出端口，主要用于把通过输入隔离变压器发送过来的网络控制信号同时传递给MCU和输出隔离变压器。MCU是舞台灯具内的微型控制单元，其主要用于实现网络数据的处理和控制舞台灯具。进一步地，还包括输入隔离变压器和输出隔离变压器，所述输入隔离变压器设在网络切换单元的信号输出端与网络数据转换芯片之间，所述输出隔离变压器通过网线与后一台舞台灯具网络切换单元的信号输入端连接。输入隔离变压器和输出隔离变压器主要用于实现网络通信和电气隔离，使网络信号能进入网路数据转换芯片而防止网络中的瞬时冲击损坏舞台灯具内部的其他电路，其中输入隔离变压器负责输入隔离，输出隔离变压器用于输出隔离。进一步地，还包括电压转换模块，所述电压转换模块与网络切换单元的信号控制端连接。电压转换模块主要作用是把单一电压转换成各种幅度的电压，以供舞台灯具不同功能模块使用。同时电压转换模块与网络切换单元的信号控制端连接，并为网络切换单元的工作提供电压。当电压转换模块为网络切换单元提供正常的电压时，网咯切换单元可以正常工作并将网路信号传递给舞台灯具的内部电路；当电压转换模块为网络切换单元提供的电压不正常或没有电压输出时，网络切换单元的信号控制端会控制网络信号不进入其所在的舞台灯具内部而直接流入后一台舞台灯具，即使得网络切换单元所在的舞台灯具处于旁通状态。进一步地，还包括开关、开关电源和交流电源，所述开关与分别连接开关电源和交流电源，所述电压转换模块与开关电源连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统，其特征在于，包括ARTNET控台和若干排舞台灯具，每排舞台灯具包括若干台依次串联的舞台灯具，所述舞台灯具内部设有用于接收、切换并传递网络信号的网络切换单元，所述ARTNET控台分别通过网线连接每排舞台灯具中首台舞台灯具的网络切换单元，每排舞台灯具的相邻舞台灯具之间依次通过网线连接，ARTNET控台发出的网络控制信号传递给首台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具正常工作时，其网络切换单元接收网络控制信号并传递到其内部电路进行处理后传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具发生故障时，其网络切换单元直接将网络控制信号传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，网络控制信号用于控制舞台灯的工作状态，内部电路为舞台灯具提供所需电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统，其特征在于，包括ARTNET控台和若干排舞台灯具，每排舞台灯具包括若干台依次串联的舞台灯具，所述舞台灯具内部设有用于接收、切换并传递网络信号的网络切换单元，所述ARTNET控台分别通过网线连接每排舞台灯具中首台舞台灯具的网络切换单元，每排舞台灯具的相邻舞台灯具之间依次通过网线连接，ARTNET控台发出的网络控制信号传递给首台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具正常工作时，其网络切换单元接收网络控制信号并传递到其内部电路进行处理后传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，当前一台舞台灯具发生故障时，其网络切换单元直接将网络控制信号传输到后一台舞台灯具的网络切换单元，网络控制信号用于控制舞台灯的工作状态，内部电路为舞台灯具提供所需电源。2.根据权利要求1所述的一种用于舞台灯的以太网灯光控制系统，其特征在于，所述网络切换单元设在舞台灯具内且设有信号输入端、信号输出端和信号控制端，所述网络切换单元的信号输入端通过网线连接与其相邻的前一台舞台灯具或ARTNET控台，信号输出端通过网线连接其内部电路或后一台舞台灯具的网络切换单元，信号控制端与其所在的舞台灯具内部电路连接，当舞台灯具正常工作时，其网络切换单元的信号输出端与其内部电路连通；当舞台灯具发生故障时，其网络切换单元的信号输出端与后一台舞台灯具的网络切换单元信号输入端连通。3.根据权利要求1所述的一种用于舞台灯具的以太网灯光控制系统，其特征在于，所述网络切换单元为继电器阵列。4.根据权利要求1所述的一种用于舞台灯具的以太网灯光控制系统，其特征在于，还包括用于对网络控制信号进行数据分析和处理并执行网络控制信号的网络数据处理和控制单元，所述网络数据处理和控制单元与网络切换单元的信号输出端连接。5.根据权利要求4所述的一种用于舞台灯具的以太网灯光控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟楷，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：广州市浩洋电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44