直通调光两用供电模块及控制方法.pdf

本发明涉及舞台、影视灯光技术，具体是一种直通调光两用供电模块及控制方法。该供电模块包括：壳体、置于壳体中的若干电缆、设置在壳体上并分别连接于若干电缆两端的第一连接器和第二连接器、接口单元、及至少一插座组件，各插座组件包括连接至若干电缆以便向灯具供电的灯具插座、用于选择若干电缆通过直通供电通道或调光供电通道向灯具插座供电的切换单元、设置在调光供电通道上的用于调整灯具插座的输出工作电压的调光器和用于根据接口单元接收到的控制信号对调光器进行调光控制的控制单元。本发明供电模块可实现串联，并具有符合强制安全规范、使用方便灵活的特点，可解决下一代影视、舞台专业灯光供电系统灵活组建区域供电网络所遇到的问题。

1.  一种供电模块，用于为影视、舞台灯光供电，其特征在于，
所述供电模块包括：壳体、置于所述壳体中的若干电缆、设置在所述壳体上并分别连接于所述若干电缆两端的第一连接器和第二连接器、接口单元、以及至少一插座组件，
各所述插座组件包括连接至所述若干电缆以便向灯具供电的灯具插座、用于选择所述若干电缆通过直通供电通道或调光供电通道向所述灯具插座供电的切换单元、设置在所述调光供电通道上的用于调整所述灯具插座的输出工作电压的调光器和用于根据所述接口单元接收到的控制信号对所述调光器进行调光控制的控制单元，
所述第一连接器、所述第二连接器的类型为阳插座或阴插座，且所述第一连接器与所述第二连接器可采用相同类型的插座或不同类型的插座。

2.  根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于：
所述若干电缆包括零线电缆、地线电缆和若干相线电缆，各所述电缆的两端分别连接至所述第一连接器和第二连接器；
各所述插座组件还包括：至少一相线连接电缆、第四连接电缆、第五连接电缆，所述相线连接电缆上设有漏电保护开关和接通或断开受控于所述控制单元的开关单元；
所述相线连接电缆的一端连接至其中一所述相线电缆，另一端设有所述切换单元，所述直通供电通道和所述调光供电通道的一端连接于所述切换单元以便所述切换单元选择其中一供电通道向所述灯具插座供电，另一端连接至所述灯具插座；
所述灯具插座通过第四连接电缆与所述零线电缆连接，通过第五连接电缆与所述地线电缆连接。

3.  根据权利要求2所述的供电模块，其特征在于，每个所述控制单元包括：用于根据所述接口单元接收到的控制信号对同一插座组件中的所述调光器进行调光控制的调光模块，以及用于根据所述接口单元所接收到的控制信号控制同一插座组件中的所述开关单元进行接通或断开控制的远程灭灯模块。

4.  根据权利要求3所述的供电模块，其特征在于：所述接口单元包括用于接收DMX信号的DMX信号输入接口和用于输出DMX信号的DMX信号输出接口，各组所述插座组件的所述调光模块用于根据所述DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一插座组件中的所述调光器进行调光控制，所述远程灭灯模块用于根据所述DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一组插座组件中的所述开关单元进行接通或断开控制。

5.  根据权利要求3所述的供电模块，其特征在于：所述接口单元包括网络信号输入接口，用于接收包含/封装有DMX数据包的数据，所述供电模块还包括用于对所述包含/封装有DMX数据包的数据解码转换成DMX数据包的DMX网络解码模块，所述网络解码模块集成于所述接口单元或所述控制单元，或独立于所述接口单元和所述控制单元，各所述插座组件的所述调光模块用于根据所述DMX数据包中的至少一个DMX数据帧对同一插座组件中的调光器进行调光控制，所述远程灭灯模块用于根据所述DMX数据包中的至少一个数据帧对同一组插座组件中的所述开关单元进行接通或断开控制。

6.  根据权利要求2所述的供电模块，其特征在于：所述若干相线电缆包括A相线电缆、B相线电缆和C相线电缆；所述供电模块包括M个A相所述插座组件、N个B相所述插座组件和K个C相所述插座组件，各A相所述插座组件的灯具插座连接至所述A相线电缆，各B相所述插座组件的灯具插座连接至所述B相线电缆，各C相所述插座组件的灯具插座连接至所述C相线电缆，所述M、N、K为大于或等于零的自然数，且M、N、K之间至少有一个大于零。

7.  根据权利要求6所述的供电模块，其特征在于：所述M、N、K的数值相等。

8.  根据权利要求2所述的供电模块，其特征在于：所述若干相线电缆包括A相线电缆、B相线电缆和C相线电缆；所述供电模块包括P个所述插座组件，各所述插座组件的灯具插座均连接至其中一所述相线电缆，所述P为大于零的自然数。

9.  一种供电模块的控制方法，所述供电模块为上述权利要求1至8任一项所述的供电模块，其特征在于，所述方法包括：
为供电模块的各插座组件的灯具插座选择供电方式；
所述接口单元接收控制信号；
当所述插座组件的选择调光供电通道供电时，该所述插座组件的所述控制单元根据该信号对各自对应的调光器进行调光控制；
各所述控制单元根据该信号对各自对应的开关单元进行接通或断开控制；
当所述插座组件的选择调光供电通道供电时，若该所述插座组件的调光器被击穿，发出控制该所述插座组件的开关单元断开的信号，切断该所述插座组件的灯具插座的供电，实现远程灭灯。

10.  根据权利要求9所述的供电模块的控制方法，其特征在于：所述接口单元接收的信号的数据格式为DMX数据包或包含/封装有DMX数据包的网络数据，当所述控制单元接收的信号为包含/封装有DMX数据包的网络数据时，先将该网络数据解码转换成DMX数据包，各所述控制单元再根据该DMX数据包中的控制信息控制各自对应的所述调光器和所述开关单元。

直通调光两用供电模块及控制方法
技术领域
本发明涉及舞台、影视灯光技术，具体是一种直通调光两用供电模块及控制方法。
背景技术
传统的影视、舞台灯光供电系统（也可称为专业灯光供电系统）由于采用回路供电方式，各个用电回路数量、位置、规格和性质，都已经事先安装固定好，在实际使用中无法根据实际情况进行合理的系统调整，由此产生上述使用不便、安装工作量大、资源浪费严重、违反用电安全规范等问题，阻碍了舞台灯光的发展和应用。
而下一代影视、舞台的专业灯光供电系统将采用区域供电方式，通过区域配电箱设定相应区域的用电总功率上限，区域内可以自由搭接配电网络，供电模块作为区域配电网络的节点，各节点可组成串联网络，也可以组成并联网络，还可以组成串、并联网络。
一方面，目前的供电模块一般设计成2、4、8路，即最多可以供2台、4台和8台灯具使用，灯具可插接在模块的插座上（功率需严格匹配）。这些供电模块是针对传统的专业灯光供电系统所设计的，模块与模块之间无法实现串联，无法满足下一代专业灯光供电系统的灵活组建区域配电网络的需求。
另一方面，目前的供电模块，必须提供单独的电源（单相、三相均可，厂家多建议使用三相电源），一路电源只能供一组调光模块使用，现有的供电模块最多是8路的，也就是说一组电源最多只能供8台灯具使用，在实际工程中，这些独立电源线又是一个可观的数量。
此外，更严重的是目前的这些供电模块上的空气开关为手动的，一旦模块内部的调光器（硅块）被击穿，而供电模块可能设置在舞台上的任意位置，工作人员大部分情况下都无法及时到达模块所处的位置手动关闭空气开关，使得在演出过程中，损坏调光器所对应的灯具保持常亮状态，造成演出事故。在演出中，允许个别灯具常灭，但绝不允许个别灯具常亮，若灯具不受控常亮，这在演出中属于演出事故，是绝对不能接受的。
再者，现有供电模块多为2、4、8路，虽然使用三相电源，但是很难实现三相平衡。所有电路单元内都没有漏电保护开关，存在安全隐患。
因此，迫切需要研发出一种可适用于下一代专业灯光供电系统，且更加安全可靠的供电模块。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种适用于下一代专业灯光供电系统的，且更加安全可靠的直通调光两用供电模块。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种供电模块，用于为影视、舞台灯光供电，所述供电模块包括：壳体、置于所述壳体中的若干电缆、设置在所述壳体上并分别连接于所述若干电缆两端的第一连接器和第二连接器、接口单元、以及至少一插座组件，各所述插座组件包括连接至所述若干电缆以便向灯具供电的灯具插座、用于选择所述若干电缆通过直通供电通道或调光供电通道向所述灯具插座供电的切换单元、设置在所述调光供电通道上的用于调整所述灯具插座的输出工作电压的调光器和用于根据所述接口单元接收到的控制信号对所述调光器进行调光控制的控制单元，所述第一连接器、所述第二连接器的类型为阳插座或阴插座，且所述第一连接器与所述第二连接器可采用相同类型的插座或不同类型的插座。
进一步地，所述若干电缆包括零线电缆、地线电缆和若干相线电缆，各所述电缆的两端分别连接至所述第一连接器和第二连接器；各所述插座组件还包括：至少一相线连接电缆、第四连接电缆、第五连接电缆，所述相线连接电缆上设有漏电保护开关和接通或断开受控于所述控制单元的开关单元；所述相线连接电缆的一端连接至其中一所述相线电缆，另一端设有所述切换单元，所述直通供电通道和所述调光供电通道的一端连接于所述切换单元以便所述切换单元选择其中一供电通道向所述灯具插座供电，另一端连接至所述灯具插座；所述灯具插座通过第四连接电缆与所述零线电缆连接，通过第五连接电缆与所述地线电缆连接。
进一步地，每个所述控制单元包括：用于根据所述接口单元接收到的控制信号对同一插座组件中的所述调光器进行调光控制的调光模块，以及用于根据所述接口单元所接收到的控制信号控制同一插座组件中的所述开关单元接通或断开控制的远程灭灯模块。
可选地，所述接口单元包括用于接收DMX信号的DMX信号输入接口和用于输出DMX信号的DMX信号输出接口，各组所述插座组件的所述调光模块用于根据所述DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一插座组件中的所述调光器进行调光控制，所述远程灭灯模块用于根据所述DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一组插座组件中的所述开关单元进行接通或断开控制。
可选地，所述接口单元包括网络信号输入接口，用于接收包含/封装有DMX数据包的数据，所述供电模块还包括用于对所述包含/封装有DMX数据包的数据解码转换成DMX数据包的DMX网络解码模块，所述网络解码模块集成于所述接口单元或所述控制单元，或独立于所述接口单元和所述控制单元，各所述插座组件的所述调光模块用于根据所述DMX数据包中的至少一个DMX数据帧对同一插座组件中的调光器进行调光控制，所述远程灭灯模块用于根据所述DMX数据包中的至少一个数据帧对同一组插座组件中的所述开关单元进行接通或断开控制。
优选地，所述网络信号输入接口为RJ45接口，用于接收包含/封装有DMX数据包的以太网数据包和/或IP数据包。
可选地，所述若干相线电缆包括A相线电缆、B相线电缆和C相线电缆；所述供电模块包括M个A相所述插座组件、N个B相所述插座组件和K个C相所述插座组件，各A相所述插座组件的灯具插座连接至所述A相线电缆，各B相所述插座组件的灯具插座连接至所述B相线电缆，各C相所述插座组件的灯具插座连接至所述C相线电缆，所述M、N、K为大于或等于零的自然数，且M、N、K之间至少有一个大于零。
优选地，所述M、N、K的数值相等。
可选地，所述若干相线电缆包括A相线电缆、B相线电缆和C相线电缆；所述供电模块包括P个所述插座组件，各所述插座组件的灯具插座均连接至其中一所述相线电缆，所述P为大于零的自然数。
作为改进，所述供电模块包含两个或以上的所述插座组件，各所述插座组件的所述控制单元还包括通信模块，所述通信模块包括信号输入端和信号转发端，第一个所述插座组件的控制单元至最后一个所述插座组件的控制单元依次串联，上一个所述插座组件的通信模块的信号转发端与下一个所述插座组件的通信模块的信号输入端连接，该第一个所述插座组件的控制单元的通信模块的信号输入端与所述接口单元连接。
作为改进，所述第一连接器和所述第二连接器分别设置在所述壳体的两端。
可选地，所述第一连接器和所述第二连接器分别设置在所述壳体的两端，所述接口单元的所述DMX信号输入接口和所述DMX信号输出接口分别设置在所述壳体的两端。
可选地，在各个所述插座组件中，所述相线连接电缆上自其与相应的所述相线电缆连接的一端至其与相应的所述灯具插座连接的一端之间，依次设置所述漏电保护开关和所述开关单元。
本发明还提供一种供电模块的控制方法，，所述供电模块为上述任一所述的供电模块，所述方法包括：
为供电模块的各插座组件的灯具插座选择供电方式；所述接口单元接收控制信号；当所述插座组件的选择调光供电通道供电时，该所述插座组件的所述控制单元根据该信号对各自对应的调光器进行调光控制；各所述控制单元根据该信号对各自对应的开关单元进行接通或断开控制；当所述插座组件的选择调光供电通道供电时，若该所述插座组件的调光器被击穿，发出控制该所述插座组件的开关单元断开的信号，切断该所述插座组件的灯具插座的供电，实现远程灭灯。
进一步地，所述接口单元接收的信号的数据格式为DMX数据包或包含/封装有DMX数据包的网络数据，当所述控制单元接收的信号为包含/封装有DMX数据包的网络数据时，先将该网络数据解码转换成DMX数据包，各所述控制单元再根据该DMX数据包中的控制信息控制各自对应的所述调光器和所述开关单元。
更进一步地，所述供电模块包含的所述插座组件数量为Q，各所述插座组件的所述调光器的受控参数为a，所述DMX数据包中包含用于控制所述供电模块的各所述插座组件的所述调光器和所述开关单元的DMX数据帧的总数量至少为Q*（a+1）。
与现有技术相比，本发明所采用技术方案的有益效果如下：本发明在供电模块的设置有第一连接器和第二连接器后，两组供电模块之间可通过两端分别设有阴插头和阳插头的连接电缆进行串联。连接电缆阴插头与其中一供电模块的第一连接器插接配合，而阳插头则与另一供电模块的第二连接器插接配合，将两个供电模块串联起来，三个或以上的供电模块串联以此类推。因此本技术可以很好地解决下一代专业供电系统灵活组建区域供电网络所遇到的技术问题。
附图说明
图1是实施例一供电模块的结构示意图之一（A相灯具插座）。
图2是实施例一供电模块的结构示意图之二（B相灯具插座）。
图3是实施例一供电模块的结构示意图之三（C相灯具插座）。
图4是实施例一供电模块之间的串联示意图。
图5是实施例一供电模块的控制原理示意图之一。
图6是实施例一供电模块的控制原理示意图之二。
图7是实施例二供电模块的结构示意图之一（A相灯具插座）。
图8是实施例二供电模块的结构示意图之一（B相灯具插座）。
图9是实施例二供电模块的结构示意图之一（C相灯具插座）。
图10是实施例二供电模块的控制原理示意图之一。
图11是实施例二供电模块的控制原理示意图之二。
图12是实施例二供电模块的控制原理示意图之三。
图13是实施例三供电模块的结构示意图之一（2组插座组件）。
图14是实施例三供电模块的结构示意图之二（3组插座组件）。
图15是实施例三供电模块的控制单元的通信模块原理示意图。
图16是图12所示供电模块的控制原理示意图。
图17是图13所示供电模块的控制原理示意图。
图18是实施例四供电模块的控制原理示意图之一（串行传输）。
图19是实施例四供电模块的控制原理示意图之二（并行传输）。
图20是实施例四供电模块的控制原理示意图之三（串行传输）。
图21是实施例四供电模块的控制原理示意图之四（并行传输）。
具体实施方式
实施例一
如图1至图3所示，本实施例提供一种供电模块，供电模块包括：壳体（图未示）、置于壳体中的若干电缆、设置在壳体上并分别连接于若干电缆两端的第一连接器16和第二连接器17、接口单元、以及一组插座组件，插座组件包括连接至若干电缆以便向灯具供电的灯具插座61、62、63、用于选择所述若干电缆通过直通供电通道68或调光供电通道69向所述灯具插座供电的切换单元54、设置在所述调光供电通道69上的用于调整所述灯具插座61、62、63的输出工作电压的调光器52和用于根据接口单元接收到的控制信号对调光器52进行调光控制的控制单元40。
上述第一连接器、第二连接器的类型为阳插座或阴插座，且所述第一连接器与所述第二连接器可采用相同类型的插座或不同类型的插座，这使得不同供电模块之间可以通过连接电缆进行连接。例如，如图4所示，当第一连接器、第二连接器类型不同时，可以采用分别设有阳插头71和阴插头72的连接电缆70进行串联。连接电缆70的阳插头71与其中一供电模块的第二连接器17（阴插座）插接配合，而阴插头72则与另一供电模块的第一连接器16（阳插座）插接配合，从而将两个供电模块串联起来，三个或以上的供电模块串联以此类推。当第一连接器、第二连接器的类型相同时，均为阳插座时，两供电模块之间可采用两端均为阴插头的连接电缆进行串联；均为阴插座时，两供电模块之间可采用两端部均为阴插头的连接电缆进行串联。
因此本技术可以很好地解决下一代专业供电系统灵活组建区域供电网络所遇到的技术问题。
为了方便生产制造、安装，供电模块的第一连接器、第二连接器的规格相同，并可相互插接配合，连接电缆的阳插头和阴插头的规格也相同。调光器可采用常规的可控硅调光器、数字调光器等，开关单元可采用具有开关功能的受控器件来实现，如电磁继电器、晶闸管等常规器件。
进一步的，所述若干电缆包括零线电缆14、地线电缆15和若干相线电缆11、12、13，各电缆的两端分别连接至第一连接器16和第二连接器17。例如，图1至图3所示的供电模块中，除了有零线电缆14、地线电缆15外，还有A相线电缆11、B相线电缆12和C相线电缆13。
插座组件还包括：至少一相线连接电缆、第四连接电缆94、第五连接电缆95，所述相线连接电缆上设有漏电保护开关51和接通或断开受控于所述控制单元40的开关单元53，所述开关单元53和所述调光器52与所述控制单元40连接。所述相线连接电缆的一端连接至其中一所述相线电缆，另一端设有所述切换单元54，所述直通供电通道68和所述调光供电通道69的一端连接于所述切换单元54以便所述切换单元54选择其中一供电通道向所述灯具插座61、62、63供电，所述直通供电通道68和所述调光供电通道69的另一端连接至所述灯具插座61、62、63。此外，所述灯具插座还通过第四连接电缆94与零线电缆14连接，通过第五连接电缆95与地线电缆15连接。
例如，图1至图3所示的供电模块各有一组插座组件，其中，图1所示插座组件的灯具插座61为A相插座，相线连接电缆91的一端连接至A相线电缆11，另一端设有切换单元54，该相线连接电缆91上设有漏电保护开关51、开关单元53。该插座组件的直通供电通道68和所述调光供电通道69的一端连接至灯具插座61，另一端连接于所述切换单元54。切换单元54选择接通其中一个供电通道向灯具插座61供电，当选择直通供电通道68时，不能对连接至灯具插座61的灯光设备进行调光，当选择调光供电通道69时，接口单元接收外部控制信号（直接或经转换后）传输给控制单元，控制单元根据该控制信号对调光器52进行调整控制灯具插座的供电电压，实现对连接至灯具插座61上的灯光设备的调光操作。此外，灯具插座61还通过第四连接电缆94连接至零线电缆14，通过第五连接电缆95连接至地线电缆15。
图2所示插座组件的灯具插座62为B相插座，相线连接电缆92的一端连接至B相线电缆12，另一端设有切换单元54，该相线连接电缆92上设有漏电保护开关51、开关单元53。该插座组件的直通供电通道68和所述调光供电通道69的一端连接至灯具插座62，另一端连接于所述切换单元54。切换单元54选择接通其中一个供电通道向灯具插座62供电，当选择直通供电通道68时，不能对连接至灯具插座62的灯光设备进行调光，当选择调光供电通道69时，接口单元接收外部控制信号（直接或经转换后）传输给控制单元，控制单元根据该控制信号对调光器52进行调整控制灯具插座的供电电压，实现对连接至灯具插座62上的灯光设备的调光操作。此外，灯具插座62还通过第四连接电缆94连接至零线电缆14，通过第五连接电缆95连接至地线电缆15。
图3所示插座组件的灯具插座63为C相插座，相线连接电缆93的一端连接至C相线电缆13，另一端设有切换单元54，该相线连接电缆93上设有漏电保护开关51、开关单元53。该插座组件的直通供电通道68和所述调光供电通道69的一端连接至灯具插座63，另一端连接于所述切换单元54。切换单元54选择接通其中一个供电通道向灯具插座63供电，当选择直通供电通道68时，不能对连接至灯具插座63的灯光设备进行调光，当选择调光供电通道69时，接口单元接收外部控制信号（直接或经转换后）传输给控制单元，控制单元根据该控制信号对调光器52进行调整控制灯具插座的供电电压，实现对连接至灯具插座63上的灯光设备的调光操作。此外，灯具插座63还通过第四连接电缆94连接至零线电缆14，通过第五连接电缆95连接至地线电缆15。
在插座组件中，相线连接电缆91、92、93上自其与相线电缆连接的一端至其与灯具插座连接的一端之间，可以依次设置漏电保护开关51、开关单元53，也可以按照其他顺序进行设置。
如图5所示，每个控制单元40包括：用于根据接口单元30接收到的控制信号对调光器52进行调光控制的调光模块42，以及用于根据接口单元30所接收到的控制信号控制开关单元53接通或断开控制的远程灭灯模块43，接口单元30接收到的外部控制信号直接传输或经转换后再传输给插座组件的控制单元，控制单元40根据该控制信号对调光器52进行调光控制和对开关单元53进行开关控制。上述调光模块42、远程灭灯模块43均可通过硬件电路元件实现，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑控制器（PLC）、或其他可根据外部控制信号/数据来执行相关操作的硬件电路，也可以通过单片微型计算机、嵌入式微控制器或其他嵌入式系统来实现。
如图6所示（也可以参考图1至图4），接口单元30包括用于接收DMX信号的DMX信号输入接口31和用于输出DMX信号的DMX信号输出接口32，插座组件的调光模块42用于根据DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一插座组件中的调光器52进行调光控制，从而实现对连接至供电模块的灯具进行调光控制，远程灭灯模块43用于根据DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一组插座组件中的开关单元53进行接通或断开控制。本技术的DMX信号输入、输出接口既可以采用XLR5芯连接器（或3芯），也可以采用RJ45连接器来输出DMX数据。
此外，本实施例还提供一种供电模块的控制方法，该方法可对上述供电模块进行控制，该方法包括：
为供电模块的插座组件的灯具插座选择供电方式，具体可以选择调光供电通道或直通供电通道向灯具插座供电；
接口单元接收DMX信号；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对调光器进行调光控制；
当插座组件选择调光供电通道供电时，控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对开关单元进行接通或断开控制，若该插座组件的调光器被击穿，发出控制该插座组件的开关单元断开的信号，切断对该插座组件的灯具插座的供电，实现远程灭灯。发出控制对应开关单元断开的信号的方式可以是：控制单元可主动发出控制与被击穿调光器对应的开关单元断开的信号；也可以是控制单元根据外部设备发送至供电模块的控制信号，被动发出控制开关单元断开的信号，或将该控制信号转换成驱动电平驱动开关单元断开。
进一步的，判断插座调光模块的某个调光器是否被击穿，（1）可以通过人工判断，如灯具不受控地常亮；（2）也可以通过支持RDM协议的控制单元获取调光器和开关单元的当前状态信息并将这些状态信息反馈给上位机或灯具，判断调光器是否被击穿；（3）还可以通过检测调光器所在的相线连接线的电压和/或电流是否可随着控制信号的变化而发生相应变化，来判断调光器是否被击穿，例如可连续发出多组不同调光状态（或控制状态）的信号到供电模块，控制单元根据这些信号对调光器进行调光控制，并获取调光器所在相线连接电缆的电流和/或电压信号，若该电流和/或电压发生了相应的变化，则可以判断调光器仍正常工作（至少未被击穿），若该电流和/或电压未发生相应的改变，则可以判断调光器正常工作。
实施例二
本实施例提供一种供电模块，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例的接口单元通过网络信号输入接口33来接收包含/封装有DMX数据包的数据。如图7所示为具有A相灯具插座61的插座供电模块，如图8所示为具有B相灯具插座62的插座供电模块，如图9所示为具有C相灯具插座63的插座供电模块，这三者均采用网络信号输入接口33来接收外部控制信号。
此外，本实施例的供电模块还包括用于对包含/封装有DMX数据包的数据解码转换成DMX数据包的DMX网络解码模块34，网络解码模块可集成于接口单元或控制单元，或独立于接口单元和控制单元。如图10所示，DMX网络解码模块34集成至接口单元30中；如图11所示，DMX网络解码模块34集成至控制单元40中；如图12所示，DMX网络解码模块34独立设置。
在本实施例中，网络信号输入接口33所接收到的信号数据格式可以是DMX数据包，也可以是包含/封装有DMX数据包的其他协议格式的数据。后者例如：（1）封装有DMX数据包的IP数据报；（2）直接封装有DMX数据包的以太网MAC帧；（3）间接封装有DMX数据包的以太网MAC帧，该MAC帧封装有其他格式的数据，如IP数据报，该IP数据报进一步封装有DMX数据包。信号输入接口根据所接收信号种类采用相应标准和规格的接口/连接器，例如上述3种情形均可以采用RJ45接口，也可以采用其他支持以太网数据通信的HDMI接口、Display Port接口、USB接口等。
在本实施例中，网络信号输入接口33采用RJ45接口，用于接收包含/封装有DMX数据包的以太网数据包（MAC数据帧）和/或IP数据包（IP数据报）。网络信号输入接口33接收的数据包经DMX网络解码模块解码转换DMX数据包后，插座组件的调光模块根据DMX数据包中的一个或多个DMX数据帧对同一插座组件中的调光器进行调光控制，远程灭灯模块也根据DMX数据包中的一个或多个数据帧对同一组插座组件中的开关单元进行接通或断开控制。
此外，本实施例还提供一种供电模块的控制方法，该方法可对上述供电模块进行控制，该方法包括：
为供电模块插座组件的灯具插座选择供电方式，具体可以选择调光供电通道或直通供电通道向灯具插座供电；
接口单元接收非DMX信号，该信号的数据格式为包含/封装有DMX数据包的网络数据；
将该非DMX信号转换成DMX信号，即将包含/封装有的数据包拆封成DMX数据包；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对调光器进行调光控制；
当插座组件选择调光供电通道供电时，控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对开关单元进行接通或断开控制，若该插座组件的调光器被击穿，控制单元或外部设备发出控制该插座组件的开关单元断开的信号，切断对该插座组件的灯具插座的供电，实现远程灭灯。发出控制对应开关单元断开的信号的方式可以是：控制单元可主动发出控制与被击穿调光器对应的开关单元断开的信号；也可以是控制单元根据外部设备发送至供电模块的控制信号，被动发出控制开关单元断开的信号，或将该控制信号转换成驱动电平驱动开关单元断开。本实施例判断调光器是否被击穿可采用类似实施例一所叙述的方法。
实施例三
如图13、图14所示，本实施例提供一种供电模块，该供电模块包括：壳体（图未示）、置于壳体中的若干电缆、设置在壳体上并分别连接于若干电缆两端的第一连接器16和第二连接器17、接口单元、以及两组或两组以上插座组件，各组插座组件包括连接至若干电缆以便向灯具供电的灯具插座61、62、63、用于选择所述若干电缆通过直通供电通道68或调光供电通道69向所述灯具插座供电的切换单元54、设置在所述调光供电通道69上的用于调整所述灯具插座的输出工作电压的调光器52和用于根据接口单元接收到的控制信号对调光器52进行调光控制的控制单元40。
由于本实施例的供电模块设置有第一连接器和第二连接器，两组供电模块之间可通过两端分别设有阳插头和阴插头的连接电缆进行串联。连接电缆阴插头与其中一供电模块的第一连接器插接配合，而阳插头则与另一供电模块的第二连接器插接配合，将两个供电模块串联起来，三个或以上的供电模块串联以此类推。因此本实施例可以很好地适应下一代专业供电系统灵活组建区域供电网络的需求。
为了方便生产制造、安装，供电模块的第一连接器、第二连接器的规格相同，并可相互插接配合，连接电缆的阳插头和阴插头的规格也相同，同样可以插接配合。调光器可采用常规的可控硅调光器、数字调光器等，开关单元可采用具有开关功能的受控器件来实现，如电磁继电器、晶闸管等常规器件。此外，本实施例供电模块的控制单元有多个，这些控制单元既可以通过集成有多路控制功能的一个硬件电路或嵌入式系统来实现，也可以通过各自独立的硬件电路或嵌入式系统实现。
所述若干电缆包括零线电缆14、地线电缆15和若干相线电缆11、12、13，各电缆的两端分别连接至第一连接器16和第二连接器17。例如，图13、图14所示的供电模块中，除了有零线电缆14、地线电缆15外，还有A相线电缆11、B相线电缆12和C相线电缆13。
各所述插座组件还包括：至少一相线连接电缆、第四连接电缆94、第五连接电缆95、漏电保护开关51、以及接通或断开受控于控制单元40的开关单元53，灯具插座通过相线连接电缆与其中一相线电缆连接，并通过第四连接电缆94与零线电缆14连接，以及通过第五连接电缆95与地线电缆15连接，其中，相线连接电缆上设有漏电保护开关51、开关单元53和调光器52，控制单元40分别与开关单元53和调光器52连接。
所述若干相线电缆包括A相线电缆11、B相线电缆12和C相线电缆13，本实施例的供电模块包括M个A相插座组件、N个B相插座组件和K个C相插座组件，各A相插座组件的灯具插座连接至A相线电缆，各B相插座组件的灯具插座连接至B相线电缆，各C相插座组件的灯具插座连接至C相线电缆，M、N、K为大于或等于零的自然数，且M、N、K之间至少有一个大于零。
本实施的调光供电插座模块采用三相五线制交流电，当供电模块包括的各相灯具插座数量相等时，即M、N、K的数值相等，则可以实现三相平衡。例如M=N=K=x时，调光供电插座模块包含A相、B相和C相的灯具插座各x个，可以实现三相平衡。
例如，图13所示的供电模块包括两组插座组件，其中，第一组插座组件的灯具插座61为A相插座，其通过一相线连接电缆91连接至A相线电缆11，第二组插座组件的灯具插座62为B相插座，其通过一相线连接电缆92连接至B相线电缆12，该相线连接电缆91、92上设有漏电保护开关51和接通或断开受控于所述控制单元40的开关单元53，开关单元53和调光器52与控制单元40连接；相线连接电缆91、92的一端分别连接至A相线电缆11和B相线电缆12，另一端设有切换单元54，直通供电通道68和调光供电通道69的一端连接于所述切换单元54以便切换单元54选择其中一供电通道向所述灯具插座61、62供电，所述直通供电通道68和调光供电通道69的另一端连接至所述灯具插座61、62。此外，灯具插座61、灯具插座62还分别通过第四连接电缆94连接至零线电缆14，通过第五连接电缆95连接至地线电缆15。图13的A相插座组件的数量M=1，B相插座组件的数量N=1，C相插座组件的数量K=0，即M、N、K不相等，为三相不平衡插座。
图14所示的供电模块包括三组插座组件，其中，第一组插座组件的灯具插座61为A相插座，其通过一相线连接电缆91连接至A相线电缆11，第二组插座组件的灯具插座62为B相插座，其通过一相线连接电缆92连接至B相线电缆12，第三组插座组件的灯具插座63为C相插座，其通过一相线连接电缆93连接至C相线电缆13，该相线连接电缆91、92、93上设有漏电保护开关51和接通或断开受控于所述控制单元40的开关单元53，开关单元53和调光器52与控制单元40连接；相线连接电缆91、92、93的一端分别连接至A相线电缆11、B相线电缆12和C相线电缆13，另一端设有切换单元54，直通供电通道68和调光供电通道69的一端连接于所述切换单元54以便切换单元54选择其中一供电通道向所述灯具插座61、62、63供电，所述直通供电通道68和调光供电通道69的另一端连接至所述灯具插座61、62、63。此外，灯具插座61、灯具插座62、灯具插座63还分别通过第四连接电缆94连接至零线电缆14，通过第五连接电缆95连接至地线电缆15。图14的A相插座组件的数量M=1，B相插座组件的数量N=1，C相插座组件的数量K=1，即M=N=K=1，为三相平衡插座。
在各个插座组件中，相线连接电缆91、92、93上自其与相应的相线电缆连接的一端至其与相应的灯具插座连接的一端之间，可以依次设置漏电保护开关51、开关单元53，也可以按照其他顺序进行设置。
如图15至图17所示，本实施例的每个控制单元40包括：用于根据接口单元接收到的控制信号对同一插座组件中的调光器进行控制的调光模块42，以及用于根据接口单元所接收到的控制信号控制同一插座组件中的开关单元接通或断开的远程灭灯模块43。接口单元接收到的外部控制信号直接传输或经转换后再传输给各插座组件的控制单元，控制单元根据该控制信号对调光器进行调光控制和对开关单元进行开关控制。
如图12至图15所示，接口单元包括用于接收DMX信号的DMX信号输入接口31和用于输出DMX信号的DMX信号输出接口32，各插座组件的调光模块42用于根据DMX信号输入接口31所接收到的DMX信号对同一插座组件中的调光器进行调光控制，从而实现对连接至灯具插座上的灯具进行调光控制，远程灭灯模块43用于根据DMX信号输入接口所接收到的DMX信号对同一组插座组件中的开关单元进行接通或断开控制。本实施例的DMX信号输入、输出接口既可以采用XLR5芯连接器（或3芯），也可以采用RJ45连接器来输出DMX数据。
在舞台、影视灯光技术领域中，目前使用的调光器大都支持DMX协议，DMX协议规定数据以数据包形式通过异步通讯的方式进行传输，刷新率视乎每个DMX数据包的大小，最大刷新率为44Hz。一个DMX数据包有始码和最多512个数据帧。每个数据帧包含11bit数据，其中3bit为同步数据（1bit/低电平作为开始标记，另外2bit/高电平作为停止标记）和8bit（数值范围为0~255，共256级）控制数据。一个数据帧可对一个受通通道（参数）进行最多256级数值控制。一个标准的DMX数据包最多可对512路受控通道进行控制。
假设一个供电模块包含Q组插座组件，则该模块包含有Q个调光器和Q个开关单元，若设定每个调光器的受控参数为a，那么该模块的受控参数之和为Q(a+1)，或者说受控通道数量为Q*(a+1)。信号输入接口接收到的控制信号数据中包含有Q*(a+1)个分别用于控制供电模块的各个调光器和各个开关单元的DMX数据帧。各调光模块、各远程灭灯模可块分别根据相应的DMX数据帧对相应的调光器和相应的开关单元进行控制。
调光模块、远程灭灯模块均可通过硬件电路元件实现，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑控制器（PLC）、或其他可根据外部控制信号/数据来执行相关操作的硬件电路，也可以通过单片微型计算机、嵌入式微控制器或其他嵌入式系统来实现。
如图15所示，本实施例的供电模块包含两个或以上的插座组件，各插座组件的控制单元还包括通信模块41，通信模块41包括信号输入端411、信号转发端412和路由选择模块413，第一个插座组件的控制单元至最后一个插座组件的控制单元（信号流向上）依次串联，上一个插座组件的通信模块的信号转发端与下一个插座组件的通信模块的信号输入端连接，该第一个插座组件的控制单元的通信模块的信号输入端与接口单元连接，从而在供电模块内部形成串联的DMX通信链路。且第一个插座组件的控制单元的通信模块的信号输入端与DMX信号输入接口连接，最后一个插座组件的通信模块的信号转发端与DMX信号输出端连接。通信模块可采用可接收和转发DMX信号的常规接口电路。
此外，本实施例还提供一种供电模块的控制方法，该方法可对上述供电模块进行控制，该方法包括：
为供电模块的各插座组件的灯具插座选择供电方式，具体可以选择调光供电通道或直通供电通道向灯具插座供电；
接口单元接收DMX信号；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对各自对应的调光器进行调光控制；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对各自对应的开关单元进行接通或断开控制。若该插座组件的调光器被击穿，控制单元或外部设备发出控制该插座组件的开关单元断开的信号，切断对该插座组件的对应灯具插座的供电，实现远程灭灯。发出控制对应开关单元断开的信号的方式可以是：控制单元可主动发出控制与被击穿调光器对应的开关单元（都位于同一相线连接线上）断开的信号；也可以是控制单元根据外部设备发送至供电模块的控制信号，被动发出控制开关单元断开的信号，或将该控制信号转换成驱动电平驱动开关单元断开。
进一步的，判断插座调光模块的某个调光器是否被击穿，（1）可以通过人工判断，如灯具不受控地常亮；（2）也可以通过支持RDM协议的控制单元获取调光器和开关单元的当前状态信息并将这些状态信息反馈给上位机或灯具，判断调光器是否被击穿；（3）还可以通过检测调光器所在的相线连接线的电压和/或电流是否可随着控制信号的变化而发生相应变化，来判断调光器是否被击穿，例如可连续发出多组不同调光状态（或控制状态）的信号到供电模块，控制单元根据这些信号对调光器进行调光控制，并获取调光器所在相线连接电缆的电流和/或电压信号，若该电流和/或电压发生了相应的变化，则可以判断调光器仍正常工作（至少未被击穿），若该电流和/或电压未发生相应的改变，则可以判断调光器正常工作。
假设供电模块包含的插座组件数量为Q，各插座组件的调光器的受控参数为a，DMX数据包中包含用于控制供电模块的各插座组件的调光器和开关单元的DMX数据帧的总数量至少为Q*（a+1）。每个开关单元至少需要一个控制通道，即需要至少一个DMX数据帧。
实施例四
本实施例提供一种供电模块，本实施例与实施例三的区别在于，本实施例的接口单元通过网络信号输入接口33（参见图18至图21）来接收包含/封装有DMX数据包的数据而不是直接接收DMX数据，即本实施例的信号输入接口接收到的是包含/封装有DMX数据包的其他协议格式的数据。例如：（1）封装有DMX数据包的IP数据报；（2）直接封装有DMX数据包的以太网MAC帧；（3）间接封装有DMX数据包的以太网MAC帧，该MAC帧封装有其他格式的数据，如IP数据报，该IP数据报封装有DMX数据包。网络信号输入接口可根据所接收信号种类采用相应标准和规格的接口/连接器，例如上述3种情形均可以采用基于以太网的RJ45接口，也可以采用其他支持以太网数据通信的HDMI接口、Display Port接口、USB接口等。本实施例的网络信号输入接口采用RJ45接口。
此外，本实施例的供电模块还设有用于对包含/封装有DMX数据包的数据解码转换成DMX数据包的DMX网络解码模块34，即网络解码模块34可将非DMX信号转换成DMX信号。DMX网络解码模块34可集成至接口单元30或控制单元40，也可以独立于接口单元30和控制单元40，各插座组件的调光模块42用于根据DMX数据包中的一个或多个DMX数据帧对同一插座组件中的调光器52进行调光控制，远程灭灯模块43用于根据DMX数据包中的一个或多个数据帧对同一组插座组件中的开关单元53进行接通或断开控制。
例如，图18所示的DMX网络解码模块34集成至接口单元30。网络信号输入接口33接收外部非DMX信号，DMX网络解码模块对该非DMX信号转换成标准的DMX信号后，可以采用如图18所示的串行传输方式传输给各控制单元40，也可以采用如图19所示的并行传输方式传输给各控制单元40。各控制单元40根据解码转换后的DMX信号对各自对应的调光器52和开关单元53进行控制。
其中，图18所示的调光供电插座模块包括3组插座组件，各控制单元40包括通信模块41、调光模块42和远程灭灯模块43，通信模块41具有接收DMX信号、路由选择以及DMX信号转发功能。该供电模块的网络信号输入接口33接收外部的非DMX信号，DMX网络解码模块34将该非DMX信号解码转换成DMX信号后通过串行方式传输给各控制单元40。第一个控制单元（位于图中上方位置）的通信模块至最后一个控制单元（位于图中下方位置）的通信解码模块依次串联，第一个控制单元的通信模块还与DMX网络解码模块34连接，最后一个控制单元（位于图中下方位置）的通信模块。图19所示的调光供电插座也包括3组插座组件，DMX网络解码模块34将解码转换后得到的DMX信号分别传输至各个控制单元。
又例如，图20所示的DMX网络解码模34集成至各控制单元40。各控制单元40还需要分别对网络信号输入接口33所接收到的非DMX信号进行解码转换成DMX信号，然后再根据信号中的DMX控制信息（用于控制调光器和开关单元的DMX数据帧）对调光器52和开关单元53分别进行控制。网络信号输入接口可采用如图20所示的串行传输方式将其接收到的非DMX信号传输给各控制单元40，也可以采用如图21所示的并行传输方式分别传输给各控制单元40。
其中，如图20所示的调光供电插座模块也包括3组插座组件，各控制单元40包括DMX网络解码模块34、调光模块42和远程灭灯模块43，DMX网络解码模块34具有接收并转换非DMX信号、路由选择以及DMX信号转发功能。该供电模块的网络信号输入接口33接收外部的非DMX信号后通过串行方式传输给各控制单元40。第一个控制单元（位于图中上方位置）的通信模块至最后一个控制单元（位于图中下方位置）的DMX网络解码模块3依次串联，第一个控制单元的DMX网络解码模块还与网络信号输入接口33连接，以接收非DMX信号。图21所示的调光供电插座也包括3组插座组件，网络信号输入接口33将接收到的非DMX信号分别传输至各个控制单元，由各个控制单元的DMX网络解码模块自行解码。
本实施例的调光模块、远程灭灯模块、DMX网络解码模块均可通过硬件电路元件实现，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑控制器（PLC）、或其他可根据外部控制信号/数据来执行相关操作的硬件电路，也可以通过单片微型计算机、嵌入式微控制器或其他嵌入式系统来实现。虽然DMX网络解码模块可以集成至控制单元中，但考虑到本实施例的供电模块设置有多组插座组件，各个插座组件的控制单元对都需要内部的调光器和开关单元进行控制，从系统结构和节约成本的角度考虑，应将DMX网络解码模块独立设置，或集成至接口单元，即将非DMX信号统一解码，而无需重复进行解码。
与实施例三类似，上述信号处理所涉及的各个功能模块，可集成至一个硬件电路或嵌入式系统中实现，也可以分别通过单独的硬件电路或嵌入式系统来实现。
此外，本实施例还提供一种供电模块的控制方法，该方法可对上述供电模块进行控制，该方法包括：
为供电模块的各插座组件的灯具插座选择供电方式，具体可以选择调光供电通道或直通供电通道向灯具插座供电；
接口单元接收非DMX信号，该信号的数据格式为包含/封装有DMX数据包的网络数据；
将该非DMX信号转换成DMX信号，即将包含/封装有的数据包拆封成DMX数据包；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对各自对应的调光器进行调光控制；
各插座组件的控制单元根据该信号对各自对应的开关单元进行接通或断开控制；
当插座组件选择调光供电通道供电时，该插座组件的控制单元根据该DMX信号中的控制信息（一个或多个DMX数据帧）对各自对应的开关单元进行接通或断开控制，若该插座组件的调光器被击穿，控制单元或外部设备发出控制该插座组件的开关单元断开的信号，切断对该插座组件的灯具插座的供电，实现远程灭灯。判断某个调光器是否被击穿可采用实施例三类似的方式。发出控制对应开关单元断开的信号的方式可以是：控制单元可主动发出控制与被击穿调光器对应的开关单元（都位于同一相线连接线上）断开的信号；也可以是控制单元根据外部设备发送至供电模块的控制信号，被动发出控制开关单元断开的信号，或将该控制信号转换成驱动电平驱动开关单元断开。
进一步的，本发明供电模块的第二连接器和第一连接器可分别设置在壳体的两端，以便用户进行不同模块的串联操作。类似的，接口单元的信号输入接口和信号输出接口（如有）也可以分别设置在壳体的两端。此时，第一连接器与其中一个信号接口位于壳体同一端，第二连接器与另一信号接口位于壳体另一端，最大程度方便用户使用。
综上，本发明的供电模块不仅可实现串联，还可以在调光器被击穿时，进行远程灭灯操作，确保演出无重大失误（演出中如果出现灯具常亮现象即为重大失误，少亮几只灯是允许的）。此外，本发明具有符合强制安全规范、使用方便灵活的特点，因此特别适用于下一代影视、舞台专业灯光供电系统。