CN105142277A - 变电站智能照明控制***及方法 - Google Patents

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朱俊飞
丁朝晖
李迎涛
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Abstract

本发明公开了一种变电站智能照明控制***及方法，控制***包括第一智能照明控制箱、第二智能照明控制箱、智能照明控制模块、接触器、灯具，所述第一智能照明控制箱安装照明控制按钮，所述第二智能照明控制箱安装触摸屏，所述智能照明控制模块与接触器相连，接触器与灯具相连，所述智能照明控制模块、接触器、灯具组成控制回路，所述控制回路为多个，所述智能照明控制模块有两路RS485通讯口，分别与第一智能照明控制箱、第二智能照明控制箱通信。本发明根据不同的工作任务按照各个功能区域的运行情况预先进行照明时间的设置，实现节能；***采用了软启动和软关断技术，避免开启灯具时电流对灯丝的热冲击，延长灯具寿命，降低运行费用。

Description

变电站智能照明控制***及方法
技术领域
本发明涉及一种智能照明控制***及方法，尤其涉及一种变电站智能照明控制***及方法，属于电力照明设备技术领域。
背景技术
目前变电站普通的照明开关只能是人为手工就地现场手动控制开关，如果工作人员离开后，忘记关闭照明，就只能等下一次巡视时才能发现，这样就会产生不必要的能源浪费。市场上现有的照明控制模块可以做到集中照明控制功能，同时能进行远程控制能。但还无法做到定时开关功能和监测灯具好坏的功能。如果研发一种智能照明控制模块，将现有技术的照明人工开与关转换成智能化管理，不仅使建筑的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制***中去，而且同时将大大减少建筑的运行维护费用，并带来极大的投资回报。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站智能照明控制***及方法，实现变电站集中照明控制功能，同时能进行远程控制能，并实现定时开关功能和监测灯具故障的功能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种变电站智能照明控制***，包括第一智能照明控制箱1、第二智能照明控制箱2、智能照明控制模块3、接触器4、灯具5，所述第一智能照明控制箱1安装照明控制按钮，所述第二智能照明控制箱2安装触摸屏，所述智能照明控制模块3与接触器4相连，接触器4与灯具5相连，所述智能照明控制模块3、接触器4、灯具5组成控制回路6，所述控制回路6为多个，所述智能照明控制模块3有两路RS485通讯口，分别与第一智能照明控制箱1、第二智能照明控制箱2通信。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述变电站智能照明控制***，其中智能照明控制模块3包括主控单元5、工作电源部分6、照明开关输入部分7、RS485通讯部分8、照明回路控制部分9、电流监测部分10，所述工作电源部分6、照明开关输入部分7、RS485通讯部分8、照明回路控制部分9、电流监测部分10分别与主控单元5相连。
前述变电站智能照明控制***，其中主控单元5为STM32F103R8T6。
前述变电站智能照明控制***，其中工作电源部分6由电源模块ZY4805UHAD-5W将DC48V转换为DC5V，再由电源芯片AMS1117-3.3将DC5V转换为DC3.3V为主控单元5供电。
前述变电站智能照明控制***，其中照明开关输入部分7由隔离光电耦合器件采集照明开关信号的状态。
前述变电站智能照明控制***，其中电流监测部分10由5A/20mA电流互感器将信号输入主控单元5的ADC采集电路。
一种变电站智能照明控制***的控制方法，需多个控制回路6工作时，各控制回路6之间顺序延时启动工作。
一种变电站智能照明控制***的控制方法，所述主控单元5判断回路的实际功率是额定功率70％以下，进行灯具故障报警；所述主控单元5判断回路的实际功率是额定功率120％以上，进行灯具短路故障报警并断开此照明回路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明根据不同时间、不同的工作任务按照各个功能区域的运行情况预先进行照明时间的设置，实现节能；实现定时开关功能和监测灯具故障的功能；***采用了顺序延时启动的软启动技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲击，延长灯具寿命，有效地降低了照明***的运行费用。
附图说明
图1是本发明***结构图；
图2是本发明的智能照明控制模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的变电站智能照明控制***，包括第一智能照明控制箱1、第二智能照明控制箱2、智能照明控制模块3、接触器4、灯具5，所述第一智能照明控制箱1安装照明控制按钮，所述第二智能照明控制箱2安装触摸屏，所述智能照明控制模块3与接触器4相连，接触器4与灯具5相连，所述智能照明控制模块3、接触器4、灯具5组成控制回路6，所述控制回路6为多个，所述智能照明控制模块3有两路RS485通讯口，分别与第一智能照明控制箱1、第二智能照明控制箱2通信。
如图2所示，智能照明控制模块3包括主控单元5、工作电源部分6、照明开关输入部分7、RS485通讯部分8、照明回路控制部分9、电流监测部分10，所述工作电源部分6、照明开关输入部分7、RS485通讯部分8、照明回路控制部分9、电流监测部分10分别与主控单元5相连。主控单元5是使用ST意法半导体公司的高性能“Cortex-M3”内核芯片STM32F103R8T6，32位基于ARM核心的带64或128K字节闪存的微控制器USB、CAN、7个定时器、2个ADC、9个通信接口。
工作电源部分6：模块工作电源输入是DC12～36V，通过周立功的电源模块ZY4805UHAD-5W由DC48V转换为DC5V，再通过爱默生的AMS1117-3.3电源芯片由DC5V转换为DC3.3V为主控芯片供电。
照明开关输入部分7：主要是使用隔离光电耦合器件来采集照明开关信号的状态输入。
照明回路控制部分9：是使用欧姆龙继电器最大负载电流16A，来驱动外部的接触器来间接控制照明回路。
电流监测部分10：使用内置5A/20mA电流互感器，主控单元通过ADC模拟电路来采集电流互感器的数据信号。照明回路的电流是通过外置电流互感器接入。
本发明智能照明控制模块技术参数：
1)可控制7个回路；每路最大负载16A，具有LED指示；
2)故障复位功能；
3)可测量每条回路的电流，并传输到中央监控电脑；
4)每个区域可定时运行时间0-120分钟或不定时控制；
5)具备多回路顺序延时启动功能；
6)可存储每一回路开关次数，闭合时间在EEPROM中，随时查询按动手开关的时候，状态会自动返回主控站；
7)每一场景具备网络开启(Enable)或关闭(Disable)功能；
8)控制回路的工作电压为安全电压DC12V～36V；
本发明可使照明***运行在全自动状态，***将按预先设置切换若干个基本工作状态，根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。还可用手动控制面板开关，随意改变各区域的照明状态。
由于智能照明控制***能够通过合理的管理：利用智能时钟管理器可以根据不同时间、不同的工作任务按照各个功能区域的运行情况预先进行照明时间的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开，智能照明控制能用最经济的能耗提供最舒适的照明。
灯具损坏的致命原因是电网过智能照明控制模块能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过***人为地确定电压限制，提高灯具寿命。***采用了软启动技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步得到延长。
智能照明控制模块，将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使建筑的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制***中去，而且同时将大大减少建筑的运行维护费用，并带来极大的投资回报。
本发明整体工作原理：
首先模块正常上电工作后，主控单元采集照明开关输入信号的状态，一旦就照明开关信号输入时，就判断照明是“照明打开”信号，还是“照明关闭”信号，如果是“开”信号，就对判断是哪一路“照明打开”的信号，就对应打开此路对应的照明回路，并开启此照明回路的电流监测功能。如是“关”信号就断开对应照明回路，停止电流监测功能。
此模块带7个回路控制功能，每个回路的打开运行时间可以是1-120分钟或不定时常开。主控单元使用内部定时器功能来进行定时控制，目的就是为了怕工作人员离开时，忘记关闭照明电源开关，而使照明一直开的，浪费电力资源。但有些特殊检修状态时，工作比较长，可能是24小时一直照明处于打开，此时就不需要定时功能。
多个回路同时打开时，模块会自带顺序延时启动功能，主要防止多个照明回路同时打开的瞬间电流过大，而造成控制总开关接受不了而损害。
主控单元内部自带EEPROM存储功能，可以长久保持配置的数据，和每个回路的开关次数。
电流监测是通过电流互感器接入的，监测照明回路电流的目的是通过电流来反映照明灯具的工作状态好坏。照明回路中的灯具数量N固定，灯的额定功率P固定，所述主控单元5判断回路的实际功率是额定功率70％以下，进行灯具故障报警；所述主控单元5判断回路的实际功率是额定功率120％以上，进行灯具短路故障报警并断开此照明回路。
远程控制功能：可以通过RS485通讯接口进行远方控制照明回路，此远方可以是离变电站较远的中心监控站，或者是进大门的地方安装控制箱来进门就可以控制变电站所有的照明。此模块本身带2路RS485通讯接口。控制箱上的状态实时和智能照明模块同步显示。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变电站智能照明控制***，其特征在于，包括第一智能照明控制箱(1)、第二智能照明控制箱(2)、智能照明控制模块(3)、接触器(4)、灯具(5)，所述第一智能照明控制箱(1)安装照明控制按钮，所述第二智能照明控制箱(2)安装触摸屏，所述智能照明控制模块(3)与接触器(4)相连，接触器(4)与灯具(5)相连，所述智能照明控制模块(3)、接触器(4)、灯具(5)组成控制回路(6)，所述控制回路(6)为多个，所述智能照明控制模块(3)有两路RS485通讯口，分别与第一智能照明控制箱(1)、第二智能照明控制箱(2)通信。
2.如权利要求1所述的变电站智能照明控制***，其特征在于，所述智能照明控制模块(3)包括主控单元(5)、工作电源部分(6)、照明开关输入部分(7)、RS485通讯部分(8)、照明回路控制部分(9)、电流监测部分(10)，所述工作电源部分(6)、照明开关输入部分(7)、RS485通讯部分(8)、照明回路控制部分(9)、电流监测部分(10)分别与主控单元(5)相连。
3.如权利要求2所述的变电站智能照明控制***，其特征在于，所述主控单元(5)为STM32F103R8T6。
4.如权利要求2所述的变电站智能照明控制***，其特征在于，所述工作电源部分(6)由电源模块ZY4805UHAD-5W将DC48V转换为DC5V，再由电源芯片AMS1117-3.3将DC5V转换为DC3.3V为主控单元(5)供电。
5.如权利要求2所述的变电站智能照明控制***，其特征在于，所述照明开关输入部分(7)由隔离光电耦合器件采集照明开关信号的状态。
6.如权利要求2所述的变电站智能照明控制***，其特征在于，所述电流监测部分(10)由5A/20mA电流互感器将信号输入主控单元(5)的ADC采集电路。
7.一种如权利要求1所述的变电站智能照明控制***的控制方法，其特征在于，需多个控制回路(6)工作时，各控制回路(6)之间顺序延时启动工作。
8.一种如权利要求2所述的变电站智能照明控制***的控制方法，其特征在于，所述主控单元(5)判断回路的实际功率是额定功率70％以下，进行灯具故障报警；所述主控单元(5)判断回路的实际功率是额定功率120％以上，进行灯具短路故障报警并断开此照明回路。
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