CN111050449B - 一种少维护照明*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种少维护照明***，包括：照明模块、控制器、电子开关、充电检测模块、第一继电器、逆变器和储能电源，电子开关串联在照明模块和供电母线之间，电子开关的控制端与控制器连接，电子开关的控制端经充电检测模块还与储能电源连接，第一继电器串联在电子开关和照明模块之间，储能电源经逆变器与照明模块连接。本发明通过多根白炽灯管，减少了白炽灯维护次数，降低了维修成本；通过分压电阻和滤波电感对电路进行一定的保护，防止电路损坏；通过多电容组合成的储能电源，使白炽灯具有足够的照明电能；通过透明玻璃罩，防止灰尘和飞虫损坏白炽灯管。

Description

一种少维护照明***

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种少维护照明***。

背景技术

近些年来，随着经济的增长，我国城市照明技术与规模得到了快速的发展，照明装置已不再仅仅是简单的照明装置，大部分都附有照明装置控制器，且具有电子开关、感应调光等功能。照明装置控制器得到广泛应用的同时，照明装置控制器故障的监测仍然以照明装置“亮”与“不亮”为判断标准，很难对照明装置的故障进行有效判断，二通过组织专门人员沿线路进行定期人工巡检，人工确定故障点，则会造成工作效率低、维护成本高的情况，且维护人员很难在第一时间发现照明装置控制器故障，即使发现了故障，也不能快速的判定故障的类型（如照明装置故障、照明装置控制器的故障或供电线路故障等），因维护不及时，往往造成部分区域照明的缺失。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种照明器故障监测装置”，其公开号CN103118472B，其公开日2014年10月15日，包括微处理器、通信电路、电源、控制模块和信号采集模块、照明器，其特征在于，所述控制模块由控制电路和与其相连的继电器构成，所述信号采集模块由限流电阻、光电耦合器、二极管、电流互感器构成，电源、控制模块以及信号采集模块分别与微处理器相连，所述光电耦合器包括光敏三极管和发光二极管，所述光电耦合器发光二极管与二极管反向并联，所述二极管与电流互感器并联，所述照明器与穿过电流互感器的供电线路相连，所述限流电阻为上拉电阻的电路形式时，限流电阻一端连接电源，另一端与光电耦合器光敏三极管的集电极、微处理器的监测引脚相连，所述光电耦合器光敏三极管的发射极连接电源地，所述光电耦合器光敏三极管的集电极与微处理器的监测引脚、限流电阻相连；交流电流的流向与光电耦合器中的发光二极管导通方向不一致时，光敏三极管的基极处于截止状态，使得微处理器监测引脚电平再次翻转，周而复始，交流电流会在微处理器监测引脚产生一定频率的脉冲信号，微处理器监测引脚只要在规定时间内监测到有频率信号产生，就说明照明器工作状态正常，反之则说明照明器出现了故障，这时微处理器将故障报警信息通过通信电路发送给监测中心，实现远程报警。通过微处理器检测是否有频率信号来判断照明器是否正常工作，但是依然没有解决照明装置出现故障后，需维修人员进行维修，甚至进行多次维修，造成维修成本高的问题。

发明内容

本发明主要解决现有的技术照明装置出现故障后造成维修成本高的问题；提供一种少维护照明***，在照明装置出现故障后，减少维护次数，降低维修成本。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种少维护照明***，包括照明模块、控制器、电子开关、充电检测模块、第一继电器、逆变器和储能电源，所述电子开关串联在照明模块和供电供电母线之间，所述电子开关的控制端与控制器连接，所述电子开关的控制端经充电检测模块还与储能电源连接，所述第一继电器串联在电子开关和照明模块之间，所述储能电源经逆变器与照明模块连接。当照明模块出现故障时，第一继电器断开，控制器控制电子开关，使电流经控制器流入充电检测模块，经充电检测模块整流后将电能存储在储能电源中，同时，储能电源经逆变器将电流转换成交流电，给照明***供电，使照明***在出现故障后，不用维修就能实现重新照明，供电母线源源不断为储能电源供电，不会出现电能耗尽的情况。

作为优选，所述的照明模块包括若干个灯管，所述灯管包括灯罩、第一旋转机构、第二旋转机构和若干个发光元件，所述第一旋转机构安装在灯罩左端内壁上，所述第二旋转机构安装在灯罩右端内壁上，若干个所述发光元件的一端安装在第一旋转机构上，另一端安装在第二旋转机构上。当其中一个发光元件出现故障后，旋转机构进行旋转，使坏的发光元件脱离接线位置，然后将新的没有损坏的发光元件连接到接线位置中，使新的发光元件继续照明，实现照明模块不用维修继续照明的功能。

作为优选，所述的发光元件两端均设有接线柱头，所述第一旋转机构和第二旋转机构均设有与所述接线柱头对应的接线槽。通过接线头和接线槽实现发光元件和旋转机构的电性连接，同时将具有照明任务的发光元件固定在旋转机构上，防止发光元件掉落到灯罩上。

作为优选，所述的灯管还包括第一接线部位和第二接线部位，所述第一接线部位和第二接线部位均与接线槽连接，所述第一接线部位与第一继电器的第一端连接，所述第一继电器的第二端与电子开关的第一端连接，所述电子开关的第二端与供电母线连接，所述第二接线部位与逆变器的输出端连接，所述逆变器的输入端与储能电源连接。通过第一接线部位使发光元件接收来自供电母线的电流，供发光元件发电照明，通过第二接线部位接收来自储能电源的电流，方便发光元件在出现故障后继续照明。

作为优选，还包括滤波电感、分压电阻和第二继电器，所述滤波电感的第一端与供电母线连接，所述滤波电感的第二端与电子开关的第二端连接，所述分压电阻的一端与电子开关的控制端连接，所述分压电阻的另一端与控制器连接，所述第二继电器的一端与第二接线部位连接，所述第二继电器的另一端与逆变器的输出端连接。每次照明时，只使用一根发光元件，当正在使用的发光元件出现故障时，防止因短路出现的故障造成电路电流过大损坏电路，利用滤波电感和分压电阻对电路进行保护，同时，第一继电器断开，控制器控制电子开关，使电流流向储能电源，旋转机构进行旋转，将损坏的发光元件进行更换，换上新的发光元件后由储能电源供电，当新的发光元件又出现故障后，第二继电器断开，此时，第一继电器已经在控制器的控制下进行复位，旋转机构进行旋转，继续更换发光元件，换上的新的发光元件由供电母线直接供电，当换上的发光元件也是损坏的时候，第一继电器和第二继电器相继断开，则需将整个灯管进行更换，此时才对灯管进行维修。

作为优选，所述的储能电源包括若干个并联的电容组，所述电容组包括若干个串联的电容。利用并联的电容组存储电能，将多个电容串联成电容组后在并联，时储能电源能存储更多的电能。

作为优选，还包括驱动电机和传动杆，所述驱动电机安装在灯罩上端内壁上，所述驱动电机的输出端与第一旋转机构连接，所述第一旋转机构经传动杆与第二旋转机构连接，所述驱动电机的控制端与控制器连接。驱动电机驱动第一旋转机构旋转的时候，利用传动杆带动第二旋转机构一起旋转，同时实现发光元件的更换。

作为优选，还包括接线触点，若干个所述发光元件沿第一旋转机构和第二旋转机构边缘分布，所述接线触点与位于第一旋转机构和第二旋转机构底部的发光元件的接线柱头连接的接线槽连接，所述接线触点与第一接线部位和第二接线部位连接。每个灯管内共有三个发光元件，三个发光元件沿第一旋转机构和第二旋转机构边缘呈正三角形倒立分布，每个发光元件位于正三角形的角顶点，位于倒立顶点的发光元件的接线柱头连接的接线槽连接有接线触点，接线触点与第一接线部位和第二接线部位连接，每次使用时，都是位于倒立顶点的发光元件进行工作照明。

作为优选，所述的灯罩为透明的玻璃罩，所述玻璃罩为圆柱形的玻璃罩。通过透明的玻璃罩，使发光元件工作时，能将亮光传递到灯罩外面，同时防止灰尘和飞虫损坏发光元件。

作为优选，所述的充电检测模块包括AC/DC转换电路和充电电流检测电路，所述AC/DC转换电路包括变压器、桥式整流电路、电阻R1、电容C1和稳压二极管D1，所述充电电流检测电路包括MAX471放大器、电容C2、二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3和第三继电器J1，所述变压器的输入端与电子开关控制端连接，所述变压器的输出端与桥式整流电路连接，所述电阻R1和电容C1并联后与桥式整流电路连接，所述电阻R1和电容C1并联后还与稳压二极管D1的阳极连接，所述稳压二极管D1的阴极分别与电容C2的第一端、二极管D2的阴极、二极管D3的阳极以及MAX471放大器的RS+端连接，所述电容C2的第二端接地，所述二极管D2的阳极分别与二极管D3的阴极、MAX471放大器的RS-端以及电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端接地，所述MAX471放大器的OUT端分别与电阻R3的第一端以及第三继电器J1连接，所述MAX471放大器的SHDN端以及GND端接地。通过MAX471放大器对电流进行检测，防止电流过大损坏储能电源。

本发明的有益效果是：（1）通过多根发光元件，减少了灯管的维护次数，降低了维修成本；（2）通过分压电阻和滤波电感对电路进行一定的保护，防止电路损坏；（3）通过多电容组合成的储能电源，使灯管具有足够的照明电能；（4）通过透明玻璃罩，防止灰尘和飞虫损坏发光元件。

附图说明

图1是实施例一的灯管结构示意图。

图2是实施例一的照明***结构示意图。

图中1.灯罩，2.传动杆，3.空腔，4.发光元件，55.第一旋转机构，5.第二旋转机构，6.第一接线部位，7.第二接线部位，8.滤波电感，9.电子开关，10.供电母线，11.第一继电器，12.灯管，13.分压电阻，14.控制器，15.充电检测模块，16.储能电源，17.逆变器，18.第二继电器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种少维护照明***，如图2所示，包括照明模块、控制器14、电子开关9、充电检测模块15、第一继电器11、滤波电感8、分压电阻13、第二继电器18、逆变器17和储能电源16，照明模块与供电母线10连接，电子开关9串联在照明模块和供电母线10之间，第一继电器11串联在电子开关9和照明模块之间，电子开关9的控制端与控制器14连接，电子开关9的控制端经充电检测模块15与储能电源16连接，储能电源16经逆变器17与照明模块连接，滤波电感8的第一端与供电母线10连接，滤波电感8的第二端与电子开关9的第二端连接，分压电阻13的一端与电子开关9的控制端连接，分压电阻13的另一端与控制器14连接，第二继电器18的一端与第二接线部位7连接，第二继电器18的另一端与逆变器17的输出端连接。

如图1所示，照明模块包括若干个灯管12，若干个灯管12分别并联在供电母线10上，灯管12包括灯罩1、第一旋转机构55、传动杆2、驱动电机、接线触点、第二旋转机构5、若干个发光元件4、第一接线部位6和第二接线部位7，灯罩1设有空腔3，第一旋转机构55安装在灯罩1空腔3左端内壁上，第二旋转机构5安装在灯罩1空腔3右端内壁上，发光元件4的一端安装在第一旋转机构55上，另一端安装在第二旋转机构5上，发光元件4两端均设有接线柱头，第一旋转机构55和第二旋转机构5均设有与接线柱头对应的接线槽，第一接线部位6和第二接线部位7均与接线槽连接，第一接线部位6与第一继电器11的第一端连接，第一继电器11的第二端与电子开关9的第一端连接，电子开关9的第二端与供电母线10连接，第二接线部位7与逆变器17的输出端连接，逆变器17的输入端与储能电源16连接，驱动电机安装在灯罩1上端内壁上，驱动电机的输出端与第一旋转机构55连接，第一旋转机构55经传动杆2与第二旋转机构5连接，驱动电机的控制端与控制器14连接，若干个发光元件4呈正三角形倒立分布，接线触点与正三角形倒立顶点的发光元件4的接线柱头连接的接线槽连接，接线触点与第一接线部位6和第二接线部位7连接，灯罩1为透明的玻璃罩，玻璃罩为圆柱形的玻璃罩。

储能电源16包括若干个并联的电容组，电容组包括若干个串联的电容，充电检测模块包括AC/DC转换电路和充电电流检测电路，AC/DC转换电路包括变压器、桥式整流电路、电阻R1、电容C1和稳压二极管D1，充电电流检测电路包括MAX471放大器、电容C2、二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3和第三继电器J1，变压器的输入端与电子开关控制端连接，变压器的输出端与桥式整流电路连接，电阻R1和电容C1并联后与桥式整流电路连接，电阻R1和电容C1并联后还与稳压二极管D1的阳极连接，稳压二极管D1的阴极分别与电容C2的第一端、二极管D2的阴极、二极管D3的阳极以及MAX471放大器的RS+端连接，电容C2的第二端接地，二极管D2的阳极分别与二极管D3的阴极、MAX471放大器的RS-端以及电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端接地，MAX471放大器的OUT端分别与电阻R3的第一端以及第三继电器J1连接，MAX471放大器的SHDN端以及GND端接地。

在具体应用中，灯管12通过供电母线10供电进行照明，通过透明的玻璃灯罩1，使发光元件4能进行有效照明，当灯管12内的发光元件4出现故障时，第一继电器11断开，滤波电感8保护电路，供电母线10不在为灯管12提供电流，控制器14控制电子开关9，使电流流向控制器14方向，使电流经分压电阻13流向控制器14，分压电阻13起到保护作用，电流经控制器14流向充电检测模块15，被充电检测模块15进行整流后存储在储能电源16中，同时，控制器14控制驱动电机启动，驱动电机控制第一旋转机构55进行旋转，第一旋转机构55旋转时带动传动杆2运动，传动杆2带动第二旋转机构5进行旋转，通过接线头和接线槽与旋转机构连接的发光元件4被带动进行旋转，旋转后，新的接线槽与接线触点连接，与该接线槽对应的新的发光元件4接入电路，与接线触点连接的第一接线部位6不在传递电流，储能电源16开始供电后，经逆变器17将电流传递到第二接线部位7，经第二接线部位7传递到接线触点，重新给新的发光元件4进行供电，灯管12重新亮起，起到照明作用，每个灯管12内包含有三根发光元件4，三根发光元件4呈正三角形分布，每次工作时，朝向地面的发光元件4进行工作，防止其他灯管挡住发光源，使光照产生阴影。当下次再次产生故障时，第二继电器18断开，第一继电器11重新复位，控制器14控制电子开关9，使电流从供电母线10直接流向灯管12，旋转机构进行旋转后，换上第三个完好的发光元件4，第三个发光元件4继续工作，完成照明任务。当某个灯管12连续损坏了三次后，旋转机构进行旋转后依然换上的是坏的发光元件4，此时换上的发光元件4都是坏的，换上后，第一继电器11和第二继电器18相继断开，被控制器14捕捉后，提示维修人员将整个灯管12进行更换。在灯管12损坏了三次后，才进行一次维修，大大减少了灯管12的维修成本，降低了维护照明***所需的时间，提高了照明***的使用寿命。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种少维护照明***，包括供电母线，其特征是，还包括：

照明模块、控制器、电子开关、充电检测模块、第一继电器、逆变器和储能电源，所述电子开关串联在照明模块和供电母线之间，所述电子开关的控制端与控制器连接，所述电子开关的控制端经充电检测模块还与储能电源连接，所述第一继电器串联在电子开关和照明模块之间，所述储能电源经逆变器与照明模块连接；

所述照明模块包括若干个灯管，所述灯管包括灯罩、第一旋转机构、第二旋转机构和若干个发光元件，所述第一旋转机构安装在灯罩左端内壁上，所述第二旋转机构安装在灯罩右端内壁上，若干个所述发光元件的一端安装在第一旋转机构上，另一端安装在第二旋转机构上；

还包括驱动电机和传动杆，所述驱动电机安装在灯罩上端内壁上，所述驱动电机的输出端与第一旋转机构连接，所述第一旋转机构经传动杆与第二旋转机构连接，所述驱动电机的控制端与控制器连接；

所述发光元件两端均设有接线柱头，所述第一旋转机构和第二旋转机构均设有与所述接线柱头对应的接线槽；

所述灯管还包括第一接线部位和第二接线部位，所述第一接线部位和第二接线部位均与接线槽连接，所述第一接线部位与第一继电器的第一端连接，所述第一继电器的第二端与电子开关的第一端连接，所述电子开关的第二端与供电母线连接；

还包括滤波电感、分压电阻和第二继电器，所述滤波电感的第一端与供电母线连接，所述滤波电感的第二端与电子开关的第二端连接，所述分压电阻的一端与电子开关的控制端连接，所述分压电阻的另一端与控制器连接，所述第二继电器的一端与第二接线部位连接，所述第二继电器的另一端与逆变器的输出端连接，所述逆变器的输入端与储能电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种少维护照明***，其特征在于，所述储能电源包括若干个并联的电容组，所述电容组包括若干个串联的电容。

3.根据权利要求1所述的一种少维护照明***，其特征在于，还包括接线触点，若干个所述发光元件沿第一旋转机构和第二旋转机构边缘分布，所述接线触点与位于第一旋转机构和第二旋转机构底部的发光元件的接线柱头连接的接线槽连接，所述接线触点与第一接线部位和第二接线部位连接。

4.根据权利要求1所述的一种少维护照明***，其特征在于，所述灯罩为透明的玻璃罩，所述玻璃罩为圆柱形的玻璃罩。

5.根据权利要求1所述的一种少维护照明***，其特征在于，所述充电检测模块包括AC/DC转换电路和充电电流检测电路，所述AC/DC转换电路包括变压器、桥式整流电路、电阻R1、电容C1和稳压二极管D1，所述充电电流检测电路包括MAX471放大器、电容C2、二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3和第三继电器J1，所述变压器的输入端与电子开关控制端连接，所述变压器的输出端与桥式整流电路连接，所述电阻R1和电容C1并联后与桥式整流电路连接，所述电阻R1和电容C1并联后还与稳压二极管D1的阳极连接，所述稳压二极管D1的阴极分别与电容C2的第一端、二极管D2的阴极、二极管D3的阳极以及MAX471放大器的RS+端连接，所述电容C2的第二端接地，所述二极管D2的阳极分别与二极管D3的阴极、MAX471放大器的RS-端以及电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端接地，所述MAX471放大器的OUT端分别与电阻R3的第一端以及第三继电器J1连接，所述MAX471放大器的SHDN端以及GND端接地。

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