CN113891527A - 消防救生照明线 - Google Patents

Abstract

一种消防救生照明线，包括电源控制部分和照明线体部分，电源控制部分包括主控处理器、控制按钮，并接受外部电源，根据控制按钮的操作，由主控处理器对照明线体部分的照明进行控制；照明线体部分包括电线以及照明单元，照明单元中外部电源转换电路和内部电源通过光源电源切换电路与光源相连，单控处理器还与外部电源转换电路相连，检测外部电源有无，进而控制单控处理器电源切换电路和/或光源电源切换电路进行切换。照明单元设置有单控处理器并配备有可独立提供电能的内部电源，单控处理器可以根据电源控制部分是否提供电能来实现供电切换，这样即使在失去了电源控制部分的电能供应，断开的电线部分也能够自动点亮，为了消防员提供照明指引。

Description

消防救生照明线

技术领域

本发明涉及消防救灾相关设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种消防救生照明线。

背景技术

消防救生照明线(Fire rescue lighting line)主要应用于地铁、隧道、矿山、人防工程、大型客轮、货轮、核电站、高层建筑、大型仓库、地下商场、山洞、隧道等方面的抢险、救生、逃生，探察灾情、照明等指向和应急照明。比如，当发生火灾时，明火扑灭之后，消防员需要进入火场进行搜救，消防员可以将消防救生照明线的供电部分放在入口处，插上电将消防救生照明线点亮，然后消防员拉着消防救生照明线向前行走，在向前行走的同时沿途放置消防救生照明线，在完成搜救后可以沿着消防救生照明线返回，有消防救生照明线的指引就可以顺利回到入口，即可防止消防员走失，又能够保证消防员的安全。

消防救生照明线的应用场景复杂多变，且多数为高温环境，而现有的消防救生照明线的耐高温性能不佳，按照国家标准GB 26783-2011的要求也只能达到60℃的耐高温要求，因此，如果出现突发状况，例如火场死灰复燃，就会将消防救生照明线烧断，一旦消防救生照明线被烧断，消防救生照明线就会断电熄灭无法为消防员作出指引，如此则会将消防员处于危险的境地，消防员难以找到返回路线，严重影响了消防员的生命安全。

发明内容

(一)技术问题

综上所述，如何提供一种耐高温且在烧断的情形下还能够点亮的消防救生照明线，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种消防救生照明线，包括电源控制部分和照明线体部分，所述电源控制部分包括主控处理器、控制按钮，并接受外部电源，根据控制按钮的操作，由主控处理器对照明线体部分的照明进行控制；所述照明线体部分至少包括两条纵长的电线以及设置在电线上的多组照明单元，所述各照明单元包括外部电源转换电路、内部电源、单控处理器、光源以及单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路，所述外部电源转换电路和内部电源通过所述单控处理器电源切换电路与所述单控处理器相连，所述外部电源转换电路和内部电源通过所述光源电源切换电路与所述光源相连，所述单控处理器还与所述外部电源转换电路相连，检测外部电源有无，进而控制所述单控处理器电源切换电路和/或光源电源切换电路进行切换。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述控制按钮接受第一操作，所述主控处理器发出第一信号，所述单控处理器根据所述第一信号，控制所述光源电源切换电路通过外部电源给光源供电，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述光源电源切换电路切换通过内部电源给光源供电；所述控制按钮接受第二操作，所述主控处理器发出第二信号，所述单控处理器根据所述第二信号，控制所述光源电源切换电路停止通过外部电源和内部电源给光源供电。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述单控处理器电源切换电路包括第一二极管和第二二极管，所述外部电源转换电路与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连，所述内部电源与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述单控处理器电源切换电路包括双联继电器，所述外部电源转换电路和所述内部电源同时通过所述双联继电器与所述单控处理器的电源端相连。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述单控处理器电源切换电路包括第一二极管和第一电容，所述外部电源转换电路与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连，所述第一电容的一端与所述单控处理器的电源端相连，另一端与地相连。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述单控处理器电源切换电路还包括第零MOS管，所述第零MOS管的源端与所述内部电源相连，所述第零MOS管的漏端与所述单控处理器的电源端相连，所述第零MOS管的栅端与所述单控处理器的第零控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第零MOS管关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第零MOS管导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第零MOS管关断。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述光源电源切换电路包括第一MOS管、第二MOS管，所述第一MOS管的源端与所述外部电源转换电路相连，所述第一MOS管的漏端与所述光源相连，所述第一MOS管的栅端与所述单控处理器的第一控制端相连，所述第二MOS管的源端与所述内部电源相连，所述第二MOS管的漏端与所述光源相连，所述第二MOS管的栅端与所述单控处理器的第二控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第一MOS管导通，所述第二MOS管关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第二MOS管导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第一MOS管关断，所述第二MOS管关断。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述光源电源切换电路包括第一继电器、第二继电器，所述第一继电器的输出端同时与所述外部电源转换电路和所述光源相连，所述第一继电器的输入端与所述单控处理器的第一控制端相连，所述第二继电器的输出端同时与所述内部电源和所述光源相连，所述第二继电器的输入端与所述单控处理器的第二控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第一继电器导通，所述第二继电器关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第二继电器导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第一继电器关断，所述第二继电器关断。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述光源电源切换电路包括第三二极管、第四二极管以及光源驱动电路，所述外部电源转换电路与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极通过所述光源驱动电路与所述光源相连，所述内部电源与所述第四二极管的正极相连，所述第四二极管的负极通过所述光源驱动电路与所述光源相连，所述光源驱动电路还与所述单控处理器的第三控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述光源驱动电路导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制光源驱动电路关断。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述光源电源切换电路还包括光源驱动电路，所述光源驱动电路的输入端与所述第三二极管的负极、所述第四二极管的负极相连，所述光源驱动电路的输出端与所述光源相连，或者，所述光源驱动电路的输入端与所述第一继电器的输出端、所述第二继电器的输出端相连，所述光源驱动电路的输出端与所述光源相连；所述光源驱动电路还与所述单控处理器的第三控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述光源驱动电路导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制光源驱动电路关断。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述控制按钮接受第三操作，所述主控处理器发出第三信号，所述单控处理器根据所述第三信号，对各照明单元的内部电源进行检测，对于检测结果正常的内部电源，通过所述单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源正常点亮，对于检测结果异常的内部电源，通过所述单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源不点亮或闪烁发光。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述电线仅包括两根电线，所述第一信号、第二信号、第三信号为电源信号，具有不同的频率，所述单控处理器根据频率识别所述第一信号、第二信号、第三信号。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述电线包括两根电线和信号线，所述电线将所述外部电源传送给各所述照明单元，所述第一信号、第二信号、第三信号为通讯信号，通过所述信号线传送；所述单控处理器在完成对所述内部电源的检测后，还将检测结果通过所述信号线向所述主控处理器传送反馈信号。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，还包括有用于与所述电线连接的电线连接插头，所述电线连接插头与所述主控处理器之间为三pin脚连接，其中两个pin脚用于传输电能，第三个pin脚用于对所述电线连接插头与所述电线之间的连接状态进行检测。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述电源控制部分还包括有用于获取电能的电源插头，与所述电源插头连接有电源适配器，与所述电源适配器连接有充电单元，与所述充电单元连接有可充电式的备用电源，所述备用电源通过低压差线性稳压器与所述主控处理器连接。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，所述照明单元设置于所述电线上并与所述电线构成可发光电线，于所述可发光电线的外侧包裹有透明的线材壳体。

优选地，在本发明所提供的消防救生照明线中，于所述线材壳体内设置了强度加强线，所述强度加强线为金属丝。

(三)有益效果

由上述结构设计可知，本发明提供了一种消防救生照明线，包括电源控制部分和照明线体部分，其中，电源控制部分包括主控处理器、控制按钮，并接受外部电源，根据控制按钮的操作，由主控处理器对照明线体部分的照明进行控制；照明线体部分至少包括两条纵长的电线以及设置在电线上的多组照明单元，各照明单元包括外部电源转换电路、内部电源、单控处理器、光源以及单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路，外部电源转换电路和内部电源通过单控处理器电源切换电路与单控处理器相连，外部电源转换电路和内部电源通过光源电源切换电路与光源相连，单控处理器还与外部电源转换电路相连，检测外部电源有无，进而控制单控处理器电源切换电路和/或光源电源切换电路进行切换。

通过上述结构设计，本发明在电线上设置了多组照明单元，每一组照明单元都独立设置有单控处理器并配备有可独立提供电能的内部电源，单控处理器可以根据电源控制部分是否提供电能来实现供电切换，这样即使在失去了电源控制部分的电能供应(例如电线被切断等情况)，断开的电线部分也能够自动点亮，为了消防员提供照明指引。

附图说明

图1为本发明实施例中消防救生照明线的电路示意简图。

在图1中，部件名称与附图编号的对应关系为：

主控处理器1、控制按钮2、电线3、单控处理器4、光源5、

内部电源6、第一二极管7、第二二极管8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1，图1为本发明实施例中消防救生照明线的电路示意简图。

本发明提供了一种消防救生照明线，能够在消防救灾中采用灯光照明形式提供线路指引。

在本发明中，该消防救生照明线包括有两部分，分别是：电源控制部分以及照明线体部分。

电源控制部分包括主控处理器1以及控制按钮2，控制按钮2是设置在电源控制部分上的控制指令输入装置，操作人员可以通过控制按钮2人为控制照明线的工作方式(主要是照明线体部分的工作模式)。电源控制部分设置有供电组件，供电组件又包括有电源插头，这样由插头连接市电电源插口，或者由电源插头与大容量的移动电源连接，就可以通过电源插头接受外部电源(可以是市电，也可以是移动电源)。本发明可以根据控制按钮2的操作(由人来控制)，由主控处理器1对照明线体部分的照明进行控制。

照明线体部分至少包括两条纵长的电线3以及设置在电线3(两条电线3上都设置了)上的多组照明单元。每一个照明单元的结构都相同，并且，每一个照明单元都能够独立工作。具体地，照明单元包括外部电源转换电路、内部电源6、单控处理器4、光源5以及单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路，外部电源转换电路和内部电源6通过单控处理器电源切换电路与单控处理器4相连，外部电源转换电路和内部电源6通过光源电源切换电路与光源5相连，单控处理器4还与外部电源转换电路相连，单控处理器4检测外部电源有无，进而控制单控处理器电源切换电路和/或光源电源切换电路进行切换。

在本发明中，电源控制部分包括有供电组件(本发明中用于获取电能的装置)以及主控处理器1，供电组件既可以与市电电源连接获取电能，又可以通过设置大容量的可充电电池以满足供电组件与市电电源脱离后可持续供电的工作要求。供电组件与市电电源连接，可根据各组件的用电需求按需供电(主要是改变电压来满足不同组件的用电电压要求)。

具体地，供电组件设置有电线驱动器，与电线驱动器连接有电源接口，电线驱动器相当于一个电源开关，可根据控制指令实现通电与断电。主控处理器1是本发明中电源控制部分的控制核心，主控处理器1可以根据控制下发控制指令来改变电源控制部分的运行。主控处理器1优选为一个大型的MCU装置，主控处理器1与电线驱动器控制连接、用于向电线驱动器发出控制指令。进一步地，本发明还设置有多个控制按钮2，管理人员可以通过出发不同的控制按钮2向主控处理器1发出控制信号，例如开启、关闭、检测等。供电组件具体包括有电源适配器，由电源适配器改变电压，同时电源适配器还具有稳压稳流的功能。供电组件还包括有大容量的可充电式的备用电源，备用电源通过充电单元与电源适配器连接，这样可以实现备用电源的在线充电。备用电源可以通过低压差线性稳压器与主控处理器1连接。

照明线体部分包括有两条电线3，两条电线3与电源接口连接并与电源控制部分形成电源回路。

照明单元是设置在电线3上的发光结构，为了能够实现照明单元在脱离电源控制部分的状态下仍能够发光，本发明对照明单元作出了如下结构设计：照明单元包括有与电线3电气连接(具体是有线连接，既通过电线3进行连接)的电压转换模块(用于实现二次变压)、具有独立供电功能的内部电源6(用于在与电源控制部分脱离后的供电)、单控处理器4(实现照明单元的独立控制)、LED灯(用于照明)以及用于驱动LED灯点亮的LED驱动模块。电压转换模块以及内部电源6采用并联方式与单控处理器4连接，这样由供电组件以及内部电源6可以分别单独地先单控处理器4提供电能。电压转换模块以及内部电源6通过双联可控电路通断控制组件与LED驱动模块连接，上述的双联可控电路通断控制组件并非一个独立的功能模块，而是根据电路布图设计选用不同的电器元件所构成的电器元件组件或者电路。单控处理器4与双联可控电路通断控制组件以及LED驱动模块连接控制连接。

具体地，照明单元设置有多个并布设于电源回路上，从而实现整条电线3的可发光。

本发明具有多种不同的工作模式，工作模式之间的切换既可以是通过控制按钮2实现的，也可以是通过主控处理器1以及单控处理器4之间的协作实现自动切换的。

本发明在电源控制部分设置了控制按钮2，由操作人员按动控制按钮2发出指令，控制按钮2接受第一操作(某一种按动方式所触发的控制指令，或者是某一个特定按钮发出的特定控制指令)，主控处理器1发出第一信号，第一信号由单控处理器4接收，单控处理器4根据第一信号，控制光源电源切换电路通过外部电源给光源5供电，此后若外部电源突然消失，单控处理器4控制光源电源切换电路切换通过内部电源6给光源5供电。控制按钮2接受第二操作(又一种按动方式所触发的控制指令，或者是另一个特定按钮发出的特定控制指令)，主控处理器1发出第二信号，单控处理器4根据第二信号，控制光源电源切换电路停止通过外部电源和内部电源6给光源5供电。

需要说明的是，本发明中设置的控制按钮2可以是一个按钮，也可以是多个按钮，当仅设置一个按钮时，通过对按钮的按动方式发出不同的控制指令，当有多个按钮时，则每一个按钮对应于一个特定的控制指令。

本发明具有多种工作模式，每一种工作模式的切换方式各不相同，由于工作模式切换方式的不同，因此，电路布图也有所差异。

由上述可知，照明单元包括单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路，这两条切换电路都能够实现光源5电源的切换。

在本发明的一个具体实施方式中(第一个实施例)，照明单元中设置有单控处理器电源切换电路，单控处理器电源切换电路包括第一二极管7和第二二极管8，外部电源转换电路与第一二极管7的正极相连，第一二极管7的负极与单控处理器4的电源端相连，内部电源6与第二二极管8的正极相连，第二二极管8的负极与单控处理器4的电源端相连。在本结构设计中，本发明是通过改变两个二极管管端电压实现电路切换的。

在本发明的另一个具体实施方式中(第二个实施例)，单控处理器电源切换电路包括双联继电器，外部电源转换电路和内部电源6同时通过双联继电器与单控处理器4的电源端相连。本实施中是通过双联继电器，由单控处理器4自行判断进行电路切换的。

在本发明的又一个具体实施方式中(第三个实施例)，单控处理器电源切换电路包括第一二极管7和第一电容，外部电源转换电路与第一二极管7的正极相连，第一二极管7的负极与单控处理器4的电源端相连，第一电容的一端与单控处理器4的电源端相连，另一端与地相连。

此外，在本发明的第四个具体实施方式中(第四个实施例)，单控处理器电源切换电路还包括第零MOS管，第零MOS管的源端与内部电源6相连，第零MOS管的漏端与单控处理器4的电源端相连，第零MOS管的栅端与单控处理器4的第零控制端相连，单控处理器4收到第一信号时，控制第零MOS管关断，此后若外部电源突然消失，单控处理器4控制第零MOS管导通，单控处理器4收到第二信号时，控制第零MOS管关断。

上述本发明共提供了四种针对单控处理器电源切换电路实现电路切换的实施方式。以下，本发明将列举多个针对光源电源切换电路进行改进的实施方式。

具体地(第一个实施例)，光源电源切换电路包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的源端与外部电源转换电路相连，第一MOS管的漏端与光源5相连，第一MOS管的栅端与单控处理器4的第一控制端相连，第二MOS管的源端与内部电源6相连，第二MOS管的漏端与光源5相连，第二MOS管的栅端与单控处理器4的第二控制端相连，单控处理器4收到第一信号时，控制第一MOS管导通，第二MOS管关断，此后若外部电源突然消失，单控处理器4控制第二MOS管导通，单控处理器4收到第二信号时，控制第一MOS管关断，第二MOS管关断。

具体地(第二个实施例)，光源电源切换电路包括第一继电器和第二继电器，第一继电器的输出端同时与外部电源转换电路和光源5相连，第一继电器的输入端与单控处理器4的第一控制端相连，第二继电器的输出端同时与内部电源6和光源5相连，第二继电器的输入端与单控处理器4的第二控制端相连，单控处理器4收到第一信号时，控制第一继电器导通，第二继电器关断，此后若外部电源突然消失，单控处理器4控制第二继电器导通，单控处理器4收到第二信号时，控制第一继电器关断，第二继电器关断。

具体地(第三个实施例)，光源电源切换电路包括第三二极管、第四二极管以及光源5驱动电路，外部电源转换电路与第三二极管的正极相连，第三二极管的负极通过光源5驱动电路与光源5相连，内部电源6与第四二极管的正极相连，第四二极管的负极通过光源5驱动电路与光源5相连，光源5驱动电路还与单控处理器4的第三控制端相连，单控处理器4收到第一信号时，控制光源5驱动电路导通，单控处理器4收到第二信号时，控制光源5驱动电路关断。

具体地(第四个实施例)，光源电源切换电路还包括光源5驱动电路，光源5驱动电路的输入端与第三二极管的负极、第四二极管的负极相连，光源5驱动电路的输出端与光源5相连，或者，光源5驱动电路的输入端与第一继电器的输出端、第二继电器的输出端相连，光源5驱动电路的输出端与光源5相连；光源5驱动电路还与单控处理器4的第三控制端相连，单控处理器4收到第一信号时，控制光源5驱动电路导通，单控处理器4收到第二信号时，控制光源5驱动电路关断。

同样地，本发明提供了四种针对光源电源切换电路实现电路切换的实施方式。

此外，本发明还可以在电源控制部分实现对照明单元的控制，例如：控制按钮2接受第三操作，主控处理器1发出第三信号，单控处理器4根据第三信号，对各照明单元的内部电源6进行检测，对于检测结果正常的内部电源6，通过单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源5正常点亮，对于检测结果异常的内部电源6，通过单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源5不点亮或闪烁发光。

在上述结构设计中，本发明是通过单控处理器4根据电源控制部分(供电组件)是否供电来实现供电组件与电池组件之间供电模式切换的。本实施例则与上述切换方式不同，本发明还提供了一条与电线3并行设置的信号线，信号线与主控处理器1以及各个单控处理器4连接，主控处理器1通过信号线可向各个单控处理器4发出控制信号，这样可以由主控处理器1向单控处理器4直接发出控制信号，之后再由单控处理器4在本地(照明单元中)进行供电模式的切换。

具体地，本发明还包括有用于与电线3连接的电线连接插头，电线连接插头与主控处理器1之间为三pin脚连接(即三个针脚或者插脚结构)，其中两个pin脚用于传输电能，第三个pin脚用于对电线连接插头与电线之间的连接状态进行检测。

供电组件还包括有电源插头，与电源插头连接有电源适配器，与电源适配器连接有充电单元，与充电单元连接有可充电式的备用电源，备用电源通过低压差线性稳压器与主控处理器1连接。

在本发明中，照明单元设置于电线3上并与电线3构成可发光电线3，于可发光电线3的外侧包裹有透明的线材壳体，线材壳体应当满足两个条件，第一是必须是透明材料，或者是具有一定颜色但是可透光的材料，第二就是具有一定的强度以及耐高温性。

具体地，在使用过程中，电线3会先由消防员采用拖曳方式拉着进入救援场地，如果电线3铺设长度较长，那么电线3受到的拖曳作用力(拉力)就会比较大，为了避免电线3被拉断，优选地，于线材壳体内设置了强度加强线，强度加强线为金属丝，通过设置强度加强线，能够提高电线3的强度以承受较大的拖曳作用力。

通过上述结构设计，本发明在电线3上设置了多组照明单元，每一组照明单元都独立设置有单控处理器4并配备有可独立提供电能的内部电源6，单控处理器4可以根据电源控制部分是否提供电能来实现供电切换，这样即使在失去了电源控制部分的电能供应(例如电线3被切断等情况)，断开的电线3部分也能够自动点亮，为了消防员提供照明指引。

本发明提供的消防救生照明线，包括电源控制部分和照明线体部分，照明线体部分通过电线连接插头以及电线与电源控制部分相连。照明线体部分主要包括两根纵长的电线3，电线3上设置有多组照明单元，各照明单元均包括一个小型的MCU(单控处理器4)、电池、LED、电压转换、LED驱动。

在照明单元中，电池可以是一次性电池，比如钮扣电池，也可以是充电电池，LED可是一个灯珠，也可以是多个灯珠，整个电线3和所有的照明单元一起在***包裹有透明材料，透明材料具有相应的强度和韧性，能够支持普通成年人在一般使用情形下的拉拽，如果电线3较细，也可另外增加铁丝或其他金属线以增加强度，所有元件均采用耐高温元件，以满足耐高温要求。

电源控制部分包括一个大型的MCU(主控处理器1)、电源适配器、电线3驱动模块、LDO(低压差线性稳压器，low dropout regulator)、开关等，当插上外部电源(比如墙壁电源)，外部电源经电源适配器再经LDO向主控处理器1(大型的MCU)供电，当按下开关，主控处理器1收到开关信号发出第一电源控制信号控制电线3驱动模块发出第一电源信号，小型的MCU(单控处理器4)收到第一电源信号，开始工作，使用第一电源信号给LED供电，电池不供电，上述的供电模式为一般使用模式。在一般使用模式下，如果单控处理器4突然接收不到第一电源信号，比如烧断的情况下，单控处理器4则切换到使用电池给LED供电的模式。当再按下开关，主控处理器1收到开关信号发出的第二电源控制信号并控制电线3驱动模块发出第二电源信号，单控处理器4接受到第二电源信号，切断第一电源信号不再给LED供电，此时电池也不供电，即关闭LED进入关闭模式。

在关闭模式下，单控处理器4持续检测是否收到第一电源信号、第二电源信号以及是否没有电源信号。当然，在关闭模式下，即使不插接外部电源，电池也不给LED供电。

为实现关闭模式下外部电源和电池均不供电，使用模式下优先用外部电源供电突然断电时则切换电池给LED供电，本发明主要有两个关键点，一是切换电源给单控处理器4供电，另外一个就是切换电源给LED供电。

具体实现方式有如下多种：

一，第一电源信号和第二电源信号均输入给电压转换模块，电池直接并且仅分别通过一个二极管与单控处理器4的电源输入端相连，当有外部电源时，经过电压转换模块转换的外部电源的电压大于电池电压，由外部电源给单控处理器4供电。当没有外部电源时，电压转换模块的输出电压(电压为零)小于电池电压，此时由电池给单控处理器4供电。

二，为了避免静态功耗(在关闭模式下，在上述的第一模式中，实际上电池一直在给单控处理器4供电)造成能源浪费，本发明基于上述的第一模式，在单控处理器4的电源输入端上设置了一个电容，同时电池与单控处理器4的电源输入端之间改为MOS管连接，并且单控处理器4还能够产生一个控制信号给MOS管。如此，在关闭模式下，电池与单控处理器4之间也处于断开状态，当处于使用模式下外部电源供电时，电容同时储存小量电量，在突然断电时，单控处理器4使用电容的电量工作，输出控制信号给MOS管使MOS管导通，此时电池给单控处理器4供电，进而控制电池给LED供电。在正常关闭时，单控处理器4根据第二电源信号输出控制信号让MOS管断开，如此电池与单控处理器4之间处于断开状态，进入关闭模式。

需要补充说明的是，在使用模式下，如果外部电源突然断电，则MOS管导通，电池给单控处理器4供电；而此后，如果外部电源突然又来电(比如前述断电是日常训练过程中以拔电来进行模拟测试突然断电，然后又再插上电源)，此时因为电池与单控处理器4之间已是连通状态，外部电源此时也接入单控处理器4，会同时形成给电池充电的姿势。如果电池为普通非充电电池，这种给电池充电的工作模式对于普通非充电电池来说是危险的，因此，单控处理器4在接受到外部电源时，就必须要输出控制信号让MOS管断开，以保证安全。

上述的第一模式以及第二模式均为切换电源给单控处理器4供电，接下来第三、四、五模式则属于是切换电源给LED供电。

首先采用MOS管的方案，与上述的第二模式结构相似(第二模式中所描述的MOS管相似)，在外部电源(电压转换模块)与LED驱动之间，设置一MOS管，在电池与LED驱动之间，也设置一MOS管。在关闭时(此时是外部电源在供电)，单控处理器4输出控制信号，让两个MOS管都断开，进入关闭模式。在使用时，单控处理器4接受到第一电源信号，输出控制信号让外部电源与LED驱动之间的MOS管导通，外部电源给LED供电，如此如果突然断电，单控处理器4检测到外部电源消失，则输出控制信号让电池与LED驱动之间的MOS管导通，电池给LED供电。在上述的第三模式中，单控处理器4在接受到第一电源信号开始工作之后，即持续对外部电源进行检测(比如通过电压检测方式)，在检测到外部电源消失时，立即进行上述操作，当然同时也要切换电源给单控处理器4供电(方案如上述一二)。

在上述的第三模式中，MOS管可直接用继电器替换。

在上述的第三模式中，MOS管也可用二极管替换。此时原理与方案一相似。需要注意的是，此时不需要单控处理器4输出控制信号，依据外部电源和电池的电压差别，即已形成电源对LED的切换。而模式三和四则需要单控处理器4输出控制信号，才能够形成电源对LED的切换。在第五模式中，LED灯的亮灭与否，还同时依赖LED驱动，在需要让LED点亮时，比如接受到第一电源信号，单控处理器4同时输出一控制信号让LED驱动导通，于是同时配合前述电源的切换，让LED点亮。

六，LED驱动是配合第三、四、五模式对电源的切换，进而对LED点亮。因此，在第六模式中，LED驱动是一个相对复杂的控制方案。在第六模式中，至少包含一个开关电路，受单控处理器4的控制，在需要关闭时关闭，在需要导通时导通。另外，还可能包含稳流电路等(因为LED是属于电流驱动元件，所以一般需要设置稳流电路)。需要说明的是：第六模式中，LED驱动也可以进行简化，比如设置一个限流电阻，只基于前面模式中的电源切换方式，也可以将LED灯点亮，只是此时LED灯的点亮运行不太稳定。当然，此时第五模式则不再适用，因为如同方案一，电源的切换是基于两者电压的差别直接切换，所以在没有外部电源的时候，电池则一直在供电，给LED灯供电，LED灯会一直处于点亮的状态，无法关闭。而第三模式以及第四模式则不会出现该问题，在需要关闭时通过MOS管或继电器则可将电源断开。

七，基于第二模式，在前述的第二模式中，在外部电源突然断电时，通过电容让单控处理器4继续工作，切换让电池供电给单控处理器4，单控处理器4持续工作让电池供电给LED灯并将其点亮。在本模式中，也可以不让电池持续供电给单控处理器4(即没有电池与单控处理器4之间的MOS管)，在外部电源突然断电时，利用电容的电量给单控处理器4供电，让单控处理器4输出控制信号，让电池切换供电即可。在第七模式中，由于电容的电量在供给给单控处理器4后，让单控处理器4发出控制信号后，电容电量耗尽(一般最多毫秒级)，单控处理器4则也掉电，此时单控处理器4的输出控制信号就可能出现不完整，即单控处理器4不一定能够发出完整的让电池供电的信号(比如高电平)，也有可能会出现其他信号(比如低电平)，此时电源可能会再次切换，进而LED不能点亮。

八，前述的第一模式中，如果采用双二极管方案，可直接用双联继电器替换。当有外部电源时，外部电源侧开关导通，当没有外部电源时，电池侧开关导通。而且此为机械开关，没有自身压降，功耗更低。

九，考虑到如果插头从电源控制部分在正常使用的时候意外脱落或人为直接拔除，此时按前面内容，单控处理器4会因为断电而切换电池给LED供电，直到电量耗尽，这种非紧急电池供电的情况应当尽量避免，所以插头与电源控制部分是三个pin脚(三个针脚)对接，其中两个pin脚是传输电能，第三个pin脚用于检测插头是否正常插接在电源控制部分，如果意外脱落或人为直接拔除，则主控处理器1通过第三个pin脚就可以检测到，并在电源控制部分发出提醒，比如显示文字或发出声音说(所以电源控制部分还设有显示单元和发声单元)，插头脱落，请插上插头，关闭电源，这样让使用者按规定方式，插上电，按开关键，将电池与LED之间断开。

十，类似的，如果在使用过程中墙壁电源意外脱落或者人为直接拔除，按前面内容，单控处理器4也会因为断电而切换电池给LED供电，为了避免非紧急状况下出现电池供电的情况，本发明还可以额外在电源控制部分设有备用电源，当墙壁电源意外脱落或者人为直接拔除，则通过备用电源给主控处理器1供电，主控处理器1检测到墙壁电源意外脱落或者人为直接拔除，在电源控制部分发出提醒，比如显示文字或发出声音说，插头脱落，请插上插头，关闭电源，这样让使用者按规定方式，插上电，按开关键，将电池与LED之间断开。相应的，该备用电源优选是充电电池，并设置有充电单元，当插上墙壁电源时，可通过充电单元给备用电源充电。

十一，进一步地，电池在长期放置不用的情况也会自然放电，所以需要时常检测电池是否还有足够电量。因此，本发明在电源控制部分还设有电池检测按键，当按下电池检测按键，主控处理器1发出第三电源信号，单控处理器4收到第三电源信号，对电池电量进行检测(比如电压检测)，如果电池电量满足要求，则点亮LED，如果不满足要求，则不点亮或闪烁发光。

十二，以上，均是基于只有两根电线3没有信号线的方案，电线3上传输的是可变频率的交流电，第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号均有不同的频率，单控处理器4通过识别此不同的频率而进行相应不同的操作(前述第三模式中，电压检测也可改为频率检测)。所以，上述方案中照明单元侧均设置有电压转换电路以对交流电进行转换。

十三，另外，本发明还可以采用增加信号线的方案，此时电源控制部分输出直流电，在电线3上传输，单控处理器4得到此直流电可直接开启工作并给LED供电。而信号线上用于传输开关按键和电池检测按键相应的不同控制信号，单控处理器4根据此不同的控制信号进行相应的操作。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (17)

1.一种消防救生照明线，包括电源控制部分和照明线体部分，其特征在于，

所述电源控制部分包括主控处理器(1)、控制按钮(2)，并接受外部电源，根据控制按钮的操作，由主控处理器对照明线体部分的照明进行控制；

所述照明线体部分至少包括两条纵长的电线(3)以及设置在电线上的多组照明单元，所述各照明单元包括外部电源转换电路、内部电源、单控处理器(4)、光源(5)以及单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路，所述外部电源转换电路和内部电源通过所述单控处理器电源切换电路与所述单控处理器相连，所述外部电源转换电路和内部电源通过所述光源电源切换电路与所述光源相连，所述单控处理器还与所述外部电源转换电路相连，检测外部电源有无，进而控制所述单控处理器电源切换电路和/或光源电源切换电路进行切换。

2.根据权利要求1所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述控制按钮接受第一操作，所述主控处理器发出第一信号，所述单控处理器根据所述第一信号，控制所述光源电源切换电路通过外部电源给光源供电，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述光源电源切换电路切换通过内部电源(6)给光源供电；所述控制按钮接受第二操作，所述主控处理器发出第二信号，所述单控处理器根据所述第二信号，控制所述光源电源切换电路停止通过外部电源和内部电源给光源供电。

3.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述单控处理器电源切换电路包括第一二极管(7)和第二二极管(8)，所述外部电源转换电路与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连，所述内部电源与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连。

4.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述单控处理器电源切换电路包括双联继电器，所述外部电源转换电路和所述内部电源同时通过所述双联继电器与所述单控处理器的电源端相连。

5.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述单控处理器电源切换电路包括第一二极管和第一电容，所述外部电源转换电路与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述单控处理器的电源端相连，所述第一电容的一端与所述单控处理器的电源端相连，另一端与地相连。

6.根据权利要求5所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述单控处理器电源切换电路还包括第零MOS管，所述第零MOS管的源端与所述内部电源相连，所述第零MOS管的漏端与所述单控处理器的电源端相连，所述第零MOS管的栅端与所述单控处理器的第零控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第零MOS管关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第零MOS管导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第零MOS管关断。

7.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述光源电源切换电路包括第一MOS管、第二MOS管，所述第一MOS管的源端与所述外部电源转换电路相连，所述第一MOS管的漏端与所述光源相连，所述第一MOS管的栅端与所述单控处理器的第一控制端相连，所述第二MOS管的源端与所述内部电源相连，所述第二MOS管的漏端与所述光源相连，所述第二MOS管的栅端与所述单控处理器的第二控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第一MOS管导通，所述第二MOS管关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第二MOS管导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第一MOS管关断，所述第二MOS管关断。

8.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述光源电源切换电路包括第一继电器、第二继电器，所述第一继电器的输出端同时与所述外部电源转换电路和所述光源相连，所述第一继电器的输入端与所述单控处理器的第一控制端相连，所述第二继电器的输出端同时与所述内部电源和所述光源相连，所述第二继电器的输入端与所述单控处理器的第二控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述第一继电器导通，所述第二继电器关断，此后若所述外部电源突然消失，所述单控处理器控制所述第二继电器导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制所述第一继电器关断，所述第二继电器关断。

9.根据权利要求8所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述光源电源切换电路包括第三二极管、第四二极管以及光源驱动电路，所述外部电源转换电路与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极通过所述光源驱动电路与所述光源相连，所述内部电源与所述第四二极管的正极相连，所述第四二极管的负极通过所述光源驱动电路与所述光源相连，所述光源驱动电路还与所述单控处理器的第三控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述光源驱动电路导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制光源驱动电路关断。

10.根据权利要求9所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述光源电源切换电路还包括光源驱动电路，所述光源驱动电路的输入端与所述第三二极管的负极、所述第四二极管的负极相连，所述光源驱动电路的输出端与所述光源相连，或者，所述光源驱动电路的输入端与所述第一继电器的输出端、所述第二继电器的输出端相连，所述光源驱动电路的输出端与所述光源相连；

所述光源驱动电路还与所述单控处理器的第三控制端相连，所述单控处理器收到所述第一信号时，控制所述光源驱动电路导通，所述单控处理器收到所述第二信号时，控制光源驱动电路关断。

11.根据权利要求2所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述控制按钮接受第三操作，所述主控处理器发出第三信号，所述单控处理器根据所述第三信号，对各照明单元的内部电源进行检测，对于检测结果正常的内部电源，通过所述单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源正常点亮，对于检测结果异常的内部电源，通过所述单控处理器电源切换电路和光源电源切换电路控制相应的光源不点亮或闪烁发光。

12.根据权利要求11所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述电线仅包括两根电线，所述第一信号、第二信号、第三信号为电源信号，具有不同的频率，所述单控处理器根据频率识别所述第一信号、第二信号、第三信号。

13.根据权利要求11所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述电线包括两根电线和信号线，所述电线将所述外部电源传送给各所述照明单元，所述第一信号、第二信号、第三信号为通讯信号，通过所述信号线传送；

所述单控处理器在完成对所述内部电源的检测后，还将检测结果通过所述信号线向所述主控处理器传送反馈信号。

14.根据权利要求1所述的消防救生照明线，其特征在于，

还包括有用于与所述电线连接的电线连接插头，所述电线连接插头与所述主控处理器之间为三pin脚连接，其中两个pin脚用于传输电能，第三个pin脚用于对所述电线连接插头与所述电线之间的连接状态进行检测。

15.根据权利要求14所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述电源控制部分还包括有用于获取电能的电源插头，与所述电源插头连接有电源适配器，与所述电源适配器连接有充电单元，与所述充电单元连接有可充电式的备用电源，所述备用电源通过低压差线性稳压器与所述主控处理器连接。

16.根据权利要求15所述的消防救生照明线，其特征在于，

所述照明单元设置于所述电线上并与所述电线构成可发光电线，于所述可发光电线的外侧包裹有透明的线材壳体。

17.根据权利要求16所述的消防救生照明线，其特征在于，

于所述线材壳体内设置了强度加强线，所述强度加强线为金属丝。

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