CN208297967U - 基于物联网的轨道照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种基于物联网的轨道照明装置,其包括:若干路照明灯具、以及控制该若干路照明灯具的通断的控制电路;若干路照明灯具包括多路串并联连接的照明模组;控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于控制照明灯具的通断的开关电路以及驱动照明模组发光的驱动电路;开关电路包括与各照明模组分别连接的多个开关模组、多个无线通讯模块以及多个RFID标签,每一开关模组均对应一个无线通讯模块和一个RFID标签;RFID标签用于存储与所述开关模组对应的照明模组的工作参数数据。本本实用新型通过RFID标签的设置和无线通讯模块的双重通讯设置,使该轨道照明装置可以得到最大程度的智能化应用,大大提高了用户对该轨道照明装置的控制管理的便捷性。

Description

基于物联网的轨道照明装置
技术领域
本实用新型涉及轨道交通照明***,具体来说是一种基于物联网的轨道交通照明装置。
背景技术
当今世界经济快速发展,能源日趋紧张,严重制约了国民经济的发展。因此,力行节能降耗,建设资源节约型社会,实现经济社会的可持续发展显得尤为重要。轨道交通作为公用设施中耗能巨大的基建项目,在保证其安全和功能性的前提下,降低其能耗水平是目前一个重要课题。随着我国各大城市轨道交通项目建设高潮的兴起,车站数量不断增加,规模和内部环境要求不断提高,也使我国轨道交通***的能耗越来越大。轨道交通照明(例如地铁照明、城际交通)***是维持交通正常运行的重要组成部分,也是轨道交通***耗能巨大的部分之一,由于轨道交通常常设置于地下,因此无论白天还是夜间无论是否有机动车辆或者行人通过,经常灯火通明,使得其具有工作时间长、能耗大的缺陷,因此轨道交通照明***的节能意义重大。
对于轨道交通照明***的能耗问题,现有方案一般从灯具选取和控制方式两大方面来进行改进,以提高灯具照明效率,减少照明用电量,有效降低轨道交通照明***能耗。此外,现有技术对于大型的轨道照明***的维护和检修,一直都依赖于维修人员的人工作业,带来了巨大的不便。
实用新型内容
在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述,以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解,以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分,也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
具体的,为了解决上述技术问题,本实用新型的思路是,将照明灯具设置为基于物联网的架构,针对其中的开关电路进行改进,使其具有物联网开关的性质,并对控制电路进行优化设置,在有效智能化管理照明灯具的同时,实现物联网化管理,方便维护和管理。
根据本申请的一个方面,提供一种基于物联网的轨道照明装置,包括:若干路照明灯具、以及控制该若干路照明灯具的通断的控制电路;所述若干路照明灯具包括多路串并联连接的照明模组,各照明模组可以是由多个串联的灯具实现,也可以是由并联的多个灯具实现,还可以是由串并联混合的多个灯具实现;所述控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于控制照明灯具的通断的开关电路以及驱动照明模组发光的驱动电路;所述开关电路包括与各照明模组分别连接的多个开关模组、多个无线通讯模块以及多个RFID标签,每一开关模组均对应一个无线通讯模块和一个RFID标签;所述RFID标签用于存储与所述开关模组对应的照明模组的工作参数数据;其工作参数数据包括工作参数以及维修记录(或者其他待记录的历史操作记录),所述工作参数包括调光参数以及控制所述开关模组的预设规则表。
采用本申请的轨道照明装置,既可以通过RFID读写设备来对RFID标签进行读取信息或者更改设置(来达到控制该开关模组进而达到控制与其连接的照明模组的目的。此外,用户还可以通过移动终端,实时对开关模组进行控制,以起到遥控开关的目的。
进一步的,所述控制电路还包括用于检测环境信息的传感器电路,传感器电路与微处理器电性连接;所述传感器电路包括若干个分布于各照明模组的周围的人体感应传感器、光线传感器以及声敏传感器,人体感应传感器、光线传感器和声敏传感器均连接至微处理器;微处理器接收所述人体感应传感器生成的第一传感信号、光线传感器生成的第二传感信号以及声敏传感器生成的第三传感信号,并根据预设规则判断所述第一传感信号或者所述第二传感信号或者所述第三传感信号(或者第一传感信号、第二传感信号或者、第三传感信号两两组合或者三者的结合)的输出数值超出阈值范围时,输出相应的控制信号,以控制相应照明模组的开启、关闭和/或功率调整。
进一步的,所述控制电路还包括用于预先设置不同时间段和开关电路的对应关系的存储器电路,存储器电路与微处理器电性连接;
本申请通过上述设计方案,将照明模组周围设置人体感应传感器和/或光线传感器和/或声敏传感器,并通过微处理器判断是否需要开启或者关闭该照明模组,来自动实现轨道照明装置的自动化高效化的管理控制。
进一步的,所述控制电路还包括电性连接于微处理器的故障检测电路,该故障检测电路至少包括感应供电***(一般为轨道照明装置提供电能的是内部供电***的动力照明供电***)中的电压信号和电流信号的互感器模块,以及将互感器模块感应到的模拟信号转换为数字信号的模数转换模块。互感器模块一般包括电压互感器和电流互感器,分别实时采集用户终端的负荷电压、电流数据,经转换模数转换模块后传送至微处理器,微处理器接收到模数转换模块转换后的信号后,根据预设的规则对其进行判断,如果判断为异常(例如供电电压过低),则控制开关电路关闭相应的照明模组。同时,使用时,该故障检测电路可以和RFID标签进行结合,RFID标签预先存储有其通过开关模组控制的一个照明模组或者一组照明模组的详细资料和维修历史,当某个线路出现故障且无法检测出问题时,用户可通过RFID读写设备读取该RFID标签,以查阅其存储的照明模组的相关资料,根据维修历史来进行故障判断和故障定位。
其中的开关模组均包括电子开关和机械开关。***通过电子开关可实现自动根据环境信息的变换来对整个轨道照明装置的控制,用户还可通过机械开关来实现手动对各路照明灯具的控制。其中,电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子驱动器件,电子驱动器件包括但不仅限于晶闸管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)、IGCT(Integrated GateCommutated Thyristors,集成门极换流晶闸管)、以及TCR(Thyristor ControlledReactor,晶闸管控制电抗器)等等。
本申请通过RFID标签的设置和无线通讯模块的双重通讯设置,使本实用新型的轨道照明装置可以得到最大程度的智能化应用,提高了用户对该轨道照明装置的控制的便捷性,大大方便了维护和管理。同时,通过RFID标签和故障检测电路的配合,可实现故障的快速判断和定位。此外,通过在若干路照明灯具周围设置传感器电路,可方便的自动、高效的控制相应照明模组的开启、关闭和/或功率调整,其管理控制具有很好的高效性,有效减少了部分灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。
附图说明
图1为实施例1中的轨道照明装置的原理框图;
图2为实施例2中的轨道照明装置的原理框图;
图3为实施例3中的轨道照明装置的原理框图。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意,为了清楚的目的,附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
实施例1
本实施例中,提供一种基于物联网的轨道照明装置,参见图1,该装置包括若干路照明灯具、以及控制该若干路照明灯具的通断的控制电路;若干路照明灯具包括多路串并联连接的照明模组(例如有N路,则分别记为第一照明模组、第二照明模组……、第N照明模组),各照明模组可以是由多个串联的灯具实现,也可以是由并联的多个灯具实现,还可以是由串并联混合的多个灯具实现。
控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于控制照明灯具的通断的开关电路以及驱动照明模组发光的驱动电路,开关电路设于驱动电路和微处理器之间;开关电路包括与各照明模组的驱动电路分别连接的多个开关模组、多个无线通讯模块以及多个RFID标签,每一开关模组均对应一个无线通讯模块和一个RFID标签;例如有N路照明模组,则有N个开关模组,分别记为第一开关模组、第二开关模组……、第N开关模组,同样的,驱动N路照明模组的驱动电路也具有N个:第一驱动电路、第二驱动电路……、第N驱动电路,对应的无线通讯模块也具有N个:无线通讯模块1、无线通讯模块2……无线通讯模块N,以及RFID标签也具有N个:第一RFID标签、第二RFID标签……、第N RFID标签。
RFID标签用于存储与开关模组对应的照明模组的工作参数数据;其工作参数数据包括工作参数以及维修记录(或者其他待记录的历史操作记录),工作参数包括调光参数以及控制开关模组的预设规则表。
其中,无线通讯模块既可以是蜂窝网模块(2G/3G/4G/5G LPWAN(NB-IOT/eMTC)),也可以是非蜂窝类模块(WIFi、蓝牙、ZigBee LPWAN(Lpra/Sigfox))。RFID标签是采用射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别***与特定目标之间建立机械或光学接触。采用本申请的轨道照明装置,既可以通过RFID读写设备来对RFID标签进行读取信息或者更改设置(修改其内的预设规则表)来达到控制该开关模组进而达到控制与其连接的照明模组的目的。此外,用户还可以通过移动终端(或者其他带有与无线通讯模块相匹配的协议模块的终端),实时对开关模组进行控制,以起到遥控开关的目的。
实施例2
本实施例中,与实施例1不同的是,参见图2,控制电路还包括用于检测环境信息的传感器电路,传感器电路与微处理器电性连接。
传感器电路用于检测受控区域内的环境信息,受控区域为照明灯具所在的区域。本实施例的轨道照明装置可以应用于地下(地铁、海底隧道、地下城际铁路等),也可以应用在地上(地上城际铁路等),即受控区域可以是室内区域,也可以是室外区域。受控区域内的环境信息包括温度和湿度、环境光强度、受控区域是否有人活动等。一般的,该实施例中的传感器电路中传感器的个数为一个或者多个,传感器的个数及其功能由受控区域内的实际环境信息确定。例如,当需要采集受控区域的温湿度等环境信息时,传感器由温湿度传感器来实现;当需要采集受控区域的环境光强度信息时,传感器由光线传感器实现;当需要采集受控区域是否有人活动等信息时,相应地,传感器包括用于感应人体信号的人体感应传感器(热释电传感器或者超声波传感器)等。
本实施例中,传感器电路包括若干个分布于各照明模组的用于感应人体信号的人体感应传感器、用于采集受控区域的环境光强度信息的光线传感器以及获取受控区域噪声的声敏传感器,人体感应传感器、光线传感器和声敏传感器均连接至微处理器。微处理器接收人体感应传感器生成的第一传感信号、光线传感器生成的第二传感信号以及声敏传感器生成的第三传感信号,并根据预设规则判断第一传感信号和/或第二传感信号和/或第三传感信号(第一传感信号,或者第二传感信号,或者第三传感信号,或者第一传感信号、第二传感信号和第三传感信号两两组合或者三者的结合)的输出数值超出阈值范围时,输出相应的控制信号,以控制开关电路对相应照明模组的开启、关闭和/或功率调整。此外,传感器电路的各传感器分布于各照明模组的周侧时,可分区域设置,例如靠近出口区域的照明模组周侧设置光线传感器,当光线传感器检测到足够亮度时,关闭其临近的照明模组;再例如较少人经过的区域设置声敏传感器或者人体感应传感器,默认该处的灯具不亮,当声敏传感器检测到足够大的噪声,或者人体感应传感器检测到有人经过,则此处的照明模组亮起。
本申请通过上述设计方案,将照明模组周围设置人体感应传感器和/或光线传感器和/或声敏传感器,并通过微处理器判断是否需要开启或者关闭该照明模组,来自动实现轨道照明装置的自动化高效化的管理控制。
实施例3
本实施例中,与实施例2不同的是,参见图3,控制电路还包括用于预先设置不同时间段和开关电路的对应关系的存储器电路和故障检测电路,存储器电路和故障检测电路均与微处理器电性连接。
其中,故障检测电路至少包括感应供电***(一般为轨道照明装置提供电能的是内部供电***的动力照明供电***)中的电压信号和电流信号的互感器模块,以及将互感器模块感应到的模拟信号转换为数字信号的模数转换模块。互感器模块一般包括电压互感器和电流互感器,分别实时采集用户终端的负荷电压、电流数据,经转换模数转换模块后传送至微处理器,微处理器接收到模数转换模块转换后的信号后,根据预设的规则对其进行判断,如果判断为异常(例如供电电压过低),则控制开关电路关闭相应的照明模组。同时,使用时,该故障检测电路可以和RFID标签进行结合,RFID标签预先存储有其通过开关模组控制的一个照明模组或者一组照明模组的详细资料和维修历史,当某个线路出现故障且无法检测出问题时,用户可通过RFID读写设备读取该RFID标签,以查阅其存储的照明模组的相关资料,根据维修历史来进行故障判断和故障定位。
此外,上述实施例中的开关模组均包括电子开关和机械开关。***通过电子开关可实现自动根据环境信息的变换来对整个轨道照明装置的控制,用户还可通过机械开关来实现手动对各路照明灯具的控制。其中,电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子驱动器件,电子驱动器件包括但不仅限于晶闸管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)、IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristors,集成门极换流晶闸管)、以及TCR(ThyristorControlled Reactor,晶闸管控制电抗器)等等。
本申请的轨道照明装置的控制装置不仅限于开关控制,还可以根据需要对公共区照度进行调光控制,或对一组或者多组照明模组设定固定或者不固定的间隔进行循环点亮,也可以根据列车进出站来调整站台两侧灯具的照度,以便实现节能。
综上,本申请通过RFID标签的设置和无线通讯模块的双重通讯设置,使本实用新型的轨道照明装置可以得到最大程度的智能化应用,提高了用户对该轨道照明装置的控制的便捷性。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露,但是,应该理解,上述的所有实施例和示例均是示例性的,而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:包括:若干路照明灯具、以及控制该若干路照明灯具的通断的控制电路;
所述若干路照明灯具包括多路串并联连接的照明模组;
所述控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于控制照明灯具的通断的开关电路以及驱动照明模组发光的驱动电路;
所述开关电路包括与各照明模组分别连接的多个开关模组、多个无线通讯模块以及多个RFID标签,每一开关模组均对应一个无线通讯模块和一个RFID标签;所述RFID标签用于存储与所述开关模组对应的照明模组的工作参数数据。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述无线通讯模块是2G、3G、4G或者NB-IOT模块。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述无线通讯模块WIFi、蓝牙或者ZigBee 模块。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述控制电路还包括用于检测环境信息的传感器电路,传感器电路与微处理器电性连接。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述传感器电路包括若干个分布于各照明模组的周围的人体感应传感器和光线传感器,人体感应传感器和光线传感器均连接至微处理器。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述传感器电路还包括若干个连接至微处理器的声敏传感器。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述控制电路还包括用于预先设置不同时间段和开关电路的对应关系的存储器电路,存储器电路与微处理器电性连接。
8.根据权利要求1-6任一所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述控制电路还包括电性连接于微处理器的故障检测电路,该故障检测电路至少包括感应供电***中的电压信号和电流信号的互感器模块,以及将互感器模块感应到的模拟信号转换为数字信号的模数转换模块。
9.根据权利要求1-6任一所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述开关模组包括电子开关和机械开关。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的轨道照明装置,其特征在于:所述电子开关至少包括一个可控的电子驱动器件,电子驱动器件包括但不仅限于晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管、以及晶闸管控制电抗器。
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