CN208300076U - 轨道照明装置的高效管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种轨道照明装置的高效管理装置，其包括若干路照明灯具以及控制电路；控制电路包括微处理器、传感器电路、开关电路和存储器电路，传感器电路、开关电路和存储器电路均连接至微处理器；传感器电路包括连接至微处理器的人体感应传感器、光线传感器以及声敏传感器；微处理器接收传感器电路的传感信号并根据预设规则判断该信号超出阈值范围时，输出相应的控制信号，控制相应LED灯具的开启、关闭和/或功率调整，通过传感器电路的设置，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。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通照明***，具体来说是一种轨道交通照明***的高效控制管理装置。
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，现有的轨道交通照明***的管理方案，一般都是依赖于人工的手动控制，给维护和管理带来很大的不便。
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。
根据本申请的一个方面，提供一种轨道照明装置的高效管理装置，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个串并联连接的LED灯具；所述控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于检测环境信息的传感器电路、用于控制照明灯具的通断的开关电路、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，传感器电路、开关电路和存储器电路均连接至微处理器；所述开关电路包括用于控制LED灯具的1个或者多个开关部件；所述传感器电路包括若干个分布于各LED灯具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LED灯具的开启、关闭和/或功率调整。
本申请通过上述设计方案，将LED灯具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LED灯具，来自动实现轨道照明装置的自动化高效化的管理控制。
此外，为了进一步提高管理的高效性，所述控制电路还包括与开关部件电性连接的NFC芯片。其中，一NFC芯片可以对应一个LED灯具，也可以对应一组LED灯具，NFC芯片与控制一个或者一组的LED灯具的开关部件电性连接，且NFC芯片内存储有控制所述开关部件的预设规则表。NFC近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。当用户需要根据特定场景更改平时的管理规则时，用户可通过移动终端靠近该NFC芯片并建立通讯连接，通过移动终端修改NFC芯片的预设规则表，从而达到方便的修改该LED灯具或者该组LED灯具的目的。
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LED灯具。同时，使用时，该故障检测电路可以和NFC芯片进行结合，NFC芯片预先存储有其通过开关部件控制的一个LED灯具或者一组LED灯具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，用户可通过移动终端靠近该NFC芯片并建立通讯连接，以查阅其存储的LED灯具的相关资料，根据维修历史来进行故障判断和故障定位。
其中的开关部件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LED灯具的开启、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。另外，通过NFC芯片的设置，移动终端可通过任意修改NFC芯片的预设规则表，从而达到方便的修改和维护对应LED灯具的目的。此外，本实用新型还设置了故障检测电路，结合NFC芯片，可很快的查找并定位故障位置，以进行更好的维护和检修。
附图说明
图1为实施例1中的高效管理装置的原理框图；
图2为实施例2中的高效管理装置的原理框图；
图3为实施例3中的高效管理装置的原理框图；
图4为实施例3中故障检测电路的原理示意图。
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，提供一种轨道照明装置的高效管理装置，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个串并联连接的LED灯具；控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于检测环境信息的传感器电路、用于控制照明灯具的通断的开关电路、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，传感器电路、开关电路和存储器电路均连接至微处理器；开关电路包括用于控制LED灯具的1个或者多个开关部件。
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LED灯具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LED灯具的开启、关闭和/或功率调整。此外，传感器电路的各传感器分布于各LED灯具的周侧时，可分区域设置，例如靠近出口区域的LED灯具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LED灯具；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LED灯具亮起。
本申请通过上述设计方案，将LED灯具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LED灯具，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2
为了进一步提高管理的高效性，本实施例中，与实施例1不同的是，参见图2，控制电路还包括与开关电路的开关部件电性连接的NFC芯片。其中，开关部件对应一个或者多个串并联的LED灯具，那么一个NFC芯片可以对应一个LED灯具，也可以对应一组LED灯具，NFC芯片与控制一个或者一组的LED灯具的开关部件电性连接，且NFC芯片内存储有控制开关部件的预设规则表。
NFC近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。当用户需要根据特定场景更改平时的管理规则时，用户可通过移动终端靠近该NFC芯片并建立通讯连接，通过移动终端修改NFC芯片的预设规则表，从而达到方便的修改该LED灯具或者该组LED灯具的目的。
实施例3
本实施例中，与实施例2不同的是，参见图3，控制电路还包括电性连接于微处理器的故障检测电路。
参见图4，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LED灯具。同时，使用时，该故障检测电路可以和NFC芯片进行结合，NFC芯片预先存储有其通过开关部件控制的一个LED灯具或者一组LED灯具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，用户可通过移动终端靠近该NFC芯片并建立通讯连接，以查阅其内存储的LED灯具的相关资料，根据维修历史来进行故障判断和故障定位。
此外，为保证互感器模块的采集数据的准确性，参见图4，本实施例中的故障检测电路还包括抗干扰电路，抗干扰电路的输出端接于互感器模块的输入端。本实施例中，抗干扰电路采用降压斩波器和升压斩波器串联连接实现。参见图4，本实施例中，升压斩波器包括电感L1、自关断器件V1、二极管D1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，其中，第一电容C1和第三电容C3为电解电容，第二电容C2为瓷片电容，自关断器件V1的第一极连接电感L1的一端和二极管D1的一端，电感L1的另一端连接至锂电池，二极管D1的另一端连接第一电容C1的正极以及第二电容C2的一端，自关断器件V1的第二极连接第一电容C1的负极以及第二电容C2的另一端，第三电容C3与第一电容C1并联连接。其中升压斩波器中的电容采用多个的电容并联实现，且其中有电解电容，有瓷片电容，可有效降低电路的等效串联电阻ESR。其中的降压斩波器可采用现有技术中的降压斩波电路实现，这里不再详述。本新型的抗干扰电路采用两个斩波电路实现，不仅可起到调压的作用以适应不同的主控芯片，同时还能起到有效地抑制电源侧谐波电流噪声的作用。同时，本新型的升压斩波器还进一步的采用多个不同类型的电容并联实现，可有效降低电路的等效串联电阻ESR，进而起到良好的降低纹波干扰的效果。现有一般的抗干扰措施是通过主控芯片自身功能或其带的跟随电路来实现，但此种抗干扰措施无法根除由供电电源带来的纹波干扰噪音，本新型在供电***中串接抗干扰电路，可滤除由电源带来的绝大部分干扰，从而使互感器模块的数据采集更为高效，且还对整个控制电路的运行器件起到很好的保护效果。
上述实施例中，开关电路的各开关部件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（Thyristor Controlled 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LED灯具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，本实用新型的轨道照明装置的高效管理装置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LED灯具的开启、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。另外，通过创新性的在开关部件设置NFC芯片，可方便的通过移动终端来修改其内存储的预设规则表，从而达到方便的修改和维护对应LED灯具的目的。
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 (8)
1.轨道照明装置的高效管理装置，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个串并联连接的LED灯具；
所述控制电路包括用于数据处理的微处理器、用于检测环境信息的传感器电路、用于控制照明灯具的通断的开关电路、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，传感器电路、开关电路和存储器电路均连接至微处理器；
所述开关电路包括用于控制LED灯具的1个或者多个开关部件；
所述传感器电路包括若干个分布于各LED灯具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和/或所述第二传感信号和/或所述第三传感信号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LED灯具的开启、关闭和/或功率调整。
2.根据权利要求1所述的轨道照明装置的高效管理装置，其特征在于：所述控制电路还包括与开关部件电性连接的NFC芯片；NFC芯片内存储有控制所述开关部件的预设规则表。
3.根据权利要求1或2所述的轨道照明装置的高效管理装置，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。
4.根据权利要求3所述的轨道照明装置的高效管理装置，其特征在于：所述故障检测电路还包括抗干扰电路，抗干扰电路的输出端接于互感器模块的输入端。
5.根据权利要求4所述的轨道照明装置的高效管理装置，其特征在于：所述抗干扰电路采用降压斩波器和升压斩波器串联连接实现。
6.根据权利要求1或2所述的轨道照明装置的高效管理装置，其特征在于：所述开关部件均包括电子开关和机械开关。
7.根据权利要求6所述的轨道照明装置的高效管理装置，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。
8.根据权利要求7所述的轨道照明装置的高效管理装置，其特征在于：所述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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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181228 |
|
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