CN102480829A - 智能照明节电器 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种智能照明节电器，包括A、B、C三相或单相电磁调压模块、三相或单相电流电压采集模块，分组节电控制模块、天体钟控制模块、GSM遥控模块、环境监测模块和中央处理器；本发明的照明智能节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给照明负载的电压为灯具设计电压的最佳值，达到既节省用电，又延长灯具的寿命，同时也保证了照明标准要求的三重目的。就气体放电类灯具而言，仅在启动时需要足够的额定电压激发气体放电物质，使灯管发光。在预置时间内，智能系统感应到灯管的功率已完全挥放后，即自动调整负载电压，灯管便可转入节电模式工作，节电系统同时进入自动在线检测状态。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术与低压电器技术领域，特别是涉及一种智能照明节电器。
背景技术
中国各地电压高低参差不齐，因此各类灯具在设计时，为了满足其自身在不同情况下均能正常启动与发光，其设计电压一般低于标称电压220V；而电力系统为方便电能输送往往提高输送电压，造成照明灯具实际工作电压偏高。这些超额的电压不仅不能让灯具更有效率地工作，还存在两大负面影响：浪费电能与缩短灯具寿命。在不影响照明设备正常使用和保证照明效果的前提下，智能照明节电器自动输出一个最优照明电压值，实现照明设备节能、延长灯具使用寿命。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的智能照明节电器，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能自动输出一个最优照明电压值，实现照明设备节能、延长灯具使用寿命的智能照明节电器。
本发明的智能照明节电器，包括A、B、C三相或单相电磁调压模块、三相或单相电流电压采集模块，分组节电控制模块、天体钟控制模块、GSM遥控模块、环境监测模块和中央处理器；
A、B、C三相或单相电压调节模块，A、B、C三相或单相电压调节模块串接在灯负载电路中，该模块采用电磁调压原理，在调压过程中使主回路不断电；
分组节电控制模块，由IGBT及中间继电器等组成，其输入端与CPU相连接，输出端与调压模块的控制端相连接，用来解析来自CPU的电压调节命令，完成对电压调节模块的调压控制；
三相或单相电流电压采集模块，用来完成对输出电压和负载电流值的采集，该组数据经CPU分析处理后，按照预定的节电档位，计算出当前的节电控制命令，交由分组节电控制模块执行；
天体钟控制模块，由天体钟时间计算和输出控制两大部分构成，天体钟根据节电器所处的地理位置，计算出当地的日出/日落时间，结合预定的状态指令，修正值，形成灯投入/切除命令，由输出控制部分控制灯的投入/切除，做到合理亮灯；
GSM遥控模块，该模块利用公众移动通信的短消息SMS或通用分组无线业务GPRS完成控制中心与智能节电器之间的无线数据交换，从而实现对节电器的遥控、遥测、遥调、遥信；
环境监测模块，用于节电器的工作环境监测，它实时采集震动探测器、水浸探测器、温度传感器的信号，交由中央处理器与预先设定的阈值进行比较，当满足告警条件时，按照不同的类别分别作出处理；
中央处理器，用来负责协调各个模块的工作，中央处理器与控制显示板/键盘一起完成了现场人机对话，与电流电压采集和分组节电控制结合完成节电输出的自动调节，与环境监测、天体钟控制、GSM遥控模块结合，分别完成监测报警，灯投切控制和节电器的遥控、遥测。
本发明智能照明节电器的有益效果为：本发明的照明智能节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给照明负载的电压为灯具设计电压的最佳值，达到既节省用电，又延长灯具的寿命，同时也保证了照明标准要求的三重目的。就气体放电类灯具而言，仅在启动时需要足够的额定电压激发气体放电物质，使灯管发光。在预置时间内，智能系统感应到灯管的功率已完全挥放后，即自动调整负载电压，灯管便可转入节电模式工作，节电系统同时进入自动在线检测状态。
附图说明
图1是本发明智能照明节电器的原理图；
图2是分组节电控制模块的原理图；
图3是三相或单相电流电压采集模块的原理图；
图4是GSM遥控模块的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明一种智能照明节电器作进一步说明。
参见图1，本发明的一种智能照明节电器，包括A、B、C三相或单相电磁调压模块、三相或单相电流电压采集模块，分组节电控制模块、天体钟控制模块、GSM遥控模块、环境监测模块和中央处理器。
A、B、C三相或单相电压调节模块，A、B、C三相或单相电压调节模块串接在灯负载电路中，模块采用电磁调压原理，采用特殊的绕制方式，在调压过程中使主回路不断电，从而克服了传统自藕变压器调压过程中的“闪断”现象。调压部分采用“过绕”方式，即将调压部分实际绕制的圈数远远大于伏/圈比的要求，使调压处于高电压小电流的调节方式，在调节同等功率时，电流比传统的自藕方式减小数十倍，从而使调压可靠性大大提高，寿命延长并便于电子线路控制。
参见图2，分组节电控制模块，由IGBT及中间继电器等组成，其功能是解析来自CPU的电压调节命令，完成对电压调节模块的调压控制。其输入端与CPU相连接，输出端与调压模块的控制端相连接。
参见图3，三相或单相的电压、电流采集系统完成对输出电压和负载电流值的采集，该组数据经CPU分析处理后，按照预定的节电档位，计算出当前的节电控制命令，交由分组节电控制模块执行。
天体钟控制部分，由天体钟时间计算和输出控制两大部分构成。天体钟根据节电器所处的地理位置(经纬度)，计算出当地的日出/日落时间，结合预定的状态指令，修正值，形成灯投入/切除命令，由输出控制部分控制灯的投入/切除，做到合理亮灯。
参见图4，GSM遥控模块，利用公众移动通信的短消息(SMS)或通用分组无线业务(GPRS)完成控制中心与智能节电器之间的无线数据交换，从而实现对节电器的遥控、遥测、遥调、遥信。
环境监测模块，主要用于节电器的工作环境监测，它实时采集震动探测器、水浸探测器、温度传感器的信号，交由中央处理器与预先设定的阈值进行比较。当满足告警条件时，按照不同的类别分别作出处理：
盗警：鸣放警号，上传信息；
水浸：切断电源，上传信息；
温度：启动风扇、旁路电压调节器，上传信息。
中央处理器(CPU)：负责协调各个模块的工作，采用Atmel公司的Mega128嵌入式处理器，C语言编程运用了容错及模糊控制技术，同时实现了程序的远程加载更新，使现场维护费用大大降低。
中央处理器与控制显示板/键盘一起完成了现场人机对话，与电流电压采集和分组节电控制结合完成节电输出的自动调节，与环境监测、天体钟控制、GSM遥控模块结合，分别完成监测报警，灯投切控制和节电器的遥控、遥测。
本发明的照明智能节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给照明负载的电压为灯具设计电压的最佳值，达到既节省用电，又延长灯具的寿命，同时也保证了照明标准要求的三重目的。就气体放电类灯具而言，仅在启动时需要足够的额定电压激发气体放电物质，使灯管发光。在预置时间内，智能系统感应到灯管的功率已完全挥放后，即自动调整负载电压，灯管便可转入节电模式工作，节电系统同时进入自动在线检测状态。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种智能照明节电器，其特征在于：包括A、B、C三相或单相电磁调压模块、三相或单相电流电压采集模块，分组节电控制模块、天体钟控制模块、GSM遥控模块、环境监测模块和中央处理器；
A、B、C三相或单相电压调节模块，A、B、C三相或单相电压调节模块串接在灯负载电路中，该模块采用电磁调压原理，在调压过程中使主回路不断电；
分组节电控制模块，由IGBT及中间继电器等组成，其输入端与CPU相连接，输出端与调压模块的控制端相连接，用来解析来自CPU的电压调节命令，完成对电压调节模块的调压控制；
三相或单相电流电压采集模块，用来完成对输出电压和负载电流值的采集，该组数据经CPU分析处理后，按照预定的节电档位，计算出当前的节电控制命令，交由分组节电控制模块执行；
天体钟控制模块，由天体钟时间计算和输出控制两大部分构成，天体钟根据节电器所处的地理位置，计算出当地的日出/日落时间，结合预定的状态指令，修正值，形成灯投入/切除命令，由输出控制部分控制灯的投入/切除，做到合理亮灯；
GSM遥控模块，该模块利用公众移动通信的短消息SMS或通用分组无线业务GPRS完成控制中心与智能节电器之间的无线数据交换，从而实现对节电器的遥控、遥测、遥调、遥信；
环境监测模块，用于节电器的工作环境监测，它实时采集震动探测器、水浸探测器、温度传感器的信号，交由中央处理器与预先设定的阈值进行比较，当满足告警条件时，按照不同的类别分别作出处理；
中央处理器，用来负责协调各个模块的工作，中央处理器与控制显示板/键盘一起完成了现场人机对话，与电流电压采集和分组节电控制结合完成节电输出的自动调节，与环境监测、天体钟控制、GSM遥控模块结合，分别完成监测报警，灯投切控制和节电器的遥控、遥测。
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