CN103025001A - 一种可检测线路微小电信号的应急照明系统 - Google Patents

Abstract

一种可检测线路微小电信号的应急照明系统，包括一个并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置（S1），一个应急照明驱动装置（C1）和一个发光照明装置（L1）。整个系统无需更换传统应急照明系统的任何线路布局，只需对传统照明光源或灯具以及断路器或开关进行直接更换，即可实现应急照明和普通照明一体化功能，省去了传统应急照明线路单独布线的繁琐工序和高额成本，提高了照明设备自身的利用率，给施工带来了便捷，给生产生活节省了资源，节约了成本。

Description

一种可检测线路微小电信号的应急照明系统

所属技术领域

本发明专利涉及一种在电网断电时，应急照明装置可自动点亮的技术领域，具体涉及一种可检测线路微小电信号的应急照明系统，更进一步说是一款可检测线路中是否存在微小电信号，从而判断是否应该启动应急照明功能的系统。 

背景技术

传统应急照明系统通常分为两大类，一类是只能在停电应急时发挥照明功能，在有市电的情况下，应急照明系统中的照明装置不能当普通照明灯用。这种应急照明系统通常有很大的局限性：首先，这种系统只能在停电应急时点亮，在有电时照明装置不能当普通照明用，对资源照成了很大的浪费。其次，这种应急照明系统通常只能安装于一些公共场所，在家庭等一些小型场所使用效果不明显，局限性大。再次，这种应急照明系统中的照明装置应急点亮时，亮度非常小。 

另一类应急照明系统，在有市电情况下，照明装置可充当常规照明使用，停电时可自动亮，但是这种系统自身成本很高，需要给驱动装置单独布置一条带电导线到驱动装置上，用于时时检测是否停电，这种做法给施工带来了难度，同时也造成了资源的巨大浪费。 

还有一类应急照明驱动装置，其应急检测方式是通过感应电网电信号的有无来判断市电是否存在，它自身就构成了一个完整的应急照明系统。当应急照明驱动装置监测到在断路器或开关关断时，电网仍有电信号时，则断定电网有市电，此时若断路器或开关闭合时，则系统中的照明装置启动点亮；当断路器 或开关断开时，则照明装置不亮。当应急照明驱动装置监测不到电网电信号时，不管此时断路器或开关是开还是关，应急照明装置都可自动点亮具体描述如附件1所述）。此方案的应急照明系统有市电时可充当普通照明使用，停电时也可当应急照明使用，提高了灯具的利用率，降低了繁琐的布线成本。但是这种感应式的应急照明系统，也有一定的局限性，只能适合用于小区、家庭，对于一些布线混乱，电信号较杂的环境往往会因为信号的相互干扰或因信号的不稳定而造成系统误判断或控制失效。 

发明内容

本发明所要解决的是针对感应式应急照明驱动装置对于电网电信号的不稳定或其他电信号的干扰所引起的应急照明系统误判断的问题。提出一种可检测线路微小电信号的应急照明系统，给应急照明系统一个稳定可靠的信号方案。所采用的方案就是在控制线路通断的断路器或开关的两端并联一个耐高压被动元器件，让感应式应急照明驱动装置有一个稳定的信号源 

该发明所涉及的应急照明系统在实际应用时，不改变传统灯具的任何线路布局，可直接对传统光源或灯具进行更换。 

本发明是一种可检测线路中微小电信号的应急照明装置，当应急照明驱动装置检测到线路中存在微小电信号时，则说明电网中有市电存在，此时发光照明装置可通过开关进行亮灭的控制，实现普通照明的功能。当应急照明驱动装置检测不到线路中的微小电信号时，则说明电网中市电不存在，处于停电状态，此时应急照明驱动装置则启动应急功能，给发光照明装置发出控制型号，使之点亮，当市电重新恢复时，应急照明系统又恢复到原来状态，充当普通照明功 能使用。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种可检测线路中细小电信号的应急照明系统，包括一个连接在市电上的并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1，一个能够检测电网电信号的应急照明驱动装置C1和发光照明装置L1，应急照明驱动装置C1上包括串联连接的电信号检测模块C1-1、AC-DC转换模块C1-2和充电管理电路C1-3，AC-DC转换模块C1-2连接在市电上的，电信号检测模块C1-1的检测信号端连接并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1和市电，并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1上有一个耐高压被动元器件S1-1和开关器件S1-2，耐高压被动元器件S1-1和开关器件S1-2并联连接，发光照明装置L1连接应急照明驱动装置C1。 

有市电情况下，并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1串联于线路中，当开关器件S1-2断开时，线路上有微小电信号存在，应急照明驱动装置C1通过检测电信号的是否存在，来判断是否启动应急功能，从而判断是否给发光照明装置L1一个控制信号。 

并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1上需并联一个被动元器件S1-1，用于产生微小电信号，开关器件S1-2的闭合和断开，在有市电下用于控制发光照明装置L1的亮和灭。 

所述并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1是一个整体结构，即开关器件S1-2内部结构上并联一个耐高压被动元器件S1-1组合成一个整体；或者是两个独立装置组成，即在一个独立的开关器件S1-2的两端并联一个耐高压被动元器件S1-1。 

应急照明驱动装置内通过电信号检测模块C1-1来感应线路上的微小电信号，从而判断是否有电，通过对信号的处理来控制AC-DC转换模块C1-2和充电管理电路C1-3是否给发光照明装置L1一个控制信号。 

所述应急照明驱动装置C1是跟发光照明装置L1共同组合成一个整体，即在同一个灯具结构里面；或者应急照明驱动装置C1为一个独立装置，与任何发光照明装置L1搭配使用。 

所述应急照明驱动装置C1内包含蓄电池，根据应急时间的长短，可咨询增加或者减少电池的容量和数量。 

所述开关器件S1-2为断路器或开关。 

一种能够提供稳定的电信号给应急照明装置的系统，包括一个并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1，一个能够检测电网电信号的应急照明驱动装置C1和发光照明装置L1，三个装置共同组成了一个可靠性高，成本低，节能环保的独立应急照明系统。 

所述的并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1，该装置在有市电时，当断路器或开关断开时，此时电网电压在耐高压被动元器件上产生电信号，用于给后面的应急照明驱动装置C1提供稳定可靠的信号源，它包含耐高压被动元器件S1-1)和开关器件S1-2。 

该装置通过检测线路上的微小电信号来判断是否启动应急照明功能。当检测到有电信号时，此时若开关器件S1-2闭合时，则发光照明装置L1启动，当开关器件S1-2断开时，则发光照明装置L1不启动。当检测到线路上没有电信号时，驱动装置C1判断出电网停电，此时不管开关器件S1-2闭合或者断开，应急照明驱动装置C1都启动应急功能，给发光照明装置L1一个控制信号使之点 亮。当应急照明驱动装置C1重新检测到线路上的电信号时，表示电网恢复供电，此时若开关器件S1-2断开时，则发光照明装置L1不亮；若开关器件S1-2闭合时，则发光照明装置L1继续点亮。 

本发明所述的系统中，并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1在线路回路中提供一个可靠的电信号，然后应急照明驱动装置C1通过检测电信号的有无来判断是否启动应急照明装置，从而来给发光照明装置L1一个控制信号。 

本发明的有益效果是： 

将本发明的并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1串联于线路的火线上，在有市电下，装置S1-2断开时，被动元器件S1-1将在整个线路回路中产生微小电信号，此信号不受周边信号的干扰，稳定可靠。应急照明驱动装置C1通过检测线路上电信号的有无，来判断是否启动应急功能，从而给发光照明装置L1一个控制信号。整个系统无需更换传统应急照明系统的任何线路布局，只需对传统照明光源或灯具以及断路器或开关进行直接更换，即可实现应急照明和普通照明一体化功能，省去了传统应急照明线路单独布线的繁琐工序和高额成本，提高了照明设备自身的利用率，给施工带来了便捷，给生产生活节省了资源，节约了成本。 

附图说明：

图1是检测线路微小电信号的应急照明系统总体线路图。 

图2是并联有耐高压被动元器件的断路器或开关装置线路图。 

图3是应急照明驱动装置线路图。 

图中：S1为并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置、S1-1为耐高压被动元器件、S1-2为开关器件、C1为应急照明驱动装置、C1-1为电信号检测模块、C1-2为AC-DC转换模块、C1-3为电池充电管理电路、L1为发光照明装置。 

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进一步说明。 

如图2至图3，是一种可检测线路微小电信号的应急照明系统，包括并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1、应急照明驱动装置C1和发光照明装置L1。所述的耐高压被动元器件S1-1在开关器件S1-2断开且此时有市电时，在线路上产生微小电信号，应急照明驱动装置C1通过检测电信号的有无，来判断是否给发光照明装置L1一个控制信号。 

并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1上有一个耐高压被动元器件S1-1和开关器件S1-2，在有市电的情况下，当开关器件S1-2闭合时，此时电信号从开关器件S1-2上直接流过，给应急照明驱动装置供电直接使用，当开关器件S1-2断开时，此时市电通过耐高压被动元器件S1-1，在线路回路中产生微小电信号供应急照明驱动装置C1检测。 

并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置S1是在传统装置的开关位置上并联了一个耐高压被动元器件S1-1。在该装置作用下，当市电有电时，若此时开关闭合，则市电导通，给正常的用电设备供电，当开关断开时，此时用电设备停止工作，但是此时市电经过耐高压被动元器件S1-1，在线路上仍然构成回路导通，在被动元器件装置作用下，电路上仍有微小电流流过用电设备，为 用电设备提供电流信号。当用电设备在开关关电的情况下，仍检测到电流信号时，则可以判断电网E有市电，当检测不到电流信号时，则证明电网无市电。 

应急照明驱动装置C1上包括电信号检测模块C1-1、AC-DC转换模块C1-2和充电管理电路C1-3。当电信号检测模块C1-1检测到线路上有电信号时，此时电信号检测模块C1-1不启动应急功能，市电通过开关器件S1-2和AC-DC模块C1-2来控制发光照明装置L1的亮或者灭；当电信号检测模块C1-1检测不到线路上的电信号时，模块启动应急功能，发出控制信号给发光照明装置L1，使之点亮。当电信号检测模块C1-1再次检测到线路上电信号时，则判断电网已恢复供电，此时若开关器件S1-2闭合时，则发光照明装置L1依然点亮，若开关器件S1-2断开时，则发光照明装置L1不亮。详细工作原理如下： 

所述的应急照明驱动装置C1，包括电信号检测模块C1-1、AC-DC转换模块C1-2和充电管理电路C1-3，市电中的火线，通过开关给电源装置供电，同时通过一个高压小容量的电容C14接到停电检测电路。某些不规范用电场所，通过开关的是零线而不是火线。因此在本发明中，将零线也通过一个高压小容量的电容C18接到停电检测电路。停电检测线路由高输入阻抗的运算放大器u3，以及外围的R40,R42,R39,R41,C20,C21构成。U3和外围的电路构成同相比例放大器，将微弱的市电信号放大。其中，R40，R42,R39构成反馈网络，R40和R42,R39的比值就是放大器的倍数。同时在R40两端并接C20，构成低通滤波环节。将高频的，非50HZ的信号滤除。由于u3的放大倍数很高，输出受到电源电压的限制，在有50HZ市电信号的情况下，U3的输出50HZ的方波。R41和c21构成一个滤波电路，将50HZ的方波，滤成直流，来控制Q2。Q2是切换电路，是Ｐ沟道的MOS管，用来切换电池。在有市电的情况下，开关断开，切断市电，但环 境中还是有50HZ的电场信号存在，这个信号通过电容，耦合到停电检测电路U3。停电检测电路通过滤波，放大分离出50HZ的市电信号。经过放大后，滤波后，在U3输出50HZ的方波，再经过R41,C21滤波，变成直流电压。该电压，控制P沟道的MOS管Q2的控制极，将电池到灯具的回路关断。电池不给灯具供电。Ac-dc转换模块的输出直流给灯具供电。这时，断开交流开关，ac-dc无输出，LED灯具不亮。接通开关，AC_DC有输出，LED灯量，同时给电池充电。也就是整个应急灯电源装置就工作在正常模式下，即通过开关来控制灯的亮和灭。如果没有市电信号，即停电，这时，在线路中，就没有50HZ的电场信号存在，u3输出低电平，P沟道的MOS管导通，将电池接通，LED灯亮。系统进入应急照明状态。 

使用该电源装置的应急灯，直接替换普通灯具，不用更换，修改线路。而且由于采用MOS管，做开关元件，系统的待机损耗极低，体积和很小。 

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。 

Claims (5)

1.一种可检测线路中细小电信号的应急照明系统，其特征是包括一个连接在市电上的并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置（S1），一个能够检测电网电信号的应急照明驱动装置（C1）和发光照明装置（L1），应急照明驱动装置（C1）上包括串联连接的电信号检测模块（C1-1）、AC-DC转换模块（C1-2）和充电管理电路（C1-3），AC-DC转换模块（C1-2）连接在市电上的，电信号检测模块（C1-1）的检测信号端连接并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置（S1）和市电，    并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置（S1）上有一个耐高压被动元器件（S1-1）和开关器件（S1-2），耐高压被动元器件（S1-1）和开关器件（S1-2）并联连接，发光照明装置（L1）连接应急照明驱动装置（C1）。

2.根据权利要求1所述的应急照明系统，其特征是所述并联有耐高压被动元器件的微小信号激励装置（S1）是一个整体结构，即开关器件（S1-2）内部结构上并联一个耐高压被动元器件（S1-1）组合成一个整体；或者是两个独立装置组成，即在一个独立的开关器件（S1-2）的两端并联一个耐高压被动元器件（S1-1）。

3.根据权利要求1所述的应急照明系统，其特征是所述应急照明驱动装置（C1）是跟发光照明装置（L1）共同组合成一个整体，即在同一个灯具结构里面；或者应急照明驱动装置（C1）为一个独立装置，与任何发光照明装置（L1）搭配使用。

4.根据权利要求1所述的应急照明系统，其特征是所述应急照明驱动装置（C1）内包含蓄电池，根据应急时间的长短，可咨询增加或者减少电池的容量和数量。

5.根据权利要求1所述的应急照明系统，其特征是所述开关器件（S1-2）为断路器或开关。

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