CN106937461A - 一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统 - Google Patents

一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，属于节能照明系统技术领域。该节能照明系统包括人体探测模块、光探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块、蓄电池、控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块，其中人体探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块和光探测模块分别与控制模块连接，控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块顺序连接，控制模块、市电供应模块、蓄电池和照明模块顺序连接。本发明结构简单、自动化程度高、反应灵敏、节能智能、易于实现。

Description

一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统
技术领域
本发明涉及一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，属于节能照明系统技术领域。
背景技术
在大中城市的商用或民用的高层建筑内，在楼道内一般都安装有楼道灯方便人们上下楼梯。而楼道灯长期点亮必然消耗大量社会公共能源。而21世纪，人类面临的最大问题之一就是能源问题。但如果不安装楼道灯，人们在夜晚上下楼梯就会很不安全。许多高层建筑的楼道都是暗道，没有开设窗户进行采光，即使白天上下楼梯也不容易看清台阶。因此，各种智能的楼道照明系统就应运而生了。
申请号为201510787985.1，申请日为2015年11月17日的发明公开了一种楼道感应照明系统，包括：供电线路、延时开关和灯具，所述供电线路与灯具相连接进行供电，所述延时开关串联在供电线路上，所述楼道感应照明系统还包括一个光电接近开关，所述光电接近开关与延时开关的触发端相连接，所述光电接近开关包括发射器以及与之对应的接收器。通过上述方式，该发明所述的楼道感应照明系统，在黑暗环境下，利用发射器和接收器的配合工作，当行人在楼道内走动的时候发出信号，点亮灯具，延伸数秒后关闭，减少电能消耗，对声音无要求，有利于降低噪音污染。
申请号为201510487198.5，申请日为2015年8月11日的发明公开一种太阳能LED声控楼道照明系统，包括：楼道中照明的LED灯；点亮LED灯的声控单元，其包括声音采集装置、音色辨别装置；控制LED灯被声控单元点亮后延时的延时控制单元；单片机分别与声控单元、延时控制单元电连接；电源单元为LED灯、声控单元、延时控制单元以及单片机供电，包括依次连接的太阳能电池板、充电电路、蓄电池、转换电路；音色辨别装置设有预先提取的楼道用户声音的音色特征库，声音采集装置将采集到的声音信号发送给单片机进行音色特征提取，单片机将提取的音色特征与音色特征库的音色特征做比较辨别，单片机将辨别信息通过延时控制单元发送给LED灯。该发明具有提高楼道用户安全、节能环保的优点。
申请号为201610380641.3，申请日为2016年5月31日的发明公开了一种楼道节能照明系统，其特征在于，主要由中央控制器，分别与中央控制器相连接的电源、照明驱动电路和模数转换芯片，分别与模数转换芯片相连接的红外传感器和光感传感器，以及与照明驱动电路相连接的照明灯组成。该发明采用光控和红外传感技术，当夜晚楼道内有人通过时照明灯会自动被点亮，行人通过后则会自动熄灭，无需手动打开、关闭，使用起来更加方便。同时行人通过后可以自动熄灭，避免了因忘关灯而导致的电能浪费。
发明内容
本发明提出了一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，自动化程度高、安全稳定、节能效果好。
本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：
一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，包括人体探测模块、光探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块、蓄电池、控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块，其中人体探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块和光探测模块分别与控制模块连接，控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块顺序连接，控制模块、市电供应模块、蓄电池和照明模块顺序连接；
所述人体探测模块用于检测楼道内是否有人通过；
所述光探测模块用于检测楼道内光线的强度；
所述阶梯电价存储模块用于存储阶梯电价信息；
所述电量监测模块用于监测蓄电池的电量；
所述控制模块根据人体探测模块和光探测模块的检测结果以及阶梯电价存储模块和电量监测模块的信息做出判断发出控制指令；
所述照明模块用于根据接收到的控制指令进行照明；
所述市电供应模块用于为照明模块提供动力支持以及在谷时电价时给蓄电池充电；
所述蓄电池用于在市电供电时发生故障时为照明模块提供动力支持；
所述节能交流接触器包括铁芯、线圈、市电检测单元、储能电容、微控制器、电源控制器和储能电容控制器，其中市电检测单元的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端分别与电源控制器、储能电容控制器连接，电源控制器的输出端与线圈连接，储能电容控制器与储能电容连接，储能电容控制器的输出端与线圈连接。
作为本发明的一种优选技术方案：所述线圈为励磁线圈。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电源控制器包括控制励磁线圈吸合的吸合电路，吸合电路由可控硅与二极管串联而成，二极管的正极与可控硅连接，二极管的负极与励磁线圈连接。
作为本发明的一种优选技术方案：所述人体探测模块采用热释电人体红外传感器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述照明模块为室内照明回路。
作为本发明的一种优选技术方案：所述室内照明回路采用LED灯。
作为本发明的一种优选技术方案：所述光探测模块采用光敏传感器。
本发明所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明采用热释电人体红外传感器检测楼道内是否有人通过，灵敏度高。
2、本发明通过设置光探测模块，只有在楼道内光线较暗的情况下，照明模块才会开启，避免了电源的浪费。
3、本发明的室内照明回路采用LED灯，功耗低，使用寿命长。
4、本发明在照明模块和市电供应模块之间串接了节能交流接触器，大大提高了节能效果，且安全稳定。
5、本发明设有阶梯电价存储模块，当处于用电谷时，市电供电给蓄电池充电，当遇到市电供电发生故障时，由蓄电池提供动力支持，不仅节约了电费，还保证楼道灯在需要的时候都可以点亮。
6、本发明结构简单、自动化程度高、反应灵敏、节能智能、易于实现。
具体实施方式
下面对本发明创造做进一步详细说明。
一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，包括人体探测模块、光探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块、蓄电池、控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块，其中人体探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块和光探测模块分别与控制模块连接，控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块顺序连接，控制模块、市电供应模块、蓄电池和照明模块顺序连接；
所述人体探测模块用于检测楼道内是否有人通过；
所述光探测模块用于检测楼道内光线的强度；
所述阶梯电价存储模块用于存储阶梯电价信息；
所述电量监测模块用于监测蓄电池的电量；
所述控制模块根据人体探测模块和光探测模块的检测结果以及阶梯电价存储模块和电量监测模块的信息做出判断发出控制指令；
所述照明模块用于根据接收到的控制指令进行照明；
所述市电供应模块用于为照明模块提供动力支持以及在谷时电价时给蓄电池充电；
所述蓄电池用于在市电供电时发生故障时为照明模块提供动力支持；
所述节能交流接触器包括铁芯、线圈、市电检测单元、储能电容、微控制器、电源控制器和储能电容控制器，其中市电检测单元的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端分别与电源控制器、储能电容控制器连接，电源控制器的输出端与线圈连接，储能电容控制器与储能电容连接，储能电容控制器的输出端与线圈连接。
作为本发明的一种优选技术方案：所述线圈为励磁线圈。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电源控制器包括控制励磁线圈吸合的吸合电路，吸合电路由可控硅与二极管串联而成，二极管的正极与可控硅连接，二极管的负极与励磁线圈连接。
作为本发明的一种优选技术方案：所述人体探测模块采用热释电人体红外传感器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述照明模块为室内照明回路。
作为本发明的一种优选技术方案：所述室内照明回路采用LED灯。
作为本发明的一种优选技术方案：所述光探测模块采用光敏传感器。
本发明采用热释电人体红外传感器检测楼道内是否有人通过，灵敏度高。
热释电红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器。主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10--20米范围内人的行动。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。
人体辐射的红外线中心波长为9--10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2--20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7--10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
被动式热释电红外探头的工作原理及特性：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
本发明通过设置光探测模块，只有在楼道内光线较暗的情况下，照明模块才会开启，避免了电源的浪费。本发明在照明模块和市电供应模块之间串接了节能交流接触器，大大提高了节能效果，且安全稳定。本发明设有阶梯电价存储模块，当处于用电谷时，市电供电给蓄电池充电，当遇到市电供电发生故障时，由蓄电池提供动力支持，不仅节约了电费，还保证楼道灯在需要的时候都可以点亮。本发明结构简单、自动化程度高、反应灵敏、节能智能、易于实现。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，包括人体探测模块、光探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块、蓄电池、控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块，其中人体探测模块、阶梯电价存储模块、电量监测模块和光探测模块分别与控制模块连接，控制模块、照明模块、节能交流接触器和市电供应模块顺序连接，控制模块、市电供应模块、蓄电池和照明模块顺序连接；
所述人体探测模块用于检测楼道内是否有人通过；
所述光探测模块用于检测楼道内光线的强度；
所述阶梯电价存储模块用于存储阶梯电价信息；
所述电量监测模块用于监测蓄电池的电量；
所述控制模块根据人体探测模块和光探测模块的检测结果以及阶梯电价存储模块和电量监测模块的信息做出判断发出控制指令；
所述照明模块用于根据接收到的控制指令进行照明；
所述市电供应模块用于为照明模块提供动力支持以及在谷时电价时给蓄电池充电；
所述蓄电池用于在市电供电时发生故障时为照明模块提供动力支持；
其特征在于，所述节能交流接触器包括铁芯、线圈、市电检测单元、储能电容、微控制器、电源控制器和储能电容控制器，其中线圈包裹缠绕铁芯，市电检测单元的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端分别与电源控制器、储能电容控制器连接，电源控制器的输出端与线圈连接，储能电容控制器与储能电容连接，储能电容控制器的输出端与线圈连接，市电检测单元和市电供应模块连接，电源控制器和照明模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述线圈为励磁线圈。
3.根据权利要求1所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述电源控制器包括控制线圈吸合的吸合电路，吸合电路由可控硅与二极管串联而成，二极管的正极与可控硅连接，二极管的负极与线圈连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述人体探测模块采用热释电人体红外传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述照明模块为室内照明回路。
6.根据权利要求5所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述室内照明回路采用LED灯。
7.根据权利要求1所述的所述的一种基于阶梯电价的楼道节能照明系统，其特征在于，所述光探测模块采用光敏传感器。
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