CN106982502A - 具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法 - Google Patents

具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法 Download PDF

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杨付兵
杜远波
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Abstract

本发明涉及一种具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法，其属于智能照明技术领域。它主要包括佩戴在作业人员身上的无线感应卡、安装在特殊作业环境中的智能防爆照明灯具和可进行参数设置的遥感控制器；其控制方法为设置参数‑感应‑指令“人来灯亮、人走灯灭”。本发明的有益效果是：针对防爆作业环境特殊的工作特点及工作环境，通过一个施工简单、操作方便的自动感应智能照明灯具系统，实现“人来灯亮、人走灯灭”或“人来智能防爆照明灯具高亮度、人走智能防爆照明灯具低亮度”的智能照明模式。该照明模式的实现成本低廉、施工简单、操作方便，同时又能够有效节约作业现场照明使用的电力资源，节约能源，保护环境。

Description

具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种“人来灯亮、人走灯灭”的具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法，其属于智能照明技术领域。
背景技术
防爆照明灯具是防爆特殊作业环境(如煤矿、洗煤厂、煤化工、煤制油、发电厂等场所)安全作业的必备装备，随着设备的自动化程度越来越高，人力资源的使用越来越少，很多作业区域不再需要作业人员二十四小时看守，只是在必要的时候进行相关巡检工作即可。没有人员在位的时候，防爆作业环境中的照明灯具如果一直处于满负荷工作状态，则会造成能源的极大浪费。现场的手动开关操作费时费力，必须要作业人员进入黑暗区域后，才能手动打开照明灯具开关，控制效果不好。
目前照明灯具的自动感应系统大多采用声光控模式、人体红外感应模式、微波雷达感应模式，但是如上自动感应控制方式均不适于上述防爆作业环境嘈杂潮湿机械多动态的工作环境，容易造成感应迟缓或误动作操作。
发明内容
本发明针对防爆特殊作业环境的照明情况存在的不足，提供一种具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种具有自动感应功能的智能防爆照明系统，包括佩戴在作业人员身上的无线感应卡、安装在作业现场的智能防爆照明灯具和可进行参数设置的遥感控制器，所述无线感应卡和智能防爆照明灯具内均安装有可相互通信的、有源的zigbee无线通信模块；所述智能防爆照明灯具包括防爆壳体模块，在所述防爆壳体模块内部安装有光源模块、AC-DC电源模块和照明控制模块、外部安装有无线通信模块；所述遥感控制器通过照明控制模块控制智能防爆照明灯具的开关和调光模式。
其所使用控制方法，包括如下步骤：
A、将无线感应卡佩戴在作业人员身上，将智能防爆照明灯具安装在作业现场；
B、在具有自动感应功能的智能防爆照明系统正式运行前，通过遥感控制器对智能防爆照明灯具进行相关参数配置，
a、设置“人来”智能防爆照明灯具亮度等级与“人走”智能防爆照明灯具亮度等级，以实现系统运行时的智能防爆照明灯具亮度等级自动调节功能，
b、设置判断“人来”的信号强度阀值，
c、设置“人走”后调灭或调暗灯具的时延时间，通常设置为2～3min；
C、无线感应卡内集成的zigbee无线通信模块会持续向周围环境发射无线信号，信号发射频率为12～20次/秒；
D、智能防爆照明灯具内集成的无线通信模块通过不断扫描接收到周围无线感应卡发射的无线信号，通过计算无线信号飞行时间，判断发出该信号的无线感应卡的信号强度，当信号强度达到步骤B-b中设置的信号强度阀值时，智能防爆照明灯具自动开启“人来”亮度等级模式，当智能防爆照明灯具在步骤B-c设置的时延时间内扫描到的所有无线信号均没有达到“人来”的信号强度阀值时，则判断为“人走”状态，照明控制模块自动将智能防爆照明灯具亮度等级调节为“人走”状态。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，若步骤B中设置的相关参数不能满足现场环境使用要求时，可以通过遥感控制器实时调整相关参数，以实现最好的控制效果，满足最优的用户体验。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对防爆作业环境特殊的工作特点及工作环境，通过一个施工简单、操作方便的自动感应智能照明灯具系统，实现“人来灯亮、人走灯灭”或“人来智能防爆照明灯具高亮度、人走智能防爆照明灯具低亮度”的智能照明模式。该照明模式的实现成本低廉、施工简单、操作方便，同时又能够有效节约作业现场照明使用的电力资源，节约能源，保护环境。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的智能防爆照明灯具的结构示意图。
在图中，Ⅰ、智能防爆照明灯具；Ⅱ、无线感应卡；Ⅲ、遥感控制器；1、防爆壳体模块；2、光源模块；3、AC-DC电源模块；4、照明控制模块；5、无线通信模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明针对防爆特殊作业环境照明工作现状，提供一种智能防爆照明灯具，能够实现对作业现场作业人员的自动感应，实现“人来灯亮、人走灯灭”或“人来灯具高亮度、人走灯具低亮度”的自动灵活的照明控制方式。同时，针对防爆作业环境中嘈杂潮湿机械多动态的特殊工作环境，考虑到通常的声光控、人体红外感应、微波雷达等感应模式的局限性与控制不灵活性，本发明专利提供一种基于zigbee无线通信方式的灵活的自动感应控制模式实现方法。
一种具有“人来灯亮、人走灯灭”自动感应功能的防爆照明灯具系统由三个单元组成：安装在作业现场的智能防爆照明灯具Ⅰ、佩戴在作业人员身上的无线感应卡Ⅱ、对防爆照明灯具Ⅰ进行参数设置的遥感控制器Ⅲ。智能防爆灯具Ⅰ与无线感应卡Ⅱ内均安装有有源的zigbee无线通信模块，智能防爆照明灯具Ⅰ内安装的zigbee通信模块与无线感应卡Ⅱ内安装的zigbee通信模块之间能够相互通信，智能防爆照明灯具Ⅰ通过感应无线感应卡Ⅱ的存在而感知其佩戴人员的存在，从而控制智能防爆照明灯具Ⅰ的不同照明状态，实现“人来灯亮、人走灯灭”。
“人来灯亮、人走灯灭”的具体实现方法如下：
A、智能防爆照明灯具Ⅰ是由多个工作模块组成，包括：防爆壳体模块1、光源模块2、AC-DC电源模块3、照明控制模块4和无线通信模块5；A、智能防爆照明灯具Ⅰ的开关及调光是通过集成在其内的照明控制模块4来实现的，照明控制模块4通过控制AC-DC电源模块3的输出电流来控制A、智能防爆照明灯具Ⅰ的亮度等级。
B、在具有自动感应功能的智能防爆照明系统正式运行前，通过遥感控制器Ⅲ，对智能防爆照明灯具Ⅰ进行相关参数配置：a、设置“人来”智能防爆照明灯具Ⅰ亮度等级与“人走”智能防爆照明灯具Ⅰ亮度等级，以实现系统运行时的智能防爆照明灯具Ⅰ亮度等级自动调节功能；b、设置判断“人来”的信号强度阀值；c、设置“人走”后调灭或调暗智能防爆照明灯具Ⅰ的时延时间，通常设置为2-3min。
C、无线感应卡Ⅱ内集成的zigbee无线通信模块会持续向周围环境发射无线信号，信号发射频率为12-20次/秒。
D、智能防爆照明灯具Ⅰ内集成的zigbee无线通信模块通过不断扫描接收到周围无线感应卡Ⅱ发射的无线信号，通过计算无线信号飞行时间，判断发出该信号的无线感应卡Ⅱ的信号强度，当信号强度达到B-b中设置的信号强度阀值时，D、智能防爆照明灯具Ⅰ自动开启“人来”亮度等级模式，当智能防爆照明灯具Ⅰ在B-c设置的时延时间内扫描到的所有无线信号均没有达到“人来”的信号强度阀值时，则判断为“人走”状态，照明控制模块4自动将智能防爆照明灯具Ⅰ亮度等级调节为“人走”状态。
E、系统运行过程中，如果B中设置的相关参数不能满足现场环境使用要求时，可以通过遥感控制器Ⅲ实时调整相关参数，以实现最好的控制效果，满足最优的用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有自动感应功能的智能防爆照明系统，其特征在于：包括佩戴在作业人员身上的无线感应卡(Ⅱ)、安装在作业现场的智能防爆照明灯具(Ⅰ)和可进行参数设置的遥感控制器(Ⅲ)，所述无线感应卡(Ⅱ)和智能防爆照明灯具(Ⅰ)内均安装有可相互通信的、有源的zigbee无线通信模块；所述智能防爆照明灯具(Ⅰ)包括防爆壳体模块(1)，在所述防爆壳体模块(1)内部安装有光源模块(2)、AC-DC电源模块(3)和照明控制模块(4)，外部安装有无线通信模块(5)；所述遥感控制器(Ⅲ)通过照明控制模块(4)控制智能防爆照明灯具(Ⅰ)的开关和调光模式。
2.一种具有自动感应功能的智能防爆照明系统所使用的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、将无线感应卡(Ⅱ)佩戴在作业人员身上，将智能防爆照明灯具(Ⅰ)安装在作业现场；
B、在具有自动感应功能的智能防爆照明系统正式运行前，通过遥感控制器(Ⅲ)对智能防爆照明灯具(Ⅰ)进行相关参数配置，
a、设置“人来”智能防爆照明灯具(Ⅰ)亮度等级与“人走”智能防爆照明灯具(Ⅰ)亮度等级，以实现系统运行时的智能防爆照明灯具(Ⅰ)亮度等级自动调节功能，
b、设置判断“人来”的信号强度阀值，
c、设置“人走”后调灭或调暗智能防爆照明灯具(Ⅰ)的时延时间，通常设置为2～3min；
C、无线感应卡(Ⅱ)内集成的zigbee无线通信模块会持续向周围环境发射无线信号，信号发射频率为12～20次/秒；
D、智能防爆照明灯具(Ⅰ)内集成的有源的zigbee无线通信模块通过不断扫描接收到周围无线感应卡(Ⅱ)发射的无线信号，通过计算无线信号飞行时间，判断发出该信号的无线感应卡(Ⅱ)的信号强度，当信号强度达到步骤B-b中设置的信号强度阀值时，智能防爆照明灯具(Ⅰ)自动开启“人来”亮度等级模式，当智能防爆照明灯具(Ⅰ)在步骤B-c设置的时延时间内扫描到的所有无线信号均没有达到“人来”的信号强度阀值时，则判断为“人走”状态，照明控制模块(4)自动将智能防爆照明灯具(Ⅰ)亮度等级调节为“人走”状态。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：若步骤B中设置的相关参数不能满足现场环境使用要求时，可以通过遥感控制器(Ⅲ)实时调整相关参数，以实现最好的控制效果，满足最优的用户体验。
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