CN107072010A - 一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，包括光源模块、集成芯片模块、电力载波通讯芯片模块、信号处理发送模块；其中电力载波通讯芯片模块配合功率发送电路、接收滤波放大电路以及耦合变压器等外围电路，构成高性能、小体积的载波通讯模块与电力线电连接。本发明的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，将电力载波通信技术应用于安全电压型集中电源集中控制型应急照明灯具，其灯具供电与通信实施方便，无需架设专门的通讯电缆，利用电力线就能构成通讯网络，降低了灯具系统安装与现场调试的要求，也便于维护，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。

Description

一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具

技术领域

本发明涉及一种电力设备技术领域，具体涉及一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具。

背景技术

GB17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》对消防应急照明和疏散指示系统的组成及控制方式等做出了较完善的规定：消防应急照明和疏散指示系统按控制方式可分为非集中控制型系统和集中控制型系统，按应急电源的实现方式可分为自带电源型系统和集中电源型系统。其中集中电源集中控制型系统是功能最多、最为智能化的系统，采用集中控制、集中供电、通过网络信息技术、计算机技术和自动控制技术，要求系统能够实现电池、灯具、分配电装置、集中式电源的自动检测、监控与显示等，不仅解决了产品日常维护的难题，而且提高了系统智能化控制程度。

目前集中电源集中控制型系统的应急照明灯具很多场合采用LED或节能灯具，这些灯具的光源的工作电压一般不是AC220V，为DC24V电源。这些灯具可以直接采用类似电压等级的直流电源。所以，灯具在应急时，可以直接采用蓄电池电能作为应急供电电源。集中电源集中控制型系统一般采用RS485、CAN总线等通信总线进行信息传输，通信总线的安全与可靠直接关系到集中电源集中控制型系统的应急照明系统的正常运行，如果通信总线出现问题，发生紧急情况时，系统将不能正常运行。所以灯具一般采用4线制，2根电源线与2根通信线。4线制在系统的安装上比较麻烦，在调试时又比较复杂。

另一方面电力线载波（PLC ，即 Power Line Carrier）是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。

因此，开发设计一种能够准确进行电力载波通信的应急照明灯具是本领域急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，该安全电压型应急照明灯具，将电力载波通信技术应用于安全电压型集中电源集中控制型应急照明灯具，其灯具供电与通信实施方便，无需架设专门的通讯电缆，利用电力线就能构成通讯网络，降低了灯具系统安装与现场调试的要求，也便于维护，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。

本发明的目的是采用如下技术方案实现的：

一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，包括：

包括光源模块、集成芯片模块、电力载波通讯芯片模块、信号处理发送模块；

所述光源模块用于提供用户所需亮度、颜色的应急灯；

所述集成芯片模块包括串行通信模块、AD采样模块、IO接口模块、FLASH程序储存模块，RAM数据储存模块；所述集成芯片模块用于采集光源模块电流电压参数，并将参数数据送入电力载波通讯芯片模块，同时根据接收的电力载波通讯芯片模块的指令信号控制光源模块的通与断；

所述电力载波通讯芯片模块用于接收集成芯片模块采集的光源模块电流电压参数，并调制成可发送的电力载波信号，同时接收电力线中载波控制信号，并解调为可被集成芯片模块识别的控制信号；

所述信号处理模块包括功率发送电路、接收滤波放大电路、耦合变压器电路，用于将电力载波通讯芯片模块调制的信号经过放大、滤波通过耦合变压器加载到电力线上，同时来自电力线的载波信号经耦合变压器送到接收滤波放大电路，经窄带滤波和信号放大后加到电力载波通讯芯片模块；

所述电力载波通讯芯片模块配合功率发送电路、接收滤波放大电路以及耦合变压器等外围电路，构成高性能、小体积的载波通讯模块与电力线电连接。

优选地，所述集成芯片模块为8051单片机。

优选地，所述8051单片机中FLASH程序储存容量为512B－60K，RAM数据储存容量为256B－1280B。

优选地，所述8051单片机具有两个IO接口，一个接口用于采样光源模块的电压电流参数，另一个接口用于控制光源模块的通与断。

优选地，所述电力线载波通讯芯片采用了 HLPLC S520F芯片。

优选地，来自所述集成芯片模块的串行信号加到 HLPLC S520F的RXD端，经HLPLCS520F调制后，以 FSK 信号的形式从引脚 Fout 输出。

优选地，所述FSK 信号为110 kHz的方波，其带宽为20 kHz。

优选地，所述光源模块为LED灯，电力线上电压为24V。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具将电力载波通信技术应用于安全电压型集中电源集中控制型应急照明灯具，其灯具供电与通信实施方便，无需架设专门的通讯电缆，利用电力线就能构成通讯网络，降低了灯具系统安装与现场调试的要求，也便于维护。

（2）本发明的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具采用了HLPLCS520F芯片。该芯片专为电力线载波通讯设计，具有高集成度的FSK(频移键控) 调制与解调功能。芯片内部集成了高速数字信号处理器( DSP)、UART串行通讯模块和 FSK调制解调器，该芯片的调制解调器具有较高的灵敏度和较强的抗干扰性能，可适应各种复杂的电力线信道环境，因此被广泛应用于各类交流、直流载波通讯模块中。HLPLC S520F配合功率发送电路、接收滤波放大电路以及耦合变压器等外围电路，可以构成高性能、小体积的载波通讯模块。

（3）本发明的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其设置的供电电压小于36V，为安全电压，最大程度地保护了人身安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具示意图；

图2为本发明一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具的信号处理发送模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本实施例的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，包括：

光源模块1、集成芯片模块2、电力载波通讯芯片模块3、信号处理发送模块4；

所述光源模块1用于提供用户所需亮度、颜色的应急灯；

所述集成芯片模块2包括串行通信模块、AD采样模块、IO接口模块、FLASH程序储存模块，RAM数据储存模块；所述集成芯片模块用于采集光源模块1电流电压参数，并将参数数据送入电力载波通讯芯片模块3，同时根据接收的电力载波通讯芯片模块3的指令信号控制光源模块1的通与断；

所述电力载波通讯芯片模块5用于接收集成芯片模块2采集的光源模块1电流电压参数，并调制成可发送的电力载波信号，同时接收电力线5中载波控制信号，并解调为可被集成芯片模块2识别的控制信号；

所述信号处理模块4包括功率发送电路41、接收滤波放大电路42、耦合变压器电路43，用于将电力载波通讯芯片模块3调制的信号经过放大、滤波通过耦合变压器43加载到电力线5上，同时来自电力线5的载波信号经耦合变压器43送到接收滤波放大电路42，经窄带滤波和信号放大后加到电力载波通讯芯片模块3；

所述电力载波通讯芯片模块3配合功率发送电路41、接收滤波放大电路42以及耦合变压器43等外围电路，构成高性能、小体积的载波通讯模块与电力线5电连接。

本实施例中集成芯片模块2为8051单片机。

本实施例中8051单片机中FLASH程序储存容量为512B－60KB，RAM数据储存容量为256B－1280B。

本实施例中8051单片机具有两个IO接口，一个接口用于采样光源模块1的电压电流参数，另一个接口用于控制光源模块1的通与断。

本实施例中电力线载波通讯芯片3采用了 HLPLC S520F芯片。

本实施例中来自所述集成芯片模块的串行信号加到 HLPLC S520F的RXD端，经HLPLC S520F调制后，以 FSK 信号的形式从引脚 Fout 输出。

本实施例中FSK 信号为110 kHz的方波，其带宽为20 kHz。

本实施例中光源模块1为LED灯，电力线5上电压为24V。

本发明的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，将电力载波通信技术应用于安全电压型集中电源集中控制型应急照明灯具，其灯具供电与通信实施方便，无需架设专门的通讯电缆，利用电力线就能构成通讯网络，降低了灯具系统安装与现场调试的要求，也便于维护，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于：包括光源模块、集成芯片模块、电力载波通讯芯片模块、信号处理发送模块；

所述光源模块用于提供用户所需亮度、颜色的应急灯；

所述集成芯片模块包括串行通信模块、AD采样模块、IO接口模块、FLASH程序储存模块，RAM数据储存模块；所述集成芯片模块用于采集光源模块电流电压参数，并将参数数据送入电力载波通讯芯片模块，同时根据接收的电力载波通讯芯片模块的指令信号控制光源模块的通与断；

所述电力载波通讯芯片模块用于接收集成芯片模块采集的光源模块电流电压参数，并调制成可发送的电力载波信号，同时接收电力线中载波控制信号，并解调为可被集成芯片模块识别的控制信号；

所述信号处理模块包括功率发送电路、接收滤波放大电路、耦合变压器电路，用于将电力载波通讯芯片模块调制的信号经过放大、滤波通过耦合变压器加载到电力线上，同时来自电力线的载波信号经耦合变压器送到接收滤波放大电路，经窄带滤波和信号放大后加到电力载波通讯芯片模块；

所述电力载波通讯芯片模块配合功率发送电路、接收滤波放大电路以及耦合变压器等外围电路，构成高性能、小体积的载波通讯模块与电力线电连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述集成芯片模块为8051单片机。

3.根据权利要求2所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述8051单片机中FLASH程序储存容量为512B－60KB，RAM数据储存容量为256B－1280B。

4.根据权利要求2所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述8051单片机具有两个IO接口，一个接口用于采样光源模块的电压电流参数，另一个接口用于控制光源模块的通与断。

5.根据权利要求1所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述电力线载波通讯芯片采用了 HLPLC S520F芯片。

6.根据权利要求5所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，来自所述集成芯片模块的串行信号加到 HLPLC S520F的RXD端，经HLPLC S520F调制后，以 FSK 信号的形式从引脚 Fout 输出。

7.根据权利要求6所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述FSK 信号为110 kHz的方波，其带宽为20 kHz。

8.根据权利要求1所述的一种具有载波通信功能的安全电压型应急照明灯具，其特征在于，所述光源模块为LED灯，电力线上电压为24V。