CN109340649B - 一种智能控制轨道型移动式灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能控制轨道型移动式灯具，其包括用于移动灯具的导轨、沿导轨滑动的轨道滑块、与轨道滑块可拆卸的连接的固定连接件、连接于固定连接件上的灯具、以及用于控制轨道滑块在导轨滑动的遥控模块；导轨用侧装或者吊装的方式固定在墙壁上；所述遥控模块通过接收到的指令控制轨道滑块在导轨上滑动。本发明的灯具通过固定连接件和轨道滑块滑动安装于导轨上，当需要检修时，通过遥控模块将灯具移动到合适位置然后进行检修，非常便利。

Description

一种智能控制轨道型移动式灯具

技术领域

本发明涉及轨道交通照明装置，具体来说是一种智能控制轨道型移动式灯具。

背景技术

为缓解城市交通拥堵，提高城市生活质量及效率，发展城市轨道交通行业是根本出路，目前全国已经有25个城市开通了轨道交通运营，里程3000多公里，其中，北京、上海已经超过500公里以上。

轨道交通作为公用设施中耗能巨大的基建项目，在保证其安全和功能性的前提下，降低其能耗水平是目前一个重要课题。随着我国各大城市轨道交通项目建设高潮的兴起，车站数量不断增加，规模和内部环境要求不断提高，也使我国轨道交通系统的能耗越来越大。轨道交通照明(例如地铁照明、城际交通) 系统是维持交通正常运行的重要组成部分，也是轨道交通系统耗能巨大的部分之一，由于轨道交通常常设置于地下，因此无论白天还是夜间无论是否有机动车辆或者行人通过，经常灯火通明，具有工作时间长的特性，而灯具的寿命有限，又受限于现有技术的散热技术不高的问题，使得轨道交通系统的灯具维护意义重大。

对于轨道交通系统的灯具维护，现有技术具有如下问题：1、没有合适的维护设备：在高大空间的场地，特别是地铁(城轨)的旅客出入口、车辆段和停车场、商场、城市综合体，普通的升降车进不去，即使进入，由于人流量大、地面的固定设备多或者地面不适宜停放作业平台、空中的缆线多，很不方便灯具的维护；搭脚手架维护，因为灯具之间的距离大，一天搭建只能维护1～2盏灯，劳动效率低，劳动量大。2、安全问题：安全是第一位的事情，因为升降车倒下伤人和脚手架上坠落的事故也时有发生，即便采取了安全防护措施，也难保不发生安全事故。3、可利用的维护时间少：由于上述场景参与作业的专业众多，有此引起可利用的灯具维护空窗时间较少，无法保证常规的灯具维护时间，特别是作业面内触网断电维护更困难。

发明内容

在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种智能控制轨道型移动式灯具，包括用于移动灯具的导轨、沿导轨滑动的轨道滑块、与轨道滑块可拆卸的连接的固定连接件、连接于固定连接件上的灯具、以及用于控制轨道滑块在导轨滑动的遥控模块；导轨用侧装或者吊装的方式固定在墙壁上；所述遥控模块通过接收到的指令控制轨道滑块在导轨上滑动。

所述轨道滑块包括用于提供电能的供电模块、用于在导轨上移动的传动组件、用于驱动传动组件运动的电机模块；所述传动组件包括主动传动轮、从动传动轮和导向轮，电机模块包括伺服电机和伺服电机控制器，所述伺服电机控制器与伺服电机连接，所述伺服电机输出端连接主动传动轮，主动传动轮通过传送皮带带动从动传动轮转动，从动传动轮通过滚动轴承带动导向轮转动；所述导向轮转动时带动整个轨道滑块在导轨上移动。

所述导轨包括截面为方形的轨道本体，轨道本体上滑动设有用于固定支撑传动组件和电机模块的电机安装架；轨道本体的两内壁底部向中心沿伸有相对设置的导槽，导槽沿导轨的长度方向沿伸；轨道本体的一侧壁底部向外部沿伸形成滑槽，滑槽沿导轨的长度方向沿伸；电机安装架由滑槽分割为上下两层，电机设置于下层，且由V型弹性件固定，电机的输出端连接的主动传动轮位于下层；从动传动轮与和导向轮设置于上层，且导向轮在滑槽上滑动安装。电机安装架可由钣金件实现。

此外，为方便用户维护和检修，所述导轨为L型结构，其包括侧装或者吊装在天花板上的第一轨道和侧装在侧墙上的第二轨道，第一轨道和第二轨道相连并形成L型结构。当用户检修时，通过遥控装置将位于天花板上的灯具移动至侧墙上的第二轨道上用户伸手即可触及的位置，从而大大方便了维护和检修。

所述供电模块包括用于从输电线路上取电的取电装置、由取电装置取电的取电轮、以及用于存储电能的电源存储器；所述取电轮连接取电装置，无论轨道滑块运行与否均与取电装置连接，同时，取电轮与电源存储器连接，为电源存储器供电；电源存储器为其它模块供电。所述取电轮滑动安装于轨道本体的导槽内。作为一个可行的方案，所述取电装置包括铺设于导轨上的正极导电片和负极导电片、以及变压器，市电经过变压器转换和稳压后连接正极导电片和负极导电片。

进一步的，所述电机模块还包括用于固定伺服电机的电机固定件，电机固定件包括环绕伺服电机设置的V型弹性件，以及设置于V型弹性件两个顶端的限位轮，限位轮紧贴导轨的底部而设置。

所述遥控模块包括安装于各轨道滑块上且相互电连接的控制器和传感器、用于遥控控制器的遥控器、以及实现控制器和遥控器通讯的无线收发装置；控制器和传感器相互电连接，传感器用于检测轨道滑块的位置状态和运行距离，传感器的输出端接于控制器的输入端，遥控器通过无线收发装置与控制器通讯，控制器根据遥控器发送的指令以及收到的传感器的信号对相应的轨道滑块进行控制。传动组件的各动力轮设置在导轨上，遥控器通过控制器发送移动指令给电机模块的伺服电机控制器，伺服电机控制器控制伺服电机进行正反转，伺服电机带动各动力轮实现轨道滑块在导轨上的移动。

优选的，所述传感器采用行程开关实现。

除了遥控控制，为了方便手动控制，所述遥控模块还包括与控制器电性连接的控制面板，控制面板可采用触摸屏或者具有多个控制按键的面板实现，通过在控制面板操作相应的按钮来实现对灯具的移动控制。

本申请通过上述方案，与现有技术相比，具有如下优点：1、灯具通过固定连接件和轨道滑块滑动安装于导轨上，当需要检修时，通过遥控模块将灯具移动到合适位置然后进行检修，非常便利；2、通过对供电模块以及传动组件的特殊设计，使得整个结构简单易于实现；3、遥控模块即可实现遥控控制，也可手动控制，从而更加方便了维修，并且通过传感器的设置，遥控模块可随时自动确定当前位置以及移动距离并反馈，方便人工干预定位，具有准确快速的优点。综上，本申请的遥控导轨结构简单，构思巧妙，具有非常好的实用性。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1为本发明的具体实施例中导轨和轨道滑块的立体示意图；

图2为本发明的具体实施例中导轨和轨道滑块的另一角度的立体示意图；

图3为本发明的具体实施例中导轨和轨道滑块的侧视图；

图4为本发明的具体实施例中电机安装架的示意图；

图5为本发明的具体实施例中移动式灯具的剖面示意图；

图6为本发明的具体实施例中移动式灯具的第一角度的透视图；

图7为本发明的具体实施例中移动式灯具的第二角度的透视图；

图8为本发明的具体实施例中移动式灯具的第三角度的透视图；

图9为本发明的具体实施例中移动式灯具的第四角度的透视图；

图10为本发明的具体实施例中移动式灯具的第五角度的透视图；

图11为本发明的具体实施例中移动式灯具的第六角度的透视图；

图12为本发明的遥控模块的原理图；

图13为应用本发明的过程示意图；

图14a为导轨的混凝土屋顶安装方式示意图；

图14b为工字钢横梁安装方式示意图；

图14c为钢管材质安装示意图。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

作为一个具体的实例，参见图1和图2，本发明的一种智能控制轨道型移动式灯具，包括用于移动灯具的导轨1、沿导轨1滑动的轨道滑块2、与轨道滑块 2可拆卸的连接的固定连接件3、连接于固定连接件3上的灯具4、以及用于控制轨道滑块2在导轨1滑动的遥控模块。遥控模块通过接收到的指令控制轨道滑块2在导轨1上滑动。

参见图1和图2，轨道滑块2主要包括用于提供电能的供电模块、用于在导轨1上移动的传动组件、用于驱动传动组件运动的电机模块。具体的，传动组件包括主动传动轮5、从动传动轮6和导向轮7，电机模块包括伺服电机8、伺服电机控制器以及用于固定伺服电机8的电机固定件9，伺服电机控制器与伺服电机8连接，伺服电机8输出端连接主动传动轮5，主动传动轮5通过传送皮带10带动从动传动轮6转动，从动传动轮6通过滚动轴承11带动导向轮7转动；导向轮7转动时带动整个轨道滑块2在导轨1上移动。电机固定件9包括环绕伺服电机8设置的V型弹性件12，以及设置于V型弹性件12的两个顶端的限位轮13。

供电模块包括用于从输电线路上取电的取电装置、由取电装置取电的取电轮15、以及用于存储电能的电源存储器；取电轮15连接取电装置，无论轨道滑块运行与否均与取电装置连接，同时，取电轮与电源存储器连接，为电源存储器供电；电源存储器为其它模块供电。作为一个可行的方案，取电装置包括铺设于导轨1上的正极导电片和负极导电片、以及变压器，市电经过变压器转换和稳压后连接正极导电片和负极导电片。

为适应导轨上轨道滑块的移动和控制，同时兼顾导轨的供电，导轨1包括截面为方形的轨道本体，轨道本体上滑动设有用于固定支撑传动组件和电机模块的电机安装架14，参见图4，电机安装架14具有用于支撑伺服电机的底板 141、由底板的相对应的两侧向上沿伸的第一侧壁142和第二侧壁143，第一侧壁142的顶部向右向下沿伸有L型件144，底板141、第一侧壁142和L型件 144构成容纳传动组件的空间，且L型件144上还开设有连接从动传动轮6和导向轮7的滚动轴承11的安装孔146；第二侧壁143的顶部向右沿伸有安装耳 145，安装耳145上开设有通孔147，该通孔147内穿设有用于连接取电轮15 的支杆151；轨道本体的两内壁的底部向中心沿伸有相对设置的导槽16，导槽 16沿导轨1的长度方向沿伸，导槽16内铺设取电装置，取电轮15滑动安装于轨道本体的导槽16内以从取电装置进行取电。轨道本体的一侧壁底部向外部沿伸形成滑槽17，滑槽17沿导轨1的长度方向沿伸，轨道滑块2滑动安装于该滑槽17内。电机安装架14由滑槽17分割为上下两层，伺服电机8设置于下层，且由V型弹性件12和限位轮13固定，两个限位轮13紧贴滑槽17的底部而设置，以固定伺服电机8，伺服电机8的输出端连接的主动传动轮5位于下层；从动传动轮6与和导向轮7设置于上层，且导向轮7在滑槽17上滑动安装。每个灯具配备一个轨道滑块，每个轨道滑块具有一个电机以及控制器，从而实现对各灯具的单独控制。

其中，电机安装架14可由钣金件实现，导轨1的支撑边框为铝制或钢制，为整体轨道的强度支撑结构，通过此结构与建筑主体连接。

图6-图11为本实施例的移动时灯具的不同角度的透视图。

参见图5，本实施例中，轨道本体的底部导槽16内设有内衬轨道161，且内衬轨道由绝缘弹性材质实现(绝缘弹性材质可通过在绝缘材质上贴附塑料实现，也可由弹性绝缘材质实现)，绝缘弹性材质可以保证在支撑边框按需要形变后依然保持轨道内部电气结构与支撑边框的绝缘隔离。在内衬轨道的内凹槽内设有导电铜片162，两个导槽的内衬轨道内的导电铜片分别作为正极导电片和负极导电片，在轨道的一端连接电输入线，为整条轨道提供供电，同时，通过上述将导电铜片内藏于内衬轨道的内凹槽内，有利于防止意外触电。取电轮滑动安装于轨道本体上并与内衬轨道相接触以进行取电。

由取电轮15和支杆151构成的轨道头取电结构表面覆有碳刷，且取电轮 15采用转动带弹性的方式与导电铜片连接，有效增加连接可靠性，减少摩擦，增加合用寿命.

此外，为实现刹车功能，导向轮7和滚动轴承11的结构可变更为齿轮耦合齿条的结构，从而实现随时移动随时刹车功能；同时还可辅以多个平衡轮，确保轨道形变后能自动适应轨道内部空间，防止行进中齿轮和齿条脱轨现象的发生，同时可以确保灯具上表面与轨道方向始终平行，保持灯具方向。

使用时，固定连接件3连接到轨道滑块2，然后将灯具4(与固定连接件3 的接口相匹配)安装到固定连接件3上，灯具由取电装置取电固定连接件3可根据不同灯具的连接头设置多种，以适应不同接口的灯具。本实施例中，轨道滑块具有连接至导电铜片的金属件，固定连接件开设有通孔将该金属件露出，灯具具有弹性取电结构，灯具安装到固定连接件后，弹性取电结构与金属件接触进行取电；可设计固定连接件与灯具的连接结构的卡扣结构，当安装或更换灯具时，只需要旋转90度后即可实现取电，同时实现卡固，方便实现徒手安装或更换灯具。

参见图12，遥控模块包括安装于各轨道滑块上且相互电连接的控制器和传感器、用于遥控控制器的遥控器、以及实现控制器和遥控器通讯的无线收发装置；控制器和传感器相互电连接，传感器用于检测轨道滑块的位置状态和运行距离，传感器的输出端接于控制器的输入端，遥控器通过无线收发装置与控制器通讯，控制器根据遥控器发送的指令以及收到的传感器的信号对相应的轨道滑块进行控制。其中，遥控模块的控制器可与伺服电机控制器采用同一个控制器，也可分别设置，本实施例中，控制器与伺服电机控制器采用同一个控制器实现。传动组件的各动力轮设置在导轨上，遥控器通过无线收发装置发送移动指令给电机模块的伺服电机控制器，伺服电机控制器控制伺服电机进行正反转，伺服电机带动各动力轮实现轨道滑块在导轨上的移动。本实施例中，传感器采用行程开关实现，行程开关在灯具移动到预设位置(例如轨道端部)后动作，自动关闭电机；因此灯具可实现在任意位置随时刹车实现随时布灯功能，具有“任意定位”，随时按需要进行重新布灯的优点。

除了遥控控制，进一步的，为了方便手动控制，遥控模块还包括与控制器电性连接的控制面板，控制面板可采用触摸屏或者具有多个控制按键的面板实现，通过在控制面板操作相应的按钮来实现对灯具的移动控制。

参见图13，为方便用户维护和检修，导轨为L型结构，其包括侧装或者吊装在天花板上的第一轨道和侧装在侧墙上的第二轨道，第一轨道和第二轨道相连并形成L型结构。见图13中的a图，当用户检修时，通过遥控装置将位于天花板上的灯具沿轨道移动至侧墙上的第二轨道上用户伸手即可触及的位置，从而大大方便了维护和检修；b图为正在检修的示意图；c图为检修完毕，沿轨道移动至天花板的相应位置的轨迹图。

图14a、图14b和图14c为导轨的不同安装方式，具体可根据现场实际情况来选择。其中，图14a为混凝土屋顶安装方式(吸顶式安装)，可采用M8*80 以上的膨胀螺丝，将导轨固定于混凝土屋顶上。图14b为工字钢横梁安装方式，通过加工两个90度的吊耳进行安装。图14c为钢管材质安装，使用管状家具形成2个定位螺栓位，来安装轨道。图14a、图14b和图14c均为吊装的方式，也可应用于侧装的方案中。

本发明通过上述方案，具有如下优点：

(1)解决安全隐患：工作人员由空中作业转换为地面作业，无需登高，即可解决了灯具4维修问题，运营维护人员的安全有效的得到了保障；

(2)提高维修效率：无需停产、停电，不受维护时间限制；维护灯具4时，只需要关闭被维护的灯具4的照明电源即可进行维护；

(3)减少人工：无需过多专业设备，一人30分钟即可维修7-10套灯具4，极大提高效率。

(4)灯具的遥控模块具备遥控、就地手动控制、上位机远程控制等多种控制方式。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：包括用于移动灯具的导轨、沿导轨滑动的轨道滑块、与轨道滑块可拆卸的连接的固定连接件、连接于固定连接件上的灯具、以及用于控制轨道滑块在导轨滑动的遥控模块；导轨用侧装或者吊装的方式固定在墙壁上；所述遥控模块通过接收到的指令控制轨道滑块在导轨上滑动；

所述轨道滑块包括用于提供电能的供电模块、用于在导轨上移动的传动组件、以及用于驱动传动组件运动的电机模块；所述传动组件包括主动传动轮、从动传动轮和导向轮，电机模块包括伺服电机和伺服电机控制器，所述伺服电机控制器与伺服电机连接，所述伺服电机输出端连接主动传动轮，主动传动轮带动从动传动轮转动，从动传动轮带动导向轮转动；所述导向轮转动时带动整个轨道滑块在导轨上移动；

所述电机模块还包括用于固定伺服电机的电机固定件，电机固定件包括环绕伺服电机设置的V型弹性件，以及设置于V型弹性件两个顶端的限位轮，限位轮紧贴导轨的底部而设置；

所述导轨包括截面为方形的轨道本体，轨道本体上滑动设有用于固定支撑传动组件的电机安装架；轨道本体的两内壁底部向中心沿伸有相对设置的导槽，导槽沿导轨的长度方向沿伸；轨道本体的一侧壁底部向外部沿伸形成滑槽，滑槽沿导轨的长度方向沿伸；电机安装架由滑槽分割为上下两层，伺服电机设置于下层，且由电机固定件固定，伺服电机的输出端连接的主动传动轮位于下层；从动传动轮与和导向轮设置于上层，且导向轮在滑槽上滑动安装。

2.根据权利要求1所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：所述供电模块包括用于从输电线路上取电的取电装置、由取电装置取电的取电轮、以及用于存储电能的电源存储器；所述取电轮连接取电装置，无论轨道滑块运行与否均与取电装置连接，同时，取电轮与电源存储器连接，为电源存储器供电；电源存储器为其它模块供电；所述取电轮滑动安装于轨道本体的导槽内。

3.根据权利要求2所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：导轨的导槽内设有内衬轨道，该内衬轨道为绝缘弹性材质。

4.根据权利要求3所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：所述取电装置包括铺设于导轨上的正极导电片和负极导电片、以及变压器，市电经过变压器转换和稳压后连接正极导电片和负极导电片。

5.根据权利要求4所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：所述正极导电片和负极导电片由导电铜片实现；导电铜片铺设于导槽的内衬轨道的内凹槽内。

6.根据权利要求5所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：取电轮采用转动带弹性的方式与导电铜片连接。

7.根据权利要求1所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：所述遥控模块包括安装于各轨道滑块上且相互电连接的控制器和传感器、用于遥控控制器的遥控器、以及实现控制器和遥控器通讯的无线收发装置；控制器和传感器相互电连接，传感器用于检测轨道滑块的位置状态和运行距离，传感器的输出端接于控制器的输入端，遥控器通过无线收发装置与控制器通讯，控制器根据遥控器发送的指令以及收到的传感器的信号对相应的轨道滑块进行控制。

8.根据权利要求7所述的智能控制轨道型移动式灯具，其特征在于：所述传感器采用行程开关实现。

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