CN110662333A - 一种用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统，该探测器包括防爆外壳以及设置在该防爆外壳中的主控制器，该主控制器连接供电电路、存储电路、可双向通信的第一无线通讯模块、运动感应电路以及照度感应电路，该供电电路对输入的交流市电进行交直流转换并输出低压工作电平，该运动感应电路包括微波传感器以及微波信号放大电路，该照度感应电路包括照度传感器以及照度信号放大电路，该微波信号放大电路以及该照度信号放大电路连接该主控制器，该主控制器将接收的微波信号以及照度信号存储至该存储电路并通过该第一无线通讯模块发送至外部系统。本发明的探测器及系统适用于防爆环境的照度与运动监测，可实现系统的远程照明控制。

Description

一种用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统

技术领域

本发明涉及防爆照明技术领域，特别涉及一种用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统。

背景技术

随着石油、化工、矿业等产业的飞速发展，防爆灯照明系统在生产、仓储、救援中的使用越来越广泛。防爆灯照明系统主要用于炼油、化工、油田防爆场所日常小型施工、检修、应急抢险作业。比如，在石化行业爆炸性气体危险场合，照明灯具在工作时可能产生电火花或形成炽热表面，电火花或者高温表面一旦与爆炸性气体混合物相遇，容易导致事故发生，直接危及公民的生命和国家财产安全。

因此，传统的防爆灯照明系统大多采用隔爆原理或者采用多种防爆措施。在复杂照明环境中，照明系统需要设置多个防爆照明灯具来实现照明需求，防爆照明灯具安装维护不方便，也无法与相关设备配套使用。使用时，施工人员入场后根据照明环境确定照明档位，手动打开和设置防爆照明灯具，使用不便并且无法实现灯具的远程控制。

并且，现有防爆照明控制系统所使用的亮度传感器以及运动探测器一般单独设置，并且单独设置的亮度传感器以及运动探测器一般适用于路政路灯等非防爆场所，防爆性能差。

因此，现有的防爆传感技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种适用于石油石化行业防爆场所的，能够自动检测工作场所的人体运动以及环境照度信息，并可与防爆照明控制系统联动实现远程照明控制的用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种用于防爆的亮度与运动探测器，包括防爆外壳以及设置在该防爆外壳中的主控制器，该主控制器连接供电电路、存储电路、可双向通信的第一无线通讯模块、运动感应电路以及照度感应电路，

该供电电路对输入的交流市电进行交直流转换并输出低压工作电平，该运动感应电路包括微波传感器以及微波信号放大电路，该照度感应电路包括照度传感器以及照度信号放大电路，该微波信号放大电路以及该照度信号放大电路连接该主控制器，该主控制器将接收的微波信号以及照度信号存储至该存储电路并通过该第一无线通讯模块发送至外部系统。

为了精确确定亮度数据，该照度传感器为光敏二极管，该照度感应电路包括照度运放电路、多档位电路以及多路开关，该光敏二极管连接至该照度运放电路，该多档位电路连接该照度运放电路以及该多路开关，该多路开关连接该主控制器，该光敏二极管的电压变化通过该照度运放电路输送至该主控制器，该主控制器根据预设的量程选通该多档位电路中的一档位电路以控制该照度运放电路的放大倍率。

其中，每一档位电路包括一对串联的调压电阻。

本实施例中，该微波传感器为多普勒微波移动传感器，该微波传感器连接该微波信号放大电路。

作为一实施例，该第一无线通讯模块为RF433无线收发模组。

优选地，该供电电路包括交流直流转换电路、直流降压电路以及稳压电路。

该直流降压电路包括降压转换器，该交流直流转换电路的输出连接该降压转换器，该降压转换器的输入上设置该稳压电路。

该主控制器还包括供电滤波电路，该直流降压电路输出的低电平经过该供电滤波电路滤波以后接入该主控制器，该供电滤波电路包括若干并联连接的滤波电容。

为了显示主控制器的工作状态，该主控制器还连接指示灯电路，该指示灯电路包括串联的第三电阻以及LED灯珠，该第三电阻的一端连接至该直流降压电路的输出，该LED灯珠的一端连接至该主控制器的指示灯引脚。

第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种防爆照明控制系统，包括照明控制器以及第二无线通讯模组，还包括前述的用于防爆的亮度与运动探测器，该主控制器基于该第一无线通讯模组与该第二无线通讯模组之间的通信传送亮度数据以及运动数据，该照明控制器根据该亮度数据以及运动数据控制系统照明。

本发明实施方式的有益效果是：本实施例的用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统，在探测器的电路结构外包覆防爆外壳，以提供适用于石油石化行业防爆场所的传感器；探测器的主控制器与可双向通信的第一无线通讯模块、运动感应电路以及照度感应电路连接，能够自动检测工作场所的人体运动以及环境照度信息，同时该主控制器并可与防爆照明控制系统无线双向通信，防爆照明控制系统可根据接收的亮度数据以及运动数据确定所连接灯具的照明时间以及功率，从而实现系统的远程照明控制。

本实施例的用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统，采用亮度和运动二合一的探测器，可在有效探测范围内完成环境光照度检测和人体运动探测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的电路结构示意图；

图2为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的运动感应电路的电路图；

图3为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的第一无线通讯模块的电路图；

图4为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的供电电路的电路图；

图5为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的直流降压电路以及稳压电路的电路图；

图6为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的主控制器的电路图；

图7为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的照度感应电路的电路图；

图8为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的多路开关的电路图；

图9为本发明实施例的用于防爆的亮度与运动探测器的存储电路的电路图；以及

图10为本发明实施例的防爆照明控制系统的电路结构示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

在附图中，为了清楚可以夸大线、层和/或区段的厚度。因此，虽然示例实施例能有各种修改和替选的形式，但是其实施例在附图中以示例的方式被示出并且将在本文中更具体地被描述。然而，应该理解不旨在将示例实施例限制为公开的特别的形式，而是相反，示例实施例将覆盖落在本公开的范围之内的所有修改、等同物和替选物。贯穿附图的描述，同样的数字指代同样的或相似的元件。

将理解的是当元件被提及为被“连接”或“耦合”到另一个元件时，它能够被直接连接或耦合到另一个元件或者可以存在介入元件。相比而言，当元件被提及为被“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，没有存在介入元件。用于描述元件之间的关系的其他词(例如，“在…之间”对“直接在…之间”、“邻近”对“直接邻近”等)应该以同样的样式被解释。

在本文中使用的术语仅仅是为了描述特别的实施例的目的，而不旨在限制示例实施例。如在本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包含复数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本文中被使用时指定声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

请参考图1以及图10，本发明涉及用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统。该亮度与运动探测器用于石油化工防爆场所的照度数据及运动数据，并可通过无线射频信号将该照度数据以及运动数据传输给系统控制器，以实现照明灯具的远程控制。

本实施例的该亮度与运动探测器设计为一种适用于石油石化行业的防爆电路，可稳定安全地检测工作场所的照度及运动信息，并与防爆照明控制系统联动。

请参考图1，所示为探测器的电路模块示意图，该探测器包括防爆外壳以及设置在该防爆外壳中的主控制器1。

总的来讲，该主控制器1连接供电电路2、存储电路5、可双向通信的第一无线通讯模块6、运动感应电路3以及照度感应电路4，该供电电路2对输入的交流市电进行交直流转换并输出低压工作电平，该运动感应电路3包括微波传感器33以及微波信号放大电路31，该照度感应电路4包括照度传感器43以及照度信号放大电路41，该微波信号放大电路31以及该照度信号放大电路41连接该主控制器1，该主控制器1将接收的微波信号以及照度信号存储至该存储电路5并通过该第一无线通讯模块6发送至外部系统。

本实施例的亮度与运动探测器在检测环境中的照度和运动数据后，通过第一无线通讯模块6发送无线信号与防爆照明控制系统通讯，使得防爆照明控制系统根据当前环境信息对连接的照明灯具进行实时联动控制。

本实施例的亮度与运动探测器利用可靠的通信技术及各类先进的探测设备，实现对作业环境中照明灯具的照度调节、能效监测、故障告警、寿命预测、信息追溯等科学和系统的管理，降低企业能耗和维护成本，从而创建更加安全节能、高效舒适的照明环境。

本实施例的探测器以及系统在探测器的电路结构外包覆防爆外壳，以提供适用于石油石化行业防爆场所的传感器。本实施例的探测器以及系统采用亮度和运动二合一的探测器，可在有效探测范围内完成环境光照度检测和人体运动探测。

实施例1

如图2至图9所示，本实施例涉及亮度与运动探测器。

该探测器包括防爆外壳以及设置在该防爆外壳中的主控制器1。

该主控制器1连接供电电路2、供电滤波电路13、存储电路5、可双向通信的第一无线通讯模块6、运动感应电路3以及照度感应电路4。该主控制器1将接收到的微波信号、照度信号进行预存和量程处理，并通过该第一无线通讯模块6与网关进行双向数据通信。

该供电电路2包括交流直流转换电路21、直流降压电路22以及稳压电路23。

请参考图4，该供电电路2对输入的交流市电进行交直流转换并输出低压工作电平。本实施例中，桥式整流器D5的交流端的输入电压为220VAC，通过该桥式整流器D5，输出15V直流电压，电流0.3A。该直流降压电路22将15V直流电压转换为3.3V。如图5所示，该直流降压电路22包括降压转换器，该降压转换器22采用芯片MP2359实现，满足输出电流达2A，给探测器的工作芯片提供稳定电源。

该交流直流转换电路21的输出连接该降压转换器22的输入引脚，该降压转换器22的输入上设置该稳压电路23。

该稳压电路23采用三端稳压器U4，本实施例中，该三端稳压器U4采用型号为L7805CV的正电压稳压器，是输出电压为4.75-5.25V，静态电流为4.2-8mA的正电压稳压器。

请一并参考图6，该直流降压电路22输出的低电平经过该供电滤波电路13滤波以后接入该主控制器1，该供电滤波电路13包括若干并联连接的滤波电容，比如，滤波电容C1-C9。

该运动感应电路3包括微波传感器33以及微波信号放大电路31。

该微波传感器33为多普勒微波移动传感器，该微波传感器33连接该微波信号放大电路31。

作为一种实施例，该微波传感器33可以是利用多普勒雷达原理设计的微波移动物体探测器，这种探测方式与其他探测方式相比具有不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响的优点，适合防爆环境。

该照度感应电路4包括照度传感器43以及照度信号放大电路41。该微波信号放大电路31以及该照度信号放大电路41连接该主控制器1，该主控制器1将接收的微波信号以及照度信号存储至该存储电路5并通过该第一无线通讯模块6发送至外部系统。

请参考图7，本实施例中为了精确确定亮度数据，该照度传感器43为光敏二极管D70。该光敏二极管D70感受到光照度，产生压差信号。

该照度感应电路4的该照度信号放大电路41包括照度运放电路42、多档位电路43以及多路开关44。该光敏二极管D70通过OP_S1引脚连接至该照度运放电路42，本实施例中，该照度运放电路43为双运算放大器LM2904。

该多档位电路43连接该照度运放电路42以及该多路开关44。

本实施例中主控制器1提供5个档位的运放工作。比如，20W档位，W档位，2K档位，1档位和10W档位。该多路开关44连接该主控制器1，该光敏二极管D70的电压变化通过该照度运放电路42输送至该主控制器1，该主控制器1根据预设的量程选通该多档位电路43中的一档位电路以控制该照度运放电路42的放大倍率。

每一档位电路包括一对串联的调压电阻。比如，10W档位电路包括第一调压电阻R70以及串联的第二调压电阻R71，该第二调压电阻R71的一端连接至该多档位电路43的10W档位引脚。其它档位电路结构相同。

作为一实施例，该第一无线通讯模块6为RF433无线收发模组或者RF315无线收发模组。

为了显示主控制器1的工作状态，该主控制器1还连接指示灯电路15，该指示灯电路15包括串联的第三电阻R3以及LED灯珠D1，该第三电阻R3的一端连接至该直流降压电路22的输出，该LED灯珠D1的一端连接至该主控制器1的指示灯引脚。

实施例2

请一并参考图1和图5，本实施例涉及防爆照明控制系统。该包括照明控制器100以及第二无线通讯模组110，还包括实施例1的用于防爆的亮度与运动探测器。

该主控制器1基于该第一无线通讯模组6与该第二无线通讯模组110之间的通信传送亮度数据以及运动数据，该照明控制器根据该亮度数据以及运动数据控制系统照明。

本实施例的用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统，在探测器的电路结构外包覆防爆外壳，以提供适用于石油石化行业防爆场所的传感器；探测器的主控制器1与可双向通信的第一无线通讯模块6、运动感应电路3以及照度感应电路4连接，能够自动检测工作场所的人体运动以及环境照度信息，同时该主控制器1并可与防爆照明控制系统无线双向通信，防爆照明控制系统可根据接收的亮度数据以及运动数据确定所连接灯具的照明时间以及功率，从而实现系统的远程照明控制。

本实施例的用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统，采用亮度和运动二合一的探测器，可在有效探测范围内完成环境光照度检测和人体运动探测。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间隔运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，包括防爆外壳以及设置在所述防爆外壳中的主控制器，所述主控制器连接供电电路、存储电路、可双向通信的第一无线通讯模块、运动感应电路以及照度感应电路，

所述供电电路对输入的交流市电进行交直流转换并输出低压工作电平，所述运动感应电路包括微波传感器以及微波信号放大电路，所述照度感应电路包括照度传感器以及照度信号放大电路，所述微波信号放大电路以及所述照度信号放大电路连接所述主控制器，所述主控制器将接收的微波信号以及照度信号存储至所述存储电路并通过所述第一无线通讯模块发送至外部系统。

2.根据权利要求1所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述照度传感器为光敏二极管，所述照度感应电路包括照度运放电路、多档位电路以及多路开关，所述光敏二极管连接至所述照度运放电路，所述多档位电路连接所述照度运放电路以及所述多路开关，所述多路开关连接所述主控制器，所述光敏二极管的电压变化通过所述照度运放电路输送至所述主控制器，所述主控制器根据预设的量程选通所述多档位电路中的一档位电路以控制所述照度运放电路的放大倍率。

3.根据权利要求2所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，每一档位电路包括一对串联的调压电阻。

4.根据权利要求1所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述微波传感器为多普勒微波移动传感器，所述微波传感器连接所述微波信号放大电路。

5.根据权利要求1所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述第一无线通讯模块为RF433无线收发模组。

6.根据权利要求1所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述供电电路包括交流直流转换电路、直流降压电路以及稳压电路。

7.根据权利要求6所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述直流降压电路包括降压转换器，所述交流直流转换电路的输出连接所述降压转换器，所述降压转换器的输入上设置所述稳压电路。

8.根据权利要求7所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述主控制器还包括供电滤波电路，所述直流降压电路输出的低电平经过所述供电滤波电路滤波以后接入所述主控制器，所述供电滤波电路包括若干并联连接的滤波电容。

9.根据权利要求8所述的用于防爆的亮度与运动探测器，其特征在于，所述主控制器还连接指示灯电路，所述指示灯电路包括串联的第三电阻以及LED灯珠，所述第三电阻的一端连接至所述直流降压电路的输出，所述LED灯珠的一端连接至所述主控制器的指示灯引脚。

10.一种防爆照明控制系统，其特征在于，包括照明控制器以及第二无线通讯模组，还包括如权利要求1-9任意一项所述的用于防爆的亮度与运动探测器，所述主控制器基于所述第一无线通讯模组与所述第二无线通讯模组之间的通信传送亮度数据以及运动数据，所述照明控制器根据所述亮度数据以及运动数据控制系统照明。

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