CN110708812A - 信号灯控制装置以及船体灯具控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种信号灯控制装置以及船体灯具控制系统，涉及控制电路技术领域，可以解决信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯对多种信号表示的技术问题。具体方案为：包括：微处理器，与信号灯操作按键连接，用于采集所述信号灯操作按键的信号灯控制信号；所述信号灯控制信号包括开关控制信号和颜色控制信号；信号灯通信电路，与所述微处理器连接，所述信号灯通信电路还通过数据信号线与信号灯组连接，用于根据所述信号灯控制信号，通过数字通信对所述信号灯组的开关状态和灯光颜色进行控制；其中，所述灯光颜色包括至少一种颜色。

Description

信号灯控制装置以及船体灯具控制系统

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其是涉及一种信号灯控制装置以及船体灯具控制系统。

背景技术

船灯是海洋钻井平台等船舶上用于满足各种照明和信号要求的一类交通灯，其中，包括船用照明灯、航行灯和信号灯。船舶在夜航、作业或能见度低的情况下，为了表明它的位置、在航状态及种类等特征，在船上须装备各种灯具，以显示各种信号，以便识别和避让。

其中，信号灯是通过显示各种信号便于识别和避让。但是，目前的信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯对多种信号的表示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号灯控制装置以及船体灯具控制系统，以解决信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯对多种信号表示的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种信号灯控制装置，包括：

微处理器，与信号灯操作按键连接，用于采集所述信号灯操作按键的信号灯控制信号；所述信号灯控制信号包括开关控制信号和颜色控制信号；

信号灯通信电路，与所述微处理器连接，所述信号灯通信电路还通过数据信号线与信号灯组连接，用于根据所述信号灯控制信号，通过数字通信对所述信号灯组的开关状态和灯光颜色进行控制；其中，所述灯光颜色包括至少一种颜色。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述微处理器还用于根据所述信号灯控制信号确定所述信号灯组的实时运行数据，生成指示灯控制信号；

所述装置还包括：指示灯驱动电路，与所述微处理器连接，用于接收并根据所述指示灯控制信号，驱动多个LED指示灯显示所述信号灯组的开关状态和灯光颜色。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述指示灯驱动电路还用于调节多个所述LED指示灯的亮度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：按键控制电路，分别与所述信号灯操作按键和所述微处理器连接；

所述按键控制电路包括：排列组成的多个复位式轻触开关矩阵；所述微处理器通过多个所述复位式轻触开关矩阵采集所述信号灯控制信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括电源电路，分别与所述微处理器和所述信号灯组连接；

所述电源电路包括：主电源电路、应急电源电路和电源切换继电器；

所述电源切换继电器用于在所述主电源电路出现故障时，切换至所述应急电源电路提供电量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电源电路还包括：DC/DC隔离电源电路，用于隔离所述信号灯组的高压控制电路和所述微处理器的低压控制电路。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括：电压采集电路和警报装置；所述微处理器分别与所述电压采集电路和所述警报装置连接；

所述电压采集电路用于采集所述主电源电路的主电源电压值和所述应急电源电路的应急电压值；

所述微处理器用于根据所述主电源电压值和所述应急电压值确定所述电源电路的故障情况；

所述警报装置用于根据所述故障情况进行警报提示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括：信号灯检测电路，与所述微处理器连接；

所述信号灯检测电路用于检测所述信号灯组的电源的第一过流信号；

所述微处理器还用于根据所述第一过流信号，驱动电源输出继电器关断所述信号灯组的电源输出回路。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括：外部关联通信电路，与所述微处理器通过光耦隔离电路连接；

所述外部关联通信电路通过双向串行通信，向外部关联设备发送所述信号灯组的实时运行数据，并接收所述外部关联设备发送的控制指令。

第二方面，本发明实施例还提供一种船体灯具控制系统，包括：螺旋桨警戒灯控制电路以及如第一方面所述的信号灯控制装置；

所述螺旋桨警戒灯控制电路与所述信号灯控制装置中的微处理器连接；

所述螺旋桨警戒灯控制电路中的检测电路用于检测螺旋桨警戒灯的电源的第二过流信号；

所述微处理器还用于根据所述第二过流信号，驱动电源输出继电器关断所述螺旋桨警戒灯的电源输出回路。

本发明实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本发明实施例提供的信号灯控制装置以及船体灯具控制系统，包括：微处理器和信号灯通信电路，微处理器与信号灯操作按键连接，微处理器用于采集信号灯操作按键的信号灯控制信号，信号灯控制信号包括开关控制信号和颜色控制信号，信号灯通信电路与微处理器连接，信号灯通信电路还通过数据信号线与信号灯组连接，信号灯通信电路用于根据信号灯控制信号，通过数字通信对信号灯组的开关状态以至少包括一种颜色的灯光颜色进行控制，使信号灯控制装置具有对多色信号灯的控制功能，以满足信号灯表示多种信号的效果，从而解决了现有技术中存在的信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯多种信号显示的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例一所提供的信号灯控制装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例一所提供的电源电路的结构示意图；

图3示出了本发明实施例一所提供的信号灯控制装置的另一结构示意图；

图4示出了本发明实施例二所提供的一种船体灯具控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本申请的描述中，除非另有说明，“至少一个”的含义是指一个或一个以上。例如，至少一个USB装置是指一个USB装置或一个以上USB装置。

此外，本发明的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前，信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯多种信号显示，基于此，本发明实施例提供的一种信号灯控制装置以及船体灯具控制系统，可以解决现有技术中存在的信号灯控制器控制的信号灯的颜色单一，无法满足信号灯多种信号显示的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种信号灯控制装置以及船体灯具控制系统进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供的一种信号灯控制装置，如图1所示，信号灯控制装置1包括：

微处理器11，与信号灯操作按键12连接，用于采集信号灯操作按键12的信号灯控制信号；信号灯控制信号包括开关控制信号和颜色控制信号；

信号灯通信电路13，与微处理器11连接，信号灯通信电路13还通过数据信号线与信号灯组14连接，用于根据信号灯控制信号，通过数字通信对信号灯组的开关状态和灯光颜色进行控制；其中，灯光颜色包括至少一种颜色。

在一些实施例中，微处理器还用于根据信号灯控制信号确定信号灯组的实时运行数据，生成指示灯控制信号。装置还包括：指示灯驱动电路，与微处理器连接，用于接收并根据指示灯控制信号，驱动多个LED指示灯显示信号灯组的开关状态和灯光颜色。

示例性的，操作面板电路主要由：LED指示灯及驱动电路、操作按键电路、蜂鸣器及驱动电路组成。

其中，LED指示灯及驱动电路由电源电路供电，接收微处理器的控制信号，驱动多个LED指示灯工作。可显示信号灯组的：启/停状态和灯光颜色，以及开路、短路、过载等故障信息，还可以提供输入电源运行状态、以及故障状态。

在一些实施例中，指示灯驱动电路还用于调节多个LED指示灯的亮度。

例如，LED指示灯及驱动电路还具有LED指示灯亮度调节的功能，可驱动LED指示灯从最高亮度到完全关闭的多个亮度档位的调节，以满足用户在不同应用场合的视觉需求。

在一些实施例中，信号灯控制装置还包括：按键控制电路，分别与信号灯操作按键和微处理器连接；按键控制电路包括：排列组成的多个复位式轻触开关矩阵；微处理器通过多个复位式轻触开关矩阵采集信号灯控制信号。

示例性的，操作按键电路由多个复位式轻触开关矩阵排列组成，并由微处理器进行信号采集管理。可实现的主要功能包括：各组信号灯的开/关控制、多组信号灯的发光颜色切换控制、信号灯控制器系统自检、信号灯控制器警报消音、信号灯控制器指示灯亮度调节。

蜂鸣器及驱动电路是由微处理器进行控制的，可实现的主要功能包括：按键操作声音反馈功能、系统故障报警功能。

如图2所示，信号灯控制装置还包括：电源电路，分别与微处理器和信号灯组连接。电源电路包括：主电源电路、应急电源电路和电源切换继电器；电源切换继电器用于在主电源电路出现故障时，切换至应急电源电路提供电量。

示例性的，信号灯控制器具有主电源和应急电源两路电源供电。信号灯控制器的电源电路设计有主电源AC/DC变换稳压电路和应急电源AC/DC变换稳压电路，所以信号灯控制器的电源电路不仅能输出交流电源给信号灯组。同时还为信号灯控制器内部的低压控制电路提供电源。

当供电电源出现异常时(如电压超限、断电)等，信号灯控制器通过主电源、应急电源切换继电器进行输入电源的自动切换，以保证信号灯控制器以及信号灯组能正常工作。

在一些实施例中，电源电路还包括：DC/DC隔离电源电路，用于隔离信号灯组的高压控制电路和微处理器的低压控制电路。

在实际应用中，为了避免主电源或应急电源故障而影响所述“主电源、应急电源切换继电器”的正常工作，信号灯控制器还具有一路“主控电源”供电，所述主控电源电路由过载保护电路、AC/DC变换稳压电路、DC/DC隔离电源电路组成，而DC/DC隔离电源电路的设计目的主要是为了防止高压输入电源对低压控制电路产生干扰。

需要说明的是，上述的主控电源，同时也与控制器外部的主电源和应急电源连接。

在一些实施例中，信号灯控制装置还包括：电压采集电路和警报装置；微处理器分别与电压采集电路和警报装置连接；电压采集电路用于采集主电源电路的主电源电压值和应急电源电路的应急电压值；微处理器用于根据主电源电压值和应急电压值确定电源电路的故障情况；警报装置用于根据故障情况进行警报提示。

例如，主电源电压采集电路和应急电源电压采集电路，其采集到的两路输出电压值，不仅用于主电源/应急电源电压比较电路，同时还上传至主控电路的微处理器。当微处理器通过计算判定有电源故障时，一方面通过主控电路的指示灯以及蜂鸣器进行报警；另一方面通过DVR/BNWAS通信电路对外部关联设备进行报警。

上述的电源电路还集成了过载保护电路、浪涌保护电路和电磁兼容电路，为信号灯控制器的稳定运行提供多方面的保障。

其中，微处理器可以为处理器的形式，处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述功能可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各功能。结合本发明实施例所公开的功能可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件执行完成。

在一些实施例中，信号灯控制装置还包括：信号灯检测电路，与微处理器连接；信号灯检测电路用于检测信号灯组的电源的第一过流信号；微处理器还用于根据第一过流信号，驱动电源输出继电器关断信号灯组的电源输出回路。

如图3所示，示例性的，主控电路主要由以下几个部分组成：①信号灯控制电路；②螺旋桨警戒灯控制电路；③巴拿马运河信号灯控制电路；④外部关联设备通信电路；⑤操作面板电路；

在实际应用中，上述信号灯控制电路由灯具控制通信电路，和由电源输出继电器、电源输出过载/短路检测电路、电源输出熔断器按顺序串联而成的一条供电保护控制系统组成；

需要说明的是，上述信号灯控制电路由上述电源电路提供交流电源，当电路出现电流异常时，电源输出过载/短路检测电路将检测到的过流信号发送至上述微处理器，微处理器通过驱动电源输出继电器关断电源输出回路。如果当电源输出继电器故障时还可通过电源输出熔断器进行过载/短路保护。

另一方面，上述灯具控制通信电路通过数据信号线与信号灯组进行数字通信，实现对信号灯组的开关灯和灯光颜色切换的控制，以及对信号灯组运行状态和故障报警的巡检，达到智能控制的目的。

在一些实施例中，本申请实施例中的信号灯组中还可以包括巴拿马运河信号灯。示例性的，巴拿马运河信号灯控制电路由可控硅调光电路、手动开关、巴拿马运河信号灯电源输出继电器、巴拿马运河信号灯电源输出过载/短路检测电路、巴拿马运河信号灯电源输出熔断器按顺序串联而成的一条灯功率控制及供电保护系统组成。

例如，上述巴拿马运河信号灯控制电路由上述电源电路提供交流电源，当电路出现电流异常时，巴拿马运河信号灯电源输出过载/短路检测电路将检测到的过流信号发送至上述微处理器，微处理器通过驱动巴拿马运河信号灯电源输出继电器关断电源输出回路。如果当巴拿马运河信号灯电源输出继电器故障时还可通过巴拿马运河信号灯电源输出熔断器进行过载/短路保护。

另一方面，上述可控硅调光电路通过斩波控制电源电流相位角的方式，实现对巴拿马运河信号灯光功率强弱调节的目的。

在一些实施例中，信号灯控制装置还包括：外部关联通信电路，与微处理器通过光耦隔离电路连接；外部关联通信电路通过双向串行通信，向外部关联设备发送信号灯组的实时运行数据，并接收外部关联设备发送的控制指令。

例如，外部关联设备通信电路采用光耦隔离电路与上述微处理器连接，并采用了多重浪涌保护电路设计。同时，上述外部关联设备通信电路采用双向串行通信，不仅可以将上述信号灯控制器的实时运行数据上传至外接关联设备，还可以接收外接关联设备的控制指令实现相应的功能。

本申请实施例提供的信号灯控制装置可以作为一种智能信号灯控制器电路，能够结合可变色信号灯，对信号灯控制器电路进行重新设计及优化，使信号灯控制器具有三色信号灯或者双色信号灯可以分开控制及指示的功能，并且对于灯具的控制方式引入了一键控制模式。

实施例二：

本发明实施例提供的一种船体灯具控制系统，如图4所示，船体灯具控制系统2包括：螺旋桨警戒灯控制电路21以及上述实施例一提供的信号灯控制装置；

螺旋桨警戒灯控制电路21与信号灯控制装置1中的微处理器11连接；

螺旋桨警戒灯控制电路中的检测电路用于检测螺旋桨警戒灯的电源的第二过流信号；

微处理器还用于根据第二过流信号，驱动电源输出继电器关断螺旋桨警戒灯的电源输出回路。

示例性的，螺旋桨警戒灯控制电路由手动开关、螺旋桨警戒灯电源输出继电器、螺旋桨警戒灯电源输出过载/短路检测电路、螺旋桨警戒灯电源输出熔断器按顺序串联而成的一条供电保护控制系统。

上述螺旋桨警戒灯控制电路由上述电源电路提供交流电源，操作人员通过手动开关控制螺旋桨警戒灯的开/关。当电路出现电流异常时，螺旋桨警戒灯电源输出过载/短路检测电路将检测到的过流信号发送至上述微处理器，微处理器通过驱动螺旋桨警戒灯电源输出继电器关断电源输出回路。如果当螺旋桨警戒灯电源输出继电器故障时还可通过螺旋桨警戒灯电源输出熔断器进行过载/短路保护。

本申请实施例提供的船体灯具控制系统能够实现全船信号灯集中控制管理，实时显示系统运行及故障状态，还能够全智能化的自检测、自诊断、自决策管理体系，全面提升系统的安全性，还实现了双输入电源设计，故障时实现自动切换和报警。再者，还集成了可控硅调光电路，可实现对巴拿马运河信号灯的亮度调节控制，通过操作界面简洁直观、功能全面。而且，全数字化电路设计，以及轻触式按钮操作，大幅提升产品的使用寿命。此外，还支持多种品牌、型号的VDR、BNWAS系统设备。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种信号灯控制装置，其特征在于，包括：

微处理器，与信号灯操作按键连接，用于采集所述信号灯操作按键的信号灯控制信号；所述信号灯控制信号包括开关控制信号和颜色控制信号；

信号灯通信电路，与所述微处理器连接，所述信号灯通信电路还通过数据信号线与信号灯组连接，用于根据所述信号灯控制信号，通过数字通信对所述信号灯组的开关状态和灯光颜色进行控制；其中，所述灯光颜色包括至少一种颜色。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微处理器还用于根据所述信号灯控制信号确定所述信号灯组的实时运行数据，生成指示灯控制信号；

所述装置还包括：指示灯驱动电路，与所述微处理器连接，用于接收并根据所述指示灯控制信号，驱动多个LED指示灯显示所述信号灯组的开关状态和灯光颜色。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指示灯驱动电路还用于调节多个所述LED指示灯的亮度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：按键控制电路，分别与所述信号灯操作按键和所述微处理器连接；

所述按键控制电路包括：排列组成的多个复位式轻触开关矩阵；所述微处理器通过多个所述复位式轻触开关矩阵采集所述信号灯控制信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电源电路，分别与所述微处理器和所述信号灯组连接；

所述电源电路包括：主电源电路、应急电源电路和电源切换继电器；

所述电源切换继电器用于在所述主电源电路出现故障时，切换至所述应急电源电路提供电量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源电路还包括：DC/DC隔离电源电路，用于隔离所述信号灯组的高压控制电路和所述微处理器的低压控制电路。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：电压采集电路和警报装置；所述微处理器分别与所述电压采集电路和所述警报装置连接；

所述电压采集电路用于采集所述主电源电路的主电源电压值和所述应急电源电路的应急电压值；

所述微处理器用于根据所述主电源电压值和所述应急电压值确定所述电源电路的故障情况；

所述警报装置用于根据所述故障情况进行警报提示。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：信号灯检测电路，与所述微处理器连接；

所述信号灯检测电路用于检测所述信号灯组的电源的第一过流信号；

所述微处理器还用于根据所述第一过流信号，驱动电源输出继电器关断所述信号灯组的电源输出回路。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：外部关联通信电路，与所述微处理器通过光耦隔离电路连接；

所述外部关联通信电路通过双向串行通信，向外部关联设备发送所述信号灯组的实时运行数据，并接收所述外部关联设备发送的控制指令。

10.一种船体灯具控制系统，其特征在于，包括：螺旋桨警戒灯控制电路以及如权利要求1-9任一项所述的信号灯控制装置；

所述螺旋桨警戒灯控制电路与所述信号灯控制装置中的微处理器连接；

所述螺旋桨警戒灯控制电路中的检测电路用于检测螺旋桨警戒灯的电源的第二过流信号；

所述微处理器还用于根据所述第二过流信号，驱动电源输出继电器关断所述螺旋桨警戒灯的电源输出回路。

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