CN203435186U - 一种多功能室内照明系统 - Google Patents

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常俏
陈敏
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Abstract

本实用新型提供了一种多功能室内照明系统，该系统包括太阳能电池板、集中型电池组、主控制器、智能化节能灯具和火灾报警器，它将室内照明和应急消防一体化控制，并根据需要实现阶梯式逐级照明；实现了对太阳能的充分利用，并且采用节能的LED照明，节约了能源，同时降低了成本；采用一体化的智能控制，有效利用照明资源，方便维护与管理。

Description

一种多功能室内照明系统
技术领域
本实用新型涉及一种多功能室内照明系统，尤其涉及一种室内照明和消防应急一体化的智能供电系统。
背景技术
目前住宅楼宇公共区域照明普遍使用白炽灯实现照明，白炽灯光效率极低，寿命短且耗能大，不利于节能。同时住宅楼宇消防应急灯与公共区域照明一般是两个独立系统，不能对照明资源进行充分合理利用且消防应急灯具多采用非集中控制型消防应急灯具，这种灯具的关键是内部电池充放电是否正常，由于灯具安装比较分散且独立，往往需要依靠人力进行维护和检修，这样就带来了很大的工作量与明显的滞后性。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能室内照明系统，该系统将住宅楼宇消防应急灯与公共区域照明合为一体，充分利用太阳能资源，并根据需要调节灯具的亮度，从而克服了现有技术中存在的非集中控制，不节能的问题。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种多功能室内照明系统，包括若干个智能化节能灯具，智能化节能灯具通过主控制器进行照明控制，所述智能化节能灯具有市电和集中型电池组两套供电电源；所述两套供电电源通过切换开关模块切换供电；配合所述集中型电池组设置有电池电量检测模块，用于实时监控所述集中型电池组所储存的电量；配合所述市电设置有市电检测模块；所述集中型电池组由太阳能电池板为其充电。
进一步，所述集中型电池组构成智能化节能灯具的主电源，还构成智能化节能灯具的断电应急和消防应急电源，所述市电构成智能化节能灯具的副电源。
    进一步，所述电池电量检测模块、市电检测模块和切换开关模块均由主控制器的核心控制器统一控制；主控制器还设置有电力载波通信模块，用于实现主控制器和所述智能化节能灯具之间的电力通信。
进一步，所述智能化节能灯具包括微控制器、电力载波通信模块、红外传
感器、光敏开关、驱动电路和LED灯。
进一步，所述微控制器接收所述光敏开关感应所述智能化节能灯具周边环境的亮度信号和所述红外传感器感应的所述智能化节能灯具周边是否有人靠近的感应信号，并根据接收到的所述亮度信号和所述感应信号发出驱动信号至所述驱动电路；所述驱动电路根据接收到的所述驱动信号控制所述LED灯的开启和关闭；所述电力载波通信模块接收所述微控制器的通信信号，并发送至所述主控制器，实现所述智能化节能灯具和主控制器间的通信
进一步，所述智能化节能灯具还设置有电压转换模块，用于接收所述切换开关模块切换后的供电电源，并转化为所述驱动电路所需驱动电压。
进一步，所述主控制器还设置有火灾报警器检测模块，用于检测室内火灾报警器的状态，并把检测结果发送至所述主控制器的CPU。
进一步，所述主控制器还设置有外部指示器，用于指示主控制器的当前工作状态。
进一步，所述外部指示器为显示器、灯光指示、音频指示的任一种。
进一步，所述主控制器还设置有网口、RS232或RS485任一种对外通信接口。
本实用新型的室内照明系统具有以下优点：
① 通过智能化控制实现了阶梯照明，避免了资源的浪费。
② 充分利用太阳能资源，节能环保，同时节约成本。
③ 将日常照明、断电应急和消防应急一体化、智能化控制，有效的利用了照明资源，并且方便维护与管理。
附图说明
图1是本实用新型室内照明系统的结构框图；
图2是本实用新型所采用主控制器的控制流程图；
图3是本实用新型所采用智能化节能灯具的内部框图；
图4是本实用新型所采用智能化节能灯具的控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型室内照明系统由太阳能电池板、集中型电池组、主控制器、智能化节能灯具和火灾报警器组成。
太阳能电池板将太阳能转化为电能并存储在集中型电池组中。主控制器实现对集中型电池组的充放电控制；同时实现对电池组电压、市电和火灾报警器的实时监控；以及供电电源的切换控制；并通过电力载波通讯模块实现与智能化节能灯具的通信；主控制器设置有电池电压检测模块和切换开关模块；电池电压检测模块用于实时监视电池组电压，切换开关模块用于切换供电线路的供电电源。当集中型电池组中的剩余电量大于应急和消防标准所需的电量时采用集中型电池组供电，当出现断电应急和消防应急时同样采用集中型电池组供电，即集中型电池组构成智能化节能灯具的主电源，还构成智能化节能灯具的断电应急和消防应急电源；当集中型电池组中的剩余电量等于或者小于应急和消防标准所需的电量时采用市电供电，即市电构成智能化节能灯具的副电源。
如图3所示，智能化节能灯具包括微控制器、电力载波通信模块、电压转化模块、红外传感器、光敏开关、驱动电路和LED灯；其工作流程如图4所示，微控制器用于接收电力载波通信模块发送的通信信号和红外传感器、光敏开关发送的感应信号并输出控制信号至驱动电路；电力载波通信模块用于实现主控制器和智能化节能灯具之间的通信；电压转换模块用于当智能化节能灯具使用主控制器输出的交流或直流转换为智能化节能灯具所需的直流电信号；红外传感器用于感应是否有人体靠近智能化节能灯具，并发送感应信号至微控制器；光敏开关用于感应智能化节能灯具周边环境光亮度，并发送感应信号至微控制器。
主控制器中的核心控制器可以为STM32F103ZET6、ATMEGA128、ARM等处理器；电力载波通信模块所用芯片可以为TCC081C，SSC P300，PLT-22等芯片。
主控制器设置有火灾报警器检测模块、外部指示器和对外通信接口；其中，火灾报警器检测模块用于检测所述火灾报警器的状态，并把检测结果发送至所述主控制器；外部指示器用于指示主控制器的当前工作状态；对外通信接口为网口、RS232或RS485的任一种。
主控制器与智能化节能灯具之间使用三线传输时，交流电供电时其中一根线为地线，直流供电时其中一根线可不用。当主控制器与智能化节能灯具使用220V交流电传输时,主控制器中的切换开关模块中存在逆变器设备，用于将电池组电压逆变到220V交流电，此时主控制器中的电压转换模块不工作（这些部件是仍然存在的，只不过不工作）。当主控制器与智能化节能灯具使用直流电传输时，主控制器中的切换开关模块中逆变器设备不工作，主控制器中的电压转换模块为220V交流转48V直流模块，或者为36V~72V转48V直流模块。
如图2所示，本实用新型的室内照明系统具体工作流程如下：
智能化节能灯具中的微控制器利用光敏开关感应周边环境光亮度，并通过红外传感器感知是否有人体靠近，当感应到人体靠近时，使能驱动电路驱动LED灯实现照明，照明亮度由主控制器控制。当感应到人体离开附近时，延时几秒后自动禁止驱动电路，从而关闭LED灯照明。
主控制器实时监视电池组电压，当电压降低到一定程度，主控制器向智能化节能灯具发送指令，使智能化节能灯具降低部分照明亮度。电池电压降低相应程度的同时智能化节能灯具照明亮度也降低相应程度，实现阶梯式逐级照明。当电池组电压降低到最低限度时，主控制器将供电线路切换到市电供电，并重新调整照明亮度，此时电池组中的剩余电量应能满足应急和消防标准照明需求。当电池组电压上升到一定程度时，主控制器将供电线路切换到电池组供电。主控制器优先使用太阳能供电。
    主控制器监测到市电发生突然断电的情况下，如果之前为市电供电的情况，此时立即切换到电池组供电，智能化节能灯具此时依然按照日常照明方式进行感应周边状态进行照明，照明亮度仍然由主控制器控制，直至电池组电量至只能满足消防照明所需电量，此时终止智能化节能灯具的供电。
主控制器检测到火灾报警器发生报警的情况下，如果之前为市电供电的情况，此时立即切换到电池组供电，同时主控制器向所有智能化节能灯具发送强制开启命令，此时智能化节能灯具将不再感应周边状态，一直开启智能化节能灯具内的LED灯且照明亮度为消防标准照明亮度。主控制器将持续使用电池组向智能化节能灯具供电，直到电池组电量彻底耗尽。若主控制器检测到火灾报警器发生报警之前为电池组电量至只能满足消防照明所需电量的状态，同样主控制器向所有智能化节能灯具发送强制开启命令，直到电池组电量彻底耗尽。
上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多功能室内照明系统，其特征在于，包括若干个智能化节能灯具，智能化节能灯具通过主控制器进行照明控制，所述智能化节能灯具有市电和集中型电池组两套供电电源；所述两套供电电源通过切换开关模块切换供电；配合所述集中型电池组设置有电池电量检测模块，用于实时监控所述集中型电池组所储存的电量；配合所述市电设置有市电检测模块；所述集中型电池组由太阳能电池板为其充电；
所述集中型电池组构成智能化节能灯具的主电源，还构成智能化节能灯具的断电应急和消防应急电源，所述市电构成智能化节能灯具的副电源；
所述电池电量检测模块、市电检测模块和切换开关模块均由主控制器的核心控制器统一控制；主控制器还设置有电力载波通信模块，用于实现主控制器和所述智能化节能灯具之间的电力通信。
2.根据权利要求1所述的室内照明系统，其特征在于，所述智能化节能灯具包括微控制器、电力载波通信模块、红外传感器、光敏开关、驱动电路和LED灯；
所述微控制器接收所述光敏开关感应所述智能化节能灯具周边环境的亮度信号和所述红外传感器感应的所述智能化节能灯具周边是否有人靠近的感应信号，并根据接收到的所述亮度信号和所述感应信号发送驱动信号至所述驱动电路；所述驱动电路根据接收到的所述驱动信号控制所述LED灯的开启和关闭；所述电力载波通信模块接收所述微控制器的通信信号，并发送至所述主控制器，实现所述智能化节能灯具和主控制器间的通信。
3. 根据权利要求2所述的室内照明系统，其特征在于，所述智能化节能灯具还设置有电压转换模块，用于接收所述切换开关模块切换后的供电电源，并转化为所述驱动电路所需驱动电压。
4. 根据权利要求1所述的室内照明系统，其特征在于，所述主控制器还设置有火灾报警器检测模块，用于检测室内火灾报警器的状态，并把检测结果发送至所述主控制器的CPU。
5. 根据权利要求1所述的室内照明系统，其特征在于，所述主控制器还设置有外部指示器，用于指示主控制器的当前工作状态。
6. 根据权利要求5所述的室内照明系统，其特征在于，所述外部指示器为显示器、灯光指示、音频指示的任一种。
7. 根据权利要求1所述的室内照明系统，其特征在于，所述主控制器还设置有网口、RS232或RS485任一种对外通信接口。
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