CN207201053U - 一种船舶舱室用模块化光环境系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶舱室用模块化光环境系统，其特点是舱顶灯、床头灯和台灯由系统控制器进行智能控制，所述系统控制器由CPU连接的可调恒流源、CAN总线驱动器、总线驱动器、LCD屏和电源管理组成；所述床头灯和台灯为数个且分别由灯驱动器与CAN总线驱动器和总线驱动器并接。本实用新型与现有技术相比具有模块化设计的智能控制，集成了舱室照明、信息发布、命令传达、大数据收集等功能，利用其低电压供电及亮度可调的特性，实现了全舱室的安全电压使用，降低了电击危险和电气火灾的概率，提高船员住舱的内装水平和船员住宿的舒适性。

Description

一种船舶舱室用模块化光环境系统

技术领域

本实用新型涉及舱室照明技术领域，尤其是一种以安全电压供电并具有智能通信功能的船舶舱室用模块化光环境系统。

背景技术

船舶是一个典型的人-机-环境组成的综合系统，大量海上事故分析表明，人为因素占据首位，其中40%是由麻痹大意、过度疲劳以及精神不振等因素造成的。所以，提高船员生活舱室的居住条件，能够明显降低各种生理和心理的不良反应，有助于提高船员亢奋度，减轻疲劳感，增进健康以及提高工作效率。

现有技术存在如下不足和问题：（1）舱室照明采用220V交流电源供电，为方便设备检修，要求线路明敷，有引发电击和电气火灾的危险，且船员在日常生活中也会因忌惮裸露的带电线路刻意远离这些线缆，影响生活与休息；（2）舱室信息，如值日安排，值班安排等采用白板等方式发布，占用空间且影响美观；命令传达、紧急通知等则采用口头方式，影响效率、信息不易表述全面且容易出现误差；（3）舱室人员行为模式、思想状况等信息，通常由领导日常观察、谈话等方式自行发现，对领导本人的相关经验要求较高，且往往发现时已濒临事发边缘而不易控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计一种船舶舱室用模块化光环境系统，采用智能控制的模块化设计，集成了舱室照明、信息发布、命令传达、大数据收集等功能，利用其低电压供电及亮度可调的特性，实现了全舱室的安全电压使用，优化住舱照明环境，降低了电击危险和电气火灾的概率，光环境系统的模块化设计有利于船舶使用过程的运行管理与维护，提高工作效率，结构简单，智能化程度高，使用方便、性能好，尤其适合豪华邮轮、远洋货运船以及大型远洋军舰等需要船员长期生活的船舶，提高船员住舱的内装水平和船员住宿的舒适性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种船舶舱室用模块化光环境系统，包括设置在舱室内的舱顶灯、床头灯和台灯，其特点是舱顶灯、床头灯和台灯由设有AC/DC电源模块的系统控制器进行智能控制，所述系统控制器由CPU微处理器连接的可调恒流源、CAN总线驱动器、总线驱动器、LCD屏和电源管理组成；所述AC/DC电源模块由功率因数校正电路依次连接的高次谐波去藕电路、隔离电路、整流电路、过热保护电路和短路保护电路组成，并由短路保护电路与系统控制器的电源管理连接，为系统提供24V直流电；所述床头灯和台灯为数个且分别由灯驱动器与CAN总线驱动器和总线驱动器并接；所述舱顶灯为数个且串接后与可调恒流源连接。

所述光系统控制器上设有控制顶灯的亮度调节钮以及与LCD屏互动的按键，所述LCD屏也可自行跳转到命令传达、紧急通知的显示页面。

所述灯驱动器设有USB端口。

所述所述系统控制器设有上位机网络接口与电脑连接，并由中央控制室统一监控光环境系统的运行。

本实用新型与现有技术相比具有模块化的智能控制，集成了舱室照明、信息发布、命令传达、大数据收集等功能，利用其低电压供电及亮度可调的特性，实现了全舱室的安全电压使用，使得舱室光环境系统与室外的联系仅有电源接口和网络接口，具体优点如下：

（1）安全性：所有强电线路只供电到舱室门口外的前端箱，经过AC/DC电源隔离转换，舱室内其他用电设备，包括灯具和插座皆为直流安全电压供电，杜绝了船上人员的触电危险和舱室发生漏电火灾的概率。

（2）智能化：由于LED照明具有亮度可调的优势，结合系统自带的控制器，能够实现多种多样的智能模式，不仅能提供给船员日常生活中便利的使用环境，还能根据客户需求提供更多的智能化服务。

（3）舒适性：人眼生理特征决定，在外界亮度突然变化时会出现暗适应和明适应的暂时性失明，该系统通过调光模块实现灯具亮度的逐渐变化，可提高了使用人员的照明舒适性，避免紧急状况下使用人员暂时性失明带来的反映延时，快速进入工作状态。

（4）节能环保：模块化光环境系统使用LED光源，相比传统光源节能效率可达50%以上，上位机一旦通过大数据获取光环境系统使用模式，可自动关闭船员出舱后忘记关闭的设备电源，或直接提醒到船员本人，在上位机的监控下，将节能潜力挖掘到最大。

（5）经济性：模块化光环境系统LED灯具的AC/DC电源采用统一设置，比每盏灯具皆采购一个驱动电源的方式能节省不少费用；同时，系统集成的USB插座电源亦由系统的AC/DC电源供电，比市场上常见的每个USB回路皆自带电源的方式更为经济。

（6）模块化

各舱室的智能控制系统选用小系统独立运行，避免了大面积照明设备整体不工作的现象出现。现在模块化造船是船舶发展的重要方向，模块化光环境系统现阶段可以作为模块化造船的技术储备，契合了这一发展方向。

（7）标准化：光环境系统模块化的配置有利于内装配套过程实现标准化及工厂化生产，可大大减少船舶靠泊舾装时间，提高内装水平。

（8）可拓展性：模块化光环境系统具备了舱室照明的基本功能和一些拓展功能，但控制器还能提供更强大的处理能力，经过一段时间的论证与磨合，控制器还有很大的优化和拓展空间。随着未来船舶整体智能化水平的提高，住舱光环境系统也能融入其中，为系统的扩展提供必要的数据支撑和设备执行。

近些年来，船舶综合电力系统（IPS系统）得到了大量的研究和推广，被认为是未来船舶动力发展的方向，IPS系统的重要特征是在船舶上的电力配电中采用直流电力，该模块化光环境系统契合了这一发展方向。

（9）优化运营维护：光环境系统实现模块化，有利于船舶使用过程的运行管理与维护，能够明显节省维修工作量和后勤压力，杜绝了不获允许的其他交流用电设备的使用，节省了管理成本，照明设备的维修与更换工作可在安全电压环境下进行，提高了工作人员的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型具体应用示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本实用新型由系统控制器2连接的舱顶灯3、床头灯4和台灯5组成，并由系统控制器2实现舱顶灯3、床头灯4和台灯5的智能控制。所述系统控制器2由CPU微处理器21连接的可调恒流源22、CAN总线驱动器23、总线驱动器24、LCD屏27和电源管理28组成；所述AC/DC电源模块1由功率因数校正电路11依次连接的高次谐波去藕电路12、隔离电路13、整流电路14、过热保护电路15和短路保护电路16组成，并由短路保护电路16与系统控制器2的电源管理28连接，为系统提供24V直流电；所述床头灯4和台灯5为数个且分别由灯驱动器41与CAN总线驱动器23和总线驱动器24并接；所述舱顶灯3为数个且串接后与可调恒流源22连接。所述舱顶灯3、床头灯4和台灯5采用自带AC/DC电源的LED灯具，系统控制器2是整个系统的大脑，LED灯具不仅节能效果显著，还能集成USB端口42，使得整个系统线路都在安全电压下运行；所述AC/DC电源模块1由85~265V常规交流电源接入，经高次谐波去藕电路12、隔离电路13、整流电路14、过热保护电路15和短路保护电路16转换为直流安全电压，排除电击危险，为整个系统提供电源；所述系统控制器2控制一系列LED灯具的调光和开关，并提供LCD屏27的互动，系统控制器2提供上位机网络接口29与电脑6连接，系统控制器2除预设、更改程序外，可由中央控制室统一监控光环境系统的运行。该系统由24V直流安全电压直接供电，AC/DC电源由分布式改为集中式，不仅节约了电源投资，也减少了强电线路的敷设，减少了电击和电气火灾的危险。

通常船员住舱有二人间、四人间、六人间和八人间等多种，其中八人间是较为普遍的一种，下面以典型的船员住舱为例对本实用新型作进一步阐述：

实施例1

参阅附图2，本实用新型可分为包括AC/DC电源模块1和系统控制器2的前端设备以及舱顶灯3、床头灯4、台灯5等末端设备。AC/DC电源模块1可设置在门外，进入舱室后均为24V直流安全线缆，系统控制器2经整理可集成在体积很小的系统前端箱中，仅露出亮度调节钮25、按键26和LCD屏27，以方便船员与设备间的互动。末端设备中，各类灯具皆采用LED灯具，由24V直流安全电压供电，其中舱顶灯3由系统控制器2的调光模块配线，床头灯4和台灯5由系统控制器2的开关模块配线。床头灯4集成USB端口42，为方便船员个人电子设备充电提供直流电源。整个系统仅设在舱室外的AC/DC电源模块1，进线采用220V交流电源供电，其各类出线均为24V直流安全电压线路。各类照明和插座设备采用的线缆中电压为直流安全电压，不会引起电击危险和电气火灾，同时，四芯绞线与常见的网络线外形相似，不会让船员产生排斥心理，对船员生活便利和休息健康有积极作用。模块化光环境系统选用LED灯具，结合智能控制，合理配置使用资源。舱顶灯3提供舱室主要照明，舱顶灯3、床头灯4和台灯5的开关控制由调光模块完成，实现逐渐变暗或逐渐变亮，避免人眼生理过程暗适应和明适应的暂时性失明，提供安全舒适的舱室照明，同时可以结合船员叫醒服务，通过调光实现灯光叫醒，既人性化又兼具功能性。床头灯4使用直流安全电压供电的LED灯具，为休息间隙的船员提供安全的学习、娱乐环境，同时床头灯4附近设置直流安全电压供电的智能USB充电接口，为使用手机、平板电脑的船员提供安全、便捷的充电环境。通常写字台需要设置固定式台灯，模块化光环境系统可以提供直流安全电压供电的LED台灯，减少触电隐患。在舱室门口，模块化光环境系统前端设备集成了LCD显示器，LCD屏27可设置信息发布系统，提供诸如信息发布、工作提醒、值日值班提醒等服务，替代了传统的白板发布方式，节省舱室空间，又避免了信息多层、多次传递出现错误的现象，还提供了系统可扩展的空间。系统控制器2通过网线连接电脑6或其它上位机，方便上位机执行各项监控任务。上位机设置照明系统数据库，记录舱室不同灯具的开关情况，能够通过大数据获取舱室人员的行为模式，及早预防不测行为的发生。有了上位机的存在，整个系统便有了不断升级的基础，系统通过积累的大数据，不断改善工作模式达到接近最优，降低了电击危险和电气火灾的概率，提高了船员住宿的舒适性，初步实现了舱室智能化，为船舶舱室内装水平的提高取得了良好的经济效益和社会效益。

以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种船舶舱室用模块化光环境系统，包括设置在舱室内的舱顶灯（3）、床头灯（4）和台灯（5），其特征在于舱顶灯（3）、床头灯（4）和台灯（5）由设有AC/DC电源模块（1）的系统控制器（2）进行智能控制，所述系统控制器（2）由CPU微处理器（21）连接的可调恒流源（22）、CAN总线驱动器（23）、总线驱动器（24）、LCD屏（27）和电源管理（28）组成；所述AC/DC电源模块（1）由功率因数校正电路（11）依次连接的高次谐波去藕电路（12）、隔离电路（13）、整流电路（14）、过热保护电路（15）和短路保护电路（16）组成，并由短路保护电路（16）与系统控制器（2）的电源管理（28）连接，为系统提供24V直流电；所述床头灯（4）和台灯（5）为数个且分别由灯驱动器（41）与CAN总线驱动器（23）和总线驱动器（24）并接；所述舱顶灯（3）为数个且串接后与可调恒流源（22）连接。

2.根据权利要求1所述船舶舱室用模块化光环境系统，其特征在于所述系统控制器（2）上设有控制顶灯（3）的亮度调节钮（25）以及与LCD屏（27）互动的按键（26），所述LCD屏（27）也可自行跳转到命令传达、紧急通知的显示页面。

3.根据权利要求1所述船舶舱室用模块化光环境系统，其特征在于所述灯驱动器（41）设有USB端口（42）。

4.根据权利要求1或权利要求2所述船舶舱室用模块化光环境系统，其特征在于所述系统控制器（2）设有上位机网络接口（29）与电脑（6）连接，并由中央控制室统一监控光环境系统的运行。