CN220139760U - 一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统 - Google Patents

Abstract

一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，包括智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备；智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备安装在牵引变电所内并电性连接。本新型能实现绿色节能、方便工作人员、对牵引变电所安全管理、辅助监控系统主机和站段主控机对灯具进行控制、接收牵引变电所监控系统信号配合开启灯光、能耗管理、对牵引变电所照明系统分级管理、方便牵引变电所照明系统维护、发生紧急情况可自动切换应急照明目的。

Description

一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统

技术领域

本实用新型涉及照明控制设备技术领域，特别是一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统。

背景技术

现有技术中，铁路交通运输及城市轨道交通领域中的牵引变电所照明控制系统。通常与普通生产用照明控制系统（以下所有内容照明控制系统，指的是牵引变电所照明控制系统）相似，户外灯具在配电箱处控制开闭，室内灯具在房间入口处设置电源开关控制开闭；为满足辅助监控要求，每一照明回路设置有电动机构，可以通过牵引变电所辅助监控系统控制每一照明回路的开合。上述方式，由于需要人为开闭电源开关，会给工作人员带来不便，且也不利于节能降耗（比如工作人员走出照明区域，忘记关闭电源开关会造成电能耗费）。

还有就是，现有铁路交通运输及城市轨道交通领域灯具的布置主要依靠经验，照度与眩光值控制粗糙，相关区域过亮过暗的情况实际存在，因此常常需要在施工后期更换不同功率灯具来调整房间照度，会给管理人员带了一定不便；由于照明控制系统存在无法实现每一组灯具的远程控制和能耗监控、无法根据环境条件调整灯具照度、灯具布置缺少精细数值计算、控制较为繁琐等问题，不利于电气化铁路无人化、智能化的发展，在运营中也存在管理盲区，增加了运营风险，造成显著的能源浪费。综上所述，现有的照明控制系统还存在很大的改进余地。

发明内容

为了克服现有照明控制系统因结构所限，存在如背景所述弊端，本实用新型提供了在相关机构共同作用下，应用中，能实现绿色节能、方便工作人员对牵引变电所的安全管理、辅助监控系统主机和站段主控机对灯具进行控制、接收牵引变电所辅助监控系统信号配合开启灯光、能耗管理、对牵引变电所照明系统的分级管理、方便牵引变电所照明系统维护、发生紧急情况时可以自动切换至应急照明系统目地的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，包括智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备；其特征在于所述智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备安装在牵引变电所内；所述智慧照明配电箱设备电源输入端和牵引变电所低压配电屏的电源输出端电性连接，智慧照明配电箱设备信号交互端和牵引变电所的辅助监控系统的信号交互端经网线连接；所述智慧照明配电箱设备的控制信号端和灯具控制设备、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备的信号输入端电性连接，灯具控制设备的电源输出端和灯具电源模块的电源输入端电性连接，灯具电源模块的电源输出端和LED灯具的电源输入端电性连接。

进一步地，所述智慧照明配电箱设备包括电性连接的配电电路、智慧照明系统控制屏、通信网关、开关模块、检修插座和检修照明灯，配电电路包括电性连接在一起的主回路、室内灯具回路、插座回路、室外灯具回路、电缆夹层配电回路和辅助回路。

进一步地，所述灯具控制设备包括电性连接的嵌入式控制模块、通信模块、0-10V输出模块和电源模块。

进一步地，所述灯具电源模块是0-10V控制方式LED专用电源，

进一步地，所述能耗测量设备包括电性连接的嵌入式控制模块A、通信模块A、霍尔传感器和电源模块A。

进一步地，所述照度传感设备包括电性连接的嵌入式控制模块B、通信模块B、照度传感器和电源模块B。

进一步地，所述微波传感设备包括电性连接的嵌入式控制模块C、通信模块C、微波传感器和电源模块C。

进一步地，所述触摸控制设备包括电性连接的嵌入式控制模块D、电容触控模块、通信模块D和电源模块D。

进一步地，所述电缆夹层配电箱包括电性连接的配电主回路和附加电路，配电主回路包括电性连接的2P或3P塑壳断路器、隔离变压器、整流器和2P空气开关，附加电路包括电性连接的翘板开关、LED灯具和检修插座组。

进一步地，所述应急照明设备包括电性连接的备用照明灯具、疏散照明灯具和应急照明配电箱，应急照明配电箱包括电性连接的整流器、塑壳断路器、应急照明蓄电池、自动投切开关、浪涌保护器。

本实用新型有益效果是：本新型中，在相关设备作用下，能根据环境照度自动调整灯光的亮度，达到绿色节能的目的；有人员进入特定区域时，自动开启灯光，方便了检修人员；人员进入特定区域后，发送信息至牵引变电所辅助监控系统，辅助监控系统可以开启摄像头监控，实现牵引变电所的安全管理；能经房间、主控室的智慧照明配电屏、辅助监控系统主机和站段主控机对灯具进行控制；可接收牵引变电所辅助监控系统信号，配合开启灯光；实时监控灯具工作状态，统计照明能耗并进行数据可视化呈现，实现牵引变电所照明系统的能耗管理；支持多重权限管理，实现牵引变电所照明系统的分级管理；能自动判断灯具运行状态，方便牵引变电所照明系统维护；当牵引变电所发生紧急情况时，可以自动切换至应急照明系统，保证一段时间的低照。本新型为牵引变电所智慧供电起到了有利技术支持。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型结构示意框图。

具体实施方式

图1所示，一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，包括智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备；所述智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备安装在牵引变电所内；所述智慧照明配电箱设备电源输入端和牵引变电所低压配电屏的电源输出端经导线连接，智慧照明配电箱设备信号交互端和牵引变电所的辅助监控系统的信号交互端经网线连接；所述智慧照明配电箱设备的控制信号端和灯具控制设备、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备的信号输入端电性连接，灯具控制设备的电源输出端和灯具电源模块的电源输入端经导线连接，灯具电源模块的电源输出端和LED灯具的电源输入端经导线连接。

图1所示, 智慧照明配电箱设备由经导线连接在一起的配电电路、智慧照明系统控制屏、通信网关、开关模块、检修插座和检修照明灯组成；配电电路由经导线连接在一起的主回路、室内灯具回路、插座回路、室外灯具回路、电缆夹层配电回路和辅助回路组成；主回路主要由经导线连接在一起的塑壳断路器、浪涌保护器和空气开关组成，为三相四线；室内灯具回路接保护开关，为单相三线；插座回路接保护开关，为单相三线；室外灯具回路接保护开关，为单相双线；灯具PE线就近接地；电缆夹层配电回路接保护开关；智慧照明系统控制屏、通信网关、检修插座和检修照明灯接主回路其中1相；智慧照明系统控制屏网线连接至通信网关，并与牵引变电所辅助监控系统网络经导线连接，开关模块和智慧照明系统控制屏经导线连接。

图1所示，灯具控制设备由经导线连接的嵌入式控制模块、通信模块、0-10V输出模块和电源模块构成；嵌入式控制模块负责处理通信模块接收的来自智慧照明系统控制屏的指令，并输出控制信号；通信模块与智慧照明配电箱设备的通信网关通过网线连接；电源模块与智慧照明配电箱设备的主回路电气连接；0-10V输出模块将嵌入式控制模块输出转为0-10V输出电压范围；电源模块主要将220VAC电源整流，供给嵌入式控制模块、通信模块、0-10V输出模块。灯具电源模块选用0-10V控制方式LED专用电源，还可与控制终端模块或LED灯具集成使用。LED灯具根据灯具安装位置、照度、电源、投光方式、防护等级等要求，根据现场实际情况确定；LED灯具功率比需求大约20%。

图1所示,能耗测量设备由经导线连接在一起的嵌入式控制模块、通信模块、霍尔传感器和电源模块构成；嵌入式控制模块内置AD转换，负责采集霍尔传感器输出的信号，处理接收发送的信息；通信模块与智慧照明配电箱设备的通信网关通过网线连接；电源模块与智慧照明配电箱设备的主回路电气连接。照度传感设备包括经导线连接在一起的嵌入式控制模块、通信模块、照度传感器和电源模块构成；嵌入式控制模块内置AD转换，负责采集微波传感器输出信号，处理后向智慧照明系统控制屏发送环境照度；通信模块与智慧照明配电箱设备的通信网关通过网线连接；电源模块与智慧照明配电箱设备的主回路经导线连接，电源模块主要将220VAC电源整流，供给嵌入式控制模块、通信模块、照度传感器。

图1所示，微波传感设备由经导线连接的嵌入式控制模块、通信模块、微波传感器和电源模块构成；嵌入式控制模块内置AD转换，负责采集微波传感器输出信号，处理后向智慧照明系统控制屏发送物体运动信息；通信模块与智慧照明配电箱设备的通信网关通过网线连接；电源模块与智慧照明配电箱设备的主回路电气连接；电源模块主要将220VAC电源整流，供给嵌入式控制模块、通信模块、微波传感器。

图1所示，触摸控制设备由经导线连接的嵌入式控制模块、电容触控模块、通信模块和电源模块构成。电容触控模块由感应电容及其附加电路构成；电容触控模块与嵌入式控制模块连接，给与控制模块高低电平；通信模块与智慧照明配电箱设备的通信网关通过网络连接；电源模块与智慧照明配电箱设备恩的主回路经导线连接。电源模块主要将220VAC电源整流，供给嵌入式控制模块、通信模块、电容触控模块。电缆夹层配电箱由经导线连接的配电主回路和附加电路构成；配电主回路主要由经导线连接的2P或3P塑壳断路器、隔离变压器（220VAC/24VAC）、整流器和2P空气开关组成；附加电路由经导线连接的翘板开关、LED灯具和检修插座组成；电缆夹层配电箱用于将220VAC整流为24VDC，为电缆夹层灯具供电。应急照明设备由经导线连接的备用照明灯具、疏散照明灯具和应急照明配电箱组成；应急照明配电箱内含经导线连接的整流器、塑壳断路器、应急照明蓄电池、自动投切开关、浪涌保护器；应急照明配电箱电源通过导线接自牵引变电所消防电源配电箱，信号接自火灾报警系统。

图1所示，本新型工作时，各个设备处于待机状态，当微波传感设备检测到人员水进入时，发送信号至智慧照明配电箱设备内网关。智慧照明配电箱设备内网关接收信息后，网关根据历史照度信息，计算灯光强度需求，随后向对应房间的灯具控制设备发送命令，开启灯光（LED灯具），命令由“状态”加“照度强度“组成；在接下来的一段时间内，智慧照明配电箱设备内网关会频繁要求照度传感设备返回实时照度信息，并根据实际照度与照度需求，调整灯光强度，直至房间照度处于最适宜的情况；此时，既可以满足照明需求，又能最大限度节约能源。考虑到牵引变电所实际值班值守及作业要求，灯光不设延时关闭。本实施例需制定规程，要求人员离开房间时，通过触摸控制设备关闭室内灯光，若人员忘记关灯，位于门禁边的触摸控制设备具有长按功能，可通过长按一键关闭牵引变电所内所有灯光，此外，由于牵引变电所检修需要，电缆夹层照明不设调光功能，使用的灯具为24V供电。灯具开启根据设置在电缆夹层入口处的微波传感设备信号，关闭根据出口处的触摸控制设备信号，信息处理为智慧照明配电箱设备内网关，动作机构为智慧照明配电箱设备内的电动操作机构。网关处理各个终端的信号后，上传至后台服务器。所有数据信息储存在后台服务器,后台服务器安装在智慧照明系统控制屏中。后台服务器可与网关进行通信，发送命令，读取传感器数据、控制灯具工作，后台服务器可通过触摸屏的UI界面在智慧照明系统控制屏本地访问，也可通过网络远程访问。牵引变电所辅监系统可通过指定IP地址的UI界面访问后台服务器，也可通过开放的API调用后台服务器。牵引变电所辅监系统可通过API控制指定照明灯具的开启、关闭，实现配合辅助监控摄像头进行补光，但需指出的是，灯具工作功率由网关根据实际照度调整；能耗测量设备主要监测现场照明输出，并传递给智慧照明配电箱设备；灯具电源模块为LED灯具提供电源，应急照明设备主要在停电时接通应急照明，保证人员离开黑暗室内。

图1所示，本申请通过上述所有机构作用，能根据环境照度自动调整灯光的亮度，达到绿色节能的目的；有人员进入特定区域时，自动开启灯光，方便了检修人员；人员进入特定区域后，发送信息至牵引变电所辅助监控系统，辅助监控系统可以开启摄像头监控，实现牵引变电所的安全管理；能经房间、主控室内的智慧照明配电屏、辅助监控系统主机和站段主控机对灯具进行控制；可接收牵引变电所辅助监控系统的信号，配合开启灯光；实时监控灯具工作状态，统计照明能耗并进行数据可视化呈现，实现牵引变电所照明系统的能耗管理；支持多重权限管理，实现牵引变电所照明系统的分级管理；能自动判断灯具运行状态，方便牵引变电所照明系统维护；当牵引变电所发生紧急情况时，可以自动切换至应急照明系统，保证一段时间的低照。本新型为智慧供电起到了有利技术支持。

图1中，智慧照明系统控制屏型号是研华IDS-3215；智慧照明系统控制屏配套的工控主机型号是研华EPC-C301；通信网关型号是ADR-PLC-G01；塑壳断路器型号是G125H；浪涌保护器型号是iPRU 3P+N；空气开关型号是Acti 9 C65N；漏电保护开关型号是Acti 9 VigiC65；电动操作机构型号是Reflex-iC60N；

智慧照明配电箱箱体尺寸为900*600*250mm（L*W*D），面板选用玻璃面板；箱内设置面板夹层，触摸屏嵌在面板夹层上，空气开关、塑壳断路器拨杆从面板开孔露出。智慧照明配电箱设备与能耗测量设备集成一体，选用电力载波型通信方式，艾德瑞ADR-PLC-T01，艾德瑞ADR-PLC-T01基于华为Hi3921开发，内置ARM处理器，嵌入式处理模块与通信集成；照度传感设备型号是瑞ADR-PLC-T02；微波传感设备型号是ADR-PLC-T0；触摸控制设备型号是ADR-PLC-T04；智慧照明配电箱设备型号是ADR-PLC-T01具有0-10V输出接口；隔离变压器选用变比220/24、容量1000VA的变压器；塑壳断路器型号是NG125H；应急照明设备蓄电池选用1kWh容量；自动投切开关型号是WATSNA。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，包括智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备；其特征在于所述智慧照明配电箱设备、灯具控制设备、灯具电源模块、LED灯具、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备安装在牵引变电所内；所述智慧照明配电箱设备电源输入端和牵引变电所低压配电屏的电源输出端电性连接，智慧照明配电箱设备信号交互端和牵引变电所的辅助监控系统的信号交互端经网线连接；所述智慧照明配电箱设备的控制信号端和灯具控制设备、能耗测量设备、照度传感设备、微波传感设备、触摸控制设备、电缆夹层配电箱、应急照明设备的信号输入端电性连接，灯具控制设备的电源输出端和灯具电源模块的电源输入端电性连接，灯具电源模块的电源输出端和LED灯具的电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，智慧照明配电箱设备包括电性连接的配电电路、智慧照明系统控制屏、通信网关、开关模块、检修插座和检修照明灯，配电电路包括电性连接在一起的主回路、室内灯具回路、插座回路、室外灯具回路、电缆夹层配电回路和辅助回路。

3.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，灯具控制设备包括电性连接的嵌入式控制模块、通信模块、0-10V输出模块和电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，灯具电源模块是0-10V控制方式LED专用电源。

5.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，能耗测量设备包括电性连接的嵌入式控制模块A、通信模块A、霍尔传感器和电源模块A。

6.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，照度传感设备包括电性连接的嵌入式控制模块B、通信模块B、照度传感器和电源模块B。

7.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，微波传感设备包括电性连接的嵌入式控制模块C、通信模块C、微波传感器和电源模块C。

8.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，触摸控制设备包括电性连接的嵌入式控制模块D、电容触控模块、通信模块D和电源模块D。

9.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，电缆夹层配电箱包括电性连接的配电主回路和附加电路，配电主回路包括电性连接的2P或3P塑壳断路器、隔离变压器、整流器和2P空气开关，附加电路包括电性连接的翘板开关、LED灯具和检修插座组。

10.根据权利要求1所述的一种铁路牵引变电所智慧照明控制系统，其特征在于，应急照明设备包括电性连接的备用照明灯具、疏散照明灯具和应急照明配电箱，应急照明配电箱包括电性连接的整流器、塑壳断路器、应急照明蓄电池、自动投切开关、浪涌保护器。