公共照明节能控制系统转让专利

申请号 : CN200810235033.9

文献号 : CN101547541B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 花家定花有群

申请人 : 花家定花有群

摘要 :

一种按装在企事业,工厂学校和社区内部的公共照明节能控制系统,包括节能照明控制器和节能开关。通过节能控制器使市电电源220V变换为三线传输,输送到所接照明线路的各使用终端。每一使用终端接入节能开关,再连接至照明灯具白炽灯、节能灯,节能开关均带有远程控制长明功能(见摘要附图)。控制器内交流接触器KA1或KA2,按各种操作要求而变化工作状态时(静止或闭合),市电220V也相应在不同相位(A,B线位或C,B线位)输送到各使用终端的节能开关。节能开关因相位变换将转换照明工作状态,所连接的灯具将在不同时间段自动转换为辉煌照明(全部灯亮),明亮照明(半数灯亮)和节能照明(延时灯亮)三种照明方式,以达到充份利用光源和节约能源的目的,同时,也具备为现有各种节能照明线路提供应急长明照明的能力。

权利要求 :

1.一种在同一条公共照明线路上,具有两至三种照明工作状态的公共照明节能控制系统,包括:节能照明控制器1,用于红外接收和集中控制;三线2,用于照明电源的传输和电源相位变换;带长明功能的节能开关3,用于负载为白炽灯或负载为节能灯的终端转换;

所述节能照明控制器1,其特征在于,通过交流接触器KA1或KA2工作状态的变化,把输入市电电源220V的两线传输方式转变为三线传输方式,并通过自动设定,红外控制,人工操作手段,让市电电源进行相位变换,在A、B两线或C、B两线线路,都能分别把220V市电传输到各节能开关和照明灯具;随着相位变换,连接至照明线路上节能开关和照明灯具白炽灯,节能灯,也相应进行全亮、半亮和节能照明三种工作状态的转换,改变了目前通用的单一照明工作状态;

所述负载为白炽灯带长明功能的节能开关3,其特征在于,其引出线红线a接至照明线路红线A,引出线黑线b连接至白炽灯,白炽灯的另一根线则与照明线路黑线B相接;引出线绿线C一端连接开关内双向可控硅A C R的K极,通过双向可控硅A C R的A极,连接至整流电路2端,引出线c另一端则与照明线路绿线C连接;

引出线红线a接至开关内整流电路1端,整流电路2端接至双向可控硅A C R的A极和R1,并接至引出线黑线b;R1另一头与R2和双向可控硅A C R的C极相连接,R2另一头与双向可控硅A C R的K极相连接并接至引出线绿线c;

所述负载为节能灯带长明功能的节能开关3,其特征在于,其引出线红线a和引出线黑线b分别对应接入照明线路红线A和黑线B,而引出线绿线C一端连接至开关内的继电器J-2接点,另一端连接至照明线路绿线C;引出线黄线b一端连接至开关内的继电器J-1接点,另一端接入节能灯,节能灯另一头与照明线路黑线B连接;

引出线红线a接至降压电容C和继电器J-3接点,并连接至电容器C2,引出线黑线b连接至整流电路2端,整流电路1端接至降压电容器C的另一头;引出线绿线c连接至继电器J-2,引出线黑线b连接至继电器J-1和电阻器R2的另一头;

当照明线路红线A和黑线B输送220V时,所有节能开关均处于节能照明工作状态,当

220V转换至B,C两线端时,所有节能开关又处于长明照明工作状态。

2.根据权利要求1所述的公共照明节能控制系统,其特征是;静止时,交流接触器KA的2接点上电源线,连接至输出端A接头;KA的3接点上电源线,连接至输出端C接头;输出端B接头直接连至市电电源220VN端,KA的1接点也直接连至市电电源220VL端。

3.根据权利要求1所述的公共照明节能控制系统,其特征是:在正常运行时,当电子计时器、红外遥控器、手控开关均未启动,KA也未动作,此时,市电220V通过输出端A接头与B接头,输送到三线2的红线A、黑线B,并通过三线2,输送至各使用终端的节能开关和照明灯具。

4.根据权利要求1所述的公共照明节能控制系统,负载为白炽灯,带长明功能的节能开关3,其特征是:当照明线路A,B两端输送220V时,节能开关的a,b两端,存在着2毫安的维持电流,使集成块IC4071处于睡眠工作状态,S导线头一旦被人体触及,集成块IC4071立即苏醒进入工作状态,讯号经电阻R3触发可控硅SCR,全电路导通,白炽灯亮,并进入延时状态,当照明线路B,C两端输送220V时,节能开关的b,c两端存在着220V,此时,白炽灯进入长明状态。

5.根据权利要求1所述的公共照明节能控制系统,负载为节能灯,带长明功能的节能开关3,其特征是:当照明线路A,B两端输送220V时,节能开关的a,b两端,存在着220V,通过电容器C降压,使集成块IC4071处于睡眠工作状态;S导线头一旦被人体触及,集成块IC4071立即苏醒进入工作状态,讯号经R1触发BG1三极管,继电器J工作,J-1与J-3接触,全电路导通,节能灯亮,并进入延时状态;当照明线路B,C两端输送220V时,节能开关的b,c两端存在着220V,此时,节能灯进入长明状态。

说明书 :

公共照明节能控制系统

[0001] 一.技术领域 本发明涉及一种节能控制的照明设备,尤其是在一条照明线路上进行两种或三种照明工作状态的转换。
[0002] 二,背景技术 长期以来,各企事业单位、工厂、机关.大中院校以及街道社区的公共照明场所(通道.走廊.集体宿舍.室外路灯等),按装的灯具均处于人工控制的开.关状态(即亮与熄).。一旦灯亮,基本上长明至夜深人静,无人活动也灯火辉煌,有的单位因忘记关灯而致彻夜通明,有的单位是不负责任而通霄达旦,浪费不少的光源,电能。如果地区,仍至全国,依此类推,其能源的浪费肯定非常巨大。至今,谁都没有统计,也无法去统计的一个真实存在的浪费数字,更没有推算因浪费能源而造成的大气污染。
[0003] 有些城市(如上海),在社区、街道,普遍按装了先进的声光控延时开关和节能照明灯具,并正在向深处和其它城市推广。这种公共节能照明方式虽已取得方便群众和节能效果,但是.又产生新的问题,假设节能照明线路正常运行时,一旦发生突发事故(如火灾,抢盗等),这种照明方式由于不能辉煌长明,防碍了紧急救助和治安处理工作,为防止这种不良局面发生,有关方面已经考虑要架设另一条治安用照明线路,来消除治安隐患和保证群众生活的正常运转,如果真这样考虑,对全国来说,将造成另外一种巨大的基建浪费。
[0004] 从上述情况介绍,以及正在通用的各种照明型式和技术手段来看,企事业单位、工厂、学校在公共照明方面的建设规范均采取单一照明工作方式,沿袭电厂要求进行,而不能越雷池一步,加上各种人为和客观因素的影响,浪费光能、电能的现象在世界各地普遍存在,一直维持近百年,却很少得到重视,从现在能源极度紧张,煤、油、气价格昂贵的现状,反映出照明方式必需得到改革,光能、电能的利用率必需得到提高,各种安全因素必需得到兼顾,才能苻合国家、社会和家庭的需要。社区公共照明改进虽然已经开始,尚有不少地方有待改进和完善,这就是我们研制,开发本系统新品的初衷。
[0005] 三.发明内容 本发明针对照明线路单一的照明工作状态,为根据时间、人流需要改革,为同一线路能转换成多种照明线路工作状态,将采取集中控制,三线传输,终端转换的技术方案来实现,做到人多时辉煌照明,人少时明亮照明,夜深时延时照明的改革设想。同时,该方案也具备为社区节能照明线路提供应急长明功能的要求,下面对技术方案的五个主要方面叙述如下:
[0006] 1.集中控制集中控制的功能由节能照明控制器完成,每套系统含有两部控制器,每部控制器由电源.红外接收器.分配器.电子计时器.微机.(单片机),每一线路段的长明.延时.人工控制电路和交流接触器(强力继电器),输出端等组成,(见图1),具备设定、转换、控制、定时和监示等功能.。
[0007] 节能照明控制器在进行控制和线路换相时,按图1所示:当红外遥控器揿下甲段或乙段的任何一个“长明”或“延时”按扭时;或将“甲段电子计时器”(乙段电子计时器)设定在任何时间点时;或手动按下节能照明控制器面扳上甲段或乙段的任何一个“长明”或“延时”按扭时;动作命令均通过微机启动交流接触器(KA)执行,当KA动作时,市电(220V)将在照明线路上转换相位,以使所有节能开关和连接的灯具.进行三种照明工作状态转换。
[0008] 2.三线传输从节能照明控制器输出的照明线路为三芯电缆,分别为:A线(红线)、B线(黑线)、C线(绿线),连接至各使用终端的照明灯具(见图1,图2),三线传输中始终有两线在输送市电220V,并根据控制器的命令变换相位,以不同线位输送市电220V至照明线路各使用终端的节能开关和照明灯具,保证两种或三种照明工作状态的顺利转换。
[0009] 3.终端转换连接在使用终端的各节能开关,必须和集中控制技术,三线传输方式及照明工作状态转换的技术要求一致,才能成功。市场出售的节能开关,只具有负载为白炽灯的延时照明功能,没有负载为节能灯,更无具有远程控制长明功能的节能开关。经过两年努力.终于完成“带远程控制长明功能的节能型开关系列”四品种(触摸、声光控、红外感应、门灯),八规格(每品种各有负载为白炽灯和节能灯两规格产品),配套公共照明节能控制系统,能稳定地对公共照明场所进行三种照明工作状态的转换。(见图3)[0010] 4,长明灯在深夜,当公共照明灯具进入节能照明工作状态后,为能使活动场所、过道和路口有足够灯光照明,保证行路安全,在各要道,包括人迹稀少的路口,需按装一定数量的长明灯(白炽灯、节能灯均可),它不受节能照明控制器控制,当三线传输电源在不断变换相位时,始终保持长亮状态。
[0011] 5,应急照明功能由于本控制系统采用多种控制,三线传输,移相照明和按装带长明功能的节能开关这一技术方案,本身具备提供应急照明功能的能力,对今后社区发展节能照明,减少重复投资,维护社会治安可提供一定帮助。
[0012] 本发明具有下列优点:1,节能效果良好不仅可能为国家带来社会效益,也为企事业,使用单位带来经济效益。为能清晰地说明目前广泛使用的公共照明线路,与按装“公共照明节能控制系统”后的公共照明线路,在节能成果和经济效益方面的对比。分别举出大、中、小三种企事业的实例,对比如下(表中数字为实际测试纪录后推算).
[0013] A型(小型企事业)使用白炽灯.(60W)50只,。
[0014] B型(中型企事业,).使用白炽灯(100W).500只。
[0015] C型(大型工厂、企事业单位、大专院校、社区等)使用节能灯(32W)1000只。
[0016] 节能成果对比
[0017] 节能成果对比
[0018]
[0019] 经济效益对比(每日室外照明以12小时计算)
[0020] 经济效益对比(每日室外照明以12小时计算)
[0021]
[0022] 注:上表数字是在通用照明和节能照明两种工作状态下对比得出
[0023] 注:上表数字是在通用照明和节能照明两种工作状态下对比得出
[0024] 2,本发明还具有投资少,见效快.使用方便等优点。它不涉及更动现有电力建设规范,维修更换也十分方便。如能得到企事业单位、工厂、学校、社区街道的使用,并得到普及推广,将对减少大气污染,维护社区安全和全民节能活动等社会效益方面起很好的促进作用,也将为使用单位每年节省可观的电费。四,附图说明:
[0025] 图1是节能照明控制器电原理方框图,示意工作原理走向和技术方案概况,大致说明集中控制和三线传输之间连接关系。
[0026] 图中KA1,KA2为交流接触器,SA1,SA2为甲段和乙段输出端。
[0027] 图2是节能照明控制器电原理图
[0028] 图中LCD1,LCD2为甲段和乙段电子计时器,EIG红外接收探头,
[0029] K1-K4为甲段和乙段的面板按扭,K6回铃按扭,
[0030] D1,D3为甲段和乙段的线路节能照明状态工作指示灯,
[0031] D2,D4为甲段和乙段的线路长明照明工作状态指示灯。
[0032] 图3是各节能开关,长明灯和三线传输之间的连接方框图。示意白炽灯、节能灯、长明灯和节能开关之间的连接关系。由于带远控长明功能的节能开关有四品种(触摸、声光控、红外感应、门灯),八规格(负载白炽灯和节能灯各两种规格),本图仅以触模开关品种两规格和长明灯按装盒为例说明:图中N触摸开关(白炽灯),M触摸开关(节能灯),Y长明灯按装盒。
[0033] 图4说明负载为白炽灯的节能开关,带远控长明功能共性特征的示范例:带远控长明功能的触摸式节能开关(负载为白炽灯)电路图(图纸代号为N)。
[0034] 图5说明负载为节能灯的节能开关,带远控长明功能共性特征的示范例:带远控长明功能的触摸式节能开关(负载为节能灯)电路图(图纸代号为M)。
[0035] 摘要附图公共照明节能控制系统示意图。
[0036] 五.实施方式1.控制器静止时,按图2所示是:交流接触器(KA)的2接点连接至输出端A接头,KA的3接点连接至输出端C接头,输出端B接头,直接连至市电电源(220V)N端。KA的1接点也直接连至市电电源(220V)L端。每一套节能照明控制器可接出两线路段(甲段和乙段)可控照明线路,每线路段均为分别控制,独立运行,如有需要也可联动控制,统一运行。
[0037] 2,控制器正常运行时的实施:当电子计时器、红外遥控器、手控开关均未启动,KA也处于静止状态。此时输出端A接头与B接头,输送市电220V至照明线路A.B两线(红、黑两线),并至各使用终端的照明灯具,各照明灯具均处于节能照明工作状态(也可利用电子计时器LCD1或LCD2设定该线路段的节能开关和灯具在静止时为长明工作状态)。
[0038] 3,控制器变换相位的实施(红外遥控部份),按图2所示是:当需要照明线路转换至长明工作状态,先人工将电子计时器(LCD1或LCD2),设定长明预定时间。再将红外遥控器揿下“长明”按扭,此时控制器电路的工作程序,顺序如下:遥控接收“长明”指令由EIB接收--触发BG5--触发IC2249的2脚--IC2249的3脚-输出脉冲信号至KI--触发BG1--继电器J1动作--J1-1与J1-2连接--微机S1的1接点触发工作--带动微机S3的1触点与2触点相连--KA1线包通电工作--交流接触器1主接点与3主接点接触--甲段输出端SA1的C接头和B接头形成220V电位--市电220V由SA1输出端输送到照明线路C线(绿线)和B线(黑线),至此,完成线路的换相程序。
[0039] 按上列程序和图纸要求,顺序联结电阻、电容、继电器、三极管、集成块、交流触器、按扭等各种元器件和微机板,固定在控制器箱内。
[0040] 市电220V,通过照明线路C.B两线(绿,黑两线)送至各使用终端的照明灯具时,照明灯具也转变为长明工作状态。当再次揿下遥控器按扭,或人工按下控制器按扭,或智能计时器计数时间,到达设定的规定时间时,KA重回到静止状态,市电220V也将变换相位,由输出端A接头与B接头,通过A.B两线(红.黑两线)输出至各使用终端的照明灯具,灯具再次转变为节能照明工作状态。
[0041] 4.控制器变换相位的实施(人工控制部份)按图1、图2当需要人工转换所有线路上灯具,至节能照明工作状态时,人工揿下控制器面板上的“人工延时”按扭,控制器电路工作程序顺序如下:K2按下--微机S1的2触点触发工作--微机工作,带动S3上1,2簧片触点分离--交流接触器KA1线包断电停止工作--KA1复位1、3主触点分离,1、2主触点相接--甲段输出端SA1的C,B两点上220V转至A,B两点--通过照明线路A,B两线(红、黑两线)输送市电220V至各使用终端的节能开关和照明灯具。此时,全线路和灯具,除长明灯长亮外进入节能照明工作状态。
[0042] 5.N节能开关的接线实施按图3、图4所示,N开关(负载为白炽灯的节能开关)的a引出线(红色),连接至照明线路A线(红线),b引出线(黑色)连接至白炽灯,白炽灯另一头则连接至照明线路B线(黑线),c引出线(绿色)一端连接开关内可控硅K极,通过A极连接电路2端,另一端则与照明线路C线(绿线)连接。
[0043] 6.N节能开关的相位变换实施按图3、图4所示a引出线(红色)接至开关内整流电路1端,整流电路2端接至双向可控硅ACR的A极和R1,并接出b引出线(黑色);R1的另一头与R2和双向可控硅ACR的C极相连接,R2的另一头与双向可控硅ACR的K极连接并接出c引出线(绿色)。
[0044] 当照明线路A,B两端输送220V时,节能开关N的a,b两端,存在着2毫安的维持电流,使IC4071处于睡眠工作状态。S导线头一旦被人体触及,IC4071立即苏醒进入工作状态,讯号经R3触发SCR,全电路导通,白炽灯亮,并进入延时状态。当照明线路B,C两线端输送220V时,节能开关N的b,c两端存在220V,此时ACR的C极获得触发信号,电路导通,白炽灯进入长明工作状态。
[0045] 7.M节能开关的接线实施按图3、图5所示,M开关(负载为节能灯的节能开关)的a引出线(红色)和b引出线(黑色),分别连接至照明线路的A线(红线)和B线(黑线)。c引出线(绿色),一端连接至开关内的继电器2接点,另一端连接至照明线路C线(绿线)。开关的另一根d引出线(黄色)直接连接节能灯,节能灯另一根线则连接至照明线路B线(黑线)。
[0046] 8.M节能开关的相位变换实施按图3、图5所示a引出线(红色)接至降压电容C和继电器J-3,并连接至C2,b引出线(黑色)连接至整流电路2端,整流电路的1端接至降压电容C的另一头;c引出线(绿色)连接至J-2,d引出线连接至J-1和R2的另一头。
[0047] 当照明线路A,B两端输送220V时,节能开关M的a,b两端,存在着220V,通过C电容降压,使IC4071处于睡眠工作状态。S导线头一旦被人体触及,IC4071立即苏醒进入工作状态,讯号经R1触发BG,继电器J工作,J1与J3接触,全电路导通,节能灯亮,并进入延时状态,。当照明线路B,C两线端输送220V时,节能开关M的d、c两端存在220V,此时,节能灯进入长明工作状态。
[0048] 9.长明灯的接线实施按图3所示长明灯的一端接线与按装盒黄色引出线(d)连接,通过双向可控硅ACR1和双向可控硅ACR2的A极,双向可控硅ACR1的K极,接出a引出线(红色),与照明线路A线(红线)连接,双向可控硅ACR2的K极,接出c引出线(绿色),与照明线路C线(绿线)连接,R1和R3的共接点,接出b引出线(黑色)与照明线路B线(黑线)相连接,而长明灯的另一根接线,直接与照明线路B线(黑线)连接。
[0049] 10.长明灯的相位变换实施按图3所示当照明线路A,B两线端输送220V时,按装盒内双向可控硅ACR1-C获得取样电压,ACR1导通,长明灯亮,此时ACR2处于截止状态,220V不能流动到其它线端。同样,当照明线路B,C两线端输送220V时,双向可控硅ACR2-C获得取样电压,ACR2导通,长明灯亮,而ACR1处于截止状态。不论线路怎样换相,长明灯始终处于长亮状态。