基于光纤灯技术的变电站安全照明装置的制作方法

本发明涉及变电运维设备技术领域，尤其是涉及一种基于光纤灯技术的变电站安全照明装置。

背景技术：

光导照明系统（标准叫法导光管日光照明系统）是一种新型照明装置，其系统原理是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的导光管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。

光导照明系统与传统的照明系统相比，存在着独特的优点，有着良好的发展前景和广阔的应用领域，是真正节能、环保、绿色的照明方式。该套装置主要分为以下几个部分：采光区、传输区、输出区。其特点有：

节能：可完全取代白天的电力照明，至少可提供十小时的自然光照明，无能耗，一次性投资，无需维护，节约能源，创造效益！

环保：系统照明光源取自自然光线，光线柔和、均匀、全频谱、无闪烁、无眩光、无污染，并通过采光罩表面的防紫外线涂层，滤除有害辐射，能最大限度的保护您的身心健康。随着中国经济持续健康高速发展，电力需求持续快速增长。

而现有技术中采用的光传导装置的媒介多为传像光纤，而传像光纤一般由数万至数百万根极细的光纤集成束，叫做传像束。它广泛应用于医疗行业、工业生产和科学实验中。其关键技术是将每一根光纤按顺序排列，这样才能够将一端的图像正确地传到另一端，它的制造难度较大。对于星点照明光纤，要求单根光纤对应一个星点，传输的是能量关系而不是图像关系，光纤的数量也是有限的。设计制作了塑料材料折射率阶跃型多模光纤，其纤芯直径为φ0.5mm，并集结成束在光学实现了零厚度星点照明。

现有星光照明为卤钨灯直接照射方法，存在光照稳定性、均匀性差，并且星点之间相互影响等问题。为此采用光纤照明方法，经过光纤的有序排列，进行一对一的照明，利用光纤的积分效应，实现了星点亮度稳定、均匀的效果，同时首次实现了单点亮度可控的目的。

在专利申请号为200910216995.4中公开了一种光纤星光照明系统，它包括入射固定环、光纤入射板、光纤、连接杆和光纤出射板，入射固定环与光纤入射板固定连接，光纤入射板与光纤出射板之间通过连接杆固定连接，光纤的两端分别与光纤入射板、光纤出射板固定连接；但其并未涉及如何制作一个完整的系统进行综合采光。

在专利申请号201280054681.9中公开了一种光纤照明系统和方法包括至少一个光漫射光纤的照明系统。该照明系统包括至少一个低散射光导光纤，其光学地将所述至少一个光漫射光纤偶联到至少一个光源。光漫射光纤包括具有一定长度的光源光纤部分，散射光在该长度上连续地发射。光源光纤部分可以弯曲，包括卷绕成盘卷形状。光漫射光纤光纤包括多个纳米级结构，该结构造成将在光漫射光纤内行进的导向光散射出光纤的外表面；但其结构较为复杂不能很好的应用在变电站照明中。

综上，需要一种能够适应于变电站持续照明的系统，确保全天候随时能够进行取光以及能够调节光亮度的大小，在确保变电站用电安全的同时最大化的减少能源的消耗。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于光纤灯技术的变电站安全照明装置，不仅解决了变电站照明的问题，而且能够实现全天候取光以及在确保变电站用电安全的同时最大化的减少能源的消耗。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于光纤灯技术的变电站安全照明装置，包括集光机构、与所述集光机构光信号互联的转换器、与所述转换器光信号互联的控制机构、与所述转换器光信号互联的发光机构、以及与所述转换器光信号互联的放射模块；

所述集光机构包括基座、设置在基座上的下部的光纤、设置在基座上部的聚光组件、设置在所述聚光组件上部的光敏传感器、以及设置在所述聚光组件上的罩体；

所述转换器包括壳体、设置在壳体内的转换模块、设置在所述转换模块之间且在所述壳体内的光通道、以及设置在所述转换模块上部的伸缩模块；

所述控制机构包括计算机和与计算机相连接的通讯模块，所述通讯模块与转换模块无线互联；所述放射模块为光纤灯。

所述壳体内设置多个竖直通孔，所述竖直通孔侧壁设置多个光通道，所述竖直通孔内设置与所述光通道相配合的圆柱型转换模块，设置在所述圆柱型转换模块上部的伸缩模块。

所述多个竖直通孔分为主竖直通孔与副竖直通孔，所述主竖直通孔内设置主转换模块，所述副竖直通孔内设置副转换模块。

所述主转换模块包括主圆柱基体，所述主圆柱基体由上至下依次设置全光层、补光层和折射层，所述全光层中心部位设置互成直角的四个反射镜面，所述补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面。

所述副转换模块包括副圆柱基体，所述副圆柱基体由上至下依次设置副补光层和副折射层，所述副补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述副折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面。

所述伸缩模块设置在电动伸缩杆上，所述伸缩模块包括步进电机以及设置在所述步进电机输出轴上的主圆柱基体或副圆柱基体。

所述壳体中心设置主竖直通孔，所述壳体两侧设置副竖直通孔，所述主竖直通孔上设置四个互成直角且为同一水平面的光通道；所述副竖直通孔侧壁设置呈T型的三个光通道。

所述发光机构为与所述转换器光信号互联的照明灯。

本发明的使用方法：

S1：将集光器设置在阳光充足的位置，然后通过光纤将阳光传递至转换器，通过控制器控制光的传输方向；

S2：通过光敏传感器进行检测并跟踪太阳的角度，最大可能的采集光，在检测到光照不充足时，则会触发发光机构产生人造光源进行补充；

S3：若，用光单位需要全部采光的时候，将主圆柱基体和副圆柱基体全都提升至全光层，从而进行全部光线反射；此时，如果光照充足时采用全光层或补光层均可；如果，太阳光太暗时，则通过全光层进行补充照射；

S4：若，仅部分用光单位时，通过控制器控制主转换模块和副转换模块的角度与高度，来对某一或几个用光单位进行光照。

本发明运用采集阳光与补充光照相结合的方式，将自然光引入到不能进行直接光照的用光单位里，且在一些较为危险的单位里，采用人造光并输送的方式，不仅确保了用光单位照明的需要，而且避免了发生危险的可能；本发明通过转换器不仅能够实现光照的分流以及补充光照，而且也能够实现对用光单位是否采光进行控制，实现了开关的功能；且采用的控制机构能够通过移动终端直接控制其进行光路转换，使得在不进入用光单位前，即可实现对其中进行光照，使其中不设置开关即可，确保了该单位的安全运行。

另外，采用的壳体内设置多个竖直通孔，优选的采用一个主竖直通孔和两个副竖直通孔的方式，并在其上设置同一水平面上的光通道，且采用的主竖直通孔为四相互垂直的光通道，而副竖直通孔采用三通道，其相互结合，能够将采集的光束分散至四个用光单位，如果需要增加可在副竖直通孔的出光孔部位在设置与其结构相同的三通道圆柱型转换模块。

另外，采用的主转换模块包括主圆柱基体，所述主圆柱基体由上至下依次设置全光层、补光层和折射层，所述全光层中心部位设置互成直角的四个反射镜面，所述补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面；四个反射镜面的中心与主圆柱基体的中心重合，且光通道的中心沿主圆柱基体径向直径传递光照。

另外，采用的副转换模块包括副圆柱基体，所述副圆柱基体由上至下依次设置副补光层和副折射层，所述副补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述副折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面；其能够将光线传递至用光单位内，采用的伸缩模块设置在电动伸缩杆上，所述伸缩模块包括步进电机以及设置在所述步进电机输出轴上的主圆柱基体或副圆柱基体；其通过电动伸缩杆实现伸缩功能，通过步进电机实现角度转换的功能；且壳体中心设置主竖直通孔，所述壳体两侧设置副竖直通孔，所述主竖直通孔上设置四个互成直角且为同一水平面的光通道；所述副竖直通孔侧壁设置呈T型的三个光通道。

本发明通过集光器对阳光进行采集，然后通过转换机构将光照进行分配，并在转换机构处设置发光机构进行补光，确保在阳光较弱或夜晚能够对用光单位进行照明，避免其中存在照明电路造成的安全隐患，值得应用与推广。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式的结构主视示意图；

图2为本发明转换器的俯视示意图；

图3为本发明集光机构的结构示意图；

图4为本发明主转换模块的结构示意图；

图5为本发明副转换模块的结构示意图；

图6为本发明全光层的俯视结构示意图；

图7为本发明补光层的俯视结构示意图；

图8为本发明折射层的俯视结构示意图；

图9为本发明副补光层的俯视机构示意图；

图10为本发明副折射层的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-10，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

基于光纤灯技术的变电站安全照明装置，包括集光机构1、与所述集光机构1光信号互联的转换器2、与所述转换器2光信号互联的控制机构4、与所述转换器2光信号互联的发光机构6、以及与所述转换器2光信号互联的放射模块3；

所述集光机构1包括基座11、设置在基座11上的下部的光纤、设置在基座11上部的聚光组件12、设置在所述聚光组件12上部的光敏传感器13、以及设置在所述聚光组件12上的罩体14；

所述转换器2包括壳体、设置在壳体内的转换模块、设置在所述转换模块之间且在所述壳体内的光通道、以及设置在所述转换模块上部的伸缩模块；所述控制机构4包括计算机和与计算机相连接的通讯模块5，所述通讯模块5与转换模块无线互联；所述放射模块3为光纤灯。

所述壳体内设置多个竖直通孔，所述竖直通孔侧壁设置多个光通道，所述竖直通孔内设置与所述光通道相配合的圆柱型转换模块，设置在所述圆柱型转换模块上部的伸缩模块。

所述多个竖直通孔分为主竖直通孔22与副竖直通孔21，所述主竖直通孔22内设置主转换模块24，所述副竖直通孔21内设置副转换模块23。

所述主转换模块24包括主圆柱基体，所述主圆柱基体由下至上依次设置全光层243、补光层242和折射层241，所述全光层243中心部位设置互成直角的四个反射镜面246，所述补光层242为中心部位设置互成直角的两反射镜面247，所述折射层241为中心成45°且竖直的设置的反射镜面248。

所述副转换模块23包括副圆柱基体，所述副圆柱基体由下至上依次设置副补光层232和副折射层231，所述副补光层232为中心部位设置互成直角的两反射镜面235，所述副折射层231为中心成45°且竖直的设置的反射镜面236。

本发明运用采集阳光与补充光照相结合的方式，将自然光引入到不能进行直接光照的用光单位里，且在一些较为危险的单位里，采用人造光并输送的方式，不仅确保了用光单位照明的需要，而且避免了发生危险的可能；本发明通过转换器不仅能够实现光照的分流以及补充光照，而且也能够实现对用光单位是否采光进行控制，实现了开关的功能；且采用的控制机构能够通过移动终端直接控制其进行光路转换，使得在不进入用光单位前，即可实现对其中进行光照，使其中不设置开关即可，确保了该单位的安全运行。

另外，采用的壳体内设置多个竖直通孔，优选的采用一个主竖直通孔和两个副竖直通孔的方式，并在其上设置同一水平面上的光通道，且采用的主竖直通孔为四相互垂直的光通道，而副竖直通孔采用三通道，其相互结合，能够将采集的光束分散至四个用光单位，如果需要增加可在副竖直通孔的出光孔部位在设置与其结构相同的三通道圆柱型转换模块。

另外，采用的主转换模块包括主圆柱基体，所述主圆柱基体由上至下依次设置全光层、补光层和折射层，所述全光层中心部位设置互成直角的四个反射镜面，所述补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面；四个反射镜面的中心与主圆柱基体的中心重合，且光通道的中心沿主圆柱基体径向直径传递光照。

另外，采用的副转换模块包括副圆柱基体，所述副圆柱基体由上至下依次设置副补光层和副折射层，所述副补光层为中心部位设置互成直角的两反射镜面，所述副折射层为中心成45°且竖直的设置的反射镜面；其能够将光线传递至用光单位内，采用的伸缩模块设置在电动伸缩杆上，所述伸缩模块包括步进电机以及设置在所述步进电机输出轴上的主圆柱基体或副圆柱基体；其通过电动伸缩杆实现伸缩功能，通过步进电机实现角度转换的功能；且壳体中心设置主竖直通孔，所述壳体两侧设置副竖直通孔，所述主竖直通孔上设置四个互成直角且为同一水平面的光通道；所述副竖直通孔侧壁设置呈T型的三个光通道。

实施例二：

所述壳体中心设置主竖直通孔22，所述壳体两侧设置副竖直通孔21，所述主竖直通孔上设置四个互成直角且为同一水平面的光通道；所述副竖直通孔侧壁设置呈T型的三个光通道。

所述发光机构6为与所述转换器2光信号互联的照明灯。

实施例三

所述伸缩模块设置在电动伸缩杆245上，所述伸缩模块包括步进电机244以及设置在所述步进电机244输出轴上的的主圆柱基体或副圆柱基体。

实施例四，

本发明的使用方法：

S1：将集光器设置在阳光充足的位置，然后通过光纤将阳光传递至转换器，通过控制器控制光的传输方向；

S2：通过光敏传感器进行检测并跟踪太阳的角度，最大可能的采集光，在检测到光照不充足时，则会触发发光机构产生人造光源进行补充；

S3：若，用光单位需要全部采光的时候，将主圆柱基体和副圆柱基体全都提升至全光层，从而进行全部光线反射；此时，如果光照充足时采用全光层或补光层均可；如果，太阳光太暗时，则通过全光层进行补充照射；

S4：若，仅部分用光单位时，通过控制器控制主转换模块和副转换模块的角度与高度，来对某一或几个用光单位进行光照。

本发明通过集光器对阳光进行采集，然后通过转换机构将光照进行分配，并在转换机构处设置发光机构进行补光，确保在阳光较弱或夜晚能够对用光单位进行照明，避免其中存在照明电路造成的安全隐患，值得应用与推广。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。