投光灯的控制系统的制作方法

文档序号:16826517发布日期:2019-02-10 23:19阅读:430来源:国知局
投光灯的控制系统的制作方法

本实用新型涉及灯具控制技术领域,具体涉及一种投光灯的控制系统。



背景技术:

目前,很多夜间作业场所使用投光灯照明的控制方式多为“时间控制器或光线控制器+接触器”的方式,即根据预先设定好的时间段或检测的光线照度控制投光灯的开关。然而在根据上述控制方式控制投光灯开启时,不论有无人员作业,投光灯都会持续开启照明,浪费大量的电力资源。



技术实现要素:

本实用新型为解决目前的投光灯控制方式会造成电力资源浪费的技术问题,提供了一种投光灯的控制系统。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种投光灯的控制系统,包括终端控制装置、定位装置和云平台,所述云平台分别与所述终端控制装置和所述定位装置进行通信连接,其中,所述定位装置用于获取作业人员的位置信息,并通过与所述云平台之间的通信连接将所述位置信息发送给所述云平台;所述云平台用于根据所述位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令,并通过与所述终端控制装置之间的通信连接将所述投光灯开启指令或所述投光灯关闭指令发送给所述终端控制装置;所述终端控制装置对应所述投光灯设置,所述终端控制装置用于根据所述投光灯开启指令控制所述投光灯开启,并根据所述投光灯关闭指令控制所述投光灯关闭。

所述终端控制装置包括:开关组,所述开关组对应所述投光灯与所述投光灯的供电电源所构成的回路设置;第一通信模块,所述第一通信模块与所述云平台进行通信连接,所述第一通信模块用于接收所述投光灯开启指令或所述投光灯关闭指令;控制模块,所述控制模块分别与所述第一通信模块和所述开关组相连,所述控制模块用于根据所述投光灯开启指令对所述开关组进行控制,以使所述投光灯与所述投光灯的供电电源所构成的回路接通,并用于根据所述投光灯关闭指令对所述开关组进行控制,以使所述投光灯与所述投光灯的供电电源所构成的回路断开。

所述开关组包括:第一可控开关,所述第一可控开关常开,所述第一可控开关的一端与第一直流电源的一端相连,所述第一可控开关的控制端与所述控制模块相连,其中,所述控制模块根据所述投光灯开启指令控制所述第一可控开关闭合;第二可控开关,所述第二可控开关常开,所述第二可控开关的一端与所述第一直流电源的一端相连,所述第二可控开关的控制端与所述控制模块相连,其中,所述控制模块根据所述投光灯关闭指令控制所述第二可控开关闭合;第一继电器,所述第一继电器常开,所述第一继电器包括第一线圈元件、第一触点元件和第二触点元件,所述第一线圈元件的一端与所述第一可控开关的另一端相连,所述第一线圈元件的另一端与所述第一直流电源的另一端相连,所述第一触点元件的动触点与所述第一直流电源的一端相连,所述第二触点元件的动触点与第一交流电源的一端相连;第二继电器,所述第二继电器常闭,所述第二继电器包括第二线圈元件和第三触点元件,所述第二线圈元件的一端与所述第二可控开关的另一端相连,所述第二线圈元件的另一端与所述第一直流电源的另一端相连,所述第三触点元件的动触点与所述第一触点元件的静触点相连,所述第三触点元件的静触点与所述第一线圈元件的一端相连;第一交流接触器,所述第一交流接触器常开,所述第一交流接触器包括第三线圈元件和第四触点元件,所述第三线圈元件的一端与所述第二触点元件的静触点相连,所述第三线圈元件的另一端与所述第一交流电源的另一端相连,所述第四触点元件连接于所述投光灯与所述投光灯的供电电源所构成的回路中。

所述投光灯的供电电源为三相电源,所述第一交流接触器为三相交流接触器,所述第四触点元件的三个动触点分别连接到三相端,所述第四触点元件的三个静触点分别串接相应数量的投光灯发光元件后连接到中性端。

所述终端控制装置还包括:电源模块,所述电源模块与所述第一交流电源相连,所述电源模块用于对所述第一交流电源进行转换以得到所述第一直流电源。

所述第一通信模块和所述控制模块集成为RTU(Remote Terminal Unit,远程终端单元),所述第一可控开关的控制端与所述RTU的第一开关控制引脚相连,所述第二可控开关的控制端与所述RTU的第二开关控制引脚相连。

所述终端控制装置设置于所述投光灯的灯塔配电箱上。

所述定位装置包括:GPS(Global Positioning System,全球定位系统)模块,所述GPS模块用以在所述作业人员携带所述定位装置时获取所述作业人员的GPS定位信息;第二通信模块,所述第二通信模块与所述GPS模块相连,并与所述云平台进行通信连接,所述第二通信模块用于将所述作业人员的GPS定位信息发送给所述云平台。

所述定位装置还包括:运动感知模块,所述运动感知模块与所述第二通信模块相连,所述运动感知模块用于获取所述作业人员的运动状态信息,所述第二通信模块还将所述作业人员的运动状态信息发送给所述云平台。

所述云平台包括:第三通信模块,所述第三通信模块与所述第二通信模块进行通信连接,以接收所述作业人员的GPS定位信息和运动状态信息;存储模块,所述存储模块用于存储所述投光灯的照明区域信息;处理模块,所述处理模块分别与所述第三通信模块和所述存储模块相连,所述处理模块用于根据所述作业人员的GPS定位信息、所述作业人员的运动状态信息和所述投光灯的照明区域信息判断所述作业人员是否进入所述投光灯的照明区域或是否离开所述投光灯的照明区域,并在判断所述作业人员进入所述投光灯的照明区域时生成所述投光灯开启指令,以及在判断所述作业人员离开所述投光灯的照明区域时生成所述投光灯关闭指令,所述第三通信模块还与所述第一通信模块进行通信连接,以将所述投光灯开启指令或所述投光灯关闭指令发送给所述第一通信模块。

本实用新型的有益效果:

本实用新型的投光灯的控制系统,通过云平台分别与终端控制装置和定位装置进行通信连接,云平台可接收定位装置获取的作业人员的位置信息,并根据该位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令,以及将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给终端控制装置,终端控制装置可根据投光灯开启指令或投光灯关闭指令对应控制投光灯开启或关闭,由此,能够方便且适时地控制投光灯开启或关闭,从而既能够满足作业人员对光照的需求,保证作业人员的正常作业,又能够节约能源。

附图说明

图1为本实用新型实施例的投光灯的控制系统的方框示意图;

图2为本实用新型一个实施例的投光灯的控制系统的方框示意图;

图3为本实用新型一个实施例的电源模块的结构示意图;

图4为本实用新型一个实施例的开关组的结构示意图;

图5为本实用新型一个实施例的RTU的结构示意图。

图中:10-终端控制装置,20-定位装置,30-云平台,11-开关组,12-第一通信模块,13-控制模块,21-GPS模块,22-第二通信模块,23-运动感知模块,31-第三通信模块,32-存储模块,33-处理模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实用新型的投光灯的控制系统,包括终端控制装置10、定位装置20和云平台30。

其中,云平台30分别与终端控制装置10和定位装置20进行通信连接。定位装置20用于获取作业人员的位置信息,并通过与云平台30之间的通信连接将位置信息发送给云平台30;云平台30用于根据位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令,并通过与终端控制装置10之间的通信连接将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给终端控制装置10;终端控制装置10对应投光灯设置,终端控制装置10用于根据投光灯开启指令控制投光灯开启,并根据投光灯关闭指令控制投光灯关闭。

在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,终端控制装置10包括开关组11、第一通信模块12和控制模块13。其中,开关组10对应投光灯与投光灯的供电电源所构成的回路设置,第一通信模块12与云平台30进行通信连接,第一通信模块12用于接收投光灯开启指令或投光灯关闭指令。控制模块13分别与第一通信模块12和开关组11相连,控制模块13用于根据投光灯开启指令对开关组11进行控制,以使投光灯与投光灯的供电电源所构成的回路接通,即控制投光灯开启。控制模块13还用于根据投光灯关闭指令对开关组11进行控制,以使投光灯与投光灯的供电电源所构成的回路断开,即控制投光灯关闭。

在本实用新型的一个实施例中,终端控制装置10设置于投光灯的灯塔配电箱上,用以为终端控制装置10中的元件供电的电源包括第一交流电源和第一直流电源。进一步地,如图2所示,终端控制装置10还包括电源模块14。如图3所示,电源模块14与第一交流电源相连,电源模块14用于对第一交流电源进行转换以得到第一直流电源,其中,第一交流电源的电压可为220V,第一直流电源的电压可为12V。在本实用新型的一个实施例中,如图3所示,在电源模块14与220V的第一交流电源之间还可设置有开关K0,开关K0可作为终端控制装置10的电源总开关,在开关K0闭合时,终端控制装置10上电,并实现其在本实用新型中所述的功能。

在本实用新型的一个实施例中,如图4所示,开关组11包括第一可控开关K1、第二可控开关K2、第一继电器ZJ1、第二继电器ZJ2和第一交流接触器KM1。

参照图4,第一可控开关K1常开,第一可控开关K1的一端与第一直流电源的一端相连,第一可控开关K1的控制端与控制模块13相连;第二可控开关K2常开,第二可控开关K2的一端与第一直流电源的一端相连,第二可控开关K2的控制端与控制模块13相连。其中,控制模块13可根据投光灯开启指令控制第一可控开关K1闭合并可根据投光灯关闭指令控制第二可控开关闭合。第一继电器ZJ1常开,第一继电器ZJ1包括第一线圈元件、第一触点元件和第二触点元件,第一线圈元件的一端与第一可控开关的另一端相连,第一线圈元件的另一端与第一直流电源的另一端相连,第一触点元件的动触点与第一直流电源的一端相连,第二触点元件的动触点与第一交流电源的一端相连;第二继电器ZJ2常闭,第二继电器ZJ2包括第二线圈元件和第三触点元件,第二线圈元件的一端与第二可控开关的另一端相连,第二线圈元件的另一端与第一直流电源的另一端相连,第三触点元件的动触点与第一触点元件的静触点相连,第三触点元件的静触点与第一线圈元件的一端相连;第一交流接触器KM1常开,第一交流接触器KM1包括第三线圈元件和第四触点元件,第三线圈元件的一端与第二触点元件的静触点相连,第三线圈元件的另一端与第一交流电源的另一端相连,第四触点元件连接于投光灯与投光灯的供电电源所构成的回路中。

在本实用新型的上述实施例中,第一触点元件和第二触点元件均设置于第一继电器ZJ1中,由第一线圈元件控制。在本实用新型的另一个实施例中,还通过两个线圈分别控制第一触点元件和第二触点元件,即可将上述的第一继电器ZJ1设置为两个继电器,其中,两个继电器中一个继电器的线圈与另一个继电器的线圈相互并联或串联,并设置于第一可控开关K1的另一端与第一直流电源的另一端之间、两个继电器的触点元件分别为上述实施例中的第一触点元件和第二触点元件。

在本实用新型的一个实施例中,如图4所示,投光灯的供电电源为三相电源,第一交流接触器KM1为三相交流接触器,第四触点元件的三个动触点分别连接到三相端,第四触点元件的三个静触点分别串接相应数量的投光灯发光元件后连接到中性端。也就是说,当图4所示的三相交流接触器的第四触点元件闭合时,三相电源的A、B、C相可分别对应地为x、y、z个发光元件供电,从而使投光灯开启照明。

在本实用新型的一个实施例中,第一通信模块12和控制模块13集成为RTU。如图5所示,RTU可由第一直流电进行供电。如图4和图5所示,在RTU的供电端还可设置有时间继电器SJ,时间继电器SJ为常闭继电器,时间继电器SJ的第四线圈元件与第三可控开关K3串联后,连接于第一直流电源的两端,时间继电器SJ的第五触点元件连接于第一直流电的正极端和RTU之间。参照图4和图5,第一可控开关K1的控制端与RTU的第一开关控制引脚(合闸引脚11、12)相连,第二可控开关K2的控制端与RTU的第二开关控制引脚(分闸引脚21、22)相连,第三可控开关K2的控制端与RTU的第三开关控制引脚(复位引脚81、82)相连。

在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,定位装置20包括GPS模块21和第二通信模块22。其中,GPS模块21用以在作业人员携带定位装置20时获取作业人员的GPS定位信息;第二通信模块22与GPS模块21相连,并与云平台30进行通信连接,第二通信模块22用于将作业人员的GPS定位信息发送给云平台30。

进一步地,如图2所示,定位装置20还可包括运动感知模块23,运动感知模块23与第二通信模块22相连,运动感知模块23用于获取作业人员的运动状态信息,第二通信模块22还将作业人员的运动状态信息发送给云平台30。具体地,运动感知模块23可包括加速度传感器,运动感知模块23可通过内置的加速度传感器感知作业人员是否移动。

也就是说,本实用新型的位置信息可包括作业人员的GPS定位信息和运动状态信息。在本实用新型的一个实施例中,定位装置20仅在通过GPS模块21获取到作业人员的GPS定位信息后通过第二通信模块22上传位置信息,而在未获取到作业人员的GPS定位信息时,第二通信模块22处于休眠状态,由此可减小定位装置20的电能消耗和资源占用。

在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,云平台30包括第三通信模块31、存储模块32和处理模块33。其中,第三通信模块31与第二通信模块22进行通信连接,以接收作业人员的GPS定位信息和运动状态信息;存储模块32用于存储投光灯的照明区域信息;处理模块33分别与第三通信模块31和存储模块32相连,处理模块33用于根据作业人员的GPS定位信息、作业人员的运动状态信息和投光灯的照明区域信息判断作业人员是否进入投光灯的照明区域或是否离开投光灯的照明区域,并在判断作业人员进入投光灯的照明区域时生成投光灯开启指令,以及在判断作业人员离开投光灯的照明区域时生成投光灯关闭指令。第三通信模块31还与第一通信模块12进行通信连接,以将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给第一通信模块12。

在本实用新型的一个具体实施例中,第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3可以为开关管、继电器等,第一通信模块12、第二通信模块22和第三通信模块31可均为无线通信模块,例如WIFI(Wireless Fidelity,一种无线局域网)模块、GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)模块等。当云平台30通过第三通信模块31接收到第二通信模块22发送的作业人员的GPS定位信息和运动状态信息时,处理模块33可将作业人员的GPS定位信息和运动状态信息与存储模块32中存储的投光灯的照明区域信息进行比对,并在根据比对结果判断作业人员进入投光灯的照明区域,或判断作业人员将要进入投光灯的照明区域时,生成投光灯开启指令,并通过第三通信模块31将投光灯开启指令发送给第一通信模块12。由此,RTU可根据第一通信模块12接收到的投光灯开启指令,RTU的控制输出端处的开关Kc闭合,通过合闸引脚发送控制信号以控制第一可控开关K1闭合,继而第一继电器ZJ1的第一线圈元件得电,第一触点元件和第二触点元件的动静触点接合,从而使第一线圈元件持续得电,第一交流接触器KM1的第三线圈元件持续得电,第一交流接触器KM1的第四触点元件的动静触点接合,以使投光灯与投光灯的供电电源接通,投光灯开启。而在处理模块33根据比对结果判断作业人员离开投光灯的照明区域后,可生成投光灯关闭指令,并通过第三通信模块31将投光灯关闭指令发送给第一通信模块12。由此,RTU可根据第一通信模块12接收到的投光灯关闭指令,控制开关Kc断开,并通过分闸引脚发送控制信号以控制第二可控开关K2闭合,继而第二继电器ZJ2的第二线圈元件得电,第二继电器ZJ2的第二线圈元件的动静触点分断,而后第一继电器ZJ1的第一线圈元件失电,第一触点元件和第二触点元件的动静触点分断,从而使第一交流接触器KM1的第三线圈元件失电,第一交流接触器KM1的第四触点元件的动静触点分断,以使投光灯与投光灯的供电电源断开,投光灯关闭。

在RTU有复位需求时,可通过复位引脚发送控制信号以控制第三可控开关K3闭合,继而时间继电器SJ的第四线圈元件得电,第五触点元件的动静触点在延时预设时间后分断,以使RTU的供电断开,实现RTU的复位。

其中,处理模块33判断作业人员是否进入投光灯的照明区域、是否将要进入投光灯的照明区域以及是否离开投光灯的照明区域可遵循预设的轨迹算法。具体地,处理模块33在根据作业人员的GPS定位信息、运动状态信息和投光灯的照明区域信息判断作业人员朝向投光灯的照明区域中心点移动,且与投光灯的照明区域边缘的距离小于预设距离阈值时,可判断作业人员将要进入投光灯的照明区域;在判断作业人员朝向投光灯的照明区域中心点移动,且处于投光灯的照明区域之内时,可判断作业人员进入投光灯的照明区域;在判断作业人员远离投光灯的照明区域中心点移动,且处于投光灯的照明区域之外时,可判断作业人员离开投光灯的照明区域。

此外,如图4所示,在本实用新型的一个实施例中,开关组11还可包括手动合闸试验按钮SB1、手动分闸试验按钮SB2和原交流接触器KM0,其中包括原交流接触器KM0的电路以虚线表示。

其中,手动合闸试验按钮SB1与第一可控开关K1并联设置,手动分闸试验按钮SB2与第二可控开关K2并联设置。手动合闸试验按钮SB1和手动分闸试验按钮SB2可分别用于在终端控制装置10出现故障时由用户手动控制投光灯的开启和关闭。与以上第一可控开关K1和第二可控开关K2闭合时类似,在手动触发手动合闸试验按钮SB1时,第一继电器ZJ1的第一线圈元件得电,第一触点元件和第二触点元件的动静触点接合,从而使第一线圈元件持续得电,第一交流接触器KM1的第三线圈元件持续得电,第一交流接触器KM1的第四触点元件的动静触点接合,以使投光灯与投光灯的供电电源接通,投光灯开启;在手动触发手动分闸试验按钮SB2时,第二继电器ZJ2的第二线圈元件得电,第二继电器ZJ2的第二线圈元件的动静触点分断,而后第一继电器ZJ1的第一线圈元件失电,第一触点元件和第二触点元件的动静触点分断,从而使第一交流接触器KM1的第三线圈元件失电,第一交流接触器KM1的第四触点元件的动静触点分断,以使投光灯与投光灯的供电电源断开,投光灯关闭。

原交流接触器KM0为灯塔配电箱中既有的交流接触器,原交流接触器KM0可根据原来设定的控制逻辑控制投光灯开启或关闭,例如可根据环境光亮度、遥控器的控制指令等投光灯与投光灯的供电电源所构成的回路接通或断开。

需要说明的是,在本实用新型的投光灯的控制系统中,终端控制装置10可为多个,每个终端控制装置10分别对应一个投光灯设置,用以控制对应的投光灯,定位装置20也可为多个,每个定位装置20分别由对应的作业人员携带。

根据本实用新型的投光灯的控制系统,通过云平台分别与终端控制装置和定位装置进行通信连接,云平台可接收定位装置获取的作业人员的位置信息,并根据该位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令,以及将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给终端控制装置,终端控制装置可根据投光灯开启指令或投光灯关闭指令对应控制投光灯开启或关闭,由此,能够方便且适时地控制投光灯开启或关闭,从而既能够满足作业人员对光照的需求,保证作业人员的正常作业,又能够节约能源。

本实用新型上述实施例的云平台30具有根据位置信息生成投光灯开启指令或投光灯关闭指令,并将投光灯开启指令或投光灯关闭指令发送给终端控制装置10的功能,在本实用新型的其他实施例中,云平台30还可具有确定投光灯的暂缓关闭区域、确定投光灯的供电时间、对投光灯的投切时间进行自动规划以及设备诊断等功能。

具体地,在本实用新型的一个实施例中,可为每个投光灯设置缓冲区域,其中,缓冲区域的内边缘与上述照明区域的边缘重合,缓冲区域的外边缘与照明区域中心点之间的距离大于照明区域的边缘与其中心点之间的距离,即缓冲区域为上述的照明区域的扩展区域。缓冲区域可包含于上述的照明区域信息之内。当云平台30根据作业人员的位置信息、投光灯的照明区域信息判断任一作业人员也即定位装置20离开投光灯的照明区域,而任一作业人员也即定位装置20仍处于缓冲区域内,并且结合上述的轨迹算法判定该处于缓冲区域内的作业人员将要进入投光灯的照明区域时,可生成投光灯暂缓关闭指令,从而终端控制装置10可根据该投光灯暂缓关闭指令控制投光灯延时预设时间后关闭。在该预设时间内,如果有作业人员进入投光灯的照明区域内,则无需关闭投光灯,保持投光灯持续开启。由此,能够减少投光灯的关闭、开启的切换次数。

在本实用新型的一个实施例中,投光灯的控制系统还可包括光线传感器,每个光线传感器对应一个投光灯设置,光线传感器用于获取投光灯所处位置的环境光亮度信息。云平台30可根据不同区域泛光照明要求和环境光亮度信息确定投光灯的供电时间。举例而言,如果某一投光灯具有设定的工作时间,则该工作时间即为投光灯的供电时间;投光灯所处位置的环境光亮度小于预设亮度的时间即为该投光灯的供电时间。

在本实用新型的一个实施例中,云平台30可通过对每个定位装置20的运动轨迹进行分析、数据挖掘,发现每个定位装置20的运动规律,从而实现对每个投光灯投切时间的自动规划。

在本实用新型的一个实施例中,云平台30还可对终端控制装置10和定位装置20的状态信息进行监测和设备诊断。云平台30可与维修人员终端进行通信连接,在进行监测和设备诊断中发现异常时,可通过与维修人员终端之间的通信预警通知维修人员。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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