二线输入/三线输出、智能化照明输送电方法与流程

二，

背景技术：
自1879年爱迪生发明电灯以来，国内外照明用电频率分别采用50周率或60周率，使用电压分别为220伏特或110伏特，而输送电模式均为二线输入和二线输出制，其照明工作状态则是”开”和”关”的两种状态，这种二线制输送电模式和开、关变换工作状态的使用方法，为世界各国几代人所熟悉使用；我国自电力普遍按装使用后，照明用电一直采用50周率、220伏特，输送电模式也沿袭使用二线输入和二线输出制至今。

该种输送电模式投入使用已达200年时间，制式、功能和操作手段一直未变，由于技术的先天局限性，该模式大量地消耗电能。各地为节约能源采取的各种措施其收效甚微，近数拾年的运行经验明确告知，正在使用的二线输电制不可能有整体性或结构性的节能变动。

随着时代的进步，人民生活水平的提高，照明需求和用电量不断在快速攀升。同时也因过度使用而大量产生碳排放，给环境带来严重的空气汚染，如雾霾等人为灾害。据报导仅路灯照明就占了全球6％的温室气体排放量，再加上各企事业单位(包括工厂工地、大专院校、流动场所等)，其耗电所须的温室气体排放总量，不低于15％。要降低这可怕的碳排放数字，必需采取有效的节能减排工作。

上述介绍就是国内照明所面临的实际现状。

从国际照明现状来看，先进的西方国家从21世纪开始，已意识到照明对碳排放和空气污染关联的严重性，积极投入大量财力和人力，开发创新重大的节能道路，2014年据英国“科学家“杂志介绍：美、德、丹麦等国在探索路灯智能化方面有了积极进展，陆续研发智能化路灯新品，并在发展低碳事业方面进行多方面的努力。

西方技术专家的研发工作虽选择ip地址方案，技术工艺也十分先进，但其生产成本较大，按装维护不易，一般国家普及按装难以实现。其照明技术仍在二线输送电模式内进行、虽投入人力、财力巨大，其效果缓慢，不适合大规模推广普及，更不适合一般国家使用。

三.

技术实现要素：
本发明针对国内外，通用的二线输送电制(二线输入/二线输出)及其单一的照明工作状态，所存在的缺点和技术局限性，探索新的输送方法，开创能达到整体、大面积节能效果的可行道路。

多年来经过按装、试用和对比，目前所进行样机试验对节能有一定效果，可走出一条全新的照明智能化道路，根据数年试验结果，我们认为：二/三线输送电制(二线输入/三线输出)方法，在公共照明用电方面能对节能减排工作能起到显着作用。

二线输入/三线输出、智能化照明输送电方法(下称二线输入/三线输出)是一种全新的，高效节能照明的输送电方法，具有大规模的节能效果，是对现有二线输送电制的代替、补充和升级，能对大规模公共照明范围，起到显著节能作用，对我国普及智能化路灯建设方面，也能起到促进作用，技术发明内容有五个主要方面：

1.作为本发明优选方案内容之一，所述“二线输入/三线输出”由一台总控制器，数量众多的红外感应电源开关(下称红外开关)和若干长明灯组成，输入电源使用交流50hg220v，二线输入；输出电源也为交流50hg220v，三线输出。总控制器按装在中央控制室內，各红外开关按装在室外道路各点的led照明节能灯下。用于企事业单位，其室外各点之间距离为30米左右。用于城市道路的路灯，其室外各点距离约为75米左右。

2.作为本发明优选方案内容之二，所述“二线输入/三线输出”之总控制器的作用是根据程序设定，或根椐操作者的指令，将输入电源220v可变换不同相位后输送到三线的红-黑端或黄-黑端，再通过三线送到企事业单位室外照明或道路照明的led节能灯上。

3.作为本发明优选方案内容之三，所述“二线输入/三线输出”之总控制器的作用是接受程序设定，使全照明线路具有自动转入节能状态功能，即全线负载灯具led节能灯在无人经过时，能全线关闭(除特定的长明灯外)，当发生突发事件时(火灾、抢盜、防恐)时，本发明启动紧急照明功能后，全线路灯长亮。

总控制器具有无线接收控制人员发出的指令的功能，根据信号对全线路执行输电、和换相输电的指令；总控制器也可通过按钮开关，人工操作启动、闭合、节能照明、全线长亮、换相照明等运行工作。

4.作为本发明优选方案内容之四，所述“二线输入/三线输出”之”红外开关”的作用是接受照明电相位的控制，对经过每点的人体进行识别鉴定，自动开启和延时关闭led节能灯，每点”红外开关”延时工作时间为1分钟左右。

5.作为本发明优选方案内容之五，所述“二线输入/三线输出”之”长明灯”，是三线照明电线路上，不受总控制器控制，也不受相位变化影响的led节能灯，只要总控制器正常工作，处于各交通要道的长明led节能灯始终长亮。

本发明具有下列优点：

1.本发明“二线输入/三线输出”的论点是全新的照明输送电的模式，能使整幢、整体建筑的公共照明，在傍晚黄金时段处于辉煌照明，夜深人静时节能照明，突发事件时全线长亮照明，自动转换、人工控制使整个单位均处于智能化照明工作状态。

本发明按装方便，维护简单，节能效果显著适合在公共照明领域内大规模地推广普及，能使房地产群、基础建设群、在对新建的集团、工厂工程、高等院校、大中企事业单位在初期设计时，就融入节能减排的智能化元素，后期使用时，又是座能用足光源、低耗电、少交费的绿色工程建筑。

2.本发明，二线输入/三线输出的实际效果，可参入跨国工程及国外的大型工程中应用，能使所建工程能彰显大面积的节能减排效果。

3.本发明二线输入/三线输出，如稍加努力，其延伸技术，可在智能化照明方面发挥作用。它效果好、成本低、易按装等优点，为我国道路路灯快速实现全面智能化改造而服务

4，本发明是首次向国内外二线输电制挑战的专利论点，具有一定的技术基础，如能进一步探索和研发，其广泛推广的积极意义和创新价值将十分巨大。

下面用两图表的对比介绍，以说明本发明的优点：

表1本发明与国内公共照明现状电性能方面的对比

表2本发明与先进国家相似新品性能对比

注：*.本对比外方资料来自2014年8月12日参考消息”智能路灯可减少碳排放”

四，附图说明：

图1是：”二线输入/三线输出，智能化照明“示意图。

图中ca为总控制器，bk为红外感应电源开关，dj为led节能灯，mj为长明灯，eg为三芯电缆。

图2是：”二线输入/三线输出，智能化照明“接线图。

图中ca为总控制器，bk为红外感应电源开关，h红外接收管dj为led节能灯mj为長明灯eg为三芯电缆。

图3是：”二线输入/三线输出智能化照明“总控制器电路图，

图中npp为微处理器，lcd为电子数码器ka为交流接触器bp为电源变压器uq为无线接收器j为小型继电器tcp为集成电路块bg为三极管k为开关。

五.实施方式

参见图1，图1是根据本发明优选实施例的示意图，示意本发明外形和按装概况。说明总控制器(ca)、红外开关(bk)、led节能灯(dj)、长明灯(mj)和线路传输之间的连接关系。

在优选实施例中，本发明“二线输入/三线输出”由总控制器(ca)，红外开关(bk)，led节能灯(dj)，常明灯(mj)和三芯电缆(eg)组成。

本发明示意图适用于集团、工厂工程、高等院校等企事业单位，作为智能化公共照明之用，道路路灯智能化照明将在此基础上另行制作。

本发明总控制器按装在控制室内，工作电源为50hg220v(二线)，输出照明电源为可变相位的50hg220v。用三芯电缆输送到各照明点上，各点距离一般为25米至30米左右，一条线路可按装100只至200只led节能灯(dj)；长明灯(mj)则按装在道路交叉口，路人密集处，冷僻角等要道地点，数量不一，约占总数量的1/10。

在优选实施例中，所有led节能灯(dj)和长明灯(mj)均接入三芯电缆(eg)内，三芯电缆一般埋入地下管道，也可架空接入。

参见图2，图2是根据本发明优选实施例的接线图，说明线路上每点红外开关(bk)与led节能灯(dj)和输送线路的实际连结关系；说明总控制器(ca)、红外开关(bk)、led节能灯(dj)、长明灯(mj)和线路传输之间的实际连接关系。

在优选实施例中，三芯电缆(bg)的红线接入总控制器(ca)的输出a接线头，三芯电缆(bg)的黑线接入总控制器(ca)的输出b接线头，三芯电缆(bg)的黄线接入总控制器(ca)的输出c接线头上：每一照明点上红外开关(bk)的电源引出线，其红线连接住三芯电缆(bg)上的红线，黑线连接住三芯电缆(bg)上的黑线，黄线则连接住三芯电缆(bg)上的黄线。而红外开关(bk)上引出的绿线连接至本点led节能灯的1头，另一led节能灯的2头用黑线连结住三芯电缆上的黑线。

在图中，三芯电缆红、黑两线间输送50hg220v而红外接收管(h)静止时，lp也处于静止状态，小型继电器(j)的1、3两点不接触，led节能灯(dj)关闭不亮，该点及全线处于节能状态；当红外接收管(h)一旦接收到人体感应信号，lp立即动作，触发bj带动小型继电器(j)，220v通过其1，3触点，开启节能灯(dj)灯亮1分钟后自动关闭，全线led节能灯(dj)的开启将依次类推。

同时，当总控制器(ca)换相翻转时，220v输送至黄、黑两线，期间红外开关和小型继电器已停止工作，继电器的1、2两点接触，220v电源通过黄、黑两线输至各点led节能灯，此时全线灯亮，直至人工转换至节能状态。

在优选实施例中，长明灯(mj)引出的红线连接至三芯电缆(eg)的红线，引出的另一根黑线连接至三芯电缆(eg)的黑线，引出的第3根黄线连接至三芯电缆(eg)的黄线，引出的第4根绿线连接至led节能灯(dj)的1头，led节能灯(dj)的2头则用黑线连接至三芯电缆(eg)的黑线。

参见图3，图3是根据本发明优选实施例的总控制器电路图，说明总控制器机内各元器件、集成块、交流接触器、无线接收器与微处理器的连结关系。

图中微处理器(npp)处于静止状态，交流接触器(ka)也处于静止状态，其主接点1和静接点2相接，照明输送电线路上的红、黑二线输送220v电源至负载各点，通过负载各点上的红外开关的红、黑二线，220v交流电带动红外开关进入节能工作状态，此时，全线各点红外开关均同处于节能工作状态。

在优选实施例中，当微处理器(npp)s1接线板上1、2两头的任一引入线有触发信号输入时，将引起交流接触器(ka1，ka2)翻转，其主接点1和动接点3相接，220v电源将从照明输送电线路上的红、黑二线换相输送至黄、黑两线上的负载各点，随之220v交流电直接接通led节能灯(dj)，此时，全线路的led节能灯(dj)全亮。

在本电路中，当全线路的led节能灯(dj)处于全亮时，微处理器(npp)s1接线板上3、4两头的任一引入线有触发信号输入时，将再次引起交流接触器(ka1，ka2)翻转，其主接点1和靜接点2相接，220v电源将从照明输送电线路上的黄、黑二线換相转送至红，黑二线，并输送至负载各点的红外开关触发翻转，此时，全线路的led节能灯(dj)自动关闭并进入节能工作状态。

在优选实施例中，当无线接收器(uq)接收到脉冲信号时，经过集成块(tcp)的触发，分别触发三极管bg1、bg2、bg3、bg4及其小型继电器(j)工作。当各小型继电器(j)上的1簧片和2簧片相接时，就使微处理器(npp)接收到输入脈冲信号后，使交流接触器动作，从而使50hg220v电源在输出线路上，完成相位翻转的变换。j1和j2小型继电器动作将使全线节能灯(dj)长亮；j3和j4小型继电器动作将使全线路led节能灯(dj)关闭、红外开关(bk)进入节能工作状态。

在优选实施例中，当手动按下按钮开关k1、k2、k3、k4时，直接触发微处理器(npp)工作。其中按钮开关k1、k2将使全线路led节能灯(dj)进入长亮状态；k3和k4按钮开关，将使全线路led节能灯(dj)关闭、红外开关(bk)进入节能工作状态。