專利名稱：廂式電梯智能照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于配電系統(tǒng)照明領(lǐng)域，特別是箱式電梯照明。
背景技術(shù)：
目前電梯轎廂內(nèi)照明常用光源主要是熒光燈和石英射燈，它們的工作電源均采用交流220V供電，由于這兩種光源調(diào)節(jié)困難、開關(guān)燈影響生命，一般電梯采用長(zhǎng)明燈形式運(yùn)行，統(tǒng)計(jì)表明電梯運(yùn)行生命期內(nèi)需要照明時(shí)間不足10%，導(dǎo)致能源浪費(fèi)及燈具損耗。按電梯照明功率100W，電梯壽命20年計(jì)算，將浪費(fèi)100拉4*365拉0*0. 9/1000 = 15768度電、合人民幣8000元，若平均兩年更換一次光源則電梯壽命期需要更換10次，以每次更換材料費(fèi) 60元計(jì)算需要600元，結(jié)合更換燈具人工成本預(yù)測(cè)，采用本發(fā)明電梯壽命期內(nèi)可以節(jié)約人民幣近萬(wàn)元。LED光源具有光效高、使用壽命超過(guò)50000小時(shí)、是熒光燈壽命的8倍以上，是石英射燈壽命的10倍以上，而且其具有無(wú)須預(yù)熱，響應(yīng)速度快，照度調(diào)節(jié)便利的特點(diǎn)，LED光源已應(yīng)用于很多照明領(lǐng)域。實(shí)用新型專利200620102162. 7采用電梯備用電源和LED燈構(gòu)成電梯照明裝置，不論市電電網(wǎng)正常與否，均由備用電源為L(zhǎng)ED燈供電進(jìn)行照明，包括降壓整流電路，其特征在于所述降壓整流電路與恒流源電路和照明電路依次相連接；專利200710058911是一種LED電梯照明裝置，采用杯狀LED模塊，與圓形電路板匹配，LED顆粒安裝在支撐架上，整個(gè)模塊封裝在空心玻璃殼體內(nèi)，玻璃殼體和金屬支架連接，金屬支架通過(guò)本身自帶的一個(gè)固定鉗和轎頂連接；專利200710058912是一種LED電梯照明裝置，采用條狀LED模塊，與條狀電路板匹配，LED顆粒安裝在支撐管上，整個(gè)模塊封裝在一根空心半透明塑料管內(nèi)，塑料管通過(guò)螺栓或者粘接方式與轎頂連接；實(shí)用新型專利200920027270. 6公開了一種電梯照明裝置，包括備用電源，在備用電源的直流輸出端連接有提供電梯轎廂照明的LED燈，它采用電梯備用電源和LED燈構(gòu)成電梯的照明裝置，不論市電電網(wǎng)正常與否，均由備用電源為L(zhǎng)ED燈供電進(jìn)行照明，將正常照明與應(yīng)急照明合二為一，簡(jiǎn)化了電梯的電路結(jié)構(gòu)及機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)。上述專利均利用了 LED光源高光效、低功耗的特征，把LED燈應(yīng)用于電梯照明。部分結(jié)合電梯轎廂內(nèi)原有應(yīng)急照明系統(tǒng)備用蓄電池實(shí)現(xiàn)的緊急狀態(tài)下的安全照明，但未考慮應(yīng)急照明蓄電池存儲(chǔ)能量限制，無(wú)法提供長(zhǎng)時(shí)間低照度安全照明需求。未充分發(fā)揮LED光源容易調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，通過(guò)檢測(cè)電梯轎廂內(nèi)乘客情況及電梯運(yùn)行狀態(tài)確定照度需求調(diào)節(jié)LED 光源，達(dá)到延長(zhǎng)電梯照明燈具壽命及節(jié)能目的
實(shí)用新型內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有電梯轎廂照明系統(tǒng)照度不可自動(dòng)調(diào)節(jié)問(wèn)題， 采用智能控制器管理LED光源和應(yīng)急照明電源，提供根據(jù)廂式電梯運(yùn)行場(chǎng)景改變轎廂內(nèi)LED照明系統(tǒng)照度，滿足應(yīng)急照明系統(tǒng)和正常照明需求。技術(shù)方案本發(fā)明公開了廂式電梯智能照明，根據(jù)電梯轎廂運(yùn)行狀態(tài)及其內(nèi)乘客情況控制電梯轎廂內(nèi)光源照度實(shí)現(xiàn)節(jié)能；包括直流電源模塊、蓄電池、智能控制器、電梯門信號(hào)接口、傳感器、LED光源。電梯轎廂LED照明系統(tǒng)采用智能控制器，充分利用LED光源高高效、低功率、易控制的特點(diǎn)，把原常規(guī)照明系統(tǒng)與應(yīng)急照明系統(tǒng)融合在一起，提供應(yīng)急電源蓄電池自動(dòng)維護(hù)管理、LED光源調(diào)光控制能力。圖1是廂式電梯智能照明實(shí)現(xiàn)框圖之一，說(shuō)明了系統(tǒng)中各個(gè)部件之間的關(guān)系。廂式電梯智能照明采用LED光源，由直流電源模塊AC/DC1將輸入的交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源供應(yīng)急蓄電池充電，同時(shí)作為L(zhǎng)ED燈供電恒壓源；蓄電池2儲(chǔ)存電能供市電消失時(shí)應(yīng)急照明使用；智能控制器3采集電梯轎廂內(nèi)乘客傳感器4及電梯門狀態(tài)信號(hào)5，提供智能照明模式控制LED燈照度及蓄電池科學(xué)管理能力；LED燈6作為正常和應(yīng)急照明光源， LED驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選地，采用PWM技術(shù)控制恒流源集成電路芯片實(shí)現(xiàn)，充分利用LED光源低功耗、 高光效、易調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，將應(yīng)急照明與常規(guī)照明系統(tǒng)合而為一；智能控制器通過(guò)采集電梯轎廂內(nèi)乘客傳感器及電梯控制回路門信號(hào)，輸出PWM信號(hào)調(diào)節(jié)LED光源照度實(shí)現(xiàn)節(jié)能。圖2是電梯照明系統(tǒng)電源模塊框圖，在常規(guī)蓄電池充電電源模塊9的基礎(chǔ)上，優(yōu)選增加電源控制接口回路7、市電消失接口 8。本發(fā)明中，所述直流電源模塊容量在滿足正常LED照明供電的同時(shí)必須滿足應(yīng)急蓄電池充電需求，優(yōu)選地，采用高頻開關(guān)電源模式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中，所述直流電源模塊電源控制接口，優(yōu)選地，采用繼電器。本發(fā)明中，所述直流電源模塊市電消失接口，優(yōu)選地，采用光耦隔離。圖3是電梯照明系統(tǒng)智能控制器原理圖，包括Ul 單片機(jī)(80C51 核，SoC) :CPU, FlashROM, RAM、A/D、10，它提供電梯照明系統(tǒng)核心控制能力；U2光電隔離接口 ；U3蓄電池電壓接口 ；U4紅外線傳感器⑴5無(wú)線多普勒效應(yīng)傳感器。U3是運(yùn)算放大器，把蓄電池電壓送到Ul的A/D;U2是光耦把電梯門信號(hào)(open， close)與電梯主控回路隔離，U4、TO是傳感器把電梯轎廂乘客情況送給Ul的IO 口，繼電器 Kl用于切除交流市電、EN信號(hào)控制直流電源模塊9的PWM控制器；本發(fā)明中，所述直流供電電源模塊必須提供交流電源消失信號(hào)給智能控制器，以判斷照明系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)急模式，優(yōu)選地，在電源內(nèi)高頻輸出端接一快恢復(fù)二極管D2產(chǎn)生一組直流電壓供光耦Ull及指示燈，產(chǎn)生交流電源消失信號(hào)SD。 本發(fā)明中，所述直流電源模塊具備受智能控制器控制實(shí)現(xiàn)蓄電池定期自動(dòng)放電維護(hù)接口，以通過(guò)自動(dòng)維護(hù)保持蓄電池性能。優(yōu)選地，由智能控制器控制高頻脈寬調(diào)制(PWM) 芯片停止工作或通過(guò)繼電器切除交流市電輸入。直流電源模塊正常運(yùn)行時(shí)工作電壓為蓄電池浮充電壓，蓄電池放電后工作在強(qiáng)充電電壓，蓄電池放電時(shí)停止工作到放電結(jié)束，過(guò)程受智能控制器監(jiān)控。蓄電池維護(hù)時(shí)直流電源模塊停止工作，利用LED燈對(duì)蓄電池進(jìn)行放電，通過(guò)電池電壓判斷蓄電池放電是否完成，以維護(hù)蓄電池。蓄電池維護(hù)結(jié)束時(shí)電源模塊按蓄電池要求進(jìn)行充電。本發(fā)明中，優(yōu)選地，智能控制器監(jiān)測(cè)所述蓄電池電壓和放電時(shí)間，當(dāng)蓄電池容量滿足不了電梯安全標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，將報(bào)警實(shí)現(xiàn)蓄電池狀態(tài)維修。本發(fā)明中，優(yōu)選地，LED燈電源采用低壓直流供電，采用PWM控制恒流源集成電路芯片實(shí)現(xiàn)調(diào)光，是LED燈常規(guī)方案。本發(fā)明中，LED燈驅(qū)動(dòng)電源也可以采用交流供電，它將無(wú)法與應(yīng)急照明電源直接接口，需要提供逆變器產(chǎn)生交流電源。本發(fā)明中，優(yōu)選地，采用紅外線傳感器、無(wú)線多普勒效應(yīng)傳感器探測(cè)電梯轎廂內(nèi)的人員情況。它們可以獨(dú)立使用，也可聯(lián)合使用。圖4是電梯智能照明系統(tǒng)控制流程圖。智能控制器采集蓄電池電壓、廂式電梯轎廂乘客狀態(tài)、廂式電梯轎廂門狀態(tài)、結(jié)合時(shí)鐘提供PWM輸出控制LED光源照度。本發(fā)明中，優(yōu)選照明模式常規(guī)照明模式電梯轎廂內(nèi)光源全開照明；過(guò)渡照明模式節(jié)能照明照度逐漸增加至常規(guī)照明(與開門速度同步)，常規(guī)照明逐漸降低至節(jié)能照明照度；節(jié)能照明模式無(wú)照明或柔光照明；應(yīng)急照明模式有人時(shí)半照度照明(照度可設(shè)定)，無(wú)人時(shí)無(wú)照明。控制流程根據(jù)蓄電池的運(yùn)行時(shí)間判斷蓄電池是否需要維護(hù)，如果需要維護(hù)轉(zhuǎn)入蓄電池管理軟件處理；正常運(yùn)行時(shí)判斷電梯轎廂門狀態(tài)，門開時(shí)電梯轎廂內(nèi)有乘客滿照度照明、無(wú)乘客半照度照明，門關(guān)時(shí)電梯轎廂內(nèi)有乘客滿照度照明、無(wú)乘客無(wú)照明；若電梯失電，電梯轎廂內(nèi)有乘客則進(jìn)入應(yīng)急半(可設(shè)定)照度照明狀態(tài)，延長(zhǎng)應(yīng)急照明工作時(shí)間。本發(fā)明所述的是廂式電梯智能照明，任何采用智能控制技術(shù)根據(jù)電梯轎廂運(yùn)行情景控制LED光源的技術(shù)方案均不違背本發(fā)明的基本思想?？傊捎帽景l(fā)明構(gòu)成的電梯照明系統(tǒng)，在節(jié)約大量寶貴電能的同時(shí)解決原有照明系統(tǒng)的可靠性、壽命問(wèn)題，簡(jiǎn)化廂式電梯配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廂式電梯照明系統(tǒng)光源免維護(hù)運(yùn)行目的，同時(shí)解決應(yīng)急電源蓄電池的狀態(tài)維護(hù)。有益效果本發(fā)明采用智能控制技術(shù)將傳統(tǒng)廂式電梯照明系統(tǒng)與應(yīng)急照明系統(tǒng)整合為一體，通過(guò)采用傳感器、LED光源和調(diào)光技術(shù)，提高廂式電梯安全性、可靠性、可維護(hù)性。1.照明系統(tǒng)光源的終身免維護(hù)。2.應(yīng)急電源蓄電池的狀態(tài)維修。3.減小應(yīng)急電源蓄電池容量。4.節(jié)約大量能源。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述和 /或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。圖1是電梯照明系統(tǒng)系統(tǒng)圖。圖2是電梯照明系統(tǒng)電源模塊框圖。圖3是電梯照明系統(tǒng)智能控制器原理圖。圖4是電梯照明系統(tǒng)智能控制流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1是電梯照明系統(tǒng)圖，提供電梯轎廂應(yīng)急照明系統(tǒng)和正常照明，采用智能控制器管理LED光源和應(yīng)急照明電源，由直流電源模塊1將輸入的交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源供應(yīng)急蓄電池充電，同時(shí)作為L(zhǎng)ED燈供電恒壓源；蓄電池2儲(chǔ)存電能供市電消失時(shí)應(yīng)急照明使用；智能控制器3采集電梯轎廂內(nèi)乘客傳感器4及與電梯控制回路門狀態(tài)信號(hào)5，提供根據(jù)電梯轎廂照明需求對(duì)LED燈進(jìn)行控制及蓄電池科學(xué)管理能力；LED燈6作為正常和應(yīng)急照明光源。智能控制器提供PWM輸出調(diào)節(jié)LED光源照度，充分利用LED光源低功耗、高光效、 易調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明與常規(guī)照明光源合而為一。智能控制器通過(guò)采集電梯轎廂內(nèi)乘客傳感器及電梯控制回路門信號(hào)，決定LED光源照度實(shí)現(xiàn)節(jié)能、大大提高電梯照明光源壽命。圖2是電梯照明系統(tǒng)直流電源框圖，圖中7是來(lái)自智能控制器的管理本模塊信號(hào) EN、J1接點(diǎn)，8產(chǎn)生交流失電信號(hào)SD 發(fā)光二極管D8作為交流失電指示燈、光耦Ull提供交流失電信號(hào)給智能控制器，9是高頻電源模塊。直流電源模塊容量保證滿足正常LED照明供電、同時(shí)滿足應(yīng)急蓄電池充電需求， 采用高頻開關(guān)電源模式實(shí)現(xiàn)。直流供電電源部分提供交流電源消失信號(hào)給智能控制管理器，以判斷照明系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)急模式，采用在電源內(nèi)高頻輸出端接一快恢復(fù)二極管D2產(chǎn)生一組直流電壓供光耦Ull 及電源消失指示燈D8是可能的實(shí)現(xiàn)方式之一。直流電源模塊接受智能控制器管理利用LED光源對(duì)蓄電池定期自動(dòng)放電維護(hù)，以保持蓄電池性能。直流電源模塊有兩種受控方式智能控制器通過(guò)EN輸出禁止高頻電源控制芯片的使能信號(hào)停止脈寬調(diào)制器工作或通過(guò)繼電器Jl切除交流市電輸入。直流電源模塊正常運(yùn)行時(shí)工作電壓為蓄電池浮充電壓，蓄電池放電后工作在強(qiáng)充電電壓，蓄電池放電時(shí)停止工作到放電結(jié)束。蓄電池維護(hù)需要維護(hù)時(shí)智能控制器控制直流電源模塊停止工作，蓄電池通過(guò)LED 燈實(shí)現(xiàn)放電，直至電壓降至蓄電池的安全放電電壓，以維護(hù)蓄電池；蓄電池維護(hù)結(jié)束時(shí)電源模塊按蓄電池要求進(jìn)行自動(dòng)充電。智能控制器通過(guò)監(jiān)測(cè)蓄電池電壓和放電時(shí)間檢測(cè)蓄電池容量，當(dāng)滿足不了電梯安全標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，將報(bào)警請(qǐng)求更換蓄電池，實(shí)現(xiàn)蓄電池狀態(tài)維修。圖3是智能控制器原理圖，是可能的實(shí)現(xiàn)方式之一。智能控制器由SoC單片機(jī)Ul 包括8051核CPU、FlashROM, RAM、A/D、10，U2光電隔離接口，蓄電池電壓接口 U3，紅外線傳感器U4，無(wú)線多普勒效應(yīng)傳感器U5組成。U3是運(yùn)算放大器，把蓄電池電壓送到Ul的A/D ；U2把門信號(hào)(open，close)與電梯主控回路隔離； PWMUPWM2輸出控制LED燈調(diào)光，輸出信號(hào)EN控制直流電源模塊工作，繼電器接點(diǎn)Jl控制電源模塊交流輸入。LED燈供電電源是蓄電池的工作直流電壓，采用PWM技術(shù)控制恒流源集成電路芯片實(shí)現(xiàn)調(diào)光，是LED燈常規(guī)方案。電梯轎廂內(nèi)的乘客情況采用紅外線傳感器、無(wú)線多普勒效應(yīng)傳感器檢測(cè)。
圖4是電梯智能照明系統(tǒng)控制流程圖，說(shuō)明了電梯運(yùn)行場(chǎng)景與LED燈照度關(guān)系。軟件流程根據(jù)功能自上而下分為蓄電池維護(hù)、電梯正常運(yùn)行、電梯失電應(yīng)急狀態(tài)三部分。智能控制器根據(jù)采集的蓄電池電壓結(jié)合蓄電池浮充工作時(shí)間管理維護(hù)蓄電池。智能控制器根據(jù)廂式電梯轎廂乘客狀態(tài)、廂式電梯轎廂門狀態(tài)提供PWM輸出對(duì) LED光源進(jìn)行照度控制，本發(fā)明提供的照明模式有常規(guī)照明模式電梯轎廂內(nèi)光源全開照明，照度可預(yù)先設(shè)定；過(guò)渡照明模式節(jié)能照明照度逐漸增加至常規(guī)照明(與開門速度同步)，常規(guī)照明逐漸降低至節(jié)能照明照度；節(jié)能照明模式無(wú)照明或柔光照明；應(yīng)急照明模式有人時(shí)半照度照明(照度可設(shè)定)，無(wú)人時(shí)無(wú)照明。
權(quán)利要求
1.廂式電梯智能照明，包括電梯轎廂內(nèi)應(yīng)急照明系統(tǒng)和正常照明，其特征是采用智能控制器管理光源和應(yīng)急照明電源，至少包括直流電源模塊、蓄電池、智能控制器、電梯門信號(hào)接口、傳感器、光源；所述直流電源模塊部分用于將輸入的交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源供蓄電池充電及LED 光源供電；所述蓄電池儲(chǔ)存電梯轎廂應(yīng)急狀態(tài)下照明用電能； 所述智能控制器管理電梯照明光源及應(yīng)急照明電源； 所述電梯門信號(hào)接口提供電梯運(yùn)行狀態(tài)給智能控制器； 所述傳感器檢測(cè)電梯轎廂內(nèi)乘員情況給智能控制器； 所述光源提供電梯轎廂內(nèi)正常和應(yīng)急照明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征是采用LED，受智能控制器控制，調(diào)整照度，提供電梯轎廂內(nèi)不同照明模式常規(guī)照明模式電梯轎廂內(nèi)光源全開照明； 過(guò)渡照明模式節(jié)能照明照度逐漸增加至常規(guī)照明， 常規(guī)照明逐漸降低至節(jié)能照明照度； 節(jié)能照明模式無(wú)照明或柔光照明； 應(yīng)急照明模式有人時(shí)半照度照明，無(wú)人時(shí)無(wú)照明。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源模塊采用高頻開關(guān)電源技術(shù)，其特征在于提供接受智能控制器管理接口、交流電源消失信號(hào)輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制器，其特征在于所述智能控制器至少包括具有 CPU、FlashROM, RAM、A/D、IO等功能部件的單片機(jī)系統(tǒng)，光電隔離接口，蓄電池檢測(cè)電壓接
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯門信號(hào)接口，采用光電隔離回路與電梯控制系統(tǒng)隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傳感器，其特征在于采用紅外線傳感器、無(wú)線多普勒效應(yīng)傳感器確定電梯轎廂內(nèi)乘客情況。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能控制器，采集權(quán)利要求5和6信號(hào)，控制電梯轎廂內(nèi)LED 光源運(yùn)行于權(quán)利要求2所述照明模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能控制器，定期停止系統(tǒng)的直流電源模塊工作，利用LED光源對(duì)蓄電池進(jìn)行放電維護(hù)、同時(shí)檢測(cè)蓄電池放電時(shí)間判斷蓄電池應(yīng)急供電容量，當(dāng)容量不足時(shí)報(bào)警請(qǐng)求更換。
全文摘要
廂式電梯智能照明，涉及配電系統(tǒng)照明領(lǐng)域，提供電梯轎廂內(nèi)應(yīng)急和正常照明，其照明照度根據(jù)電梯運(yùn)行狀態(tài)及其內(nèi)乘客情況進(jìn)行調(diào)整。包括直流電源模塊1，蓄電池2，智能控制器3，傳感器4，電梯門信號(hào)接口5及LED光源6。直流電源模塊將輸入的交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源提供蓄電池充電及LED燈電能；蓄電池儲(chǔ)存的電能供停電時(shí)應(yīng)急照明使用；傳感器感知電梯轎廂內(nèi)乘客情況；電梯門信號(hào)接口檢測(cè)電梯門狀態(tài)；LED光源提供正常和應(yīng)急照明；智能控制器采集電梯轎廂內(nèi)乘員情況及電梯門狀態(tài)，管理LED光源照度、控制直流電源模塊、管理應(yīng)急蓄電池充放電。本發(fā)明簡(jiǎn)化電梯轎廂內(nèi)配電系統(tǒng)，提高電梯照明系統(tǒng)的安全性、可靠性、壽命，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、光源免維護(hù)、應(yīng)急電源狀態(tài)維修。
文檔編號(hào)H02J9/04GK102374470SQ20101025625
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者葉明寶 申請(qǐng)人:葉明寶