一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，包括鋰電池電源模塊、逆變電路模塊、應(yīng)急燈光源，還包括電力線載波模塊、單片機(jī)、穩(wěn)壓電源模塊、AD采樣電路、交流繼電器、第一直流繼電器、第二直流繼電器。為檢測內(nèi)部鋰電池的供電能力，單片機(jī)定期通過控制兩個(gè)直流繼電器和交流繼電器，以應(yīng)急燈光源為負(fù)載，對(duì)鋰電池進(jìn)行放電，同時(shí)檢測鋰電池的輸出電壓值，并將檢測數(shù)據(jù)通過電力線載波模塊發(fā)送給主機(jī)。本實(shí)用新型采用220V交流電線作為通信線路，部署方便，通過電力線載波信號(hào)通信進(jìn)行雙向遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，能及時(shí)自動(dòng)獲取消防應(yīng)急燈內(nèi)部鋰電池的持續(xù)放電容量等數(shù)據(jù)，代替了人工逐個(gè)放電的傳統(tǒng)檢測方式，節(jié)省了人工且使用方便。
【專利說明】 一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于應(yīng)急燈領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，大型高層公共建筑的數(shù)量也快速增加，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)或者其他災(zāi)害時(shí)造成的損失也呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，能夠在災(zāi)難發(fā)生的第一時(shí)間發(fā)生作用，對(duì)于人員的逃脫、疏散及早期救災(zāi)都是至關(guān)重要的。消防應(yīng)急燈在長時(shí)間的使用過程中，其內(nèi)部電池的容量會(huì)逐漸下降，直至失效。為保證消防應(yīng)急燈的長時(shí)間正常工作，往往需要人工大范圍對(duì)消防應(yīng)急燈進(jìn)行逐一放電檢測，因此消防應(yīng)急燈故障常常不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除。一旦發(fā)生火災(zāi)，如果消防應(yīng)急燈不能正常的工或者其儲(chǔ)備電能不足以支撐其達(dá)到規(guī)定的照明時(shí)間的話，將可能對(duì)人員財(cái)產(chǎn)造成不可估量的嚴(yán)重后果。因此，需要使消防應(yīng)急燈具備對(duì)其工作能力進(jìn)行自我檢測的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，正常工作時(shí)能夠直接使用外部220V交流電進(jìn)行應(yīng)急燈的供電，當(dāng)出現(xiàn)外部供電中斷的突發(fā)情況時(shí)能將內(nèi)部的蓄電池電源進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)化為220V交流電對(duì)應(yīng)急燈光源進(jìn)行供電，通過內(nèi)置定制器每隔一段時(shí)間，可對(duì)電源本身的電池工作參數(shù)進(jìn)行測定評(píng)估，通過電力線載波信號(hào)與主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互通信，同時(shí)在功能異常時(shí)可以進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警或者提示，從而保證應(yīng)急照明系統(tǒng)在突發(fā)情況下能夠正常工作。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:
[0005]一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，包括鋰電池電源模塊、逆變電路模塊、應(yīng)急燈光源，其特征在于:還包括電力線載波模塊、單片機(jī)、穩(wěn)壓電源模塊、AD采樣電路、交流繼電器、第一直流繼電器、第二直流繼電器；所述的鋰電池電源模塊輸入端與外部220V交流電源線相連，其輸出端通過導(dǎo)線分別連接穩(wěn)壓電源模塊、AD采樣電路；第一直流繼電器常開觸點(diǎn)對(duì)分別連接到鋰電池電源模塊和逆變電路模塊；穩(wěn)壓電源模塊和AD采樣電路分別通過導(dǎo)線連接單片機(jī)；單片機(jī)有兩個(gè)輸入輸出口分別連接到第一直流繼電器、第二直流繼電器的線圈信號(hào)輸入端；電力線載波模塊包括交流信號(hào)端和直流信號(hào)端，直流信號(hào)端與單片機(jī)的串口相連，交流信號(hào)端連接到外部220V交流電源線；第二直流繼電器的常開觸點(diǎn)對(duì)的一端連接到220V交流電源的L線，另一端連接到交流繼電器的常開觸點(diǎn)和交流繼電器的線圈信號(hào)輸入端；逆變電路模塊的L端通過導(dǎo)線連接交流繼電器的常閉觸點(diǎn)，其N端連接外部220V交流電源的N線；應(yīng)急燈光源的兩端分別連接到交流繼電器的公共觸點(diǎn)和220V交流電源的N線。
[0006]作為優(yōu)選，所述的鋰電池電源模塊為采用220V交流電充電的鋰電池電源；
[0007]作為優(yōu)選，所述的穩(wěn)壓電源模塊采用LM7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓輸出；
[0008]作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)為STC89C51單片機(jī)；
[0009]作為優(yōu)選，所述的第一直流繼電器和第二直流繼電器均為5V直流繼電器；
[0010]作為優(yōu)選，所述的AD采樣電路采用TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)；
[0011]作為優(yōu)選，所述的應(yīng)急燈光源為220V交流電供電的應(yīng)急燈光源。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理:
[0013]本實(shí)用新型工作時(shí)，單片機(jī)控制第一直流繼電器和第二直流繼電器，使其常開觸點(diǎn)對(duì)閉合，從而分別接通鋰電池電源模塊與逆變電路模塊的連接以及220V交流電源的L線與交流繼電器常開觸點(diǎn)、交流繼電器的線圈信號(hào)輸入端的連接。在外部220V交流電正常供電時(shí)，應(yīng)急燈光源從外部取電。
[0014]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，交流繼電器常開觸點(diǎn)可以不與外部220V交流電源的L線相連，這樣在外部220V交流電正常供電時(shí)，應(yīng)急燈光源不被點(diǎn)亮；作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，交流繼電器可以更換為兩個(gè)獨(dú)立被單片機(jī)控制的直流繼電器，同時(shí)兩個(gè)直流繼電器的常開觸點(diǎn)對(duì)的一端連接到應(yīng)急燈光源，另一端分別連接到外部220V交流電源的L線和逆變電路模塊的L端，從而可由單片機(jī)來直接控制應(yīng)急燈光源的取電方式。
[0015]鋰電池電源模塊作為后備儲(chǔ)能電源，在外部220V交流電中斷時(shí)，由于交流繼電器線圈掉電而使得其公共端與常閉觸點(diǎn)接通，應(yīng)急燈光源從逆變電路模塊中獲取電源。
[0016]為了檢測鋰電池電源模塊內(nèi)鋰電池的供電能力，定期通過第二直流繼電器切斷交流繼電器線圈信號(hào)輸入端的電源，從而以應(yīng)急燈光源作為負(fù)載對(duì)所述鋰電池進(jìn)行放電；期間通過AD采樣電路監(jiān)測鋰電池輸出電壓，記錄其電壓下降到規(guī)定值的時(shí)間，并將檢測數(shù)據(jù)通過電力線載波模塊發(fā)送給主機(jī)，當(dāng)達(dá)不到設(shè)定要求時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，以提示對(duì)其進(jìn)行及時(shí)維護(hù)或更換鋰電池，提高應(yīng)急照明燈的可靠性，從而不需人工逐個(gè)定期檢查，方便了對(duì)應(yīng)急照明燈的維護(hù)和管理。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型采用電力線載波技術(shù)，進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信，及時(shí)反饋消防應(yīng)急燈實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警或者提示作用；
[0019]2、本實(shí)用新型可以定時(shí)自動(dòng)對(duì)電池的容量進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源的隱患；
[0020]3、本實(shí)用新型采用220V交流電線作為通信線路，部署方便，且可對(duì)消防應(yīng)急燈通過電力線載波信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型的組網(wǎng)使用時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖1-2中:I為穩(wěn)壓電源模塊；2為AD采樣電路；3為單片機(jī)；4為電力線載波模塊；5為鋰電池電源模塊；6為第一直流繼電器；7為逆變電路模塊；8為第二直流繼電器；9為交流繼電器；10為應(yīng)急燈光源；11為消防應(yīng)急燈；12為220V交流電源的L線；13為220V交流電源的N線；14為主機(jī)；15為變壓器；16為高壓側(cè)。

【具體實(shí)施方式】
[0025]參見圖1，本實(shí)用新型一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，包括鋰電池電源模塊5、電力線載波模塊4、單片機(jī)3、穩(wěn)壓電源模塊1、AD采樣電路2、交流繼電器9、第一直流繼電器6、第二直流繼電器8、逆變電路模塊7、應(yīng)急燈光源10。220VAC交流電源通過導(dǎo)線連接鋰電池電源模塊5，對(duì)其進(jìn)行供電；鋰電池電源模塊5的電壓輸出端通過導(dǎo)線分別連接穩(wěn)壓電源模塊1、AD采樣電路2 ;穩(wěn)壓電源模塊I和AD采樣電路2分別通過導(dǎo)線連接單片機(jī)3，穩(wěn)壓電源模塊I對(duì)單片機(jī)3進(jìn)行供電，AD采樣電路2采集鋰電池電源模塊5中鋰電池的電壓并將數(shù)值傳輸給單片機(jī)3 ;單片機(jī)3有兩個(gè)輸入輸出口分別連接到第一直流繼電器6、第二直流繼電器8的線圈信號(hào)輸入端；第一直流繼電器6常開觸點(diǎn)對(duì)分別連接到鋰電池電源模塊5和逆變電路模塊7 ;同時(shí)單片機(jī)3的通過串口與電力線載波模塊4的直流信號(hào)端相連，電力線載波模塊4的交流信號(hào)端與220V交流電源線相連；第二直流繼電器8的常開觸點(diǎn)對(duì)的一端連接到220V交流電源的L線12，另一端連接到交流繼電器9的常開觸點(diǎn)和交流繼電器9的線圈信號(hào)輸入端；逆變電路模塊7的L端通過導(dǎo)線連接交流繼電器9的常閉觸點(diǎn)，其N端連接外部220V交流電源的N線13 ;應(yīng)急燈光源10的兩端分別連接到交流繼電器9的公共觸點(diǎn)和220V交流電源的N線13。
[0026]本實(shí)用新型一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈正常工作狀態(tài)下，外部220V交流電連接鋰電池電源模塊5，對(duì)其進(jìn)行充電，穩(wěn)壓電源模塊I對(duì)單片機(jī)3進(jìn)行供電。單片機(jī)3控制第一直流繼電器6閉合，使鋰電池電源模塊5和逆變電路模塊7相互導(dǎo)通，鋰電池電源模塊5對(duì)逆變電路模塊7進(jìn)行供電；同時(shí)單片機(jī)3控制第二直流繼電器8閉合，使220V交流電源的L線12和交流繼電器8的常開觸點(diǎn)導(dǎo)通。當(dāng)外網(wǎng)220V交流電源正常供電時(shí)，交流繼電器9的線圈信號(hào)輸入端得電，其常閉觸點(diǎn)斷開而常開觸點(diǎn)閉合，連接于其公共端的應(yīng)急燈光源10從外部220V交流電源的L線12取電。當(dāng)外網(wǎng)220V交流電斷電時(shí)，交流繼電器9的線圈信號(hào)輸入端掉電，其常閉觸點(diǎn)閉合而常開觸點(diǎn)斷開，應(yīng)急燈光源10與逆變電路模塊7的L端導(dǎo)通，由逆變電路模塊7對(duì)應(yīng)急燈光源10進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供電的功能。
[0027]參見圖2，變壓器15將高壓側(cè)16的高壓交流電轉(zhuǎn)換為220VAC交流電，主機(jī)14和各消防應(yīng)急燈11均通過電力載波模塊掛接在由220V交流電源的L線12、220V交流電源的N線13組成的傳輸總線上。為對(duì)消防應(yīng)急燈內(nèi)鋰電池工作參數(shù)進(jìn)行測定評(píng)估，需要周期性的對(duì)鋰電池進(jìn)行放電檢測。檢測工作狀態(tài)下，利用單片機(jī)3的定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)秒、分、時(shí)、日、月、年的時(shí)間標(biāo)定，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)“一個(gè)月”時(shí)，單片機(jī)3控制第二直流繼電器8切斷外部220V交流電源的L線12，此時(shí)交流繼電器9掉電，應(yīng)急燈光源10作為負(fù)載，通過逆變電路模塊7對(duì)鋰電池電源模塊5中的鋰電池進(jìn)行放電。期間，單片機(jī)3通過AD采樣電路2獲取鋰電池的電壓，記錄當(dāng)電壓下降到規(guī)定電壓值時(shí)的放電時(shí)間，獲得鋰電池電源模塊5內(nèi)部鋰電池當(dāng)前容量數(shù)據(jù)信息，然后通過電力線載波模塊4經(jīng)由220V交流電線，向主機(jī)14傳輸數(shù)據(jù)。主機(jī)14通過其內(nèi)部集成的電力線載波模塊接收數(shù)據(jù)，每個(gè)消防應(yīng)急燈可以通過其內(nèi)部的單片機(jī)3來設(shè)定為不同識(shí)別號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有消防應(yīng)急燈的自動(dòng)監(jiān)測，從而做到對(duì)故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)，確保消防應(yīng)急燈的正常工作狀態(tài)。消防應(yīng)急燈發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部鋰電池持續(xù)放電時(shí)間達(dá)不到要求時(shí)，能通過主機(jī)14向管理人員發(fā)出報(bào)警信息；同時(shí)，通過電力線載波的雙向通信，主機(jī)14還能根據(jù)管理人員操作指令向各消防應(yīng)急燈發(fā)出控制信息，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，包括鋰電池電源模塊(5)、逆變電路模塊(7)和應(yīng)急燈光源(10);其特征在于:還包括電力線載波模塊(4)、單片機(jī)(3)、穩(wěn)壓電源模塊(1)、AD采樣電路(2)、交流繼電器(9)、第一直流繼電器(6)和第二直流繼電器(8);所述的鋰電池電源模塊(5)輸入端與外部220V交流電源線相連，其輸出端通過導(dǎo)線分別連接穩(wěn)壓電源模塊(I)和AD采樣電路(2);所述第一直流繼電器(6)常開觸點(diǎn)對(duì)分別連接到鋰電池電源模塊(5)和逆變電路模塊(7);穩(wěn)壓電源模塊(I)和AD采樣電路(2)分別通過導(dǎo)線連接單片機(jī)(3);單片機(jī)(3)有兩個(gè)輸入輸出口分別連接到第一直流繼電器(6)、第二直流繼電器(8)的線圈信號(hào)輸入端；所述電力線載波模塊(4)包括交流信號(hào)端和直流信號(hào)端，直流信號(hào)端與單片機(jī)(3 )的串口相連，交流信號(hào)端連接到外部220V交流電源線；第二直流繼電器(8 )的常開觸點(diǎn)對(duì)的一端連接到220V交流電源的L線(12)，另一端連接到交流繼電器(9)的常開觸點(diǎn)和交流繼電器的線圈信號(hào)輸入端；逆變電路模塊的L端通過導(dǎo)線連接交流繼電器(9)的常閉觸點(diǎn)，其N端連接外部220V交流電源的N線(13);應(yīng)急燈光源(10)的兩端分別連接到交流繼電器的公共觸點(diǎn)和220V交流電源的N線(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的鋰電池電源模塊(5)為采用220V交流電充電的鋰電池電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的穩(wěn)壓電源模塊(I)采用LM7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的單片機(jī)(3)為STC89C51單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的第一直流繼電器(6)和第二直流繼電器(8)均為5V直流繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的AD采樣電路(2)采用TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自檢功能的消防應(yīng)急燈，其特征在于所述的應(yīng)急燈光源(10)為220V交流電供電的應(yīng)急燈光源。
【文檔編號(hào)】H02J9/02GK204243880SQ201420825517
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】錢輝, 余云森, 鄒細(xì)勇 申請人:浙江省煙草公司杭州市公司