[發(fā)明專利]基于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路隧道照明燈具分布式控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911392711.7
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111194115B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余翔;王顥;李道德;劉貽軍;孟金林;賈志博;王帥;牛明哲;劉廣軍;李延亮;鄭鈞曦;王冠雄;史海旗;牛金平;趙樂
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西興安潤通電氣化有限公司
• 主分類號: H05B45/325
• 分類號: H05B45/325;H05B45/345
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發(fā)明涉及基于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路隧道照明燈具分布式控制方法，步驟包括：獲取單相交流220V電源，調(diào)整為電壓30V至50V可調(diào)的直流恒流源，向燈具供電；控制電路實時收集電路數(shù)據(jù)與參考值進(jìn)行比較，將指令傳輸至PWM調(diào)制電路，控制切換電路輸出；物聯(lián)網(wǎng)模塊將收集的電路數(shù)據(jù)通過無線和有線的通訊方式，上傳給本地和遠(yuǎn)程的用戶控制終端，并根據(jù)用戶操作指令，控制燈具的狀態(tài)。本發(fā)明具有電路、網(wǎng)路故障隔離、網(wǎng)狀拓?fù)錈o線自組網(wǎng)、無線通信功能，并且具有短路、過流、過載、過壓、過溫等燈具本體及其控制電路故障隔離，和無線通信網(wǎng)絡(luò)故障隔離功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路隧道照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路隧道照明燈具分布式控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有鐵路隧道照明系統(tǒng)還是一直沿用以支線電纜控制為基礎(chǔ)的分段控制方式，隧道內(nèi)除照明干線電纜外，還根據(jù)照明分段控制的需求設(shè)有照明支線電纜，通過對照明支線的控制實現(xiàn)隧道照明的分段控制，照明干線長度一般在1500米以內(nèi)，照明支線長度在750米以內(nèi)。這種控制方式導(dǎo)致了低壓配電系統(tǒng)比較復(fù)雜；在進(jìn)行巡視或檢修作業(yè)時由現(xiàn)場人員只能在各個支線首末段的控制箱進(jìn)行開關(guān)燈具操作，這種照明控制方式不夠便利，控制不夠精細(xì)，一次開燈數(shù)量較多，電能消耗大。同時，單個燈具損壞時無法實現(xiàn)單燈故障隔離，故障信息上報等操作，且影響同一回路其它燈具使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路隧道照明燈具分布式控制方法，解決了原有鐵路隧道照明控制系統(tǒng)操作不便、控制不精、能耗較大等問題和缺陷。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

基于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路隧道照明燈具分布式控制方法，其特征在于：

所述方法通過以下步驟實現(xiàn)：

步驟一：獲取單相交流220V電源，經(jīng)電源故障檢測隔離模塊隔離后，依次通過電磁濾波整流電路、PFC電路、切換電路、隔離變壓器和整流濾波電路調(diào)整為電壓30V至50V可調(diào)的直流恒流源，向燈具供電；

步驟二：控制電路實時收集電路數(shù)據(jù)與參考值進(jìn)行比較，將指令傳輸至PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路根據(jù)指令值控制切換電路輸出，構(gòu)成閉環(huán)反饋實時調(diào)節(jié)回路；

步驟三：電源監(jiān)測隔離模塊、功率因數(shù)校正電路、控制電路和PWM調(diào)制電路均接入物聯(lián)網(wǎng)模塊并通信，物聯(lián)網(wǎng)模塊將收集的電路數(shù)據(jù)通過無線和有線的通訊方式，上傳給本地和遠(yuǎn)程的用戶控制終端，并根據(jù)用戶操作指令，控制燈具的狀態(tài)。

步驟一具體為：

獲取單相交流220V電源，經(jīng)電源故障檢測隔離模塊隔離后，經(jīng)過電磁濾波整流電路變?yōu)?20V半波波形，通過PFC電路進(jìn)行功率因數(shù)校正后輸出穩(wěn)定的380V直流，在PWM信號的控制下輸出380V方波交流，經(jīng)過隔離變壓器降壓至50V方波交流，整流濾波電路調(diào)整為電壓30V至50V可調(diào)的直流恒流源，向燈具供電。

電源故障檢測隔離模塊輸入端接入隧道照明干線，當(dāng)發(fā)生短路、過載時斷開回路，同時將故障信息通過物聯(lián)網(wǎng)模塊上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

本地和遠(yuǎn)程的用戶控制終端給物聯(lián)網(wǎng)模塊發(fā)出開關(guān)燈指令，物聯(lián)網(wǎng)模塊收到命令后，通過PWM調(diào)制電路和切換電路控制燈具開、關(guān)。

步驟二中的電路數(shù)據(jù)通過電流、電壓和溫度檢測元件采集；

電流檢測元件串聯(lián)在燈體的直流電源電路中；

電壓檢測元件并聯(lián)在燈體的直流電源電路中；

溫度檢測元件所在的電阻回路則安裝在燈體附近；電流、電壓和溫度檢測元件均通過有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂齐娐贰?/p>

PWM調(diào)制電路經(jīng)光電耦合隔離模塊將控制電路傳輸來的調(diào)制波，與物聯(lián)網(wǎng)模塊提供的三角載波進(jìn)行調(diào)制，輸出高低平脈沖給切換電路，控制其開通和關(guān)斷時間即占空比。