一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具的製作方法

2023-12-08 12:14:46

本發明涉及一種電力設備技術領域，具體涉及一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具。

背景技術：

gb17945-2010《消防應急照明和疏散指示系統》對消防應急照明和疏散指示系統的組成及控制方式等做出了較完善的規定：消防應急照明和疏散指示系統按控制方式可分為非集中控制型系統和集中控制型系統，按應急電源的實現方式可分為自帶電源型系統和集中電源型系統。其中集中電源集中控制型系統是功能最多、最為智能化的系統，採用集中控制、集中供電、通過網絡信息技術、計算機技術和自動控制技術，要求系統能夠實現電池、燈具、分配電裝置、集中式電源的自動檢測、監控與顯示等，不僅解決了產品日常維護的難題，而且提高了系統智能化控制程度。

目前集中電源集中控制型系統的應急照明燈具很多場合採用led或節能燈具，這些燈具的光源的工作電壓一般不是ac220v，為dc24v電源。這些燈具可以直接採用類似電壓等級的直流電源。所以，燈具在應急時，可以直接採用蓄電池電能作為應急供電電源。集中電源集中控制型系統一般採用rs485、can總線等通信總線進行信息傳輸，通信總線的安全與可靠直接關係到集中電源集中控制型系統的應急照明系統的正常運行，如果通信總線出現問題，發生緊急情況時，系統將不能正常運行。所以燈具一般採用4線制，2根電源線與2根通信線。4線制在系統的安裝上比較麻煩，在調試時又比較複雜。

另一方面電力線載波（plc，即powerlinecarrier）是電力系統特有的通信方式，電力線載波通訊是指利用現有電力線，通過載波方式將模擬或數位訊號進行高速傳輸的技術最大特點是不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞。

因此，開發設計一種能夠準確進行電力載波通信的應急照明燈具是本領域急需解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具，該安全電壓型應急照明燈具，將電力載波通信技術應用於安全電壓型集中電源集中控制型應急照明燈具，其燈具供電與通信實施方便，無需架設專門的通訊電纜，利用電力線就能構成通訊網絡，降低了燈具系統安裝與現場調試的要求，也便於維護，具有較高的實用價值和較廣泛的應用前景。

本發明的目的是採用如下技術方案實現的：

一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具，包括：

包括光源模塊、集成晶片模塊、電力載波通訊晶片模塊、信號處理髮送模塊；

所述光源模塊用於提供用戶所需亮度、顏色的應急燈；

所述集成晶片模塊包括串行通信模塊、ad採樣模塊、io接口模塊、flash程序儲存模塊，ram數據儲存模塊；所述集成晶片模塊用於採集光源模塊電流電壓參數，並將參數數據送入電力載波通訊晶片模塊，同時根據接收的電力載波通訊晶片模塊的指令信號控制光源模塊的通與斷；

所述電力載波通訊晶片模塊用於接收集成晶片模塊採集的光源模塊電流電壓參數，並調製成可發送的電力載波信號，同時接收電力線中載波控制信號，並解調為可被集成晶片模塊識別的控制信號；

所述信號處理模塊包括功率發送電路、接收濾波放大電路、耦合變壓器電路，用於將電力載波通訊晶片模塊調製的信號經過放大、濾波通過耦合變壓器加載到電力線上，同時來自電力線的載波信號經耦合變壓器送到接收濾波放大電路，經窄帶濾波和信號放大後加到電力載波通訊晶片模塊；

所述電力載波通訊晶片模塊配合功率發送電路、接收濾波放大電路以及耦合變壓器等外圍電路，構成高性能、小體積的載波通訊模塊與電力線電連接。

優選地，所述集成晶片模塊為8051單片機。

優選地，所述8051單片機中flash程序儲存容量為512b－60k，ram數據儲存容量為256b－1280b。

優選地，所述8051單片機具有兩個io接口，一個接口用於採樣光源模塊的電壓電流參數，另一個接口用於控制光源模塊的通與斷。

優選地，所述電力線載波通訊晶片採用了hlplcs520f晶片。

優選地，來自所述集成晶片模塊的串行信號加到hlplcs520f的rxd端，經hlplcs520f調製後，以fsk信號的形式從引腳fout輸出。

優選地，所述fsk信號為110khz的方波，其帶寬為20khz。

優選地，所述光源模塊為led燈，電力線上電壓為24v。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明的一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具將電力載波通信技術應用於安全電壓型集中電源集中控制型應急照明燈具，其燈具供電與通信實施方便，無需架設專門的通訊電纜，利用電力線就能構成通訊網絡，降低了燈具系統安裝與現場調試的要求，也便於維護。

（2）本發明的一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具採用了hlplcs520f晶片。該晶片專為電力線載波通訊設計，具有高集成度的fsk(頻移鍵控)調製與解調功能。晶片內部集成了高速數位訊號處理器(dsp)、uart串行通訊模塊和fsk數據機，該晶片的數據機具有較高的靈敏度和較強的抗幹擾性能，可適應各種複雜的電力線信道環境，因此被廣泛應用於各類交流、直流載波通訊模塊中。hlplcs520f配合功率發送電路、接收濾波放大電路以及耦合變壓器等外圍電路，可以構成高性能、小體積的載波通訊模塊。

（3）本發明的一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具，其設置的供電電壓小於36v，為安全電壓，最大程度地保護了人身安全。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具示意圖；

圖2為本發明一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具的信號處理髮送模塊示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1-2所示，本實施例的一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具，包括：

光源模塊1、集成晶片模塊2、電力載波通訊晶片模塊3、信號處理髮送模塊4；

所述光源模塊1用於提供用戶所需亮度、顏色的應急燈；

所述集成晶片模塊2包括串行通信模塊、ad採樣模塊、io接口模塊、flash程序儲存模塊，ram數據儲存模塊；所述集成晶片模塊用於採集光源模塊1電流電壓參數，並將參數數據送入電力載波通訊晶片模塊3，同時根據接收的電力載波通訊晶片模塊3的指令信號控制光源模塊1的通與斷；

所述電力載波通訊晶片模塊5用於接收集成晶片模塊2採集的光源模塊1電流電壓參數，並調製成可發送的電力載波信號，同時接收電力線5中載波控制信號，並解調為可被集成晶片模塊2識別的控制信號；

所述信號處理模塊4包括功率發送電路41、接收濾波放大電路42、耦合變壓器電路43，用於將電力載波通訊晶片模塊3調製的信號經過放大、濾波通過耦合變壓器43加載到電力線5上，同時來自電力線5的載波信號經耦合變壓器43送到接收濾波放大電路42，經窄帶濾波和信號放大後加到電力載波通訊晶片模塊3；

所述電力載波通訊晶片模塊3配合功率發送電路41、接收濾波放大電路42以及耦合變壓器43等外圍電路，構成高性能、小體積的載波通訊模塊與電力線5電連接。

本實施例中集成晶片模塊2為8051單片機。

本實施例中8051單片機中flash程序儲存容量為512b－60kb，ram數據儲存容量為256b－1280b。

本實施例中8051單片機具有兩個io接口，一個接口用於採樣光源模塊1的電壓電流參數，另一個接口用於控制光源模塊1的通與斷。

本實施例中電力線載波通訊晶片3採用了hlplcs520f晶片。

本實施例中來自所述集成晶片模塊的串行信號加到hlplcs520f的rxd端，經hlplcs520f調製後，以fsk信號的形式從引腳fout輸出。

本實施例中fsk信號為110khz的方波，其帶寬為20khz。

本實施例中光源模塊1為led燈，電力線5上電壓為24v。

本發明的一種具有載波通信功能的安全電壓型應急照明燈具，將電力載波通信技術應用於安全電壓型集中電源集中控制型應急照明燈具，其燈具供電與通信實施方便，無需架設專門的通訊電纜，利用電力線就能構成通訊網絡，降低了燈具系統安裝與現場調試的要求，也便於維護，具有較高的實用價值和較廣泛的應用前景。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。