專(zhuān)利名稱(chēng)：一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于消防照明領(lǐng)域，具體涉及一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈。
背景技術(shù)：
消防應(yīng)急燈包括消防應(yīng)急指示燈和消防應(yīng)急照明燈，是公共場(chǎng)所安全應(yīng)急的一種保障，是公共消防的強(qiáng)制性措施，其使用范圍廣，布置環(huán)境比較復(fù)雜。通常，消防應(yīng)急指示燈布置在場(chǎng)所內(nèi)容易看到的地方，用于指示安全出口和逃生通道的位置和方向，消防應(yīng)急照明燈通常按照在消防通道上，當(dāng)火警、斷電時(shí)自動(dòng)打開(kāi)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明。目前市場(chǎng)上的消防應(yīng)急燈一般只由一個(gè)供電控制模塊和燈具基本構(gòu)架組成的單燈。這種單燈不具有數(shù)據(jù)反饋和信息交互功能，只能靠自身有限的資源進(jìn)行一定的自檢和控制，對(duì)于整體的調(diào)試和控制必須人工完成，不能及時(shí)有效的保證燈具可靠性。難以及時(shí)發(fā)
現(xiàn)和修復(fù)問(wèn)題燈具，在火災(zāi)發(fā)生
時(shí)不能有效工作將造成重大損失和事故。在正常狀態(tài)下頻繁充放電也降低電池和燈具壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急消防燈技術(shù)的不足，提供一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈。一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈，包括通信及控制模塊和應(yīng)急燈模塊兩部分組成，能夠進(jìn)行燈具數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)和電池管理功能。本發(fā)明主要由通信及控制模塊和應(yīng)急燈模塊兩部分組成。應(yīng)急燈模塊包括電源管理模塊、LED光源和電池，開(kāi)關(guān)電源模塊有電時(shí)，開(kāi)關(guān)電源對(duì)LED燈供電，同時(shí)對(duì)電池充電， 在開(kāi)關(guān)電源模塊斷電的情況下，由電池對(duì)LED燈進(jìn)行供電，電源管理模塊電路包括開(kāi)關(guān)電源電路、充電電路和放電電路，通信及控制模塊用于對(duì)燈具模塊的充放電信息控制，以及處理燈具傳回的信息，并且通過(guò)射頻收發(fā)器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的交互；電源管理模塊用于燈具內(nèi)部的電源管理和信號(hào)采集，并且將采集到的參加傳給通信控制模塊。通信及控制模塊為主控與通信電路?！N智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈的內(nèi)部控制電路包括主控與通信電路、開(kāi)關(guān)電源電路、 充電電路和放電電路；
主控與通信電路包括主控芯片U1，第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、 第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第二十三電阻R23、第二十六電阻R26、 第二十七電阻R27、第三i^一電阻R31、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第三十五電阻 R35、第三十六電阻R36、第三十七電阻R37，三個(gè)LED燈分別為G1、R32、Y1，電解電容C12，瓷片電容C11，蜂鳴器LSl和開(kāi)關(guān)K。主控芯片Ul的2腳與電阻R36的一端連接，電阻R36的另一端再與LED燈R32的正極連接；主控芯片Ul的3腳與電阻R13的一端連接和電阻R17的一端連接，電阻R17的
5另一端接地，電阻R13的另一端為主控與通信電路的main control端；主控芯片Ul的4腳與電阻R26的一端連接和電阻R31的一端連接，電阻R31的另一端接地，電阻似6的另一端為主控與通信電路的132-186V transition端；主控芯片Ul的5腳與電阻R27的一端連接和電阻R23的一端連接，電阻R23的另一端接地，電阻R27的另一端為主控與通信電路的 50Hz sampling端；主控芯片Ul的6腳與電阻R12的一端連接和電阻R6的一端連接，電阻 R16的另一端接地，電阻R12的另一端為主控與通信電路的Battery check端；主控芯片Ul 的7腳與電阻Rll的一端連接和電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端接地，電阻Rll的另一端為主控與通信電路的ftObe laser端；主控芯片Ul的8腳與電阻R35的一端連接， 電阻R35的另一端與LED燈Gl的的正極連接；主控芯片Ul的9腳直接與主控與通信電路的charge端連接；主控芯片Ul的10腳與主控與通信電路的discharge端連接；主控芯片 Ul的30號(hào)引腳與電阻R37的一端和蜂鳴器LSl的一端連接，電阻R37的另一端與LED燈的正極連接，蜂鳴器LSl的另一端與電解電容C12的正極連接，電解電容C12的負(fù)極與電阻 R34的一端連接，電阻R34的另一端、LED燈Gl的負(fù)極、LED燈R32的負(fù)極、LED燈Yl的負(fù)極均接地。主控芯片Ul的34腳與電阻R33的一端、瓷片電容Cll的一端和開(kāi)關(guān)K的一端連接，電阻R33的另一端與電源VCC連接，瓷片電容Cll的另一端和開(kāi)關(guān)K的另一端接地。 主控芯片Ul的其它引腳均為SIlOOO芯片說(shuō)明書(shū)自帶電路。開(kāi)關(guān)電源電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第六電阻 R6、第七電阻R7，第一二極管D1、第二二極管D2、第五二極管D5、第六二極管D6、第十二極管 D10、第十一二極管D11、第十二二極管D12、第十三二極管DZ1，三個(gè)電解電容C3、C4、C6，兩個(gè)瓷片電容C2、C5，兩個(gè)三極管Ql、Q2，插接口 P2，變壓器Tl和保險(xiǎn)絲Fl。220V交流電源由插接口 P2接入，插接口 P2的3接口與保險(xiǎn)絲Fl的一端連接，保險(xiǎn)絲Fl的另一端與電阻Rl的一端、二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的正極連接，電阻Rl的另一端與開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端連接；二極管Dl的正極與二極管DlO的正極連接，二極管D2的負(fù)極與二極管Dll的負(fù)極連接；二極管DlO的負(fù)極和二極管Dll的正極與插接口 P2的1接口連接，插接口 P2的2接口架空；二極管D2的負(fù)極與電解電容C3的正極、電阻 R4的一端、瓷片電容C2的一端、電阻R2的一端和變壓器Tl的6腳連接；電阻R4的另一端與二極管DZl的負(fù)極、電阻R6的一端、三極管Ql的基極和三極管Q2的集電極連接；瓷片電容C2的另一端、電阻R2的另一端和二極管D6的負(fù)極連接，二極管D6的正極與變壓器Tl 的5腳和三極管Ql的集電極連接；二極管DZl的正極與電解電容C6的負(fù)極和二極管D12 的正極連接，電阻R6的另一端與瓷片電容C5的一端連接，三極管Ql的發(fā)射極與電阻R7的一端和三極管Q2的基極連接；電解電容C6的正極、電阻R7的另一端、三極管Q2的發(fā)射極、 變壓器Tl的4腳、變壓器Tl的1腳、電解電容C4的負(fù)極、電解電容C3與二極管Dl的正極連接；二極管D12的負(fù)極、瓷片電容C5的另一端與變壓器Tl的3腳連接；變壓器Tl的2腳與二極管D5的正極連接，二極管D5的負(fù)極與開(kāi)關(guān)電源電路的+8_11端、電解電容C4的正極和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與開(kāi)關(guān)電源電路的A_M端連接。充電部分電路包括第十電阻R10、第十四電阻R14、第十九電阻R19、第二十三電阻 R23、第二十五電阻R25、第二十八電阻R28、第三十電阻R30，第十四二極管D14，兩個(gè)電解電容C13、C14，三個(gè)瓷片電容C7、C8、C9，兩個(gè)三極管Q4、Q6，電池BTl，保險(xiǎn)絲F2，和變壓芯片 U2。
電阻R25的一端與充電部分電路的check_f端、瓷片電容C8的一端連接，check, f端與開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端連接，電阻R25的另一端與主控與通信電路的132-186V transition端連接；瓷片電容C8的另一端接地，電阻R30的一端與主控與通信電路的50Hz sampling端、電阻R25的一端連接，電阻RlO的一端與電阻R14的一端、電解電容C13的正極、變壓芯片U2的3腳和充電部分電路的+8_F端連接，變壓芯片U2的2腳及4腳、電解電容C14的正極瓷片、電容C9的一端共同與開(kāi)關(guān)電源電路的Vout端連接，電阻R30的另一端、電解電容C13、C14的負(fù)極、瓷片電容C9的另一端和變壓芯片U2的1腳接地；電阻R14 的另一端與三極管Q4的發(fā)射極連接，電阻RlO的另一端與三極管Q4的集電極、電阻R19的一端和二極管D14的正極連接；三極管Q4的基極與電阻R23的一端連接，電阻R23與三極管Q6的集電極連接，三極管Q6的基極與電阻似8的一端連接，三極管Q6的發(fā)射極接地，電阻似8另一端與主控與通信電路的charge端連接；電阻R19的另一端與主控與通信電路的 Battery check端和瓷片電容C7的一端連接，瓷片電容C7的另一端接地，二極管D14的負(fù)極與保險(xiǎn)絲F2的一端連接，保險(xiǎn)絲F2的另一端與電池BTl的正極連接，電池BTl的負(fù)極接地。放電部分電路包括第九電阻R9、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十四電阻R24、第二十九電阻R29、第三十三電阻R33，瓷片電容C10，第十五二極管D15，第三三極管Q3、第五三極管Q5、第七三極管Q7和插接口 P3。電阻R21的一端與二極管D14的負(fù)極和三極管Q5的發(fā)射極連接，電阻R21的另一端與電阻R24的一端和三極管Q5的基極連接；三極管Q5的集電極與二極管D5的正極、 插接口 P3的1腳、三極管Q3的發(fā)射極和電阻R20、R22的一端連接，插接口 P3的2腳接地，電阻R24的另一端與三極管Q7的集電極連接，電阻R20的另一端與主控與通信電路的 discharge端連接，并與電阻似9的一端連接，電阻似9的另一端與三極管Q7的基極和電阻 R33的一端連接二極管D15的負(fù)極接電源，三極管Q3的基極與電阻R9的一端連接，電阻R9 的另一端與主控與通信電路的Main control端連接，三極管Q3的集電極為放電部分電路的A_F端，與開(kāi)關(guān)電源電路的A_M端連接；電阻R22的另一端為與主控與通信電路的ftx)be laser端連接，并與瓷片電容ClO的一端和插接口 P3的3腳連接，三極管Q7的發(fā)射極、電阻 R33的另一端、瓷片電容ClO的另一端接地。有益效果本發(fā)明增加了無(wú)線(xiàn)控制模塊和改進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源檢測(cè)模塊，提高了系統(tǒng)及應(yīng)急燈具的可靠性，同時(shí)還在應(yīng)急燈現(xiàn)有的功能上進(jìn)行了擴(kuò)展。本發(fā)明配合合適的上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)隨時(shí)隨地進(jìn)行信息的傳輸與交流，實(shí)現(xiàn)對(duì)各數(shù)據(jù)的查詢(xún)、比較及核對(duì)。采用本發(fā)明能夠在發(fā)生火災(zāi)等危險(xiǎn)時(shí)，通過(guò)對(duì)指示燈的控制，指導(dǎo)人們選擇正確的逃生路線(xiàn)，安全地指引逃生者逃離現(xiàn)場(chǎng)，最大限度的保障了人員財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)應(yīng)急燈采用LED燈，節(jié)約了能源，而系統(tǒng)本身還能夠?qū)?yīng)急指示燈進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，保證了燈具在任何時(shí)候的有效性。本發(fā)明的硬件成本低廉，可廣泛推廣應(yīng)用，推動(dòng)智能化、系統(tǒng)化消防的發(fā)展。


圖1為本發(fā)明燈具內(nèi)部模塊構(gòu)成圖； 圖2為主控與通信電路電路圖3為開(kāi)關(guān)電源電路中整流濾波部分電路圖；圖4為開(kāi)關(guān)電源電路中DC/DC模塊部分電路圖； 圖5為充電電路圖； 圖6為放電電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體燈具模塊的構(gòu)造對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明提出一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈，燈具內(nèi)部主要由通信及控制模塊和電源管理模塊兩部分組成，能夠進(jìn)行燈具數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)和電池管理功能。具體內(nèi)容如下
如圖1所示，本發(fā)明主要由通信及控制模塊和電源管理模塊兩部分組成。通信及控制模塊用于對(duì)燈具模塊的充放電信息控制，以及處理燈具傳回的信息，并且通過(guò)射頻收發(fā)器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的交互；電源管理模塊用于燈具內(nèi)部的電源管理和信號(hào)采集，并且將采集到的參加傳給通信控制模塊。主控與通信模塊為主控與通信電路，電源管理模塊電路包括開(kāi)關(guān)電源電路、充放電路和放電電路；
如圖2所示，主控與通信電路包括主控芯片U1，第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第二十三電阻R23、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第三i^一電阻R31、第三十三電阻R33、第三十四電阻 R34、第三十五電阻R35、第三十六電阻R36、第三十七電阻R37，三個(gè)LED燈G1、R32、Y1，電解電容C12，瓷片電容C11，蜂鳴器LSl和開(kāi)關(guān)K。主控芯片Ul的2腳與電阻R36的一端連接，電阻R36的另一端再與LED燈R32的正極連接；主控芯片Ul的3腳既與電阻R13的一端連接， 又和電阻R17的一端連接，電阻R17的另一端接地，電阻R13的另一端為主控與通信電路的 main control端；主控芯片Ul的4腳既與電阻似6的一端連接，又和電阻R31的一端連接， 電阻R31的另一端接地，電阻R26的另一端為主控與通信電路的132-186V transition端； 主控芯片Ul的5腳既與電阻R27的一端連接，又和電阻R23的一端連接，電阻R23的另一端接地，電阻R27的另一端為主控與通信電路的50Hz sampling端；主控芯片Ul的6腳既與電阻R12的一端連接，又和電阻R6的一端連接，電阻R16的另一端接地，電阻R12的另一端為主控與通信電路的Battery check端；主控芯片Ul的7腳既與電阻Rll的一端連接， 又和電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端接地，電阻Rll的另一端為主控與通信電路的 Probe laser端；主控芯片Ul的8腳與電阻R35的一端連接，電阻R35的另一端與LED燈 Gl的的正極連接；主控芯片Ul的9腳直接與主控通信電路的charge端連接；主控芯片Ul 的10腳直接與主控通信電路的discharge端連接；主控芯片Ul的30腳既與電阻R37的一端連接，又和蜂鳴器LSl的一端連接，電阻R37的另一端與LED燈的正極連接，蜂鳴器LSl 的另一端與電解電容C12的正極連接，電解電容的負(fù)極與電阻R34的一端連接，電阻R34的另一端、LED燈Gl的負(fù)極、LED燈R32的負(fù)極、LED燈Yl的負(fù)極接地。主控芯片Ul的34腳既與電阻R33的一端連接，又和瓷片電容Cl的一端連接，電阻R33的另一端與電源VCC連接，瓷片電容的另一端和開(kāi)關(guān)K的另一端接地。主控芯片Ul的其它引腳均為SIlOOO芯片說(shuō)明書(shū)自帶電路。如圖3、圖4所示，開(kāi)關(guān)電源電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第六電阻R6、第七電阻R7，第一二極管D1、第二二極管D2、第五二極管D5、第六二極管D6、第十二極管D10、第十一二極管D11、第十二二極管D12、第十三二極管DZ1，三個(gè)電解電容C3、C4、C6，兩個(gè)瓷片電容C2、C5，兩個(gè)三極管Ql、Q2，插接口 P2，變壓器T1和保險(xiǎn)絲 Fl0 220V交流電源由插接口 P2接入，交流電源的其中一根線(xiàn)與保險(xiǎn)絲Fl的一端連接，保險(xiǎn)絲的另一端與電阻Rl的一端、二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的正極連接，電阻Rl的另一端為開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端；二極管Dl的正極與二極管DlO的正極連接，二極管D2的負(fù)極與二極管Dll的負(fù)極連接；二極管DlO的負(fù)極和二極管Dll的正極與交流電源的另一根線(xiàn)連接；二極管D2的負(fù)極與電解電容C3的正極、電阻R4、瓷片電容C2、電阻R2的一端和變壓器Tl的6腳連接；電阻R4的另一端與二極管DZl的負(fù)極、電阻R6的一端、三極管Ql的基極和三極管Q2的集電極連接；瓷片電容的另一端與電阻R2的另一端和二極管D6的負(fù)極連接，二極管D6的正極與變壓器的5腳和三極管Ql的集電極連接；二極管DZl的正極與電解電容C6的負(fù)極和二極管D12的正極連接，電阻R6的另一端與瓷片電容C5的一端連接， 三極管Ql的發(fā)射極與電阻R7的一端和三極管Q2的基極連接；電解電容C6的正極、二極管 D12的負(fù)極、電阻R7的另一端、三極管Q2的發(fā)射極、變壓器的4腳、變壓器的1腳電解電容 C4的負(fù)極都和二極管Dl的正極連接；瓷片電容C5的另一端與變壓器的3腳連接；變壓器的2腳與二極管D5的正極連接，二極管D5的負(fù)極為開(kāi)關(guān)電源電路的+8_11端，并與電解電容C4的正極和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端為開(kāi)關(guān)電源電路的A_M端。
如圖5所示，充電部分電路包括第十電阻R10、第十四電阻R14、第十九電阻R19、 第二十三電阻R23、第二十五電阻R25、第二十八電阻R28、第三十電阻R30，二極管D14，兩個(gè)電解電容C13、C14，三個(gè)瓷片電容C7、C8、C9，兩個(gè)三極管Q4、Q6，電池BT1，保險(xiǎn)絲F2，和變壓芯片U2。電阻R25的一端為充電部分電路的check_f端，并與瓷片電容C8的一端連接，check_f端與開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端連接，電阻R25的另一端與主控與通信電路的 132-186V transition端連接；瓷片電容C8的另一端接地，電阻R30的一端與主控與通信電路的50Hz sampling端連接，并與電阻R25的一端連接，電阻RlO的一端與電阻R14的一端、電解電容C13的正極和變壓芯片U2的3腳連接并且同為充電部分電路的+8_F端，與開(kāi)關(guān)電源電路的+8_M端連接變壓芯片U2的2腳與4腳、電解電容C14的正極瓷片電容C9的一端連接，電阻R30的另一端、電解電容C13、C14的負(fù)極、瓷片電容C9的另一端和變壓芯片 U2的1腳接地；電阻R14的另一端與三極管Q4的發(fā)射極連接，電阻RlO的另一端與三極管 Q4的集電極、電阻R19的一端和二極管D14的正極連接；三極管Q4的基極與電阻R23的一端連接，電阻R23與三極管Q6的集電極連接，三極管Q6的基極與電阻R28的一端連接，電阻似8另一端與主控與通信電路的charge端連接；電阻R19的另一端與主控與通信電路的 Battery check端連接，并與瓷片電容C7的一端連接，瓷片電容C7的另一端接地，二極管 D14的負(fù)極與保險(xiǎn)絲F2的一端連接，保險(xiǎn)絲F2的另一端與電池BTl的正極連接，電池BTl 的負(fù)極接地。 如圖6所示，放電部分電路包括第九電阻R9、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、 第二十二電阻R22、第二十四電阻R24、第二十九電阻R29、第三十三電阻R33，瓷片電容C10， 第十五二極管D15，第三三極管Q3、第五三極管Q5、第七三極管Q7和插接口 P3。電阻R21 的一端與二極管D14的負(fù)極和三極管Q5的發(fā)射極連接，電阻R21的另一端與電阻R24的一端和三極管Q5的基極連接；三極管Q5的集電極與二極管D5的正極、插接口 P3的1腳、三極管Q3的發(fā)射極和電阻R20、R22的一端連接，插接口 P3的2腳接地，電阻R24的另一端與三極管Q7的集電極連接，電阻R20的另一端與主控與通信電路的discharge端連接，并與電阻似9連接，電阻R29的另一端與三極管Q7的基極和電阻R33的一端連接二極管D15的負(fù)極接電源，三極管Q3的基極與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端與主控與通信電路的Main control端連接，三極管Q3的集電極為放電部分電路的A_F端，與開(kāi)關(guān)電源電路的 A_M端連接；電阻R22的另一端為與主控與通信電路的ftObe laser端連接，并與瓷片電容 ClO的一端和插接口 P3的3腳連接，三極管Q7的發(fā)射極、電阻R33的另一端、瓷片電容ClO 的另一端接地。該智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈工作過(guò)程為
通信和控制模塊具有無(wú)線(xiàn)收發(fā)和數(shù)據(jù)處理功能，具有自檢測(cè)和故障排除功能，通信及控制模塊的故障主要是指數(shù)據(jù)處理模塊的死機(jī)、損壞，或是無(wú)線(xiàn)信道異常。消防應(yīng)急燈主控與通信模塊，對(duì)芯片采用SIlOOO自帶的看門(mén)狗模塊對(duì)CPU進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，當(dāng)CPU出現(xiàn)死機(jī)時(shí)看門(mén)狗會(huì)自動(dòng)對(duì)其復(fù)位。對(duì)于數(shù)據(jù)處理模塊的死機(jī)或是無(wú)線(xiàn)信道異常，將信號(hào)傳入上位機(jī)進(jìn)行檢查處理。開(kāi)關(guān)電源電路中，整流濾波部分采用D1、D2、D3、D4四個(gè)4007組成整流電路，橋式整流電路還能防雷擊，使節(jié)點(diǎn)顯得更加安全，C3是濾波電容；DC/DC部分由C2、R2、D6組成鉗位電路，具有高壓吸收作用，將交流電波形的頂部和底部保持在某一確定的直流電平上。 Ql為開(kāi)關(guān)管，耐壓400V，集電極最大電流1. 5A，最大功耗14W，用來(lái)控制原邊繞組與電源之間的通斷。當(dāng)原邊繞組不停的通斷時(shí)，就會(huì)在開(kāi)關(guān)變壓器中形成變化的磁場(chǎng)，從而在次級(jí)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。從變壓器出來(lái)后，二極管D5起到整流作用，將變壓器輸出的交流電變?yōu)閱畏较虻闹绷麟?，C4是濾波電容。開(kāi)關(guān)電源模塊主要包括信號(hào)采集檢測(cè)和應(yīng)急燈控制設(shè)計(jì)，應(yīng)急燈開(kāi)關(guān)電源模塊的信號(hào)采集檢測(cè)設(shè)計(jì)是針對(duì)光源、電池和220V交流電部分電壓的采集檢測(cè)。所有開(kāi)關(guān)電源模塊的采集點(diǎn)都通過(guò)預(yù)留好的端口與通信及控制模塊相連接，SIlOOO芯片通過(guò)內(nèi)部集成的 A/D模塊對(duì)開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部電路相應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)急燈開(kāi)關(guān)電源模塊的應(yīng)急燈控制設(shè)計(jì)包括對(duì)應(yīng)急燈電池的充電和放電(即LED供電)的控制。由于燈具種類(lèi)多種多樣，對(duì)應(yīng)急燈參數(shù)采集及控制的方案也將各有差別，當(dāng)前本發(fā)明將針對(duì)應(yīng)用范圍最廣的兩種燈具 (標(biāo)志燈和雙頭燈)提出。充放電電路中，D14為整流二極管，D15為肖特基二極管，Q4、Q5、Q6、Q7都是開(kāi)關(guān)型三極管，Q4、Q5為8550，PNP型三極管，比較耐壓耐流；而Q6、Q7為8050，NPN型三極管， 功耗較小?？刂芉6開(kāi)關(guān)可對(duì)Q4開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電控制，C7電容兩端可以進(jìn)行電池檢測(cè)。放電部分如圖9所示，實(shí)現(xiàn)方法同充電控制電路，通過(guò)Q5、Q7實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的放電控制可在ClO電容兩端進(jìn)行光源檢測(cè)。降壓電路中1117為降壓變壓芯片，此電路為充電部分電路的關(guān)鍵模塊，電路中將8V電壓進(jìn)行電壓變換。1117芯片有共三個(gè)管腳，一個(gè)接地，一個(gè)接輸入電壓，另一個(gè)輸出電壓。從輸入管腳輸入8V電壓，輸出管腳輸出3. 3V電壓，以供電池進(jìn)行充電，C13、C14為兩個(gè)極性電容，起到整流的作用。應(yīng)急燈開(kāi)關(guān)電源模塊的信號(hào)采集檢測(cè)和應(yīng)急燈控制設(shè)計(jì)包括220V交流電檢測(cè)及相應(yīng)控制和電池與光源檢測(cè)及相應(yīng)控制。主要用于檢測(cè)220V電壓是否關(guān)斷，應(yīng)急燈是否需要進(jìn)入應(yīng)急模式。檢測(cè)方法先是對(duì)市電進(jìn)行限流和分壓，再對(duì)其分壓后的值做出檢測(cè)。為了防止應(yīng)急燈在某一個(gè)電壓值附近反復(fù)開(kāi)關(guān)，方案舍棄采用某一點(diǎn)電壓值作為應(yīng)急模式閾值，而采用類(lèi)似于施密特觸發(fā)器形式的方式進(jìn)行應(yīng)急燈應(yīng)急模式的判斷，具體實(shí)現(xiàn)方式如圖11所示。當(dāng)電壓從220V下降到132V以下時(shí)燈具進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，當(dāng)電壓從90V上升到 186V時(shí)燈具恢復(fù)正常狀態(tài)。信號(hào)采集檢測(cè)和應(yīng)急燈控制設(shè)計(jì)的電池與光源檢測(cè)及相應(yīng)控制，主要是指對(duì)電池及LED光源端口進(jìn)行電壓測(cè)量。當(dāng)電壓值低過(guò)一定數(shù)值時(shí)表示電池或光源短路，相反表示開(kāi)路。同時(shí)，對(duì)電池現(xiàn)有的電量做出實(shí)時(shí)測(cè)量。電池和光源的控制方案根據(jù)檢測(cè)情況做出判斷。充電、放電分別位于兩個(gè)端口，為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性，這兩個(gè)端口不允許同時(shí)開(kāi)啟。在正常工作狀態(tài)下，模塊一直處于充電狀態(tài)，放電部分關(guān)斷。在應(yīng)急工作狀態(tài)下，模塊處于放電狀態(tài)，充電部分關(guān)斷。在故障工作狀態(tài)下，為了保護(hù)電路，充放電都將關(guān)斷。為了保護(hù)電池的使用壽命，方案利用定時(shí)充電和取電壓充電兩種方式
定時(shí)充電的充電時(shí)間為17小時(shí)，在定時(shí)充電功能上可根據(jù)電池放出的容量自動(dòng)計(jì)算出充電時(shí)間(以防止電池過(guò)充或充電不足)。取電壓充電同時(shí)具有限壓保護(hù)和定時(shí)保護(hù)兩項(xiàng)功能，內(nèi)阻不同的電池充電時(shí)，電池電壓不能上升到設(shè)定值，一定時(shí)間段內(nèi)電路也會(huì)關(guān)閉充電狀態(tài)從而防止電池過(guò)充損壞， 當(dāng)電壓下降到一定值的時(shí)候電路自動(dòng)轉(zhuǎn)入到充電狀態(tài)。
權(quán)利要求
1. 一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈由通信及控制模塊和應(yīng)急燈模塊兩部分組成，其特征在于應(yīng)急燈模塊包括電源管理模塊、LED光源和電池，開(kāi)關(guān)電源模塊有電時(shí)，開(kāi)關(guān)電源對(duì)LED 燈供電，同時(shí)對(duì)電池充電，在開(kāi)關(guān)電源模塊斷電的情況下，由電池對(duì)LED燈進(jìn)行供電，電源管理模塊電路包括開(kāi)關(guān)電源電路、充電電路和放電電路，通信及控制模塊用于對(duì)燈具模塊的充放電信息控制，以及處理燈具傳回的信息，并且通過(guò)射頻收發(fā)器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的交互；電源管理模塊用于燈具內(nèi)部的電源管理和信號(hào)采集，并且將采集到的參加傳給通信控制模塊，通信及控制模塊為主控與通信電路；一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈的內(nèi)部控制電路包括主控與通信電路、開(kāi)關(guān)電源電路、充電電路和放電電路；主控與通信電路包括主控芯片U1，第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、 第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第二十三電阻R23、第二十六電阻R26、 第二十七電阻R27、第三i^一電阻R31、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第三十五電阻 R35、第三十六電阻R36、第三十七電阻R37，三個(gè)LED燈分別為G1、R32、Y1，電解電容C12，瓷片電容Cl 1，蜂鳴器LSl和開(kāi)關(guān)K ；主控芯片Ul的2腳與電阻R36的一端連接，電阻R36的另一端再與LED燈R32的正極連接；主控芯片Ul的3腳與電阻R13的一端連接和電阻R17的一端連接，電阻R17的另一端接地，電阻R13的另一端為主控與通信電路的main control端；主控芯片Ul的4腳與電阻R26的一端連接和電阻R31的一端連接，電阻R31的另一端接地，電阻R26的另一端為主控與通信電路的132-186V transition端；主控芯片Ul的5腳與電阻R27的一端連接和電阻R23的一端連接，電阻R23的另一端接地，電阻R27的另一端為主控與通信電路的50Hz sampling端；主控芯片Ul的6腳與電阻R12的一端連接和電阻R6的一端連接，電阻R16 的另一端接地，電阻R12的另一端為主控與通信電路的Battery check端；主控芯片Ul的 7腳與電阻Rll的一端連接和電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端接地，電阻Rll的另一端為主控與通信電路的ftObe laser端；主控芯片Ul的8腳與電阻R35的一端連接，電阻R35的另一端與LED燈Gl的的正極連接；主控芯片Ul的9腳直接與主控與通信電路的 charge端連接；主控芯片Ul的10腳與主控與通信電路的discharge端連接；主控芯片Ul 的30號(hào)引腳與電阻R37的一端和蜂鳴器LSl的一端連接，電阻R37的另一端與LED燈的正極連接，蜂鳴器LSl的另一端與電解電容C12的正極連接，電解電容C12的負(fù)極與電阻R34 的一端連接，電阻R34的另一端、LED燈Gl的負(fù)極、LED燈R32的負(fù)極、LED燈Yl的負(fù)極均接地，主控芯片Ul的34腳與電阻R33的一端、瓷片電容Cll的一端和開(kāi)關(guān)K的一端連接， 電阻R33的另一端與電源VCC連接，瓷片電容Cll的另一端和開(kāi)關(guān)K的另一端接地，主控芯片Ul的其它引腳均為SIlOOO芯片說(shuō)明書(shū)自帶電路；開(kāi)關(guān)電源電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第六電阻R6、 第七電阻R7，第一二極管D1、第二二極管D2、第五二極管D5、第六二極管D6、第十二極管 D10、第十一二極管D11、第十二二極管D12、第十三二極管DZ1，三個(gè)電解電容C3、C4、C6，兩個(gè)瓷片電容C2、C5，兩個(gè)三極管Q1、Q2，插接口 P2，變壓器Tl和保險(xiǎn)絲Fl ；220V交流電源由插接口 P2接入，插接口 P2的3接口與保險(xiǎn)絲Fl的一端連接，保險(xiǎn)絲 Fl的另一端與電阻Rl的一端、二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的正極連接，電阻Rl的另一端與開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端連接；二極管Dl的正極與二極管DlO的正極連接，二極管D2的負(fù)極與二極管Dll的負(fù)極連接；二極管DlO的負(fù)極和二極管Dll的正極與插接口 P2的1 接口連接，插接口 P2的2接口架空；二極管D2的負(fù)極與電解電容C3的正極、電阻R4的一端、瓷片電容C2的一端、電阻R2的一端和變壓器Tl的6腳連接；電阻R4的另一端與二極管DZl的負(fù)極、電阻R6的一端、三極管Ql的基極和三極管Q2的集電極連接；瓷片電容C2 的另一端、電阻R2的另一端和二極管D6的負(fù)極連接，二極管D6的正極與變壓器Tl的5腳和三極管Ql的集電極連接；二極管DZl的正極與電解電容C6的負(fù)極和二極管D12的正極連接，電阻R6的另一端與瓷片電容C5的一端連接，三極管Ql的發(fā)射極與電阻R7的一端和三極管Q2的基極連接；電解電容C6的正極、電阻R7的另一端、三極管Q2的發(fā)射極、變壓器 Tl的4腳、變壓器Tl的1腳、電解電容C4的負(fù)極、電解電容C3與二極管Dl的正極連接； 二極管D12的負(fù)極、瓷片電容C5的另一端與變壓器Tl的3腳連接；變壓器Tl的2腳與二極管D5的正極連接，二極管D5的負(fù)極與開(kāi)關(guān)電源電路的+8_11端、電解電容C4的正極和電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與開(kāi)關(guān)電源電路的A_M端連接；充電部分電路包括第十電阻R10、第十四電阻R14、第十九電阻R19、第二十三電阻R23、 第二十五電阻R25、第二十八電阻R28、第三十電阻R30，第十四二極管D14，兩個(gè)電解電容 C13、C14，三個(gè)瓷片電容C7、C8、C9，兩個(gè)三極管Q4、Q6，電池BT1，保險(xiǎn)絲F2，和變壓芯片U2 ；電阻R25的一端與充電部分電路的check_f端、瓷片電容C8的一端連接，check_f 端與開(kāi)關(guān)電源電路的checkjii端連接，電阻R25的另一端與主控與通信電路的132-186V transition端連接；瓷片電容C8的另一端接地，電阻R30的一端與主控與通信電路的50Hz sampling端、電阻R25的一端連接，電阻RlO的一端與電阻R14的一端、電解電容C13的正極、變壓芯片U2的3腳和充電部分電路的+8_F端連接，變壓芯片U2的2腳及4腳、電解電容C14的正極瓷片、電容C9的一端共同與開(kāi)關(guān)電源電路的Vout端連接，電阻R30的另一端、電解電容C13、C14的負(fù)極、瓷片電容C9的另一端和變壓芯片U2的1腳接地；電阻R14 的另一端與三極管Q4的發(fā)射極連接，電阻RlO的另一端與三極管Q4的集電極、電阻R19的一端和二極管D14的正極連接；三極管Q4的基極與電阻R23的一端連接，電阻R23與三極管Q6的集電極連接，三極管Q6的基極與電阻似8的一端連接，三極管Q6的發(fā)射極接地，電阻似8另一端與主控與通信電路的charge端連接；電阻R19的另一端與主控與通信電路的 Battery check端和瓷片電容C7的一端連接，瓷片電容C7的另一端接地，二極管D14的負(fù)極與保險(xiǎn)絲F2的一端連接，保險(xiǎn)絲F2的另一端與電池BTl的正極連接，電池BTl的負(fù)極接地；放電部分電路包括第九電阻R9、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻 R22、第二十四電阻R24、第二十九電阻R29、第三十三電阻R33，瓷片電容C10，第十五二極管 D15，第三三極管Q3、第五三極管Q5、第七三極管Q7和插接口 P3 ；電阻R21的一端與二極管D14的負(fù)極和三極管Q5的發(fā)射極連接，電阻R21的另一端與電阻R24的一端和三極管Q5的基極連接；三極管Q5的集電極與二極管D5的正極、插接口 P3的1腳、三極管Q3的發(fā)射極和電阻R20、R22的一端連接，插接口 P3的2腳接地，電阻R24 的另一端與三極管Q7的集電極連接，電阻R20的另一端與主控與通信電路的discharge端連接，并與電阻R29的一端連接，電阻R29的另一端與三極管Q7的基極和電阻R33的一端連接二極管D15的負(fù)極接電源，三極管Q3的基極與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端與主控與通信電路的Main control端連接，三極管Q3的集電極為放電部分電路的A_F端，與幵關(guān)電源電路的A_M端連接；電阻R22的另一端為與主控與通信電路的ΛχΛθ laser端連接，并與瓷片電容ClO的一端和插接口 P3的3腳連接，三極管Q7的發(fā)射極、電阻R33的另一端、瓷片電容C10的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種智能無(wú)線(xiàn)消防應(yīng)急燈，現(xiàn)有的消防應(yīng)急燈，不能及時(shí)有效的保證燈具可靠性，本發(fā)明主要由通信及控制模塊和應(yīng)急燈模塊兩部分組成。應(yīng)急燈模塊包括電源管理模塊、LED光源和電池，電源管理模塊電路包括開(kāi)關(guān)電源電路、充電電路和放電電路，通信及控制模塊用于對(duì)燈具模塊的充放電信息控制，以及處理燈具傳回的信息，并且通過(guò)射頻收發(fā)器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的交互；電源管理模塊用于燈具內(nèi)部的電源管理和信號(hào)采集，并且將采集到的參加傳給通信控制模塊。本發(fā)明的硬件成本低廉，安全可靠，應(yīng)急燈采用LED燈，節(jié)約了能源。
文檔編號(hào)F21V23/04GK102374471SQ201110385858
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者葉長(zhǎng)泡, 段勝安, 程凱韜, 葛泉波, 高超 申請(qǐng)人:寧波繼明電器有限公司