本發(fā)明涉及應(yīng)急照明燈領(lǐng)域，尤其是一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急照明電路及其供電方法。

背景技術(shù)：

應(yīng)急照明燈通常在緊急情況時(shí)才會使用，而在緊急情況下，原本的電源母線很可能因?yàn)閾p壞等原因無法為應(yīng)急燈供電。另外，各照明支路也可能由于長期不用出現(xiàn)元器件或者線路損壞的問題，導(dǎo)致在緊急情況發(fā)生時(shí)無法正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急照明電路及其供電方法，可在電源母線無法正常供電的情況下保證照明支路正常工作。同時(shí)可獲取各負(fù)載支路的故障情況，便于日常維護(hù)。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急照明電路,包括電源母線、照明供電母線、地線、儲能單元、接觸器I、接觸器II、電壓傳感器和比較器；電源母線通過接觸器II與照明供電母線相連；儲能單元與接觸器I串聯(lián)在電源母線和照明供電母線之間；電壓傳感器采集儲能單元兩端電壓并將電壓數(shù)據(jù)輸入至比較器的第一輸入端；比較器的第二輸入端接參考電壓，輸出端與分別與接觸器I和接觸器II的使能端相連；接觸器I的使能端接收到正脈沖時(shí)吸合，接收到負(fù)脈沖時(shí)關(guān)斷；接觸器II的使能端接收到負(fù)脈沖時(shí)吸合，接收到正脈沖時(shí)關(guān)斷；電壓傳感器和比較器的電源端與電源母線相連；

照明供電母線上接有若干并聯(lián)的負(fù)載支路，每個(gè)負(fù)載支路上均接有檢測單元；檢測單元包括傳感器模塊、蓄電池和ZigBee模塊，蓄電池為傳感器模塊和ZigBee模塊供電。

進(jìn)一步的，所述負(fù)載支路包括若干并聯(lián)的LED管。

進(jìn)一步的，所述照明供電母線上接有靜止無功發(fā)生器SVG，靜止無功發(fā)生器SVG為照明供電母線提供無功電壓支撐。

本發(fā)明還提出一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急照明電路的供電方法，包括步驟：

(1)構(gòu)建上述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急照明電路；

(2)電源母線上電后，首先閉合接觸器I，通過電源母線為儲能單元充電；電壓傳感 器獲取儲能單元的端電壓U并發(fā)送給比較器的第一輸入端，比較器的第二輸入端設(shè)置為儲能單元的標(biāo)稱電壓U_b；比較器對兩個(gè)輸入電壓值進(jìn)行比較，若U≥U_b，則輸出一個(gè)負(fù)脈沖，使接觸器II閉合、接觸器I關(guān)斷；

(3)通過檢測單元中的ZigBee模塊構(gòu)建ZigBee無線網(wǎng)：選取一個(gè)ZigBee模塊作為中心節(jié)點(diǎn)，除中心節(jié)點(diǎn)以外的ZigBee模塊同時(shí)作為終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)；每個(gè)ZigBee模塊中保存有預(yù)先設(shè)置的地址數(shù)據(jù)，所述地址數(shù)據(jù)表示該節(jié)點(diǎn)所在負(fù)載支路的位置；

(4)檢測單元中的傳感器模塊采集相應(yīng)負(fù)載支路的電流、電壓和負(fù)載溫度數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的ZigBee模塊，該ZigBee模塊與中心節(jié)點(diǎn)交互，通過中心節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程控制中心。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明為負(fù)載支路提供兩路電源線，電源線之間通過比較器的輸出脈沖切換，避免兩路電源線同時(shí)工作；當(dāng)電源母線無法正常供電時(shí)，可通過儲能單元為負(fù)載支路供電；

本發(fā)明具有負(fù)載支路故障檢測及故障位置上報(bào)功能，便于日常檢修。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為實(shí)施例中的檢測單元電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖，包括電源母線L、照明供電母線N、地線GND、儲能單元、接觸器I、接觸器II、電壓傳感器、比較器、變壓器和斷路器I；斷路器I作為電路總斷路器，為電源母線L和照明供電母線N之間的器件提供過載和短路保護(hù)；斷路器I的輸入端與電源母線L相連，輸出端通過儲能單元和接觸器II構(gòu)成的串聯(lián)支路與照明供電母線N相連；電壓傳感器采集儲能單元兩端電壓并將電壓數(shù)據(jù)輸入至比較器的第一輸入端；比較器的第二輸入端接參考電壓，此處的參考電壓為儲能單元的標(biāo)稱電壓；比較器的輸出端分別與接觸器I和接觸器II的使能端相連；接觸器I的使能端接收到正脈沖時(shí)吸合，使所在支路導(dǎo)通，接收到負(fù)脈沖時(shí)關(guān)斷，使所在支路斷開；接觸器II的使能端接收到負(fù)脈

照明供電母線N上接有若干并聯(lián)的負(fù)載支路，每個(gè)負(fù)載支路上均接有檢測單元；檢測單 元的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，包括傳感器模塊、蓄電池和ZigBee模塊，蓄電池為傳感器模塊和ZigBee模塊供電。負(fù)載支路的電路結(jié)構(gòu)包括串聯(lián)的變壓器、LED單元和斷路器，負(fù)載支路中的斷路器為該負(fù)載支路提供過載、短路保護(hù)。

進(jìn)一步的，LED單元包括若干并聯(lián)的LED管。

進(jìn)一步的，所述照明供電母線N上接有靜止無功發(fā)生器SVG，靜止無功發(fā)生器SVG為照明供電母線N提供無功電壓支撐。

上述電路的供電方法如下：

(1)電源母線上電后，首先閉合接觸器I，通過電源母線為儲能單元充電；電壓傳感器獲取儲能單元的端電壓U并發(fā)送給比較器的第一輸入端，比較器的第二輸入端設(shè)置為儲能單元的標(biāo)稱電壓U_b；比較器對兩個(gè)輸入電壓值進(jìn)行比較，若U≥U_b，則輸出一個(gè)負(fù)脈沖，使接觸器II閉合、接觸器I關(guān)斷；

(2)通過檢測單元中的ZigBee模塊構(gòu)建ZigBee無線網(wǎng)，ZigBee無線網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇椋哼x取一個(gè)ZigBee模塊作為中心節(jié)點(diǎn)，除中心節(jié)點(diǎn)以外的ZigBee模塊同時(shí)作為終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)；每個(gè)ZigBee模塊中保存有預(yù)先設(shè)置的地址數(shù)據(jù)，所述地址數(shù)據(jù)表示該節(jié)點(diǎn)所在負(fù)載支路的位置；

(3)檢測單元中的傳感器模塊采集相應(yīng)負(fù)載支路的電流、電壓和負(fù)載溫度數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的ZigBee模塊，該ZigBee模塊與中心節(jié)點(diǎn)交互，通過中心節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程控制中心。

該方法在電源母線上電后首先為儲能單元充電，儲能單元充滿后切換接觸器I和接觸器II，使電源母線直接為照明供電母線N供電，使負(fù)載支路正常工作；當(dāng)電源母線發(fā)生故障，不能正常供電時(shí)，通過閉合接觸器I即可使儲能單元為照明供電母線N，保證負(fù)載支路正常工作。

負(fù)載支路上所接的檢測單元用于檢測各負(fù)載支路的故障信息，并通過ZigBee無線網(wǎng)將故障信息傳遞給遠(yuǎn)程控制中心，工作人員可在遠(yuǎn)程控制中心獲取各負(fù)載支路的電流、電壓、負(fù)載溫度和負(fù)載支路所在位置數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷是否有負(fù)載支路發(fā)生故障，并及時(shí)維護(hù)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。