一种绿色照明应急两用灯及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及照明装置技术领域，特别涉及一种正常照明和消防应急两用灯。
【背景技术】
[0002] 随着我国城镇化的不断推进，高层建筑和智能建筑发展迅猛，消防问题也随之而 来，深受重视。消防应急灯作为一项消防联动设备在民用住宅中已成为必不可少的一部分。 按照《建筑设计防火规范》GB50016-2014的规定，建筑高度不小于27米的高层住宅的楼梯间 等场所需要设置应急照明。
[0003] 目前的消防应急灯从实用的角度看存在很多不足。第一，传统的双头消防应急照 明灯大多以白炽灯或者荧光灯等气体放电光源为光源，耗电较大，不利于节能环保。第二， 消防应急灯只在正常电源发生故障时工作，其功能单一，平时处于闲置状态。且通常安装消 防应急灯具的场所也会安装普通照明灯具，这样造成了灯具的重复浪费。第三，由于消防应 急灯工作的时间较短且不确定，因而容易被工作人员疏于检修，一旦发生紧急情可能不会 发挥作用，带有隐患。第四，采用EPS(应急电源)集中供电的消防应急灯具，平时由220V交流 电源供电，遇到火灾等紧急情况下需要由逆变器将EPS电池组输出的直流电逆变为交流电 供电，因此遇到消防喷水器件喷出的水将十分危险。第五，根据《火灾自动报警系统设计规 范》GB50116-2013的要求，消防应急照明灯具的电源情况应当能够被实时监测，但是前市场 上大多数的消防应急灯具并不具备此功能，也无法统一监控。
[0004] 而安装消防应急灯的场所通常也需要楼道灯。此二者不同点非常多，与本专利相 关的几点归纳如下：
[0005] 照度要求不同，正常照明一般要求501x照度，应急照明一般要求51x照度，相差10 倍，但楼梯间往往空间狭窄，不论是正常照明还是应急照明，均需一套灯具就可满足照度需 求。
[0006] 对供电电源要求不同，主要是应急照明要求用蓄电池作应急电源，且蓄电池容量 应能满足所带灯具工作时间一般不小于90分钟，蓄电池的电压情况要受消防电源监控系统 的监测，而正常照明无要求。
[0007] 控制要求不同，正常照明在正常情况下使用，可以采用手动、声光、红外等等控制 方式实现灯具的点亮和熄灭，应急照明在火灾情况下使用，接收消防信号后强制点亮。二者 不同时使用。
[0008]目前在实际工程应用中，正常照明和应急照明一般采用以下两种控制方式：
[0009] 采用两套完全独立的系统，各自独立完成各自的功能，互不影响。但是投资大，资 源浪费，而且在一个狭小的空间内采用两套灯具也不美观。
[0010] 采用一套系统完成两种功能，可以采用灯具自带蓄电池，或是由集中设置的蓄电 池组统一供电，即EPS系统。由于是合用灯具，灯具功率按照正常照明要求配置，则蓄电池容 量不得已的提高了 10倍，投资增大。
[0011] 另外，以上两种方式均须外配消防电源监控系统来监测蓄电池的电压情况。而且 不能充分发挥蓄电池在非火灾事故时的功效，存在巨大的资源浪费问题。
【发明内容】
[0012] 本发明设计开发了一种绿色照明应急两用灯，解决了正常照明灯和消防应急灯独 立设置造成资源浪费的缺陷，使应急灯与楼道照明灯二合一，节约经济成本。
[0013] 本发明的另一个目的是提供一种灯具亮度控制方法，在火灾发生时使灯具的亮度 满足照明需求同时具有较长的工作时间。
[0014] 本发明提供的技术方案为：
[0015] -种绿色照明应急两用灯，包括：
[0016] 上位机监控系统；
[0017] 火灾报警控制器，其与所述上位机监控系统连接，用于监测火灾信号；
[0018] 灯具；
[0019] 灯具控制器，其与所述上位机监控系统连接，以进行数据交换；
[0020] 电源电路和蓄电池电路，分别提供市电和蓄电池电源；
[0021] 电源切换电路，其分别与电源电路和蓄电池电路连接，实现蓄电池与市电的无缝 切换；
[0022] 红外感应电路，其与灯具控制器连接，将人体发出的红外信号转化成电信号传到 灯具控制器；
[0023] 灯具驱动电路，其与所述灯具连接，驱动灯具点亮。
[0024]优选的是，所述灯具采用LED灯具。
[0025]优选的是，所述灯具设置有一大一小两组灯珠。
[0026] 优选的是，所述灯具控制器采用STC15W401AS芯片。
[0027] 优选的是，所述上位机监控系统与灯具控制器通过CAN总线进行通信。
[0028] 优选的是，所述灯具控制器采用PWM调光技术对灯具进行亮度调节。
[0029] 优选的是，还包括电压采集电路，其与所述电源电路和蓄电池电路连接，采集市电 和蓄电池的电压，并传递给上位机监控系统。
[0030] -种绿色照明应急两用灯控制方法，使用上述的绿色照明应急两用灯，并且所述 绿色照明应急两用灯还包括：
[0031 ]烟雾浓度传感器，以检测发生火灾时烟雾浓度c;
[0032]温度传感器，以检测发生火灾时温度t;
[0033] 湿度传感器，以检测发生火灾时相对湿度沪5:
[0034] 所述灯具控制器对灯具进行P丽调光，并且占空比d满足
[0036] 其中a为常数。
[0037] 优选的是，未检测到火灾信号时所述烟雾浓度传感器、温度传感器、湿度传感器处 于非上电状态。
[0038] 优选的是，所述烟雾浓度传感器采用离子式烟雾传感器。
[0039]本发明的有益效果是：
[0040] 本发明将楼道灯与应急消防灯合二为一，平时用于楼道灯使用，白天在照度足够 大的情况下不亮，晚上利用红外感应，当有人体经过时亮起。一旦遇到消防情况则切换到消 防模式，消防区域亮起，若遇到市电断电，则利用自身蓄电池供电，同时能够采集到市电和 蓄电池的工作状态，将信号传输到上位机，统一进行控制管理。本发明节约走廊灯具总数 量，充分利用平时处于闲置的应急灯，节约经济成本，同时由于使应急灯与楼道灯二合一， 减少了一些电线回路，为电气设计人员也减轻了工作负担。同时自带蓄电池，具有消防应急 灯具的功能，增强安全性和可靠性。再者采用红外人体感应开关，使用起来更加人性化，减 少噪音污染。并且采用高效节能环保的LED作为光源，亮度可调，绿色省电寿命长，符合国家 可持续发展的长远战略，以及环保的时代主题，具备很高的实际价值，符合相关行业的发展 趋势，有着广阔的应用前景。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明所述的绿色照明应急两用灯总体结构示意图。
[0042] 图2为本发明所述的终端照明系统结构示意图。
[0043] 图3为本发明所述的两层控制系统结构示意图。
[0044] 图4为本发明所述的灯具控制器控制原理图。
[0045] 图5为本发明所述的主程序流程图。
[0046] 图6为本发明所述的上位机监控系统流程图。
【具体实施方式】
[0047] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0048] 本发明提供了一种绿色照明应急两用灯，具备的主要功能有灯光开关的自动控 制、智能亮度调节、电压检测、故障检测、PC上位机集中信息采集与控制，且基于CAN总线的 分布式架构，可以随时添加、删除节点设备。
[0049] 如图1所示，本发明包括火灾报警控制器100、上位机监控系统200、和终端照明系 统300。所述上位机监控系统200分别与火灾报警控制器100和终端照明系统300相连接。火 灾报警控制器100用于监测火灾信号，并实时将检测到的火灾信号传递给上位机监控系统 200。上位机监控系统200根据实际情况对终端照明系统300进行控制。
[0050] -并参阅图2，所述终端照明系统300包括电源电路310、蓄电池电路320、电源切换 电路330、电压采集电路340、灯具控制器350、CAN驱动电路360、红外感应电路370、灯具驱动 电路380、灯具390。
[0051 ] 所述灯具390采用LED灯珠。灯具控制器350选用STC15W401AS芯片，主要功能是实 现对外围电路采集到的数据进行处理，还需要将处理后的数据通过CAN总线传送至上位机 监控系统200。电源电路310将交流220V电压转换成直流电压，蓄电池电路320完成对蓄电池 的充放电功能，电源切换电路330能够可以实现蓄电池与市电的无缝切换，保证楼道两用灯 分布式控制系统的连续运行。电压采集电路340实现终端对输入电压包括蓄电池电压以及 市电电压的采集，MCU将采集的数据进行处理并传送至上位机监控系统200进行实时显示， 以达到对输入电压的监控功能。红外感应电路370将人体发出的红外信号转化成电信号传 到灯具控制器350,灯具控制器350根据该信号智能开关灯具390 XAN驱动电路360实现上位 机监控系统200与灯具控制器350的数据通信，包括上位机监控系统200读取灯具控制器350 处理的数据以及发送控制指令给灯具控制器350。
[0052]本发明提供的一种绿色照明应