胡翔

摘要：文章簡(jiǎn)要介紹了在辦公樓頂安裝太陽(yáng)能單晶電池板，在低壓配電室安裝UPS電源；在檔案室內(nèi)安裝三元鋰電池、太陽(yáng)能控制器（市電互補(bǔ)型）、太陽(yáng)能LED吸頂燈（筆者自行改造）；在檔案室外安裝AC220V LED吸頂燈；在控制回路中安裝APP遠(yuǎn)程控制器、紅外線控制器、聲光控制器、時(shí)間控制器等；并在手機(jī)上安裝APP控制軟件，實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制檔案室內(nèi)、外LED吸頂燈的應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

在節(jié)能和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面，筆者在APP遠(yuǎn)程控制狀態(tài)下，輔以時(shí)控、紅外控、聲光控及太陽(yáng)能；并運(yùn)用三元鋰電池及UPS電源超長(zhǎng)續(xù)航12小時(shí)以上的特點(diǎn)，保障了在市電停電的狀態(tài)下，整個(gè)基于APP控制的檔案室應(yīng)急照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：APP控制；檔案室；應(yīng)急照明系統(tǒng)；太陽(yáng)能；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）26-0108-03

現(xiàn)階段檔案室照明系統(tǒng)的控制方式采用的是傳統(tǒng)人工控制和時(shí)間控制器控制方式，因季節(jié)變換、檢修維護(hù)、突發(fā)事件、應(yīng)急節(jié)能、人力不足等方面還存在一定的功能欠缺和較多的使用不便。例如：1） 季節(jié)變化時(shí)需要人為到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)控制時(shí)間進(jìn)行重新設(shè)置操作；2） 檢修維護(hù)中不能方便快捷對(duì)線路電源進(jìn)行控制；3） 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作情況下無(wú)法在設(shè)置范圍外臨時(shí)開啟；4） 當(dāng)遇到突發(fā)停電或線路故障時(shí)無(wú)法應(yīng)急：檔案室內(nèi)的照明選用的是一般的吸頂日光燈管，這種燈管用的是市電，不節(jié)能也不耐用，鎮(zhèn)流器和燈管易壞，經(jīng)常要維護(hù)；當(dāng)市電停電時(shí)，檔案室內(nèi)就沒有照明，即使在檔案室配置市場(chǎng)上常用的應(yīng)急燈也只能在小范圍照明2小時(shí)左右，光線也很弱，達(dá)不到能正常查閱檔案的要求，這給外電停電后的檔案室查閱帶來(lái)了不便，也浪費(fèi)能源。因此我們需要對(duì)原有線路及吸頂燈進(jìn)行升級(jí)改造，設(shè)計(jì)一套基于手機(jī)APP管理軟件控制的檔案室應(yīng)急照明系統(tǒng)，并結(jié)合光感、紅外線、聲控、太陽(yáng)能等方式達(dá)到對(duì)檔案室內(nèi)、外照明線路進(jìn)行遠(yuǎn)程智能化多種模式的控制管理。

筆者根據(jù)這一理念，利用太陽(yáng)能LED吸頂燈和APP遠(yuǎn)程控制器等器件，設(shè)計(jì)出了基于APP控制的檔案室應(yīng)急照明系統(tǒng)：這一系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需求引入APP控制軟件到手機(jī)上，采用對(duì)維護(hù)管理人員授權(quán)的方式對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制和管理。能實(shí)現(xiàn)以下功能：1） 當(dāng)季節(jié)變化的時(shí)候，管理人員可通過手機(jī)APP直接維護(hù)照明系統(tǒng)的自動(dòng)開/關(guān)時(shí)間。2） 檢修維護(hù)人員在遠(yuǎn)離控制室的時(shí)候，可通過手機(jī)APP根據(jù)檢修的需要對(duì)不同分組的照明線路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，無(wú)需專人留守在照明控制室現(xiàn)場(chǎng)。3） 當(dāng)市電停電和線路故障時(shí)，可通過該系統(tǒng)關(guān)閉故障線路，運(yùn)用三元鋰電池和UPS電源超過12小時(shí)的續(xù)航性能保障太陽(yáng)能LED吸頂燈及AC220V吸頂燈的應(yīng)急照明。4） 在檔案室外不需要長(zhǎng)時(shí)間照明的地點(diǎn)，引入該系統(tǒng)后結(jié)合紅外控、聲光控、時(shí)控開關(guān)進(jìn)行節(jié)能控制，同時(shí)還可通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程改變其工作模式。下面介紹選材：

1 選用材料

1.1 APP軟件及遠(yuǎn)程控制器

選用北京聚英電子GPRS版+平臺(tái)軟件，GPRS-1616云平臺(tái)、16路繼電器16路開關(guān)量、手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制無(wú)線數(shù)傳，16路繼電器控制16路開關(guān)量輸入GPRS功能不限距離。不用端口映射，提供蘋果、安卓APP和網(wǎng)頁(yè)版操作，支持開關(guān)量狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，模擬量曲線實(shí)時(shí)記錄（每分鐘存儲(chǔ)一次，云存儲(chǔ)3年），使用云網(wǎng)絡(luò)連接配置，連接穩(wěn)定可靠；一鍵配置，安裝配置簡(jiǎn)便。云網(wǎng)絡(luò)控制，wifi，手機(jī)卡，遠(yuǎn)程控制，手機(jī)、平板電腦控制。

1.1.1 云平臺(tái)系列GPRS版產(chǎn)品特點(diǎn)

1） GPRS版設(shè)備具有出廠唯一ID號(hào)，手機(jī)安裝APP軟件，電腦通過平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，即無(wú)論在什么位置，只要手機(jī)或電腦可聯(lián)網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看；

2） GPRS版設(shè)備支持移動(dòng)和聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備上需插入相應(yīng)的SIM卡；通信波特率支持：2400，4800，9600，19200，38400（默認(rèn)為9600，可修改）；

3） 云平臺(tái)系列設(shè)備支持用戶二次開發(fā)，可更改配置面向用戶指定的服務(wù)器，手機(jī)端APP軟件和服務(wù)器端軟件需要自行開發(fā)；

4） 設(shè)備供電均為寬壓供電：DC 7-40V，額外注明除外；

5） 開關(guān)量報(bào)警輸入均為光耦隔離輸入，輸入信號(hào)有效電壓為3.3-24V；

6） 支持多個(gè)手機(jī)控制設(shè)備，支持延時(shí)控制模式；

7） 支持通道名稱自定義；產(chǎn)品具有點(diǎn)動(dòng)功能（即閃開、閃斷），通過手機(jī)app軟件設(shè)置即可。

8） 產(chǎn)品具有16路繼電器控制輸出，16路開關(guān)量檢測(cè)輸入；繼電器觸電容量為：10A/250VAC （筆者選用）或10A/30VDC。

1.1.2 產(chǎn)品參數(shù)

接線說(shuō)明、組網(wǎng)架構(gòu)參照其說(shuō)明書。

1.2 UPS電池組

選用深圳山特 SANTAK C3KS 3000VA 2400W 一套（山特 C3KS主機(jī) 1臺(tái)，12V 100AH松下蓄電池 8節(jié)，松下12V 100AH電池8節(jié)裝電池箱 1個(gè)）

1.3 太陽(yáng)能LED吸頂燈（筆者自行改造）、太陽(yáng)能單晶電池板、太陽(yáng)能控制器，三元鋰電池

使用興瑞光電生產(chǎn)的24V 1W帶線免驅(qū)LED白光燈珠30個(gè)并聯(lián)后安裝在吸頂平板燈內(nèi)，改造成太陽(yáng)能LED吸頂燈。

三元鋰電池選用：楊州天航光電科技有限公司LDC-007儲(chǔ)控一體三元鋰電池（24V 150AH）

太陽(yáng)能單晶電池板選用：鑫泰萊200W太陽(yáng)能單晶電池板（24V）

太陽(yáng)能控制器選用：北京遠(yuǎn)方動(dòng)力定做市電互補(bǔ)恒流控制器，集合了太陽(yáng)能，市電充電，LED恒流輸出，智能控制等多種功能于一體。該一體機(jī) 可使用太陽(yáng)能和市電同時(shí)對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。具有電源管理功能，可有效調(diào)配電能利用。有效彌補(bǔ)太陽(yáng)能存在的間 歇和不穩(wěn)定缺陷，內(nèi)部集成高效高精度LED恒流電源，可直接對(duì)LED光源供電。廣泛用于太陽(yáng)能路燈，太陽(yáng)能庭院燈 系統(tǒng)。SDH系列市電互補(bǔ)控制器取消了一體機(jī)中的恒流模塊，將蓄電池與負(fù)載直通?？捎糜谛枰铍姵刂苯庸╇姷呢?fù)載，如電動(dòng)機(jī)，直流恒流源等。endprint

1.4 LED吸頂燈（AC220V）

選用星輝LED平板燈、BA-LED-40W

1.5 另外

還選用了得力西空氣斷路器及交流接觸器、聲光控開關(guān)、紅外控開關(guān)、KG316T時(shí)控開關(guān)。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)控制及供電框圖

系統(tǒng)控制及供電框圖如圖1所示。

紅線、祡線：供電系統(tǒng)，UPS電源供控制單元及檔案室外LED吸頂燈用電，鋰電池供檔案室內(nèi)太陽(yáng)能LED吸頂燈用電，其他按指向設(shè)備供電；

藍(lán)線：APP總控制，遠(yuǎn)程控制檔案室內(nèi)外所有LED燈及供電系統(tǒng)低壓配電室供電線路通斷；

綠線：時(shí)間控制、聲光控制及紅外控制用于控制檔案室外太陽(yáng)能LED吸頂燈通斷；

黃線：聲光控制及紅外控制用于控制檔案室內(nèi)太陽(yáng)能LED吸頂燈通斷。

2.2 檔案室內(nèi)太陽(yáng)能LED吸頂燈（24V）控制圖

檔案室內(nèi)太陽(yáng)能LED吸頂燈（24V）控制圖如圖2所示。

按圖2將線路和設(shè)備接好，200W太陽(yáng)能單晶電池板放在辦公樓頂固定好；太陽(yáng)能路燈控制器、150Ah三元鋰電池、檢修開關(guān)放入配電箱內(nèi)，將APP遠(yuǎn)程控制器安裝在配電箱頂（注意將天線露出來(lái)）；紅外控制開關(guān)、聲光控制開關(guān)及太陽(yáng)能LED吸頂燈安裝在檔案室內(nèi)天花板吊頂上。接好設(shè)備后，正常情況下，我們將QF1，QF2設(shè)為閉合，然后管理員通過手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程控制APP開關(guān)控制觸點(diǎn)3和5閉合，APP開關(guān)控制觸點(diǎn)4斷開。

做好上述準(zhǔn)備工作后，在天氣晴朗陽(yáng)光充足且150Ah三元鋰電池電量大于30%時(shí)的情況下，200W太陽(yáng)能單晶電池板將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能通過太陽(yáng)能路燈控制器為三元鋰電池充電；在陰雨天氣時(shí)，由于太陽(yáng)光不足，150Ah三元鋰電池電量小于30%時(shí)，太陽(yáng)能控制器會(huì)自動(dòng)切換到低壓配電室來(lái)的市電AC220V為三元鋰電池充電，保障三元鋰電池的續(xù)航能力。（太陽(yáng)能電池板功率和鋰電池基本按1：0.8來(lái)搭配）；QF1和QF2為檢修開關(guān)，用于維護(hù)人員距離設(shè)備較近時(shí)檢修時(shí)切斷相應(yīng)電路端；APP開關(guān)控制觸點(diǎn)3和4，用于管理員用手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制檔案室內(nèi)太陽(yáng)能LED吸頂燈得電常亮（觸點(diǎn)3、4同設(shè)為閉合）或失電熄滅（觸點(diǎn)3設(shè)為斷開）， APP開關(guān)控制觸點(diǎn)5用于控制市電互補(bǔ)通斷；紅外控制開關(guān)和聲光控制開關(guān)用于節(jié)能，正常情況下沒人在時(shí)LED燈不亮。

2.3 檔案室外LED吸頂燈（AC220V）控制圖

檔案室外LED吸頂燈（AC220V）控制圖如圖3所示。

按圖3將設(shè)備和線路接好，在圖2中已將APP遠(yuǎn)程控制器安裝在檔案室內(nèi)配電箱上，所以這里提醒一下，將GSM手機(jī)卡插好，天線一定要露出來(lái)；UPS電池組及主機(jī)安裝在低壓配電室內(nèi)；交流接觸器KM、時(shí)控開關(guān)1和時(shí)控開關(guān)2放在檔案室內(nèi)配電箱中；紅外控制開關(guān)、聲光控制開關(guān)、LED燈1至LED燈4，安裝在檔案室外過道天花板吊頂上；正常情況下，斷路器QF1、QF2、QF3閉合，APP遠(yuǎn)程控制器的APP開關(guān)控制觸點(diǎn)1、2、3、5、14閉合（其余觸點(diǎn)斷開），時(shí)控開關(guān)1倒自動(dòng)，開啟時(shí)間設(shè)到18：00至7：30（用于春冬兩季），時(shí)控開關(guān)2倒自動(dòng)，開啟時(shí)間設(shè)到19：30至6：30（用于夏秋兩季）；

做好上述準(zhǔn)備工作后，低壓配電室來(lái)的市電首選給UPS電源充滿電，用于保障圖3中系統(tǒng)供電；QF1、QF2、QF3是檢修開關(guān)，用于檢修時(shí)斷開相應(yīng)設(shè)備端；APP開關(guān)控制觸點(diǎn)1用于管理員遠(yuǎn)程控制低壓配電室的火線通斷，方便檢修；APP開關(guān)控制觸點(diǎn)2與QF3結(jié)合，在閉合狀態(tài)下，用于為交流接觸器線包供電，從而使UPS電源的電接通到APP開關(guān)控制觸點(diǎn)14、15、16處，按需求控制LED燈1至4的亮或滅。APP開關(guān)控制觸點(diǎn)14和時(shí)控開關(guān)1及紅外控、聲光控聯(lián)合使用是用于春冬兩季作息時(shí)間，檔案室外LED燈的照明；夏秋兩季，管理員將通過手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程控制斷開APP開關(guān)控制觸點(diǎn)14，同時(shí)接APP開關(guān)控制觸點(diǎn)15，聯(lián)合時(shí)控開關(guān)2及紅外控、聲光控來(lái)控制檔案室外LED燈的照明；APP開關(guān)控制觸點(diǎn)16接通用于控制檔案室外LED燈的常亮。

3 結(jié)束語(yǔ)

筆者設(shè)計(jì)的基于APP控制的檔案室應(yīng)急照明系統(tǒng)，將自行改造的太陽(yáng)能LED吸頂燈（24V）及LED吸頂燈（AC220V）分別應(yīng)用于檔案室內(nèi)、外，替換掉原有的白熾燈管用于照明；在遠(yuǎn)程控制方面：通過引入手機(jī)APP軟件對(duì)檔案室內(nèi)、外LED燈進(jìn)行高效控制，既簡(jiǎn)化了操作又為檢修維護(hù)帶來(lái)了方便；在應(yīng)急及保障系統(tǒng)穩(wěn)定方面：通過引入鋰電池及UPS電池，保障系統(tǒng)設(shè)備供電及外電中斷后的長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)急照明，在節(jié)能方面：通過在控制回路中引入紅外線控制器、聲光控制器、時(shí)間控制器以選用太陽(yáng)能與市電互補(bǔ)，大大節(jié)約了能源。 這一系統(tǒng)在單位檔案室的應(yīng)用，保障了檔案的及時(shí)查閱，節(jié)約了能源，方便了維護(hù)和控制，為單位的辦公帶來(lái)了方便。另外基于APP的應(yīng)急照明系統(tǒng)還可用于單位重要設(shè)施區(qū)域和邊界安防巡邏的遠(yuǎn)程控制和應(yīng)急照明。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐征岐，虞輝.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)[J]. 上海電力， 2008（2）.

[2] 王東嬌.太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制技術(shù)研究[D].太原： 中北大學(xué)， 2010.

[3] 周濤，陸曉東，張明，等. 晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2013， 50（03）.

[4] 黃克亞.太陽(yáng)能電池板輸出功率智能控制裝置設(shè)計(jì)[J].機(jī)床電器，2012， 39（1）.

[5] 劉洋， 白連平.太陽(yáng)能光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制器的研究[J].節(jié)能，2008，27（12）.

[6] 苗洪利.LED太陽(yáng)能路燈的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2007.

[7] 姜祥元.太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 福建建筑，2008（7）.

[8] 亓立敏，尹成強(qiáng)，陳波.LED太陽(yáng)能路燈控制器的設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（12）.endprint