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　　1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 4.X (22)申请日 2020.03.17 (73)专利权人 中国电建集团海南电力设计研究 院有限公司 地址 571199 海南省海口市琼山区国兴街 道攀丹社区中丹路268号综合楼2号楼 专利权人 蔡儒军 (72)发明人 蔡儒军成美丽焦国锋吴俊鹏 朱明伟陈步福方佑军 (74)专利代理机构 徐州市三联专利事务所 32220 代理人 张帅 (51)Int.Cl. H05B 45/10(2020.01) (54)实用新型名称 一种变电站智能照明控制系统 (57)。

　　2、摘要 本实用新型涉及一种变电站智能照明控制 系统， 属于变电站智能照明控制技术领域。 系统 基于 “信号集中传输， 设备分层配置” 的原则进行 三层级的积木式结构设计， 包含中央处理层、 中 继层及设备层； 设备层各类型户外/户内LED照明 灯具为变电站巡检人员运维工作提供照明服务， 照度传感器和超声波测距传感器负责采集环境 照度和 “人-门” 距离信息； 中继层灯具智能控制 器和智能I/O模块接收设备层数据并转发至中央 处理层HMI交互单元； 中央处理层HMI交互单元综 合灯具智能控制器、 智能I/O模块及微型气象站 上传的数据由内置调度脚本对灯具智能控制器 下发控制指令， 将灯具开断、 照。

　　3、度及气象数据等 信息转发至监控后台， 并接收监控后台控制指 令。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 211378306 U 2020.08.28 CN 211378306 U 1.一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 变电站智能照明控制系统为三层级积 木式系统结构， 包括中央处理层、 中继层和设备层； 所述的设备层包括各类型LED照明灯具和传感器， LED照明灯具包括户外LED照明灯具 和户内LED照明灯具为变电站巡检人员运维工作提供照明服务， 传感器包括照度传感器和 超声波测距传感器负责采集环境照度和 “人-门” 距离信息； 所述的中继层包括灯具智能控制器和智能I/O模块， 。

　　4、分别接收设备层的数据并转换为 满足通讯规约要求的数字信号， 该信号经以太网传输至中央处理层； 中央处理层包括HMI交互单元、 监控后台和微型气象站， HMI交互单元连接智能控制器 和智能I/O模块， 接收灯具智能控制器、 智能I/O模块和微型气象站上传的数据并由内置调 度脚本对灯具智能控制器下发控制指令， 将灯具开断、 照度和气象数据转发至监控后台， 接 收监控后台的控制指令； 中继层和设备层设备除常规直流主工作电源外， 还引入光伏辅助工作电源对中继层和 设备层设备供电。 2.根据权利要求1所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述的HMI交互 单元为智能触摸屏， 通过以太网口与监。

　　5、控后台、 微型气象站、 智能I/O模块和灯具智能控制 器相连， 构成变电站智能照明控制系统的数据采集与控制通道。 3.根据权利要求2所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述的智能触摸 屏与所述的监控后台、 微型气象站、 照度智能I/O模块、 测距智能I/O模块、 户外灯具智能控 制器和户内灯具智能控制器之间采用IEC 61850通讯规约。 4.根据权利要求2所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述微型气象站 为便携式， 具备温度、 湿度、 风速、 风向、 雨量、 气压、 太阳辐照、 环境气体、 噪声和能见度多种 气象参数的监测和处理能力。 5.根据权利要求2所述的一。

　　6、种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述智能触摸屏 内置调度脚本， 根据基于多源信息融合技术的ANN最优化边缘调度算法、 微型气象站信息和 运维人员指令实现经纬时控、 多情景模式、 分区域及单灯多种控制模式。 6.根据权利要求1所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述的户外LED 照明灯具连接户外灯具智能控制器， 所述的户内LED照明灯具连接户内灯具智能控制器， 所 述的照度传感器连接照度智能I/O模块， 所述的超声波测距传感器连接测距智能I/O模块， 所述的直流主工作电源和光伏辅助工作电源接于同一直流母线， 直流主工作电源作为LED 照明灯具、 传感器、 I/O模块和智能。

　　7、控制器的主要供电电源， 光伏辅助工作电源作为辅助供 电电源， 实现直流母线所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述监控后台选 用研华的AWS-8248型工控机； 所述HMI交互单元选用富士康的KPC-133HLT型智能触摸屏； 所 述微型气象站选用利诚的JLC-QBX型便携式数字移动多要素自动气象站。 8.根据权利要求2所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述户外灯具智 能控制器为SZ10-R1AW型； 所述户内灯具智能控制器为SZ10-R1AN型； 所述照度智能I/O模块 为EMR-EAI08型； 所述超声波测距智能I/O模块为AD。

　　8、AM-5017P型。 9.根据权利要求2所述的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 所述户外LED照 明灯具为NVC-LED-W型； 所述户内LED照明灯具为NVC-LED-N型； 所述照度传感器为ASL100- 权利要求书 1/2 页 2 CN 211378306 U 2 T2/BR型； 所述超声波测距传感器为UB4000-30GM-IUR2-V15型。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211378306 U 3 一种变电站智能照明控制系统 技术领域 0001 本实用新型涉及一种变电站智能照明控制系统， 属于变电站智能照明控制技术领 域。 背景技术 0002 变电站照明系统是巡检人员。

　　9、进行运维工作的重要辅助设施， 也是变电站安全、 稳 定及经济运行的重要保障。 传统的变电站照明系统的开启仅能依靠巡检人员进行手动控 制， 存在着能耗高、 随意性大及控制不便等缺点， 故单纯依靠巡检人员的手动控制已经不能 满足变电站智能控制和国家 “节能降耗” 的迫切要求。 当前， 以照明控制系统参数获取信息 化、 通信方式网络化及控制模式智能化为基本要求， 依托高精度的环境感知传感器和高速 传输、 高可靠性的现场总线控制技术的变电站智能照明控制技术已逐步成为新建智能变电 站的首选照明控制方式。 0003 目前， 变电站照明控制系统在国内已有相关专利报道。 例如专利 220kV变电站智 能照明系。

　　10、统（专利公开号： CN 104582113 A） 提出了一种具备 “四遥” （遥测、 遥控、 遥信、 遥 调） 功能的智能照明系统， 可对变电站照明灯具进行有效的管理和维护， 预估节电约40%， 系 统效益显著， 但是该系统仅基于单元层面灯具实现网络控制， 全站灯具控制依然碎片化， 不 能真正实现点/面同步的智能控制。 专利 一种变电站户外智能照明系统（专利公开号： CN 208128587 A） 提出了一种包括控制模块、 照度传感器、 服务器、 监控主机、 电源空开、 单元控 制模块及单元控制模块的户外智能照明系统， 该系统不仅可针对不同的控制要求切换多种 照明环境， 同时亦可针对施工工作面。

　　11、需求自动切换照明区域， 该系统具备多种模式的调节 功能， 但照明控制系统属非线性时控系统， 其单一环境输入量 （仅为环境照度） 会导致输出 结果存在局限性， 同时该系统中继层分属不同通信网络， 给全站统一、 协调控制带来不便。 专利 变电站户外照明节能控制装置（专利公开号： CN 205378315 U） 提出了一种时间触发 型的户外照明节能控制装置， 该装置包括整流供电模块和时间触发控制单元两大部分， 其 双重控制方式可保证全站户外照明的同步性， 充分达到节能的效果， 但该系统仅考虑户外 照明部分控制， 供电模块容量和同步性的控制要求无法满足户内照明部分的接入需要。 发明内容 0004 为了。

　　12、克服上述现有技术的不足之处， 本实用新型提供一种变电站智能照明控制系 统， 系统基于三层级的积木式系统结构实现点/面的网络化智能控制， 在保证便于后期扩容 和升级前提下， 全面提升了变电站照明系统的绿色低功耗运行和智能化控制水平。 0005 本实用新型是通过如下技术方案实现的： 一种变电站智能照明控制系统， 其特征 在于： 变电站智能照明控制系统为三层级积木式系统结构， 包括中央处理层、 中继层和设备 层； 0006 所述的设备层包括各类型LED照明灯具和传感器， LED照明灯具包括户外LED照明 灯具和户内LED照明灯具为变电站巡检人员运维工作提供照明服务， 传感器包括照度传感 说明书 1/。

　　13、4 页 4 CN 211378306 U 4 器和超声波测距传感器负责采集环境照度和 “人-门” 距离信息； 0007 所述的中继层包括灯具智能控制器和智能I/O模块， 分别接收设备层的数据并转 换为满足通讯规约要求的数字信号， 该信号经以太网传输至中央处理层； 0008 中央处理层包括HMI交互单元、 监控后台和微型气象站， HMI交互单元连接智能控 制器和智能I/O模块， 接收灯具智能控制器、 智能I/O模块和微型气象站上传的数据并由内 置调度脚本对灯具智能控制器下发控制指令， 将灯具开断、 照度和气象数据转发至监控后 台， 接收监控后台的控制指令； 0009 中继层和设备层设备除常规直流。

　　14、主工作电源外， 还引入光伏辅助工作电源对中继 层和设备层设备供电。 0010 优选的， 所述的HMI交互单元为智能触摸屏， 通过以太网口与监控后台、 微型气象 站、 智能I/O模块和灯具智能控制器相连， 构成变电站智能照明控制系统的数据采集与控制 通道。 0011 优选的， 所述的智能触摸屏与所述的监控后台、 微型气象站、 照度智能I/O模块、 测 距智能I/O模块、 户外灯具智能控制器和户内灯具智能控制器之间采用IEC 61850通讯规 约。 0012 优选的， 所述微型气kb体育官方网站 kb体育登录象站为便携式， 具备温度、 湿度、 风速、 风向、 雨量、 气压、 太阳 辐照、 环境气体、 噪声和能见度多种气象参数的。

　　15、监测和处理能力。 0013 优选的， 所述智能触摸屏内置调度脚本， 根据基于多源信息融合技术的ANN最优化 边缘调度算法、 微型气象站信息和运维人员指令实现经纬时控、 多情景模式、 分区域及单灯 多种控制模式。 0014 优选的， 所述的户外LED照明灯具连接户外灯具智能控制器， 所述的户内LED照明 灯具连接户内灯具智能控制器， 所述的照度传感器连接照度智能I/O模块， 所述的超声波测 距传感器连接测距智能I/O模块， 所述的直流主工作电源和光伏辅助工作电源接于同一直 流母线， 直流主工作电源作为LED照明灯具、 传感器、 I/O模块和智能控制器的主要供电电 源， 光伏辅助工作电源作为辅助供。

　　16、电电源， 实现直流母线 优选的， 所述监控后台选用研华的AWS-8248型工控机； 所述HMI交互单元选用富士 康的KPC-133HLT型智能触摸屏； 所述微型气象站选用利诚的JLC-QBX型便携式数字移动多 要素自动气象站。 0016 优选的， 所述户外灯具智能控制器为SZ10-R1AW型； 所述户内灯具智能控制器为 SZ10-R1AN型； 所述照度智能I/O模块为EMR-EAI08型； 所述超声波测距智能I/O模块为ADAM- 5017P型。 0017 优选的， 所述户外LED照明灯具为NVC-LED-W型； 所述户内LED照明灯具为NVC-LED- N型； 所述照度。

　　17、传感器为ASL100-T2/BR型； 所述超声波测距传感器为UB4000-30GM-IUR2-V15 型。 0018 本实用新型的有益效果是： 本实用新型系统基于 “信号集中传输， 设备分层配置” 的三层级积木式系统结构实现点/面的网络化智能控制， 在保证便于后期扩容和升级前提 下， 全面提升了变电站照明系统的绿色低功耗运行和智能化控制水平； 系统中央处理层HMI 交互单元强制性协议约定和开放式端口满足了监控后台、 微型气象站、 智能I/O模块及灯具 智能控制器的无缝接入， 全站灯具运行状态、 气象数据、 照度、“人-门” 距离及运维指令等信 说明书 2/4 页 5 CN 211378306 。

　　18、U 5 息经多源信息融合技术的ANN最优化边缘调度算法的评估与决策后实现经纬时控、 多情景 模式、 分区域及单灯等多种控制模式； 本实用新型系统设备层除常规直流主工作电源外， 引 入光伏辅助工作电源， 在实现节能降耗的同时也可以达到提升设备供电可靠性的目的； 应 用为巡检人员运维工作提供最优的照明环境， 对变电站乃至智能电网的绿色低功耗运行和 智能化控制有着重要意义。 附图说明 0019 下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。 0020 图1是本实用新型的结构原理框图。 具体实施方式 0021 如图1所示的一种变电站智能照明控制系统， 其特征在于： 变电站智能照明控制系 统为三层级积木式。

　　19、系统结构， 包括中央处理层、 中继层和设备层； 0022 所述的设备层包括各类型LED照明灯具和传感器， LED照明灯具包括户外LED照明 灯具和户内LED照明灯具为变电站巡检人员运维工作提供照明服务， 传感器包括照度传感 器和超声波测距传感器负责采集环境照度和 “人-门” 距离信息； 0023 所述的中继层包括灯具智能控制器和智能I/O模块， 分别接收设备层的数据并转 换为满足通讯规约要求的数字信号， 该信号经以太网传输至中央处理层； 0024 中央处理层包括HMI交互单元、 监控后台和微型kb体育官方网站 kb体育登录气象站， HMI交互单元连接智能控 制器和智能I/O模块， 接收灯具智能控制器、 智能I/O模块和微型。

　　20、气象站上传的数据并由内 置调度脚本对灯具智能控制器下发控制指令， 将灯具开断、 照度和气象数据转发至监控后 台， 接收监控后台的控制指令； 0025 中继层和设备层设备除常规直流主工作电源外， 还引入光伏辅助工作电源对中继 层和设备层设备供电。 0026 优选的， 所述的HMI交互单元为智能触摸屏， 通过以太网口与监控后台、 微型气象 站、 智能I/O模块和灯具智能控制器相连， 构成变电站智能照明控制系统的数据采集与控制 通道。 0027 优选的， 所述的智能触摸屏与所述的监控后台、 微型气象站、 照度智能I/O模块、 测 距智能I/O模块、 户外灯具智能控制器和户内灯具智能控制器之间采用IE。

　　21、C 61850通讯规 约。 0028 优选的， 所述微型气象站为便携式， 具备温度、 湿度、 风速、 风向、 雨量、 气压、 太阳 辐照、 环境气体、 噪声和能见度多种气象参数的监测和处理能力。 0029 优选的， 所述智能触摸屏内置调度脚本， 根据基于多源信息融合技术的ANN最优化 边缘调度算法、 微型气象站信息和运维人员指令实现经纬时控、 多情景模式、 分区域及单灯 多种控制模式。 0030 优选的， 所述的户外LED照明灯具连接户外灯具智能控制器， 所述的户内LED照明 灯具连接户内灯具智能控制器， 所述的照度传感器连接照度智能I/O模块， 所述的超声波测 距传感器连接测距智能I/O模块。

　　22、， 所述的直流主工作电源和光伏辅助工作电源接于同一直 流母线， 直流主工作电源作为LED照明灯具、 传感器、 I/O模块和智能控制器的主要供电电 说明书 3/4 页 6 CN 211378306 U 6 源， 光伏辅助工作电源作为辅助供电电源， 实现直流母线 优选的， 所述监控后台选用研华的AWS-8248型工控机； 所述HMI交互单元选用富士 康的KPC-133HLT型智能触摸屏； 所述微型气象站选用利诚的JLC-QBX型便携式数字移动多 要素自动气象站。 0032 优选的， 所述户外灯具智能控制器为SZ10-R1AW型； 所述户内灯具智能控制器为 SZ10-R1AN型。

　　23、； 所述照度智能I/O模块为EMR-EAI08型； 所述超声波测距智能I/O模块为ADAM- 5017P型。 0033 优选的， 所述户外LED照明灯具为NVC-LED-W型； 所述户内LED照明灯具为NVC-LED- N型； 所述照度传感器为ASL100-T2/BR型； 所述超声波测距传感器为UB4000-30GM-IUR2-V15 型。 0034 本实施例的一个具体应用为： 当傍晚某一时刻， 变电站巡检人员对户外配电装置 区域有巡视需求时， 此时值班人员在监控后台对照明智能照明系统下达巡查模式 （属多情 景模式的一种） 指令时， ASL100-T2/BR型照度传感器、 UB4000-30G。

　　24、M-IUR2-V15型超声波测距 传感器及JLC-QBX型微型气象站分别实时采集照度、“人-门” 距离及气象参数等信息， 各类 信息经中继层对应的I/O模块二次处理后经以太网 （IEC 61850通讯规约） 传输至KPC- 133HLT型智能触摸屏； 智能触摸屏一方面实时将灯具开断、“人-门” 距离、 照度及气象数据 等信息转发至监控后台供信息显示和智能分析处理用， 另一方面触发内置基于多源信息融 合技术的ANN最优化边缘调度算法的调度脚本， 对值班人员下达的巡查模式指令进行实时 响应。 最终， 在巡检人员抵达变电站至整个巡视任务结束期间， 智能控制系统根据巡检人员 巡视路径， 控制相应的LED灯具的开启， 为巡检人员提供最优的照明环境。 0035 以上所述， 仅是本实用新型的较佳实例， 并非来限制本实用新型实施范围， 故凡依 本实用新型申请专利范围所述的结构、 特征及原理所作的任何简单修改、 变更及等效结构 变化， 均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 211378306 U 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 211378306 U 8 。