自动备用照明警示灯与应急灯的研究与设计

韩越

【摘要】建筑现场的危险区域警示、道路工程警示、海上灯塔警示等有可能需要夜晚照明，地下廊道必须全天候供电，这部分特殊区域的照明器具必须妥善保管。为了解决该问题，要用到应急灯电路，然而应急灯通常不能维持长期照明，此外，设计一套后备电路，使用干簧管测试主照明设备的通断，并开启通断讯号后备灯，并且出声示警，提醒工人第一时间更新主照明设备，提供照明服务。

【关键词】自动备用，警示灯，应急灯，研讨，设计

警示灯在很多场所有着无法取代的功能，例如建筑工程危险区域示警、路桥工程临时示警、大海灯塔示警等的照明，地下廊道必须全天不间断照明，而且一部分住宅小区夜晚仍然需要照明。然而，质量再优良的照明设备都会形成故障，例如接触灵敏度下降、设备灯丝断裂等。常规工作状态下的灯具无法估算生命周期。此外，灯具的接头因为雨水侵蚀会出现接触故障等。

一、应急照明的类别

（一）由电网独立电源光源供电或有柴油设备供电

电网单独供电有着转化时间短、连续工作时间长、供电容量不被约束的特征。然而，在当前经济成本被限制的供电环境中，能获得两路完全单独供电的电源的几率很低。在大多数状况下，供电机构无法独立提供两路电源，柴油发电设备供电作为备用电源是常规选择。

（二）使用蓄电池供电

蓄电池供电模式能够分成自带蓄电池供电与集中供电模式两类。使用自带蓄电池供电优势是供电稳定、转换快速、增减便利、电路故障排除效率高、电池损伤可控，缺陷是成本高、连续照明时间被容量所限、运维较为麻烦等。这类模式适用于应急照明灯盏很少、安装便利的情况。如果使用集中供电的模式，其优势在于供电稳定性佳、转换快速，其与灯内自带蓄电池模式比较成本低、管控维护较为便利，缺陷是必须有专属的房间、电池故障频发，并且电路安装要权衡到火情隐患。这类模式被使用在应急照明品种繁多、灯盏较为集中、规模庞大的房屋内。

（三）应急照明依照作用的分類

应急照明依照其功能能够分成三种：首先，是疏离用应急照明。也就是说，当火情出现时，常规照明设备因为故障或被限制而灭掉，在群众人数较多的公用场地中，为了让民众远离火源或快速疏散的危险场地而配置的照明灯具，例如疏离廊道照明与应急照明等，其次，是后备照明用应急照明设备。也就是说，当常规照明无法实现时，用来确保正常生产生活活动的非常规照明。例如应急发电机房、消防监控点等场地的照明，再次，是安全照明。就是讲，为保证位于安全隐患中的民众或事物的安全而布置的照明设备。例如教舍、图书馆的应急照明。

（四）应急照明依照作业状态的分类

应急照明依照作业状态能够分成三种。一种是连续型：应急照明灯盏始终处于工作态势，其二，是非连续性：一般情况下灯具处于熄灭的状态，常规照明电源产生故障或火情时才被点亮，其三，可预控型：常规状态下，能够对灯具的开闭实施管控，停电时或发生火情时灯具会被强行点亮。

二、自动备用照明警示灯与应急灯的研究与设计

有别于应急灯设备，自动备用照明警示灯设计在主灯具因为各类故障无法点亮，有几率出现安全事件时，形成的照明设计理念。其整体思路是在主灯盏回路无法贯通的状况下，自动连通后备灯盏，与应急灯从稳定供电的视角进行设计的思路是有差异的。

该设计的电气原理极为简单，见图1。

除开主灯盏或后备灯具这两大照明灯盏外，还附带管控电路。例如，低压电源回路、采样回路、反相回路、电流放大回路、继电设备等。

LAMP1是主照明灯盏，常规状况下的照明要依赖于它。LAMP2是后备照明灯盏，只要主灯盏因为故障熄灭，后备灯就需要点亮，以确保民众的生产生活活动的顺利进行。另外，后备警示灯能够人工点亮或主动点亮，并对故障报警，实现模式是把常关开关SW2开启，也就是人工点亮后备灯盏。不管什么状况，后备灯被点亮之后，需要发声示警，警醒过往人员注意安全，后备灯盏的色调与主灯盏的色调要有所差异。

低压12V直流电源由220V交流、变压设备T、桥堆B、电容C1与稳定二极管D2组成，是低压电路电源。此处暂不赘述。

而干簧管自身就能完成开合动作，当永久磁铁靠近干簧管或缠绕在干簧管的线箍通电出现的磁场让簧片附带磁性时，簧片的接触部位就会被磁铁吸纳，当磁力超过弹簧的弹力时，常开端点就会合拢，当磁性下降，端点被弹簧的弹力弹开。

图1所示的电路中，电感L与干簧管K同时动作，电感L串联在主灯盏回路中，干簧管垂向连接到电感L的内部，以感应主灯盏电路有没有电流流过，主灯盏亮、电感L产生磁力，则干簧管K连通，主灯盏熄灭，电感L丧失磁力，则干簧管K切断电源。这些电路必须专门设计电感串联在主灯盏的电路中，注意电感线箍不能过多，5匝就行，匝数过多极易诱发过热并损耗涡流，或不使用电感，把主灯盏电路引线在干簧管上松散地缠绕五圈，以取代电感，原理类似。例如，主灯盏被开启后，干簧管被导电缆线磁化并连通，三极管Q1动作时，12V三极管Q1基极的偏置电阻是R1、R2。

三、结束语

综上所述，本次设计的自动备用警示灯并非大众常见的应急灯，透过应急电路的对比，从另一个视角给设计师提供了一些参考。公共场地的照明灯盏极为重要，要通过自动备份照明设备，完成持续供电。以此来提供更为人性化的服务，这也是一项民生工程。

参考文献：

[1]福建农林大学.一种采用常闭触点控制充电的LED应急灯控制电路：CN201120367717.1[P].2012-07-11.

[2]崔建国，宁永香.自动备用照明警示灯与应急灯的研究与设计[J].电子世界，2017（11）：200，封3.