CN1695999B

CN1695999B - 监视和控制报警系统的方法和装置

Info

Publication number: CN1695999B
Application number: CN 200410071458
Authority: CN
Inventors: 戴维·达文波特; 拉尔夫·霍克特; 威廉·哈特菲尔德; 库纳·基肖尔; 马克什·索尼; 丹尼斯·丘萨诺
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: CN1695999A

Abstract

一种用来监视和控制报警系统(110)启动的系统(100)，包括：本地连接于报警系统(110)的传感器模块(120)，用来检测和控制报警系统(110)的闪光灯(130)；响应于微控制器(160)的收发器(190)；和连接在收发器(190)和给报警系统(110)供电的电线(210)之间的电线接口(200)。上述传感器模块(120)包括用来检测闪光灯(130)的传感器(140)、连接到传感器(140)的微控制器(160)和用来向传感器模块(120)供电的电源(170)。

Description

监视和控制报警系统的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种报警系统，特别涉及对报警系统的监视和控制。

背景技术

在铁路--公路平交路口安装有各种各样的主动报警装置来提醒汽车驾驶员注意接近的火车。典型的主动报警装置包括例如响铃、闪光灯(单个或多个)和栏杆。本地的单独报警系统需要本地检查来保证正确运行和维护，这需要时间并且成本很高。闪光灯警报系统需要定时检查的特殊方面包括呈现给汽车驾驶员的光强度、闪光灯的闪光周期和闪光灯相对所接近的道路的正确定向。替换本地单独报警系统的报警系统是中央控制报警系统，其包括能接收、处理和响应传感器数据的中央控制器。中央控制报警系统安装成本很高，并且不能在看到报警系统时提供本地信息(local intelligence)。

发明内容

在一个实施例中，一种用来监视和控制报警系统启动的系统包括：本地连接于报警系统的传感器模块，用来检测和控制报警系统的闪光灯；响应于微控制器的收发器；和连接在收发器和给报警系统供电的电线之间的电线接口。传感器模块包括用来检测闪光灯的传感器、连接到传感器上的微控制器和用来向传感器模块供电的电源。

在另一个实施例中，一种用来监视和控制报警系统的方法包括：从电源接收电能；在微控制器处接收传感器输入；在微控制器处处理传感器输入；通过电线接口将传感器输入传递给设备间；并将来自传感器输入的传感器数据记录在数据记录器中。

在另一个实施例中，一种用来估算报警系统中闪光灯光强的方法包括：处理传感器信号，以在闪光灯循环的“ON”和“OFF”部分期间识别闪光灯光强；在闪光灯循环的“ON”和“OFF”部分之间比较光强值；并确定信号灯超过周围光线处于“ON”状态的光强。

在另一个实施例中，一种用来监视和控制报警系统的系统包括：用于供电的电源装置以监视和控制报警系统；用来控制报警系统的控制装置；用来监视报警系统并记录相关信息的监视和记录装置；将传感器安装在报警系统中的安装装置；将有关报警系统的检测信息传送给维修人员的通信装置；用来检测报警系统性能下降的检测装置；用来检测报警系统状态的状态检测装置；用来检测报警系统异常状态的报警装置；用来在报警系统中检测来自周围影响中的负面影响的检测装置；和获取储存在数据记录器中的操作标准的通信装置。

附图说明

参照示例性附图，其中在附图中相同的部件采用相同的标号：

图1是根据本发明实施例的监视和控制系统的示意图；

图2是多个图1中的监视和控制系统的示意图；

图3是在图1的系统中使用的传感器结构的示意图；

图4是图3的传感器的原理图；

图5是在图1中所使用的电源的原理图；

图6是图2的系统所使用的流程；

图7是在图1的系统中估算控制阈值的流程；

图8是根据本发明实施例的监视和控制系统的内外关系图的示意图；和

图9是本发明的另一个实施例。

另外，对本发明的附图标记(128526-1GE5-0009)说明如下：

100系统，105监视台，110闪光灯系统，115灯柱和隔板，120传感器模块，125电压输入，130闪光灯(信号灯)，135本地电源，140传感器，150其它传感器，160微控制器，161通信线路，162开关，170电源，180收发器模块，190收发器，200电源线接口，210电源线，220信号灯组，230其它灯组，240设备间，245广域网，250传感器集线器，260数据记录器，270灯头，280圆盘，290背板，300灯罩，310中央视线，320“beta(贝塔)”，330光电二极管电流输入，340跨阻抗放大器，350输出，360电阻器，370电容器，380电阻器，390电容器，400运算放大器，410参考电压，420整流器电路，422交流电源，424直流电源，430能量存储电路，440调节器，450输出，460开关，470电阻器，480脉冲发生器，490电容器，500发射器，600接收器，505发射器电路，605接收器电路，705耦合电路，800处理(图6)，805接收电能，810当灯接通时接收传感器输入，815当灯关闭时接收传感器输入，820处理传感器输入，825比较各输入，830产生差分信号，835传输传感器输入和差分信号，840记录代表所传输的信息的数据，845传输控制信号，850控制光强，860处理(图7)，862开始，864初始化，866初始化，868输入传感器输出，869 ADC，870设置，872确定，874设置，876设置，878确定，880设置，882确定，884设置，886返回，900系统结构，905控制装置，910监视和记录装置，915安装装置，920通信装置，925检测装置，930检测装置，935报警装置，940检测装置，945通信装置，950确定。

具体实施方式

本发明的一个实施例提供一种监视和控制安装在铁路路口的可视报警系统的启动的装置和方法，例如闪光灯报警系统，铁路路口还可以包括栏杆。虽然在这里的实施例描述的是闪光灯系统作为报警系统的例子，但是能够理解所公开的发明也可以用于其它报警系统中，例如交通信号灯、火警报警器、有害烟雾报警器或者过热报警器报警系统。本示范性的实施例从中央位置监控远程路口报警系统，用传感器来确定报警装置的状态和性能以及与预定工作点的一致性，这样就可以实现远程(本地独立)报警系统的中央监控而不仅仅是远程报警系统的中央控制。

图1是用来监视和控制报警系统110活动的系统100的示范性实施例，报警系统可以是例如铁路路口闪光灯系统。系统100包括传感器模块120，其在本地与闪光灯系统110连接在一起来检测和控制闪光灯(指示灯)130。闪光灯130是可以包括一个指示灯或者多个指示灯。通过在本地将传感器模块120和闪光灯系统110连接在一起，用经由下面将详细介绍的电力线通信接口集成的并联系统，可以本地操作闪光灯130的监视、分析和控制，从而建立分布式控制网络。本地电源135为本地路口指示灯130提供电能。传感器模块120包括：传感器140，用来检测闪光灯130；其他传感器150，被选择性的设置用来检测例如额外的灯光、光校准、温度、噪音、栏杆位置或栏杆加速度；微控制器160，连接到传感器140、150，用于接收传感器输入；以及寄生电源170，用来通过电压输入端Vs125来给传感器模块120供电。寄生电源170在信号灯启动间隔期间提供传感器模块的连续工作，下面将参照附图5对其进行详细说明。微控制器160使用已知的微处理器技术，具有多个模拟/数字(A/D)转换器(未示出)，这些转换器可以支持多个传感器140、150，还可以使用控制器区域网络(CAN)协议或其它用于数据交换的串行总线协议。

在典型的路口结构中，没有本地电源，但是这里有一个或多个低压电源，其由60赫兹公用电源而来，公用电源从110V降到10V，并给一个或多个电池充电。电池中的一个通常用来给火车检测电路和闪光灯控制器供电，第二个电池通常给路口信号灯、响铃和栏杆等供电。低压电池的数量可以根据具体应用来确定。当检测到接近的火车的时候，在平房240中的设备启动信号灯130交替闪光，其包括断开和闭合信号灯130的电源电路。这样，信号灯130的一半显示“ON(接通)”，同时另一半显示“OFF(关断)”，反之亦然。在本发明的实施例中，寄生电容电源170使得传感器模块120在显示“ON”和“OFF”的整个程序上连续工作，因此就可以检测“ON”和“OFF”的信号灯强度。在这种结构中，在信号灯灯头270中可以不需要本地电源来给信号灯130和传感器140供电。而且，也不需要额外的定时信号来确定信号灯的“ON”条件。

系统100还包括具有收发器190和电力线接口200的收发器模块180。收发器190与微控制器160和电力线接口200通信。电力线接口200连接了收发器190和用于闪光灯系统110的电力线210。电力线接口200提供了带通滤波器响应，其可以衰减AC或DC闪光灯电源信号，而同时使得所选择的电力线通信频率载波信号不受衰减地通过。属于大约50KHz或大约100KHz数量级的频率可以用作电力线载波信号。在另一个实施例中，收发器模块180与传感器模块120制成一体。

参照附图2，多个系统100用来表示与给定的电线210相连来作为特定的指示灯组220。其他的指示灯组230可以以类似的结构配置，多个信号灯组220、230通过它们各自的电线接口200与设备间240联接。设备间240包括用来处理从电线接口200接收到的信息的传感器集线器250和用来记录并管理从传感器集线器250接收到的信息的数据记录器260。传感器集线器250对来自传感器模块120的多个数据流进行解调，包括使用传感器120的信号灯130的地址，传感器集线器将数据传送给数据记录器260，数据记录器例如可以是来自生产商通用电气(GE)运输系统全球信号的HAWK数据记录器。数据记录器260还可以处理函数算法和阈值，阈值可以分配到多个传感器模块120来进行后续的比较分析，算法和阈值存放在微控制器160内的存储器(未示出)中。通过使用用于多个信号灯组220、230的共用数据记录器260，可以很容易地将独立操作构造与任意一个信号灯组220、230连通。性能阈值可以依据来自传感器节点的经过处理的传感器数据而应用于数据记录器260中，或者性能阈值可以被发送到传感器模块120上以便本地应用。在随后的实施例中，传感器模块120将一个前进/不前进指示符发送到数据记录器260中。

包括用于闪光灯系统110的每个闪光灯电路上的收发器190的传感器集线器250是作为多路电线电路的合成器，并通过电线接口200与多路电线电路连接。一个路口通常具有两个灯杆，每个灯杆都有四个灯。在特定灯秆上的一半灯闪动“ON”而另一半灯是“OFF”。这样，每个灯杆上有两个闪光灯电路。一个路口也可以有多个灯杆，并具有带有另外闪光灯的架空悬臂结构。为了避免在电线连通的时候在两路电源之间发生短路，每个闪光灯电路都有独立的收发器，它解调离开其对应的电线通信电路的数据位并将结果信号发送给另一个微控制器或共享储存器。这样，传感器集线器250就可以用作有源多路复用器。

在另一个实施例中，传感器模块120合并其他传感器150一起来监视灯杆上的所有四个灯。在这样的结构中，向灯杆供电的两路电线电路中只有一路用来与传感器模块120交换传感器数据。

在闪光灯系统110中用来监视信号灯130的传感器140的位置可以参照附图3而最佳可视，其中表示了具有信号灯130的灯头270(闪光灯系统110的部件)、根据所需的形式保护信号灯130并散射来自信号灯130的光线的圆盘280、绕着圆盘280的周长径向伸展了距离“dr”的背板290、部分围绕圆盘280并从背板290直线延伸了距离“dx”来保护信号灯130和圆盘280不受周围光线和环境因素例如雨、雪和冰雹的影响的灯罩300以及传感器140。传感器140位于灯罩300的下面，距离背板290的直线距离等于或接近“dx”，并用指向圆盘280的中心的中心视线310定位。传感器140具有绕着中心视线310的接近角“beta(贝塔)”320的视野，这样下距离“dx”上，传感器140的视野仅仅包括圆盘280。但是，因为有结构和位置公差，传感器140的视野可以超过圆盘280的直径，在这种情况下，背板290就使得传感器140不受周围光线的影响。这样，传感器140具有接近角“beta”320的视野，该视野不能看到超出圆盘280和背板290的范围的周围光线。在一个实施例中，接近角“beta”320是40.6度±20度。

在图4表示的实施例中，传感器140是光传感器，其具有光电二极管电流输入端330、低通滤波器特性为截止频率是大约15赫兹到大约25赫兹最好为20赫兹的跨阻抗放大器340(trans-impedance amplifier)和输出端350，该输出端350被提供给微控制器160的模数(A/D)转换器输入端。放大器340的输出被馈送到微控制器160的A/D输入引脚。跨阻抗放大器340包括：具有大约270千欧(kohms)值的电阻380；具有大约30纳法(nf)值的电容器390；和具有大约3.3伏(V)的单一电源电压Vcc410的运算放大器400。电阻380的值确定跨阻抗放大器340的增益，并被选择以便使得放大的强度传感器信号的标称输出与有效的A/D动态范围的中间相对应。例如，最大输入电压电平为3.0伏特的A/D转换器建议选择电阻380以提供足够大的增益，以将光电流放大到1.5V的水平。

所示范的光电传感器140对辐照度敏感，并且能间接测量信号灯130的光强。光电传感器140所产生的光电流线性依赖于超过辐照度标定范围的入射辐照度。

辐射测量术是对光辐射的研究。测光法处理人对于光线的视觉反应。这样，辐射测量术测量注重于发光的总能量，而测光法关注的是人能够看到的那部分辐射能量。辐射能量用辐射通量表示，而光通量用来量化可见光的能量。辐照度是每个单位面积的辐射通量的量度，或者也可以叫做通量密度。照度是对可见通量密度的测量。辐射强度是对每个单位立体角辐射能的测量，用瓦特每球面度来表示。类似的，照度是对每个单位立体角可见光能的测量，用坎德拉(每个球面度的流明)来表示。光强是与辐照度成平方反比关系，也可以通过下面的形式表示：I＝E*d²。

如上所述，系统100包括寄生电源(PPS)170，如图5所示。通常来说，在闪光灯处于ON状态时，PPS 170储存来自电线210向闪光灯系统110供电的能量，而当闪光灯130处于OFF状态的时候向传感器模块120提供所储存的能量。PPS170的例子包括：整流电路420，用来给来自初级交流电源422或次级直流电源424的输入电整流；蓄能电路430；调节器440；3.3伏输出450，连接到传感器模块120的电压输入Vs125(如图1所示)，表示33欧姆的电阻器470来模仿具有100毫安(mA)电流引入的伪负载。

开关460与本地路口信号灯电源135一起设置在设备间240中。在检测到有接近的列车和路口报警装置启动的情况下，开关460交替地打开或者闭合，以将电源135与信号灯130连接来点亮信号灯。本地路口电源135可以是直流电源或者交流电源。当开关460闭合的时候，电源135给传感器模块120供电并且在闪光灯130在ON状态下给蓄能电路430提供电能。当闪光灯130处于OFF状态的时候，蓄能电路430通过输出450和电压输入125向传感器模块120提供能量。蓄能电流430包括电容器490，其电容量适用于特殊闪光率。在一个实施例中，电容器490的电容为37.6微法(mF)，用于每分钟闪动35次的闪动率。

电源135的供电电压和路口信号灯130上被施加的电压一般是在直流或交流的9.5到12伏之间。从电源170到传感器模块120的电压输出(450，图5中用伪电阻470表示)在负载电流不大于100mA的情况下大约是3.3伏特。电源170可以切断它所供应的灯的电，或者也可以切断在铁路路口在一个闪光循环中的一对灯。

微控制器160被配置有用于从多个传感器140、150中接收和管理输入信号的功能。在一个实施例中，通过当闪光灯130处于ON状态的时候从传感器140接收第一光强度信号，和当闪光灯130处于OFF状态的时候从传感器140接收第二光强度信号，微控制器160感应当闪光灯130处于ON和OFF状态时的光强度，该微控制器160用来消除周围灯光与闪光灯光强度的偏离强度。然后调整后的闪光灯光强度被记录在数据记录器260中。

在一个实施例中，微控制器160被配置有用于与收发器190通信的嵌入功能，这样就可以与设备间240中的数据记录器260进行通信。数据记录器260不仅记录从微控制器160接收的数据，而且储存预定的标称工作特性(例如闪光率)、阈值(例如最小和最大光强度)和指示灯组220、230中的多个指示灯130的逻辑地址。在传感器140、150、微控制器160和数据记录器260之间的通信连接使得微控制器160能分析从多个传感器140、150传来的输入，以便与所存储的标称工作特性和阈值进行比较。在另一个实施例中，微控制器160被配置有用于在本地测试闪光灯系统110是否符合标称工作特性的嵌入功能，测试结果通过电线接口200传递给位于设备间240中的数据记录器260。如果检测到了反常操作情况，微控制器160就可以通过电线接口200、设备间240和广域网245，将反常状态信号穿过电线210输送到监视台105上，以便更正操作(见图2)。广域网245可以是互联网或适用于这个目的的其它任何通信网络，可以是有线的或无线的。

参照附图6中的处理800，微控制器160的一个实施例可以实现监视和控制闪光灯系统110的功能，首先从电源170在805接收能量，当闪光灯130处于ON状态的时候从向闪光灯130供电的电源135接收能量，当闪光灯130处于OFF的时候，从蓄能电路430接收。然后微控制器160在810、815接收传感器140、150中至少一个的传感器输入信号，其中包括当闪光灯130处于ON状态时的第一传感器输入(在810表示)和当闪光灯130处于OFF状态时候的第二传感器输入(在815表示)，当闪光灯130处于OFF的时候，蓄能电路430给微控制器160供电。然后通过在825比较第一传感器输入信号和第二传感器输入信号，并据此在830产生差动信号，微控制器160在820处理传感器输入信号(来自810、815步骤)，差动信号表示除掉一切周围灯光影响的闪光灯130的强度。然后在835，微控制器160通过电线接口200将传感器输入信号和差动信号传送给设备间240，其中在840数据记录在数据记录器260中。当本地传感器模块120通过电线210从设备间240接收命令，以开始启动闪光灯的时候，本地电源135接通，开关460或者不存在或者闭合，传感器模块120在本地控制向个别的灯130的供电。传感器模块120可以调节灯130的闪光率和电压电平，这些都会间接影响信号灯130的目标光强。传感器模块120还可以测量提供给它的电压，来检测由于电缆故障造成的损失并将这个异常报告给数据记录器260。这样，传感器模块120就不仅仅是监视了灯，而且监视了电线导线210和电源135提供的电压。在这样的实施例中，传感器模块120将很可能利用本地开关或继电器使灯130闪光，还可以利用数字控制电位器来管理提供给信号灯130的电压，将其保持在规定的电平。大体上，灯130现在是具有从设备间的列车检测电路发出的启动/停止命令的网络设备。

用来估算闪光灯130的闪光光强的子程序(处理)860在图7中表示，其中表示了用来估算闪光光强的算法一个示例，在不背离本发明范围的情况下，也可以采用其他的算法。

通常来说，图7表示的是估算闪光灯光强的近似方法。通过在闪光循环的“ON”和“OFF”部分期间处理传感器信号来识别闪光灯光强，可以在绝对最大光强值之间进行比较，而且也可以在“ON”和“OFF”光强值之间进行比较，因此就可以确定超过周围灯光的信号灯光强。用来表现闪光灯光强、被接收用于处理的传感器信号通过数字低通滤波器(其截止频率为大约1.5赫兹到2.5赫兹，最好为2赫兹)来去除噪音，并保留每分钟大约35到65次闪光的慢闪光波形。这个数字低通滤波用来增加光电检测器140硬件的低通滤波器特性。

现在参照附图7，所示范的处理860从862开始，其中从主程序(未示出)开始进入子程序860。在进入子程序860时，例如最大(MAX)和最小(MIN)光强度值标记的处理标记、周期计数器(N)和平均光强(CZ)都在864被初始化，并且过程变量(K)在866被初始化。在步骤868，代表闪光灯130光强的传感器输入信号在869处通过A/D转换器被接收和发送。

在步骤870，指数加权滤波器被应用于具有上述2Hz的低通频率特性的传感器数据样本。值E_n通过下面公式计算出来：

E_n＝K*(I_n-E_n-1)+E_n-1.E_qua.4

其中，下标“n”和“n-1”分别表示当前和上一个数据点。接着，在步骤872确定过滤数据值E_n是否大于最大值(MAX)。如果步骤872成立，那么MAX就在874设定成等于E_n并且闪光光强在876设定成等于MAX和MIN的差。

如果步骤872不成立，那么在878确定E_n是否小于MIN。如果步骤878成立，那么MIN在880设定成等于E_n并且闪光光强在876设定成等于MAX和MIN的差。

如果步骤878不成立，那么在882确定成E_n是否位于MAX加MIN的和除以2之后±20％之内。如果步骤882成立，那么在884将CZ设置成等于(MAX+MIN)/2。

如果步骤882不成立，那么子程序860就在886返回主程序并不改变闪光光强。

在步骤876和884之后，子程序860带有各自更新后的数据在步骤860转换到程序“A”。

如果平均值(EMA)在(MAX+MIN)/2的20％之内，就计算CZ的交点。这就保证了对抗数据波动的CZ有效性。

在程序“A”886的入口，在950确定E_n是否大于CZ。如果在950成立，那么在952，对ON样本和ON闪光计数。因为抽样率可以与闪光率不同，所以登记两个计数。如果在950不成立，那么在954，对OFF样本和OFF闪光计数。在956确定ON状态是否存在。如果956成立，那么根据在方块958中的公式来计算闪光率。如果956不成立，那么程序逻辑转到路径“B”960，然后程序逻辑进入方块869。在方块958之后，闪光参数寄存器在962被更新，在964设置良好数据标志，在966，将闪光参数输送到传感器集线器250中。通常，在路径“A”计算有效的闪光率，并增加合适的逻辑计数寄存器。

通过在微控制器160中使用控制器区域网(CAN)链路层协议(其可在多个可买到的微控制器(例如来自Microchip的PIC18C658设备)中实现为硬件)，以及具有调制载波频率的ON/OFF信令电路(由CAN支持)作为物理层，数据可以通过收发器模块180与在电线210上进行通信。

参照图8，另一种用来监视和控制闪光灯系统110的系统结构900的实施例通过内外关系图表示，显示了通过功能链路所互连的功能元件，这里描述了将一个部件与另一个部件连接起来的功能装置。闪光灯系统110被描述为被多个外围功能部件包围的中央元件，外围部件通过功能连接件连接到闪光灯系统110中，这些连接件形成用来执行规定功能的装置。功能连接件包括：从微控制器160和电源170出来的控制装置905；从数据记录器260出来的监视和记录装置910；从闪光灯系统110的灯柱和隔板(横臂)115中出来的安装装置915；从监视台105出来、可以由维修人员接近的通信装置920；用来检测由传感器150获得的性能下降的检测装置925；从传感器140检测闪光灯130状态的状态检测装置930；用来检测由传感器150获得的异常路面状态的报警装置935；用来检测由传感器150获得的环境因素的负面影响的检测装置940；和用来访问存储在数据记录器260的操作标准的通信装置945。

控制装置905由微控制器160提供，其作用在传感器140、150和收发器190之间，用来控制通过电线接口200到电线210和设备间240的数据流。微控制器160的电能是由电线210和电源170提供的，如上所述。监视和记录装置910由位于设备间240中的数据记录器260提供，其可通过微控制器160进行访问。在闪光灯系统110上安装传感器140、150的装置915是公知的技术，例如使用螺钉、螺栓、支架、焊接。安装在闪光灯系统110中的传感器140的实施例在图3中表示，其中传感器140通过螺栓(未示出)安装在灯罩300的一端。位于闪光灯系统110和在监视台105的维修人员之间的通信装置920由微控制器160提供。当微控制器160检测到异常状况的时候，它就发出异常状况信号，通过电线接口200、经过电线210传给监视台105用于更正操作。微控制器160也可以从数据记录器260将预定状态更新信息发送给监视台105，用于进行日常技术维护。配置用来检测视线图像变化的传感器150提供用于检测闪光灯系统110性能下降的检测装置925，这样的性能下降可以是由于尘土或灰尘积累、鸟巢或蜂巢的堵塞或故意损坏、事故或其它事件等等造成的。如上述构造用来感应光强的传感器140提供用于检测闪光灯130状态的装置930。配置用来检测例如在路口发信号的时候有车辆出现在铁轨上的异常路面条件的传感器150提供报警装置935，该装置935可以通过微控制器160与监视台105实时通信来进行避车动作。配置用来检测负面环境影响的传感器150提供一检测装置，用于将这些状况发送给微控制器160来进行本地操作，或者发送给监视台105进行维护操作。这样的传感器150可以包括例如温度传感器、湿度传感器、振动传感器或者定时(工作时间)传感器等。数据记录器260通信装置945，该装置将操作标准(例如FRA(联邦铁路管理局))传送给微控制器160，以便与所检测到的工作情况进行比较和分析。操作标准可以在安装的时候存储在数据记录器260中，通过在监视台105、电线210、电线接口200和设备间240之间的分布网络通信进行上传更新。

在图9所表示的另一个实施例中，微控制器160包括用来本地控制任何闪光灯系统110中的闪光灯130的ON/OFF状态和闪光率的嵌入功能，系统110通过开关162连接到电线网中，其可以通过通信线路161由微控制器160访问和操作。图9的实施例被称为联网设备闪光灯系统。

虽然本发明已经参照示范实施例进行了描述，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明范围情况下，可以做出各种变化，也可以用多个等同技术来替换相应的元件。此外，在不背离本发明实质范围的情况下，通过本发明的启发，可以做出多个用于特殊用途或材料的变型。因此，需要注意的是本发明并不被所公开的特殊实施例所限定，该特殊实施例仅仅被认为是实现本发明的最佳方法，本发明包括落入后附的权利要求的范围之内的所有实施例。而且，第一、第二等术语的使用也不是指任何顺序或重要性，而是用来将一个元件从其他元件中区分出来。

Claims

1.一种用来监视和控制报警系统(110)启动的系统(100)，包括：

传感器模块(120)，本地连接于报警系统(110)，被配置来检测和控制报警系统(110)的闪光灯(130)，所述传感器模块(120)包括配置当闪光灯处于接通ON和关断OFF时用来检测闪光灯(130)的光强的传感器(140)、连接到所述传感器(140)的微控制器(160)和用于向所述传感器模块(120)供电的电源(170)；

收发器(190)，响应于所述微控制器(160)；和

电线接口(200)，配置为接合在所述收发器(190)和为报警系统(110)供电的电线(210)之间。

2.根据权利要求1所述的用来监视和控制报警系统(110)启动的系统(100)，其中所述传感器(140)包括：

视野接近角贝塔(beta)，其使超出报警系统(110)的圆盘(280)和背板(290)的周围光不可见。

3.根据权利要求1所述的用来监视和控制报警系统(110)启动的系统(100)，其中：

所述微控制器(160)包括被编程以接收和管理来自多个其他传感器(150)的输入的嵌入功能，所述其他传感器(150)包括光传感器、光校准传感器、温度传感器、噪音传感器、位置传感器和加速度传感器中的至少一个；

所述电源(170)包括寄生能量储存部件(430)，被配置来响应于闪光灯(130)处于ON状态，从给报警系统(110)供电的电线(210)储存电能，和响应于闪光灯(130)处于OFF时，将所储存的能量提供给所述传感器模块(120)。

4.根据权利要求1所述的用来监视和控制报警系统(110)启动的系统(100)，进一步包括在所述微控制器(160)和报警系统(110)的闪光灯(130)之间可操作通信的开关(460)，其中所述微控制器(160)包括被编程以本地控制闪光灯(130)的ON和OFF状态的嵌入功能，闪光灯(130)处于本地报警系统(110)或者是通过通信线路(161)联网的报警系统(110)中的至少一个中。

5.一种用来估算报警系统(110)中闪光灯(130)光强的方法(860)包括：

处理传感器信号，以识别在闪光灯(130)循环的“ON”和“OFF”部分期间的闪光强度；

在闪光灯(130)循环的“ON”和“OFF”部分之间比较光强度值；和

确定信号灯超过周围光线处于“ON”状态的光强。

6.根据权利要求5所述的方法(860)，进一步包括：

接收代表闪光灯(130)光强的传感器信号；和

将传感器信号通过具有大约20赫兹截止频率的低通滤波器进行滤波，以去除噪音和保持预定闪光波形，该预定闪光波形的闪光率为每分钟35次到每分钟65次。

7.一种用来监视和控制由电线(210)供电的灯光系统(110)启动的系统(100)，包括：

传感器模块(120)，本地连接于灯光系统(110)，被配置用来检测和控制灯光系统(110)的灯(130)，所述传感器模块(120)包括当灯处于接通ON和关断OFF时用来检测灯(130)的光强的传感器(140)和连接到所述传感器(140)的微控制器(160)；

收发器(190)，响应于所述微控制器(160)；和

电线接口(200)，被配置连接在所述收发器(190)和向灯光系统(110)供电的电线(210)之间；

其中所述微控制器(160)用于将所述灯(130)从OFF状态激活到ON状态，和从ON状态切换到OFF状态。

8.根据权利要求7所述的用来监视和控制由电线(210)供电的灯光系统(110)启动的系统(100)，其中：

所述ON状态包括具有稳定照度的灯(130)；

所述微控制器(160)包括嵌入功能，所述嵌入功能被编程以接收和管理来自用于检测接近的列车的第二传感器(150)的信号；

所述微控制器(160)用来响应于来自所述第二传感器(150)的信号，将所述灯(130)从OFF状态激活到ON状态或从ON状态切换到OFF状态。

9.一种用来监视和控制灯光系统(110)中灯(130)的启动的方法(800)，包括：

通过电线接口(200)在微控制器(160)处接收命令，以启动灯(130)的发光状态；

响应于所述启动命令来控制灯(130)的接通ON和关断OFF状态；

通过光传感器(140)，当灯处于接通和关断时检测灯(130)的光强，并提供表示这种光强的信号；

在微控制器(160)处接收和处理代表灯(130)的光强的信号；和

将所述信号的内容通过电线接口(200)传递给设备间(240)。

10.根据权利要求9所述的方法(800)，其中所述控制进一步包括：

通过以下方式控制处于ON状态的灯(130)的光强，即当灯(130)处于ON时，在微控制器(160)处接收来自光传感器(140)的第一光强信号，当灯(130)处于OFF时，在微控制器(160)处接收来自光传感器(140)的第二光强信号，在微控制器(160)处补偿周围光线偏离光强，并据此调整灯(130)的光强。