CN201419718Y - Led光源信号机检测报警装置 - Google Patents

Abstract

一种LED光源信号机检测报警装置，包括至少一个LED光源信号机检测报警单元，每个LED光源信号机检测报警单元对应地检测一个LED光源信号机，LED光源信号机检测报警单元包括点灯颜色识别电路、信号采集电路、信号存储单元、显示组件和信号处理单元，点灯颜色识别电路输入当前点亮的色灯颜色信息至信号处理单元，信号处理单元根据信号采集电路采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值驱动显示组件显示当前点亮色灯的实时信号值、并比较信号采集电路输入的当前点亮色灯的实时点灯信号值和存储在信号存储单元中的该点亮色灯点灯信号值的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，当点灯信号值不满足设定要求时，信号处理单元驱动显示组件发出报警信号。

Description

LED光源信号机检测报警装置

技术领域

本发明涉及一种检测报警装置，尤其是涉及一种用在地铁运输领域的LED光源信号机的检测报警装置。

背景技术

信号设备是轨道交通运输的主要技术设备之一，信号设备的良好运行，是铁道安全和提高运输效率的保证。信号机作为信号设备的重要组成部分，就像眼睛一样，在行车和调车作业中起着不可替代的重要作用，是指挥列车安全运行的重要基础设备。

轨道交通运输中的信号机主要分为列车信号机和调车信号机两类。列车信号机的数量较少，分布比较集中，他设在列车线两端和车站的入口，用来指示列车运行。而调车信号机数量较多，分布在整个车站的咽喉区，涉及的范围较广，且比较分散，用来指示调车作业。

目前轨道交通运输中使用的信号机主要有透镜式色灯信号机和LED信号机两种。LED信号机采用LED光源替代传统色灯信号机的白炽灯光源，具有低能耗、长寿命、显示效果好的特点，减少或避免了因白炽灯故障而产生的信号故障，提高了轨道交通运输的质量和可靠性，在地铁运输领域，被广泛采用。现有技术中，，由于LED灯在电压过高、温度过高或水蒸汽的侵入作用下会发生损坏而无法工作，影响了信号机的发光强度，所以，LED信号机与点灯电路二者的技术结合需要辅以特定的检测装置对其系统工作状态进行有效地监测，以提高轨道交通的运行安全性。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于检测LED信号机点灯电路工作状态并对电路工作状态异常做出报警的LED光源信号机检测报警装置。

为达到上述技术方案，本发明所采用的技术方案是：

一种LED光源信号机检测报警装置，包括至少一个LED光源信号机检测报警单元，每个LED光源信号机检测报警单元对应地检测一个LED光源信号机，LED光源信号机检测报警单元包括点灯颜色识别电路，点灯颜色识别电路与LED光源信号机之间连接有多个继电器，点灯颜色识别电路通过多个继电器的开/闭组合，判断LED光源信号机此时点亮色灯的颜色；信号采集电路，与LED光源信号机电连接，用于采集LED光源信号机当前点亮色灯的实时点灯信号；信号存储单元，用于存储各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值；显示组件，根据点灯颜色识别电路的判断结果显示当前点亮的色灯颜色，并且，显示信号采集电路采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值；和信号处理单元，点灯颜色识别电路输入当前点亮的色灯颜色信息至信号处理单元，信号处理单元根据信号采集电路采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值驱动显示组件显示当前点亮色灯的实时信号值、并比较信号采集电路输入的当前点亮色灯的实时点灯信号值和存储在信号存储单元中的该点亮色灯点灯信号值的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，当实时点灯信号值大于预报警上限值或小于预报警下限值时，信号处理单元驱动显示组件发出报警信号；当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元驱动显示组件发出报警信号。本发明的点灯颜色识别电路判断当前点亮色灯的颜色，并通过显示组件显示判断结果，信号采集电路采集点亮色灯上各LED的信号值总量，同时，也通过显示组件实时地显示采集结果，处于监控室中的操作人员通过显示组件，对点亮色灯颜色和该色灯的信号值进行实时监控，以掌握远端各个信号机的工作状态。与此同时，点灯颜色识别电路和信号采集电路将当前点亮色灯的颜色和信号值传送至信号处理单元，信号处理单元从存储单元中读出与当前点亮色灯颜色相对应的预报警上、下限值，以及故障上、下限值，比较当该色灯的实时信号值与上述各个限值，当该色灯的实时信号值超过上述限制所限定的范围内时，即驱动显示组件做出相应的LED损坏程度报警，这里预报警上下限值和故障上下限值对应于不同数量的LED损坏。各色灯点灯信号的预报警上限值小于故障上限值、预报警下限值大于故障下限值；各色灯点灯信号的故障上限值小于故障上限值、故障下限值大于故障下限值。考虑到轨道铁路运输安全和效率二者之间的折中，在故障上下限值区间内设置了预报警上下限值，其中，预报警上下限值和故障上下限值可以根据应用中的实际情况设定，当前点亮色灯的点灯信号值大于预报警上限值但小于故障上限值时、或者当前点亮色灯的点灯信号值小于预报警下限值但大于故障上限值时，信号处理单元驱动显示组件发出预报警信号，当前点亮色灯的点灯信号值大于故障上限值、或者小于故障下限值时，信号处理单元驱动显示组件发出故障报警信号。这里，预报警信号与故障报警信号可以共用相同的显示方式，操作人员获知报警信号后，通过显示组件上显示的信号值判断当前的故障程度；也可以分别进行预报警提示和故障提示，省略操作人员的上述判断过程。

本发明的技术方案还可以进一步完善：

作为优选，当前点亮色灯的实时点灯信号是指当前点亮色灯的实时电流信号，相应的，点灯信号值是指该色灯的点灯电流值。一般地，信号机每个色灯中的多个LED采用并联的方式连接，在个别LED损坏时，整个色灯仍然能够发亮。相应的，每个色灯的电流值即为该色灯中各个LED的并联电流值，即，在当前点亮LED数量与电流值之间形成对应关系，以此对当前点亮色灯的工作状态做出判断。

作为优选，当实时点灯信号值大于预报警上限值或小于预报警下限值时，信号处理单元还输出第一报警信号至后端的监控设备；当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元还输出第二报警信号至后端的监控设备。在信号机的后端，还连接有如连锁监控机、远程监视机、单元台报警等监控设备，LED光源信号机检测报警装置需要通过通信总线将检测到的各个信号传输至各个监控设备，供后台操作并以此对相应的信号机做出相应的调整。

作为优选，当实时点灯信号值大于预报警上限值但小于故障上限值、或小于预报警下限值但大于故障下限值时，信号处理单元将当前点亮色灯的点灯信号值写入信号存储单元。当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元将当前点亮色灯的故障点灯信号值写入信号存储单元。LED光源信号机检测报警单元还包括按键输入单元，按键输入单元用于向信号处理单元输入回放控制信号，信号处理单元接收到回放控制信号后，从存储单元中依次读出存储的各个预报警时的点灯信号值或各个故障点灯信号值。这里，在LED光源信号机检测报警单元中增加了报警值回放功能，将每次的预报警或故障报警值存储存储单元，当操作人员需要对一段时间的各个预报警时的点灯信号值或各个故障点灯信号值进行回顾和综合分析时，只需通过按键输入单元输入回放控制命令信号，即可从存储单元中依次读出各色灯的报警信号。

作为优选，信号处理单元根据点灯颜色识别电路的判断结果驱动显示组件显示当前点亮的色灯颜色。这里对点灯颜色识别电路与显示组件之间的关系做了进一步说明，显示组件接收来自信号处理单元的驱动信号。

作为优选，LED光源信号机检测报警单元还包括按键输入单元，用于输入存储在信号存储单元中的各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，并向信号处理单元输入控制信号。在本发明中，预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值均可通过手动、并根据实际需要设定，各限值信号通过信号处理单元写入信号存储单元，在输入上述限值设定时，还需要输入各种控制信号，如各种输入状态的切换信号。

作为优选，当LED光源信号机断电时，信号处理单元驱动显示组件发出断电告警。本发明进一步地设定了断电告警功能，当信号采集单元无法采集信号机上各个色灯的电流值或采集到的电流值为0时，信号处理单元即驱动显示组件发出断电告警信号，以便在第一时间得知信号机异常，并对其进行维修，保证该信号机所在的轨道路段的运行安全。

作为优选，本发明所涉及的LED光源信号机检测报警装置还包括机笼，机笼内至少设置有一个LED光源信号机检测报警单元，机笼上还设置有作为按键输入单元接口的信息输入端口和作为连接远端的监控设备的通信接口监控设备端口。多个LED光源信号机检测报警单元与机笼二者采用快速插拔的连接方式，灵活机动，可以根据实际需要调节插入的检测报警单元的数量。在机笼上还预留了信息输入端口，当需要对各个检测报警单元进行参数设定或控制操作时，将按键输入单元的连接端头插入该信息输入端口。同时，机笼上还设置有监控设备端口，用来与远端监控设备进行通信。各个插口的设计使得本发明可以结构简洁，同时快捷地与各种设备连接。

由于上述技术方案的采用，本发明具有以下优点：

本发明能够判断当前点亮色灯的颜色，操作人员可以据此检测各色灯的点亮逻辑是否合乎设定。并且，本发明还能够采集当前点亮色灯的工作电流，通过在信号存储单元中预存两级报警限值，即预报警限值和故障限值，一旦发生故障，操作人员可以在第一时间发现，到现场维修，保证了LED光源信号机在设定距离范围内持续地满足发光强度要求，提高了轨道交通的运行安全性。本发明基于LED信号机与点灯电路二者的技术结合，提供了一种多信息信号机工作状态监测装置，进一步拓展了LED光源信号机的应用范围。

附图说明

附图1是本发明的一种主视图；

附图2是本发明LED光源信号机检测报警单元的电原理框图。

其中：1、LED光源信号机；2、点灯颜色识别电路；3、信号采集电路；4、信号存储单元；5、显示组件；6、信号处理单元；7、监控设备；8、按键输入单元；9、LED光源信号机检测报警单元；10、机笼。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示的LED光源信号机检测报警装置，它包括机笼10，机笼上设置有多个快速插拔槽，如图所示，X1～X5，每个插拔槽内设置有一个LED光源信号机检测报警单元9，每个LED光源信号机检测报警单元9对应地检测一个LED光源信号机1，根据实际监控的需要和信号机的数量，可选择地占用一定数量的插拔槽，其余的选择空置，图中，X1～X4占用，X5空置。

如图2所示的LED光源信号机检测报警单元9包括：

点灯颜色识别电路2，用于判断LED光源信号机1当前点亮色灯的颜色，本发明采用继电器连接的方式判断信号机当前点亮色灯的颜色，假设有4个点亮颜色不同的色灯，4个色灯连接着4个继电器LJ81，LJ82，UJ81，UJ82，当测得LJ81，LJ82上的信号组合为10或01时，分别对应着色灯1和色灯2点亮，当测得UJ81，UJ82，上的信号组合为10或01时，分别对应着色灯3和色灯4点亮，这里，继电器的连接方式与对应的逻辑可以采用多种形式；

信号采集电路3，用于采集LED光源信号机1当前点亮色灯的实时点灯信号，这里，当前点亮色灯的实时点灯信号是指当前点亮色灯的实时电流信号，相应的，点灯信号值是指该色灯的点灯电流值；

信号存储单元4，用于存储各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，这里，各色灯点灯信号的预报警上限值小于故障上限值、预报警下限值大于故障下限值；各色灯点灯信号的故障上限值小于故障上限值、故障下限值大于故障下限值，如单一色灯中设置有100个并联的LED，当100个LED中的70个点亮时，满足设定距离的最低照度要求，则70个并联的LED点亮时所对应的电流值为故障下限值，根据需要设定70～100之间的某一数量LED点亮时的电流值为预报警下限值，如80个；设定100个LED点亮时的电流值为100mA，则可以130mA为故障上限值，100～130mA之间的某一数值为预报警上限值，如120mA，预报警上、下限值的设定可以保证在不影响轨道运行的情况下，及时的修复信号机的潜在故障；

显示组件5，根据点灯颜色识别电路2的判断结果显示当前点亮色灯的颜色，并且，显示信号采集电路3采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值；

按键输入单元8，通过信息输入端口(如图1所示)输入存储在信号存储单元4中的各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，并向信号处理单元6输入控制信号；和

信号处理单元6，点灯颜色识别电路2输入当前点亮的色灯颜色信息至信号处理单元6，信号处理单元3根据点灯颜色识别电路2的判断结果驱动显示组件5显示当前点亮的色灯颜色，信号处理单元6还根据信号采集电路3采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值驱动显示组件5显示当前点亮色灯的实时信号值、并比较信号采集电路3输入的当前点亮色灯的实时点灯信号值和存储在信号存储单元4中的该点亮色灯点灯信号值的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，当实时点灯信号值大于预报警上限值或小于预报警下限值时，信号处理单元3驱动显示组件5发出报警信号；当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元3驱动显示组件5发出报警信号，当LED光源信号机1断电时，信号处理单元6驱动显示组件5发出断电告警。

当实时点灯信号值大于预报警上限值但小于故障上限值、或小于预报警下限值但大于故障下限值时，信号处理单元3通过监控设备端口(联锁监控机端口或远程监控机端口)输出第一报警信号至后端的多个监控设备7；当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元3通过监控设备端口(联锁监控机端口或远程监控机端口)输出第二报警信号至后端的监控设备7。监控设备7根据两种告警情况，分别采取相应的修复措施。

当实时点灯信号值大于预报警上限值但小于故障上限值、或小于预报警下限值但大于故障下限值时，信号处理单元3将当前点亮色灯的点灯信号值写入信号存储单元4。当实时点灯信号值大于故障上限值或小于故障下限值时，信号处理单元3将当前点亮色灯的故障点灯信号值写入信号存储单元4。信号处理单元6接收到回放控制信号后，从存储单元4中依次读出存储的各个预报警时的点灯信号值或各个故障点灯信号值。这里，可选择地记忆预报警时的电灯信号值和故障电灯信号值二者中的任意一个，或同时记忆上述两种信号。

Claims (10)

1.一种LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：它包括至少一个LED光源信号机检测报警单元(9)，每个所述的LED光源信号机检测报警单元(9)对应地检测一个LED光源信号机(1)，所述的LED光源信号机检测报警单元(9)包括

点灯颜色识别电路(2)，所述的点灯颜色识别电路(2)与所述的LED光源信号机(1)之间连接有多个继电器，所述的点灯颜色识别电路(2)通过多个继电器的开/闭组合，判断所述的LED光源信号机(1)此时点亮色灯的颜色；

信号采集电路(3)，与所述的LED光源信号机(1)电连接，采集LED光源信号机(1)当前点亮色灯的实时点灯信号；

信号存储单元(4)，存储着各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值；

显示组件(5)，根据所述的点灯颜色识别电路(2)的判断结果显示当前点亮的色灯颜色，并且，显示所述的信号采集电路(3)采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值；和

信号处理单元(6)，所述的点灯颜色识别电路(2)输入当前点亮的色灯颜色信息至所述的信号处理单元(6)，所述的信号处理单元(6)根据所述的信号采集电路(3)采集的当前点亮色灯的实时点灯信号值驱动所述的显示组件(5)显示当前点亮色灯的实时信号值、并比较所述的信号采集电路(3)输入的当前点亮色灯的实时点灯信号值和存储在所述的信号存储单元(4)中的该点亮色灯点灯信号值的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，当所述的实时点灯信号值大于所述的预报警上限值或小于所述的预报警下限值时，所述的信号处理单元(3)驱动所述的显示组件(5)发出报警信号；当所述的实时点灯信号值大于所述的故障上限值或小于所述的故障下限值时，所述的信号处理单元(3)驱动所述的显示组件(5)发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：当所述的实时点灯信号值大于所述的预报警上限值或小于所述的预报警下限值时，所述的信号处理单元(3)还输出第一报警信号至后端的监控设备(7)；当所述的实时点灯信号值大于所述的故障上限值或小于所述的故障下限值时，所述的信号处理单元(3)还输出第二报警信号至后端的所述的监控设备(7)。

3.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：当所述的实时点灯信号值大于所述的预报警上限值但小于故障上限值、或小于所述的预报警下限值但大于故障下限值时，所述的信号处理单元(3)将当前点亮色灯的点灯信号值写入所述的信号存储单元(4)。

4.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：当所述的实时点灯信号值大于所述的故障上限值或小于所述的故障下限值时，所述的信号处理单元(3)将当前点亮色灯的故障点灯信号值写入所述的信号存储单元(4)。

5.根据权利要求3或4所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：所述的LED光源信号机检测报警单元(9)还包括按键输入单元(8)，所述的按键输入单元(8)向所述的信号处理单元(6)输入回放控制信号，所述的信号处理单元(6)接收到所述的回放控制信号后，从所述的存储单元(4)中依次读出存储的各个预报警时的点灯信号值或各个故障点灯信号值。

6.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：所述的当前点亮色灯的实时点灯信号是指当前点亮色灯的实时电流信号，相应的，所述的点灯信号值是指该色灯的点灯电流值。

7.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：所述的信号处理单元(3)根据所述的点灯颜色识别电路(2)的判断结果驱动所述的显示组件(5)显示当前点亮的色灯颜色。

8.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：所述的LED光源信号机检测报警单元(9)还包括与所述的信号处理单元(3)电连接的按键输入单元(8)，用于输入存储在所述的信号存储单元(4)中的各色灯点灯信号的预报警上限值和下限值、故障上限值和下限值，并向所述的信号处理单元(6)输入控制信号。

9.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：当所述的LED光源信号机(1)断电时，所述的信号处理单元(6)驱动所述的显示组件(5)发出断电告警。

10.根据权利要求1所述的LED光源信号机检测报警装置，其特征在于：它还包括机笼(10)，所述的机笼(10)内至少设置有一个所述的LED光源信号机检测报警单元(9)，所述的机笼(10)上还设置有作为按键输入单元(8)接口的信息输入端口和作为连接远端的监控设备(7)的通信接口监控设备端口。

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