CN210428841U - 交通信号灯用电安全监控装置 - Google Patents
交通信号灯用电安全监控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210428841U CN210428841U CN201921851720.3U CN201921851720U CN210428841U CN 210428841 U CN210428841 U CN 210428841U CN 201921851720 U CN201921851720 U CN 201921851720U CN 210428841 U CN210428841 U CN 210428841U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- safety monitoring
- amplifier
- signal lamp
- traffic signal
- monitoring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；用电安全监测主机与水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；用电安全监测主机与剩余电流监测器之间通过RS‑485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；用电安全监测主机与智能断路器之间通过RS‑485信号线进行物理连接，并通过智能断路器控制信号机电源的连通或断开。本实用新型的有益效果是：本实用新型交通信号灯用电安全监控装置替代传统的人工巡检机制，实现了在线实时监测与控制，及时预防、化解漏电风险，确保了交通信号灯用电安全，既降低了人力成本，又节约了时间成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种漏电监测与控制技术，特别是涉及一种交通信号灯用电安全监控装置。
背景技术
目前，主流的道路交通信号灯系统采用220V交流供电，通过供电线路控制信号灯的开灯、熄灭和闪烁功能。因此，信号灯供电线缆既是供电线缆，又是控制线缆。
我国的交通信号灯具有双重防水设计，信号灯组外壳壳体和每个发光单元都具备一定的防水能力。相比之下，信号灯灯线从路边的交通信号控制机柜流出，经过路口地下专用管道接到每一个交通信号灯组的过程，仅靠橡胶护套和防水胶布等进行防水，是漏电防护薄弱环节。常见的漏电原因有：
(1)灯线电缆破损
国内绝大多数的灯线电缆都是经过地下的预埋管道穿越路口，很多路口管道的建设时间可以追溯到20年前。经过长时间的负载工作、承重碾压、水侵、野蛮施工、鼠患、腐蚀等多种因素的叠加影响，部分电缆会出现保护层破损、绝缘电阻降低的现象。
(2)灯线接头处理不规范
在国内，同一个相位同一方向往往安装了多个信号灯。安装或维修线缆时，受预埋管道现状的限制，无法做到《道路交通信号灯设置与安装规范(GB14886—2006)》中要求的“一灯一线”，常常在可用的电缆上并接。如果并接位置处于易受水浸的位置，并且没有做好防水措施时，也容易成为漏电故障点。
(3)接地不良
交通信号灯系统的接地保护措施主要有交通信号灯杆接地和交通信号控制机柜接地两部分，按照《道路交通信号灯设置与安装规范(GB14886—2006)》中的要求，信号灯杆保护接地电阻应小于10Ω。考虑到施工质量、材料成本和时间因素，即使验收时符合接地要求的设备随着时间的推移，地网腐蚀和接地棒性能下降的可能性会逐渐增大，接地电阻不符合国家标准，但是无法通过日常的人工巡检去发现这些问题。
南方地区每年5月进入汛期，经常发生海水倒灌，降雨偏多积水等问题。道路交通设施在积水中容易发生漏电、触电事故。在事故发生初期因为漏电电流较小不易察觉，随着时间的推移，量变引起质变之后，触电伤人事故会随机性地发生。传统的人工巡检机制已经无法预防这类事件的发生，只有建设一套监测信号灯线缆漏电电流的在线装置，实现实时监测与控制，才能及时预防、化解漏电风险。
实用新型内容
本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的交通信号灯用电安全监控装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7 528MHz处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。
所述的交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，所述8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通过DSP芯片自带的RS-485接口向外传送检测结果；
所述漏电流检测电路包括互感器和放大器；其中，所述互感器安装在被检测供电线路回路上，所述互感器输出与放大器输入相连；所述放大器包括一级高精度小信号放大器和二级放大器，其中，一级高精度小信号放大器为仪表放大器；通过互感器获取被检测供电线路回路上的流入电流值和流出电流值的感应电流I1+和I1-，通过仪表放大器对感应电流I1+和I1-进行高精度小信号放大，该仪表放大器电路的参考电压Vref为直流1.65V，再通过二级放大器进行二级放大，提高驱动能力，最终进入DSP芯片的通用输入输出管脚。
所述的交通信号灯用电安全监控装置，其仪表放大器为采用AD623芯片的电路结构。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其二级放大器为采用LM358芯片的电路结构。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器包括1个或2个RS-485接口，各剩余电流监测器之间通过RS-485接口级联，然后再通过RS-485接口与所述用电安全监测主机相连。
本实用新型的有益效果是：本实用新型交通信号灯用电安全监控装置替代传统的人工巡检机制，实现了在线实时监测与控制，及时预防、化解漏电风险，确保了交通信号灯用电安全，既降低了人力成本，又节约了时间成本。
附图说明
图1为本实用新型交通信号灯用电安全监控装置功能框图。
图2为本实用新型交通信号灯用电安全监控装置部署示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7 528MHz处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。
所述的交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，所述8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通过DSP芯片自带的RS-485接口向外传送检测结果；
所述漏电流检测电路包括互感器和放大器；其中，所述互感器安装在被检测供电线路回路上，所述互感器输出与放大器输入相连；所述放大器包括一级高精度小信号放大器和二级放大器，其中，一级高精度小信号放大器为仪表放大器；通过互感器获取被检测供电线路回路上的流入电流值和流出电流值的感应电流I1+和I1-，通过仪表放大器对感应电流I1+和I1-进行高精度小信号放大，该仪表放大器电路的参考电压Vref为直流1.65V，再通过二级放大器进行二级放大，提高驱动能力，最终进入DSP芯片的通用输入输出管脚。
所述的交通信号灯用电安全监控装置，其仪表放大器为采用AD623芯片的电路结构。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其二级放大器为采用LM358芯片的电路结构。
所述交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器包括1个或2个RS-485接口，各剩余电流监测器之间通过RS-485接口级联，然后再通过RS-485接口与所述用电安全监测主机相连。
如图2所示为本实用新型交通信号灯用电安全监控装置部署示意图。
(1)整套设备由1个用电安全监测主机、4个剩余电流监测器、1个智能断路器、1个水浸传感器组成。
(2)用电安全监测主机具备以太网通信、4G通信和工业串口通信能力，负责接收监测节点、水浸传感器采集到的数据上传到中心平台软件，同时，又将中心平台软件下发的参数下放到监测节点，根据下发的指令控制智能断路器。
(3)用电安全监测主机与剩余电流监测器之间通过RVSP屏蔽双绞线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输。
(4)用电安全监测主机与水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接，通过高低电平进行信号通知。
(5)用电安全监测主机与智能断路器之间通过I/O信号线进行物理连接，通过高低电平进行信号通知。
硬件设备介绍
(1)交通信号灯用电安全监测主机
硬件采用32位cortex-A7 528MHz CPU为核心的工业级嵌入式解决方案，软件采用linux 3.0.15为内核的嵌入式操作系统，整体符合工业嵌入式主机的应用需求。元器件采用符合汽车级和工业级元器件，能够在高温、低温、高湿、振动大的环境下正常稳定运行，其工作温度范围为：-20℃～70℃。
对上可以选择4G通信、以太网通信方式，直接对接系统云平台；对下可以与检测器进行RS485通信。预留多路隔离接口，可以接入传感器、开关量、通信模块，可以输出开关量等。其中接口包括2个USB接口、1个RS232接口、2个RS485接口、2组I/O接口和2路100M以太网络接口；可以通过以太网络接口、RS232接口、RS485接口、I/O接口与其他设备进行数据交互或控制，可由软件来自行定义。
(2)交通信号灯剩余电流监测器
本实施例硬件使用了飞思卡尔的DSC平台、高精度仪表放大器和32位DSP联合进行高精度检测，确保电流检测稳定可靠。在检测线路漏电时，避免破坏线路连接，进行非接触检测和安装。保证产品不会对信号灯系统造成额外的影响。其监测节点主要技术参数：处理器为60MHz DSP，包括1个RS232接口，2个RS485接口2个，其正常工作温度范围为：-20℃～70℃。每个剩余电流检测器可同时监测8根信号灯电缆，每个监控点也可以由2-4个剩余电流监测器级联组合使用。
(3)水浸传感器
光电水浸传感器采用防爆设计，防摔设计，探头采用耐腐蚀球状保护罩，延长使用寿命，适用于IDC机房、通讯基站、厂房、宾馆、仓库、储油库等各类需要漏液监控的场所。所选水浸传感器技术参数见下表：
(4)智能断路器
智能断路器比常规的断路器增加了控制线、电机等部件，可以接受主控节点的信号进行上电和下电。所用智能断路器技术参数见下表：
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；其特征在于：所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。
2.根据权利要求1所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7 528MHz 处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。
3.根据权利要求1或2所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。
4.根据权利要求1所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通过DSP芯片自带的RS-485接口向外传送检测结果；
所述漏电流检测电路包括互感器和放大器；其中，所述互感器安装在被检测供电线路回路上，所述互感器输出与放大器输入相连；所述放大器包括一级高精度小信号放大器和二级放大器，其中，一级高精度小信号放大器为仪表放大器；通过互感器获取被检测供电线路回路上的流入电流值和流出电流值的感应电流I1+和I1-，通过仪表放大器对感应电流I1+和I1-进行高精度小信号放大，该仪表放大器电路的参考电压Vref为直流1.65V，再通过二级放大器进行二级放大，提高驱动能力，最终进入DSP芯片的通用输入输出管脚。
5.根据权利要求4所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述仪表放大器为采用AD623芯片的电路结构。
6.根据权利要求4所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述二级放大器为采用LM358芯片的电路结构。
7.根据权利要求1或4所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述剩余电流监测器包括1个或2个RS-485接口，各剩余电流监测器之间通过RS-485接口级联，然后再通过RS-485接口与所述用电安全监测主机相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921851720.3U CN210428841U (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 交通信号灯用电安全监控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921851720.3U CN210428841U (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 交通信号灯用电安全监控装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210428841U true CN210428841U (zh) | 2020-04-28 |
Family
ID=70369142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921851720.3U Expired - Fee Related CN210428841U (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 交通信号灯用电安全监控装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210428841U (zh) |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201921851720.3U patent/CN210428841U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101738565B (zh) | 自适应故障指示器 | |
| CN201532416U (zh) | 电缆智能监测仪 | |
| CN102411119B (zh) | 水电站330kv高压电缆温度及绝缘状态智能监测装置 | |
| CN203422438U (zh) | 配电网架空线路实时监测及故障定位系统 | |
| CN205263227U (zh) | 漏电检测设备 | |
| CN106443293A (zh) | 一种直流接地故障在线检测及报警装置 | |
| CN203561717U (zh) | 分电屏直流接地报警装置 | |
| CN104297616A (zh) | 一种基于多系统信息交互的10kV配电线路断线侦测方法 | |
| CN104133157A (zh) | 高压线路故障指示和故障自动定位系统 | |
| CN109142993A (zh) | 一种适用于直流电源系统的多功能绝缘检测仪 | |
| CN206002627U (zh) | 一种直流接地故障在线检测及报警装置 | |
| CN204330940U (zh) | 一种线路故障监测系统 | |
| CN210428841U (zh) | 交通信号灯用电安全监控装置 | |
| CN203275567U (zh) | 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障指示定位装置 | |
| CN206281924U (zh) | 一种配电自动化终端直流接地在线监测系统 | |
| CN203465374U (zh) | 对配电网故障进行监测和定位的装置 | |
| CN102495332B (zh) | 一种用于不平衡电流采样的系统及方法 | |
| CN204945313U (zh) | 一种高压直流配电对地绝缘监察装置 | |
| CN209513962U (zh) | 一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统 | |
| CN204287858U (zh) | 一种智能农排表 | |
| CN103516053B (zh) | 一种室外照明配电柜保护控制器 | |
| CN105762938A (zh) | 一种分布式光伏配网监控系统及其控制方法 | |
| CN104931859A (zh) | 基于分布式录波的故障监测装置 | |
| CN202084915U (zh) | 矿井低压供电系统选择性漏电保护装置 | |
| CN205724867U (zh) | 一种小电流接地系统单相接地选线保护装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200428 Termination date: 20201031 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |