CN217133856U - 基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备包括ARM芯片处理器、互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和铿电池，ARM芯片处理器分别通过电性连接互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和铿电池；检测的交通信号灯故障设备箱安装在交通信号灯机柜中，可以实时监控红绿灯工作状态，并将检测数据反馈给服务器，并及时提供损坏红绿灯的位置便于后续维修。

Description

基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种故障检测设备，具体是基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统。

背景技术

交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成，按分类，交通信号灯又分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、方向指示指示灯(箭头信号灯)、车道信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。

目前城市交通系统中，交通信号灯分布广、数量大、种类多，并且配套大量的电、网等，因此，对于单个的交通信号灯的维护，极为不便，无法进行对电、网、各种信号灯盘状态和显示时间等的及时检测，并且无法对故障位置进行准确判断，进而影响了维修的效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，可以实时监控红绿灯工作状态，并将检测数据反馈给服务器，并及时提供损坏红绿灯的位置便于后续维修。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备包括ARM芯片处理器、互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池,ARM芯片处理器分别通过电性连接互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池；检测的交通信号灯故障设备箱安装在交通信号灯机柜中；ARM芯片处理器链接的互感器检测装置通过电性连接三个以上的互感器,三个以上的互感器分别卡在交通信号灯机柜中的交通信号灯控制模块与信号灯相连的信号灯电源线表面,交通信号灯机柜中的机柜电源分别通过电性连接交通信号灯控模块和导轨C45插座,导轨C45插座通过电性连接边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备；通过内置于现场机柜内的互感器检测装置，对信号灯主机和每个灯盘的电流和电压进行实时远程监测，通过灯盘的电流和电压信息判断故障情况。鉴于信号灯线路电流电压较高，检测装置使用微型互感器进行变流变压和电气隔离，将高电压、大电流变成低电压、小电流。检测装置包括ARM芯片处理器、北斗定位单位和4G或5G通信单元。ARM芯片处理器把检测的故障信息、实时显示信息和经纬度信息，通过4G或5G通信单元传输到远程服务器，远程服务器以可视化方式显示每个路口信号灯的工作状态，进而把交通信号灯的人工巡查转变为远程自动感知，实时感知每个路口红绿灯的工作情况，实现信号灯故障状态远程实时报警、异常问题远程快速诊断、通过北斗定位实现异常设备点的快速定位。

为了给设备提供多种供电方式，防止设备意外断电，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备采用AC-DC电源和锂电池2种方式进行供电。

为了进一步确保电池可靠性，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备配备两到三块单独的锂电池；在系统断电后通过锂电池提供电源，当锂电池电源消耗到设置电压后，锂电池断路，保护锂电池工作寿命，系统有电时，锂电池管理系统进行对锂电池充电，锂电池电量满后，锂电池断路，保护锂电池工作寿命。

所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障配备显示器，用于显示交通信号灯故障检测设备的无线网络状态、定位状态、时间、故障检测信息，方便安装人员现场安装调试。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：与常规信号灯相比，现有的交通信号灯大部分不具备故障检测和4G或5G网络通讯，后装故障检测设备体积较大、破线或者另外接线连接，就导致交通信号主机易发生潜在危害。本检测设备采用微型互感器测量方法并且基于4G或5G网络,通信或应急供电独立于现场信号灯装置，通过物联网与互联网的对接，实现信号灯故障状态远程实时报警、通过北斗定位实现异常设备点的快速定位；

本装置结构简单，安装方便，采用的卡扣式互感器传感器不会破坏原有接线和安装方式，同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全，现场安装后就能够查看交通信号灯显示状态，通过显示状态可判断设备检测是否正常；

可以根据需求检测交通信号灯盘数量，选装交通灯故障检测装置个数，安装方便和成本可控；

当出现主机断电或交通信号灯盘任意一路显示异常时，监控中心发出声音警报和短信推送，及时提醒工作人员进行维修，减少因交通信号灯盘显示异常导致交通堵塞和交通事故。

附图说明

图1是基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统的示意框图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备包括ARM芯片处理器、互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池,ARM芯片处理器分别通过电性连接互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池；检测的交通信号灯故障设备箱安装在交通信号灯机柜中；ARM芯片处理器链接的互感器检测装置通过电性连接三个以上的互感器,三个以上的互感器分别卡在交通信号灯机柜中的交通信号灯控制模块与信号灯相连的信号灯电源线表面,交通信号灯机柜中的机柜电源分别通过电性连接交通信号灯控模块和导轨C45插座,导轨C45插座通过电性连接边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备；通过内置于现场机柜内的互感器检测装置，对信号灯主机和每个灯盘的电流和电压进行实时远程监测，通过灯盘的电流和电压信息判断故障情况。鉴于信号灯线路电流电压较高，检测装置使用微型互感器进行变流变压和电气隔离，将高电压、大电流变成低电压、小电流。检测装置包括ARM芯片处理器、北斗定位单位和4G或5G通信单元。ARM芯片处理器把检测的故障信息、实时显示信息和经纬度信息，通过4G或5G通信单元传输到远程服务器，远程服务器以可视化方式显示每个路口信号灯的工作状态，进而把交通信号灯的人工巡查转变为远程自动感知，实时感知每个路口红绿灯的工作情况，实现信号灯故障状态远程实时报警、异常问题远程快速诊断、通过北斗定位实现异常设备点的快速定位。

为了给设备提供多种供电方式，防止设备意外断电，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备采用AC-DC电源和锂电池2种方式进行供电。

为了进一步确保电池可靠性，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备配备两到三块单独的锂电池；在系统断电后通过锂电池提供电源，当锂电池电源消耗到设置电压后，锂电池断路，保护锂电池工作寿命，系统有电时，锂电池管理系统进行对锂电池充电，锂电池电量满后，锂电池断路，保护锂电池工作寿命。

所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障配备显示器，用于显示交通信号灯故障检测设备的无线网络状态、定位状态、时间、故障检测信息，方便安装人员现场安装调试。

使用时将基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统安装，并连接相应管线设备即可开始运行。

有益效果：通过在现有的交通信号灯控制箱中进行少量改动且无需破线。采用微型互感器测量方法并且基于4G或5G网络,通信或应急供电独立于现场信号灯装置，通过物联网与互联网的对接，实现信号灯故障状态远程实时报警、通过北斗定位实现异常设备点的快速定位；可以根据需求检测交通信号灯盘数量，选装交通灯故障检测装置个数，安装方便和成本可控；

当出现主机断电或交通信号灯盘任意一路显示异常时，监控中心发出声音警报和短信推送，及时提醒工作人员进行维修，减少因交通信号灯盘显示异常导致交通堵塞和交通事故。

本实用新型在使用时，具体工作如下：

交通信号灯故障检测设备在安装使用时，先插入具有网络的SIM卡，并接入AC-DC电源，当设备接通电源后，锂电池管理装置对锂电池充电管理，显示屏装置显示设备各种状态。因使用互感器工作原理测量信号灯主机和灯盘，互感器起到变流变压和电气隔离的作用将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测电源线上工作电压和电流，所以将互感器检测装置一路互感器卡在交通信号灯主机电源线任意一根上，进行电源状态检测，例如检测到交通信号灯主机电压为V1＝220V、电流I1＝2A。另外把互感器卡在需要检测的交通信号灯盘任意一根电源线束上，可对交通信号灯盘的工作电压和电流检测，例如当交通信号灯盘亮时互感器检测到工作电压V2＝3V和电流I2＝100mA，交通信号灯灭时互感器检测不到工作电压和电流V2＝0V和电流I2＝0mA。交通信号灯盘亮交替闪烁时间周期为T。把其他互感器传感器卡在需要检测的交通信号灯盘上，互感器检测装置开始检测并把检测数据V1、I1、V2、I2、T发给ARM芯片处理器，ARM芯片处理器把当前检测到数据存储内存中。

当互感器检测装置检测到交通信号灯主机电压为V1＝0、V1大于或小于内存电压25％时判断交通信号灯主机断电或者电压异常，电流I1大于内存电流100％时判断交通信号灯主机电流异常。

当互感器检测装置检测到交通信号灯灯盘在交替闪烁时间周期为亮时，电压为V2＝0、V2大于或小于内存电压25％时判断交通信号灯盘断电或者电压异常，电流I1大于或小于内存电流100％时判断交通信号灯盘电流异常。

当互感器检测装置检测到交通信号灯灯盘在交替闪烁时间周期为灭时，电压为V2大于0时判断交通信号灯盘断电或者电压异常，电流I1大于0时判断交通信号灯盘电流异常。

显示屏装置把ARM芯片处理器检测电源状态、网络状态、定位状态、连接服务器状态显示出来，并把交通信号灯故障检测模块上传给主系统的检测数据实时显示；实时把检测数据上传到监控中心，当出现交通信号机主机断电、交通信号灯盘任意一路显示异常时，监控中心发出声音警报和短信推送，及时提醒工作人员进行维修，减少因交通信号灯盘显示异常导致交通堵塞和交通事故，监控中心收到信号灯故障远程检测系统设备检测各类的信息要保存到中心的数据库中，方便以后查询历史记录。

Claims (4)

1.基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，其特征在于，边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备包括ARM芯片处理器、互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池,ARM芯片处理器分别通过电性连接互感器检测装置、4G网络和卫星定位芯片、电源和网络检测模块和锂电池；检测的交通信号灯故障设备箱安装在交通信号灯机柜中；ARM芯片处理器链接的互感器检测装置通过电性连接三个以上的互感器,三个以上的互感器分别卡在交通信号灯机柜中的交通信号灯控制模块与信号灯相连的信号灯电源线表面,交通信号灯机柜中的机柜电源分别通过电性连接交通信号灯控模块和导轨C45插座,导轨C45插座通过电性连接边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备。

2.根据权利要求1所述的基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，其特征在于，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备采用AC-DC电源和锂电池2种方式进行供电。

3.根据权利要求2所述的基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，其特征在于，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障设备配备两到三块单独的锂电池。

4.根据权利要求2所述的基于边缘端互感器检测的交通信号灯故障检测系统，其特征在于，所述的边缘端互感器检测的交通信号灯故障配备显示器。

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