NL8403575A

NL8403575A - Lampstoringsdetector.

Info

Publication number: NL8403575A
Application number: NL8403575A
Authority: NL
Original assignee: Ferranti Plc
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1985-06-17
Also published as: NL190588B; NL190588C; GB2150372A; GB8331551D0; DE3441824A1; GB2150372B; DE3441824C2

Description

W.O. 52859 1

Korte aanduiding: Lampstoringsdetector.

Beschrijving.

5 Be uitvinding heeft betrekking op een lampstoringsdetector voor lichtstelsels, waarin een aantal landen in cyclisch herhaalde combinaties werken. Bij voorkeur wordt de detector gebruikt bij een verkeerslichtinstallatie voor besturing van wegverkeer.

10 Voor verkeerslichtinstallaties zijn gewoonlijk een betrekkelijk groot aantal lampen nodig die in cyclisch herhaalde combinaties in- en uitgeschakeld worden. Wanneer afzonderlijke functies met hun eigen autonome stuureenheid worden verschaft is het gebruikelijk dat de lampen op regelmatige wijze gecontroleerd en/of 15 vervangen worden. Hiervoor zijn aanzienlijke kosten aan lampen en mankracht nodig.

Het is nu gebruikelijk dat een aantal verbindingspunten, soms een zeer groot aantal, centraal door een computerinstallatie gestuurd wordt en in een dergelijk stelsel zijn er 20 verbindingen tussen de stuureenhedeh op elk afzonderlijk verbindingspunt en een centrale stuurkamer aanwezig. Het is daarom nu mogelijk om aan de stuurkamer een waarschuwing te verschaffen wanneer een lampstoring optreedt zodat een herstelaktie genomen kan worden. In het verleden was het nodig om aan lampstoringsdetectoren voor 25 aansluiting aan bestaande buiten het station gelegen stuureenheden enige wijzigingen in de bedrading van de installatie aan te brengen.

De uitvinding beoogt nu een eenvoudige lampstoringsdetector voor lichtstelsels te verschaffen waarin een aantal lampen in cyclisch herhaalde combinaties werken.

30 Volgens de uitvinding wordt een lampstoringsdetector voor een lichtstelsel verschaft, waarin een aantal lampen in cyclisch herhaalde combinaties werken, voorzien van middelen voor het meten van de stroom die opgenomen wordt door alle lampen die op elk willekeurig moment gedurende een werkcydus bekrachtigd zijn, bemonstermiddelen 35 voor het bemonsteren van de stroom in intervallen over de gehele cyclus, vergelijkingsmiddelen voor ""het vergelijken van de waarde van de stroom met die waarde die op hetzelfde moment in een voorafgaande werkcyclus verkregen is, en uitgangsmiddelen voor het verschaffen van 8403575 51 ΐ 2 een defect- of foutindicatie wanneer het uitgangssignaal van de vergelijkingsmiddelen aangeeft dat de waarde van de stroom met tenminste een voorafbepaalde hoeveelheid veranderd is.

De uitvinding zal nader worden toegelicht met 5 verwijzing naar de bijbehorende tekeningen, waarin:

Fig. 1 een blokschema geeft van een installatie waarin de uitvinding wordt toegepast;

Fig. 2 een stroomdiagram geeft van de werking van de uitvinding; en 10 Fig. 3 het stroompatroon bij een kenmerkende installatie toont.

In fig. 1 is aangegeven op welke wijze een kenmerkende verkeerslichtlnstallatie rond een signaalstuureenheid 10 is opgesteld. Deze eenheid 10 bevat de schakelingen die nodig zijn om 15 afzonderlijke signaallampen zoals vereist in en uit te schakelen. De signaalstuureenheid kan onafhankelijk werkend zijn en zijn eigen volgorde van bewerkingen en tijdsturing bepalen, of kan onder de besturing van een op afstand opgestelde hoofdstuureenheid werken. Van de signaalstuureenheid is aangegeven dat drie stellen lampen daarop 20 aangesloten zijn die afzonderlijk gestuurd worden, namelijk rood, amber en groen. Een stroomtransformator 11 is in de gezamelijke terugkeerverbinding van alle lampen opgenomen teneinde de totale door de installatie op een willekeurig moment opgenomen stroom te bewaken.

In zijn meest eenvoudige vorm kan de stroomtransformator 10 bestaan uit 25 een ringvormige kern waarin door het midden daarvan de gemeenschappelijke terugkeerverbinding loopt die de primaire wikkeling vormt, en waarin een secundaire wikkeling met meervoudige windingen is opgenomen. Een dergelijke transformator betekent een minimale verstoring van een bestaande installatie.

30 Het uitgangssignaal van de stroomtransformator wordt aan een gelijkricht- en filterschakeling 12 en vervolgens via een analoog-digitaalomzetter 13 aan een bemonsterschakeling 14 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de bemonsterschakeling wordt toegevoerd aan een tijdelijk geheugen 15, waarvan de uitgang verbonden is met een 35 vergelijker 16. Deze vergelijker 16 is eveneens verbonden met een tweede geheugen 17, het "voorafgaande waarde" geheugen.

Een controlestuureenheid 18 stuurt en synchroniseert de werking van de bemonsterschakeling 14, de vergelijker 16 en de twee 8403575 3 geheugens 15 en 17. De stuureenheid 18 vormt eveneens de uitgangsmiddelen en heeft een alarmuitgangsleiding 19 en eventueel een stuuringangsleiding 20 vanaf een uitwendig stuurstelsel.

Fig. 2 toont de werking van een deel van de 5 opstelling van fig. 1, namelijk van de bemonsterschakeling 14, de geheugens 15 en 17, en de vergelijker 16. De werking van deze onderdelen is gesynchroniseerd met de werkvolgorde van de verkeerslichten zodat de controlecyclus tenminste eenmaal tijdens elke verschillende stap van de opvolging uitgevoerd wordt. Eén 10 controlecyelus zal nu beschreven worden.

Se eerste stap van de cyclus is het bemonsteren van de gedigitiseerde waarde van de door de stroomtransformator 11 van fig. 1 gemeten stroom. De bemonstering wordt door de bemonsterschakeling 14 genomen. Een tweede bemonstering wordt een korte tijd later genomen en 15 de twee bemonsteringen worden vergeleken. Dit wordt gedaan om zeker te stellen dat er geen schakel” of andere transiënten aanwezig zijn. Wanneer de twee bemonsteringen verschillend zijn, wordt vervolgens een verdere bemonstering genomen. Wanneer twee laatste bemonsteringen overeenkomen, wordt vervolgens de waarde van één van hen in het 20 tijde’lijk geheugen 15 opgeslagen.

De vergelijker 16 vergelijkt dan de waarde van de bemonstering in het tijdelijk geheugen 15 met een waarde in het "voorafgaande waarde" geheugen 17 dat de bemonstering bevat die op hetzelfde punt in de voorafgaande cyclus van de volgorde is genomen.

25 Wanneer de huidige bemonstering en de voorafgaande bemonstering gelijk zijn, dat wil zeggen tot binnen 3 %fian wordt de huidige bemonstering in het geheugen 17 geplaatst in plaats van de voorafgaande bemonstering. De schakeling is dan beschikbaar voor het controleren van de volgende fase in de volgorde.

30 Wanneer de huidige bemonstering en de voorafgaande bemonstering met meer dan 3 % verschillen, dan wordt dit beschouwd als een aanduiding van een storing van één of meer lampen, en een alarmindicatie wordt gegeven. De fase van de volgorde en de kleur van de lamp die defekt of fout is kan nu, zoals hierna toegelicht wordt, 35 bepaald worden.

" Moderne verkeerslichtinstallaties hebben inrichtingen voor het *s nachts dimmen van de lampen door de bekrachtigingsspanning te verminderen. De gewoonlijk toegepaste vermindering is groter dan 8403575 1 -ΐ λ 4 30 % en wordt duidelijk gelijktijdig bij alle lampen gerealiseerd. Dientengevolge moet in dergelijke installaties de door de controleschakeling uitgevoerde vergelijking alleen op variaties tussen 3 % en 30 % reageren. Het is eveneens aan te bevelen om aan de 5 controleschakeling een aanduiding van de voedingsspanning toe te voegen zodat met variaties in de stroom als gevolg van het dimmen rekening gehouden zal worden. Het in gebroken lijn in fig. 1 aangegeven blok 21 dient voor dit doel.

De detectie van een verandering tussen 3 % en 30 % in 10 de bemonsterde stroom is voldoende om de storing van één of meer lampen in een groep van tot 30 lampen aan te geven die alle tegelijkertijd aan zijn en daarom zelfs voor zeer grote installaties toereikend is.

Veranderingen in stroomwaarde van minder dan 3 % zullen vrijwel zeker een gevolg zijn van veroudering van de lampen en 15 kunnen daarom genegeerd worden.

De synchronisatie van de bemonstering en controle is reeds genoemd. Wanneer de installatie er één is die altijd vólgens dezelfde volgorde werkt, is het alleen nodig om éénmaal per cyclus een synchronisatie te verschaffen. Wanneer de volgorde echter variabel is, 20 is een meer frequente synchronisatie nodig bijvoorbeeld telkens wanneer een fase- of toestandsverandering optreedt. Dit geldt zowel voor op ' afstand bestuurde als voor voertuig bediende installaties.

Fig. 3 toont de stroomdoorgang tijdens een enkelvoudige cyclus van een eenvoudige installatie. Het blijkt dat op 25 het tijdstip tl de groene lampen op een weg (Gl) op hetzelfde tijdstip als de rode lampen op de andere weg (R2) worden bekrachtigd. Op het tijdstip t2 begint de volgorde te veranderen waarbij amber (Al) het groen (Gl) vervangt. Daar het aantal belichte lampen hetzelfde blijft zal de totale stroom niet veranderen. De stroom zal echter na een korte 30 pauze toenemen wanneer amber op de ene weg (Al) met rood en amber (R2 + A2) op de andere weg gecombineerd wordt. Op het tijdstip t3 zal het amber (Al) in rood (Rl) veranderen en zullen het rood en amber (R2 + A2) in groen .(G2) overgaan. Op het tijdstip t4 zal de volgorde beginnen terug te gaan naar de oorspronkelijke toestand. De detectiefout wordt 35 aangegeven bij wijze van voorbeeld door vergelijking van de "huidige" en "voorafgaande" waarden van de stroom op de tijdstippen tl en t2 van fig. 3. Wanneer de waarden op beide tijdstippen in twee opvolgende cycli gelijk zijn, bestaat er geen fout in enige lamp die gedurende dit 8 4 Ö 3 5 7 5 « * - r ·~ 5 cycli gelijk zijn» bestaat er geen fout in enige lamp die gedurende dit deel van de volgorde (d.w.z. Gl, R2 of Al) werkt. Wanneer de waarden echter voor twee opvolgende cycli op het tijdstip tl gelijk zijn maar op het tijdstip t2 verschillend zijn, moet de fout dan in de amberlampen Al zijn. Wanneer op gelijke wijze de waarden in twee opvolgende cycli op het tijdstip tl verschillend zijn maar op het tijdstip t2 gelijk zijn, moet de fout dan in de groene lampen Gl zijn.

Wanneer de waarden in twee opvolgende cycli op elk tijdstip verschillend zijn, moet de fout dan in de rode lampen R2 zijn. Een overeenkomstige vergelijking van de huidige en voorafgaande stroomwaarden op de tijdstippen t3 en t4 maakt het mogelijk om fouten die de tweede fase van de werkvolgorde beïnvloeden te identificeren.

Terwijl de aanduiding van een fout niet de feitelijke lamp identificeert die defekt is, kan hij voldoende informatie verschaffen om het een onderhoudstechnicus mogelijk te maken de fout gemakkelijk te localiseren zonder elke lamp over de gehele volgorde te moeten controleren.

Het is duidelijk dat, wanneer de installatie een deel van een computergestuurde installatie vormt, dan het foutsignaal van de controlestuureenheid naar een centraal stuurpaneel zal worden gevoerd.

Wanneer de installatie echter onder zijn eigen besturing werkt, is het mogelijk om of een aanduiding aan de stuureenheid (zoals een uitwendige lamp op een stuurkolom) te verschaffen of een automatische nummerkiesbewerking in het telefonische netwerk te realiseren voor het rapporteren van de storing.

Terwijl de boven gegeven beschrijving betrekking heeft op verkeerslichtinstallaties zal het duidelijk zijn dat dé uitvinding ook voor andere lichtstelsels, waarin een aantal lampen in cyclisch herhaalde combinaties werken, toegepast kan worden.

8403575

Claims

2. Detector volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de meetmiddelen een stroomtransformator bevatten voor het meten van de stroom die in de gemeenschappelijke terugkeerverbinding van alle lampen vloeit.
3. Detector vólgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de stroomtransformator een toroïdale kern heeft, door het midden waarvan de gemeenschappelijke terugkeerverbinding loopt.
4. Detector volgens één der conclusies 1 tot 3, 25 gekenmerkt door een analoog-digitaalomzetter voor het digitiseren van de gemeten stroomwaarden.
5. Detector volgens één der conclusies 1 tot 4, m e t * het kenmerk, dat de bemonstermiddelen de stroom herhaaldelijk bemonsteren totdat tenminste twee bemonsteringen in wezen dezelfde 30 waarde hebben.
6. Detector volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat een bemonstering voorafgaande aan zijn toevoer aan de vergelijkingsmiddelen toegevoerd wordt aan een tijdelijk geheugen.
7. Detector volgens één der voorgaande conclusies, 35 gekenmerkt door een geheugen waarin de laatst bemonsterde waarde van de stroom na vergelijking met waarden uit een voorafgaande cyclus opgeslagen wordt.
8. Detector volgens één der voorgaande conclusies, 8403575 Λ * ; ___^ met het kenmerk, dat een bemonsterde waarde van de stroom vergeleken wordt met die waarde verkregen op hetzelfde moment in de direkt voorafgaande werkcyclus.
9. Detector volgens één der voorgaande conclusies, 5. e t het kenmerk, dat de stroomwaarden bemonsterd worden na elke verandering in de combinatie van lampen.
10. Detector volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de uitgangsmiddelen een foutaanduiding aan een stuurcentrum verschaffen.
11. Detector volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de uitgangsmiddelen een aanduiding van de identiteit van een defekte lamp verschaffen.
12. Detector volgens ééh der conclusies 1 tot 11, gekenmerkt door middelen voor het neten van de aan het 15 lichtstelsel toegevoerde voedingsspanning, waarbij de uitgangsmiddelen stroomveranderingen veroorzaakt door veranderingen in de voedingsspanning compenseren.
13. Detector volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aantal lampen een 20 verkeerslichtstelsel voor de besturing van voertuigverkeer vormen. **** 8403575