[發明專利]LED交通信號燈故障監測系統及方法

有效

• 申請號: 201110340277.5
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102509471A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 孟慶擘;閆松申
• 申請（專利權）人: 北京尚易德科技有限公司
• 主分類號: G08G1/097
• 分類號: G08G1/097
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及交通控制技術領域，具體涉及一種LED交通信號燈故障監測系統及方法。

背景技術

交通信號燈是交通信號指揮中的重要組成部分，是道路交通的基本語言，廣泛應用于公路交叉路口，彎道，橋梁等存在安全隱患的危險路段，指揮司機或行人交通，促進交通暢通，避免交通事故和意外事故發生?？刂平煌ㄐ盘枱舭凑找欢ǖ囊幝蛇M行標識和顏色變化進而實現城市道路交通信號的控制與管理的交通信號機更是現代城市交通系統的重要組成之一。

傳統的交通信號燈一般是白熾燈，而白熾燈燈絲壽命較短，故障經常發生，因此交通信號機內部需設置有故障監測電路。圖1給出了現有技術中對白熾燈信號燈故障檢測電路的原理圖，如圖所示：白熾燈信號燈的電源由設置于交通信號機內部的交流電供電及檢測單元提供的220V交流電源經變壓器和直流電源生成電路組成，直流電源生成電路生成的直流電源為白熾燈交通信號燈提供工作電壓。交流電供電及檢測單元與變壓器的一級繞組形成了交流回路，而白熾燈交通信號燈作為負載與直流電源生成電路形成了直流回路。當白熾燈交通信號燈正常工作時，白熾燈交通信號燈內通過一定大小的電流，此時變壓器的二級繞組必然通過一定大小的交流電流，根據變壓器的工作原理，變壓器的一級繞組中相應的會有交流電流通過，即在交流回路中存在交流電流，交流電供電及檢測單元檢測到該交流電流后即可判斷白熾燈交通信號燈正常工作。當白熾燈發生故障，燈絲斷路，在直流回路中沒有電流流過，相應的交流回路中也不存在交流電流，交流電供電及檢測單元檢測不到該交流電流即可判斷白熾燈交通信號燈發生故障。綜上所述，根據交流電供電及檢測單元是否檢測到交流電流來判斷白熾燈交通信號燈是否發生故障。

由于人類社會生活水平的不斷提高，導致人類對能源的需求量也越來越大，能源緊缺問題也表現的越來越明顯，而且隨著世界各國石油、煤炭等自然資源的匱乏，全國大部分地區為了對付缺電也采取了多種措施。這種情況下，由于LED燈節能環保的巨大優勢，多個城市的交通信號燈也由原先的白熾燈交通信號燈更換為LED信號燈，以節約能源。由于LED信號燈和白熾燈交通信號燈在物理結構及工作特性上的諸多不同，理應將交通信號機隨著交通信號燈的更換而更換，以保證交通信號燈的控制及故障監測的可靠性。但是如果將交通信號機全部更換工程浩大，勢必會增加成本，而更換掉的交通信號機也無法繼續應用造成浪費，因此為了節約成本，大部分城市均沿用現有的交通信號機，也沿用了現有技術中對于信號燈的控制和信號燈故障檢測方法。

在LED信號燈內部是由多個LED燈串聯/并聯形成的LED燈組，利用現有技術中的交通信號機可以實現對LED信號燈的準確控制。但利用現有技術中交通信號機對LED信號燈進行故障檢測可靠性比較差。因為對于路上的行人或者駕駛員來說，當LED信號燈內有20％的信號燈能夠正常發光時，由于日光或者路燈光線的影響，人們在視覺上已經不能夠辨認LED燈是否正常發光了，而作為公知常識，LED燈發生故障時，只是其內阻變得很大，但是并不是完全斷開，因此，當LED信號燈內部有80％的LED燈發生故障時，其LED信號燈只是電阻變得很大，但是并不能保證直流回路完全斷開，甚至當LED信號燈內部所有的LED燈均不能正常發光時，直流回路依然處于連通狀態。根據變壓器工作原理，交流電供電及檢測單元依然能夠檢測到交流電流，此時不會判定LED信號燈故障。因此當LED信號燈已經發生故障，行人及駕駛員已經不能分辨LED信號燈是否發光時，現有的故障監測方法不能做出準確的判斷，給道路交通帶來安全隱患。

為了解決上述問題，現有專利文獻CN2783697Y公開了一種用于LED光源色燈信號機的控制電路，其包括市源變壓器，JZXC-H18型燈絲繼電器，點燈單元與故障檢測單元；點燈單元由點燈變壓器，橋式整流電流、濾波電容、門限繼電器與光源轉換繼電器組成，市源變壓器輸出72V電壓端串聯JZXC-H18型燈絲繼電器后與點燈變壓器輸入端連接，點燈變壓器輸出端與橋式整流電路連接，構成LED光源直流電源；濾波電容并接于直流電源；光源轉換繼電器的常閉、常開觸點分別接LED主、副光源、LED主光源旁邊安裝有光敏電阻，光敏電阻、分壓電阻組成分壓電路，并且接可控硅二極管的控制極組成故障檢測單元；光源轉換繼電器的另一組常開觸點輸出故障報警信號；門限繼電器并接在LED光源之前的電路中；雖然上述技術方案中不需要更換信號聯鎖電路，可保證聯鎖電路正常工作，但是上述技術方案還存在以下問題：