專利名稱：一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置及方法，屬于交通控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陸用交通信號(hào)燈主要用于對(duì)城市交通進(jìn)行指揮和疏導(dǎo)，其安全性與可靠性直接關(guān)乎交通運(yùn)行安全。而在實(shí)際使用過(guò)程中，交通信號(hào)燈會(huì)出現(xiàn)故障紅燈或綠燈常亮、所有燈均不亮、絕緣低等，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理，可能會(huì)造成交通阻塞、甚至?xí)?dǎo)致交通事故，絕緣嚴(yán)重降低時(shí)甚至?xí)鹦腥巳松韨鍪鹿省Ｋ詫?duì)交通信號(hào)燈及其控制機(jī)進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)，及時(shí)采取適當(dāng)措施，具有重要的意義。針對(duì)現(xiàn)有的大部分交通信號(hào)燈控制機(jī)缺少故障診斷功能，具有故障診斷功能的控制機(jī)一般把故障診斷模塊集成在控制機(jī)中，現(xiàn)有文獻(xiàn)中提及的交通信號(hào)燈故障診斷基本上都是基于微處理器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通信總線，成本較高，且功能不夠完善。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提出一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置及方法，使用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障檢測(cè)功能。技術(shù)方案本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置。外接的交流電源輸入到輸入輸出模塊、輸入輸出模塊通過(guò)電源模塊給本裝置內(nèi)的其他模塊供電，輸入輸出模塊還通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)模塊和輸出模塊給交通信號(hào)燈及其控制機(jī)供電；輸入輸出模塊還連接在交通信號(hào)燈和交通信號(hào)燈控制機(jī)之間，輸入輸出模塊將其檢測(cè)到的電流經(jīng)過(guò)電流互感器模塊和比較器模塊輸出到異或模塊，檢測(cè)到的電壓經(jīng)過(guò)電壓繼電器模塊輸出到異或模塊，異或模塊對(duì)輸入的信號(hào)做邏輯異或運(yùn)算后將運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出驅(qū)動(dòng)模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)輸出模塊控制交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的電源通斷；定時(shí)器模塊連接到輸出驅(qū)動(dòng)模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊還通過(guò)電力電子模塊連接到輸入輸出模塊。一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷方法，包括以下步驟
O獲得交通信號(hào)燈線路中的電流和電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；
2)對(duì)步驟I)中得到的數(shù)字信號(hào)作異或邏輯運(yùn)算；
3)若步驟2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為高電平，則熄滅紅燈和綠燈，同時(shí)閃爍黃燈；若步驟2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為低電平，則不做動(dòng)作。有益效果本發(fā)明使用繼電器和比較器將交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的電壓電流轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并進(jìn)行異或邏輯運(yùn)算作出故障判斷。與現(xiàn)有裝置相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，性價(jià)比高。


圖1為本發(fā)明一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)故障診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，本發(fā)明一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)故障診斷裝置，外部交流電源輸入到輸入輸出模塊1，經(jīng)過(guò)輸入輸出模塊I變化，轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕冯娫?。一路通過(guò)電源模塊11給本裝置內(nèi)每一個(gè)功能模塊提供電力供應(yīng)(如圖1中虛線所示)，另一路通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)模塊7和輸出模塊9給交通信號(hào)燈及其控制機(jī)供電。絕緣檢測(cè)模塊10實(shí)時(shí)地檢測(cè)交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的絕緣情況，如果絕緣性能極低影響到交通信號(hào)燈的安全運(yùn)行時(shí)，絕緣檢測(cè)模塊10向輸出驅(qū)動(dòng)模塊7發(fā)出控制指令，切斷對(duì)交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的電源。如果絕緣性能不佳但并未影響整個(gè)裝置的安全運(yùn)行，絕緣檢測(cè)模塊10直接通過(guò)輸出模塊9向交通信號(hào)燈控制機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。交通信號(hào)燈控制機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入輸出模塊I中的電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)直接連接到交通信號(hào)燈。為了對(duì)交通信號(hào)燈是否正常進(jìn)行診斷，輸入輸出模塊I還與電壓繼電器模塊2和電流互感器模塊3連接。電流互感器模塊3檢測(cè)控制線路中哪些交通信號(hào)燈正在工作有電流，哪些已經(jīng)關(guān)閉無(wú)電流。電流互感器模塊3的信號(hào)輸出到比較器模塊4，在比較器模塊4中與事先設(shè)定的電壓值進(jìn)行比較，并輸出高電平或低電平表示大于或小于設(shè)定的電壓值。電壓繼電器模塊2根據(jù)交通信號(hào)燈控制機(jī)輸出電壓的高低輸出高電平或低電平。電壓繼電器模塊2和比較器模塊4都輸出到異或模塊5。若交通信號(hào)燈與控制機(jī)工作正常，貝1J有較大電流和較大的電壓，比較器模塊4輸出高電平，電壓繼電器模塊2也輸出高電平，異或模塊5輸出低電平。若交通信號(hào)燈及其控制機(jī)之間連接異常，則沒(méi)有電流，只有較大的電壓，比較器模塊4輸出低電平，電壓繼電器模塊2輸出高電平,異或模塊5輸出高電平。異或模塊5連接到輸出驅(qū)動(dòng)模塊7，若異或模塊5輸出高電平，則輸出驅(qū)動(dòng)模塊7通過(guò)輸出模塊9切斷交通信號(hào)燈控制機(jī)及信號(hào)燈中紅燈和綠燈的電源電路。同時(shí)異或模塊5啟動(dòng)定時(shí)器模塊6,定時(shí)器模塊6產(chǎn)生脈沖信號(hào),經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)模塊7控制電力電子模塊8通過(guò)輸入輸出模塊I控制黃色信號(hào)燈閃爍。其中，輸入輸出模塊I主要由電壓繼電器和導(dǎo)線構(gòu)成，在控制機(jī)或信號(hào)燈故障時(shí)，電壓繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷控制機(jī)與信號(hào)燈之間的電的聯(lián)接；電力電子模塊8主要由雙向晶閘管構(gòu)成，晶閘管的通、斷可實(shí)現(xiàn)輸入輸出模塊I中電壓繼電器線圈通/斷電控制，以及黃色信號(hào)燈的閃爍控制；輸出驅(qū)動(dòng)模塊7主要由雙向晶閘管驅(qū)動(dòng)電路和光耦構(gòu)成，光耦接收異或模塊5的控制信號(hào)控制輸出模塊9中的電壓繼電器線圈的通/斷電，切斷/接通交通信號(hào)燈控制機(jī)及信號(hào)燈中紅燈和綠燈的電源電路；定時(shí)器模塊6由生成PWM波的專用芯片或555定時(shí)器或振蕩電路構(gòu)成，用以產(chǎn)生有控制機(jī)故障時(shí)黃燈閃爍所需要的脈沖信號(hào)；輸出模塊9主由電壓繼電器和接線端子構(gòu)成；絕緣檢測(cè)模塊10由絕緣檢測(cè)儀和信號(hào)輸出電路構(gòu)成。一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟
O獲得交通信號(hào)燈線路中的電流和電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；
2)對(duì)步驟I)中得到的數(shù)字信號(hào)作異或邏輯運(yùn)算；3)若步驟2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為高電平，則熄滅紅燈和綠燈，同時(shí)閃爍黃燈；若步驟
2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為低電平，則不做動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置，其特征在于，外接的交流電源輸入到輸入輸出模塊、輸入輸出模塊通過(guò)電源模塊給本裝置內(nèi)的其他模塊供電，輸入輸出模塊還通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)模塊和輸出模塊給交通信號(hào)燈及其控制機(jī)供電；輸入輸出模塊還連接在交通信號(hào)燈和交通信號(hào)燈控制機(jī)之間，輸入輸出模塊將其檢測(cè)到的電流經(jīng)過(guò)電流互感器模塊和比較器模塊輸出到異或模塊，檢測(cè)到的電壓經(jīng)過(guò)電壓繼電器模塊輸出到異或模塊，異或模塊對(duì)輸入的信號(hào)做邏輯異或運(yùn)算后將運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出驅(qū)動(dòng)模塊和定時(shí)器模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)輸出模塊控制交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的電源通斷；定時(shí)器模塊連接到輸出驅(qū)動(dòng)模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊還通過(guò)電力電子模塊連接到輸入輸出模塊。
2.一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟 1)獲得交通信號(hào)燈線路中的電流和電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)； 2)對(duì)步驟I)中得到的數(shù)字信號(hào)作異或邏輯運(yùn)算； 3)若步驟2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為高電平，則熄滅紅燈和綠燈，同時(shí)閃爍黃燈；若步驟2)中異或運(yùn)算的結(jié)果為低電平，則不做動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的故障診斷裝置及方法，其使用繼電器和比較器將交通信號(hào)燈及其控制機(jī)的電壓電流轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并進(jìn)行異或邏輯運(yùn)算作出故障判斷。與現(xiàn)有裝置相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)G08G1/097GK103021200SQ20121058146
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者黃巧亮, 劉維亭, 仲偉波, 袁文華, 朱志宇, 萬(wàn)振剛, 張永林, 王欣, 王敏, 陳慶芳 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)