用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置及其運行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置，其中路燈照明系統(tǒng)包括多個負載組，多個負載組通過供電線纜進行供電，其中，故障檢測裝置包括總檢測控制單元和用于各個負載組的負載檢測控制單元，其中，在路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)負載檢測控制單元提供的第一故障反饋信號判定出是否與負載檢測控制單元對應的負載組出現(xiàn)故障；在路燈照明系統(tǒng)處于第二狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)從供電線纜的上檢測的物理量判定出是否供電線纜出現(xiàn)故障。此外，本發(fā)明還涉及運行該故障檢測裝置的方法。
【專利說明】 用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置及其運行方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置及其運行方法。

【背景技術】
[0002]路燈照明系統(tǒng)被廣泛應用在不同的街區(qū)，它在黑夜為道路或特定區(qū)域提供了一種有效的照明效果。因為路燈照明系統(tǒng)的廣泛性，所需要使用的電氣連接線路會較多，并且多數(shù)電氣線路因為無人監(jiān)管而暴露出許多安全問題，例如照明系統(tǒng)的電力線纜會被人偷盜或者毀壞，造成多數(shù)照明裝置無法正常工作，使得在黑夜道路無法獲得合適的照明。
[0003]現(xiàn)有技術中的一種方案提出，通過計算電路線纜的電阻抗值來實現(xiàn)對電纜的錯誤的探測，其中使用了電力線載波測量來完成這樣的過程，在該過程中使用了高功率的電阻抗裝置與每個照明裝置并聯(lián)。
[0004]現(xiàn)有技術中的另一種方案提出，借助專用的防盜測量儀器和電容，以測量回復電壓和諧振頻率，從而確定故障位置，其中，在檢測故障的時候使用了變頻恒幅的交流電源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明，提出了一種新型的用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置，這樣的故障檢測裝置可以利用交流電源或者直流電源檢測電纜故障，最終還可實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的故障位置進行定位。
[0006]本發(fā)明的第一個目的通過這樣一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置來實現(xiàn)，其中路燈照明系統(tǒng)包括多個負載組，多個負載組通過供電線纜進行供電，其中，故障檢測裝置包括總檢測控制單元和用于各個負載組的負載檢測控制單元，其中，在路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)負載檢測控制單元提供的第一故障反饋信號判定出是否與負載檢測控制單元對應的負載組出現(xiàn)故障；在路燈照明系統(tǒng)處于第二狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)從供電線纜上檢測的物理量判定出是否供電線纜出現(xiàn)故障。由于總檢測控制單元在不同狀態(tài)，根據(jù)不同的方式對照明系統(tǒng)進行故障檢測，提供了適應不同應用環(huán)境的自動化控制的故障監(jiān)控的可能性。此外，還實現(xiàn)了不同功能單元之間的電氣隔離，以保證故障檢測裝置的穩(wěn)定運行。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，第一狀態(tài)是供電線纜的直流供電狀態(tài)，第二狀態(tài)是供電線纜的交流供電狀態(tài)。根據(jù)這樣的設計，在直流供電狀態(tài)下，故障檢測裝置可通過直流電流回路進行簡單地故障檢測，在交流供電狀態(tài)下，可利用總檢測控制單元監(jiān)測供電線纜總功率變化，從而在具有不同狀態(tài)供電形式的情況下，故障檢測裝置都可正常工作，以最終成功地進行故障檢測。
[0008]優(yōu)選的是，路燈照明系統(tǒng)根據(jù)第一狀態(tài)判斷周圍環(huán)境進入第一環(huán)境狀態(tài)，并且根據(jù)第二狀態(tài)判斷周圍環(huán)境進入第二環(huán)境狀態(tài)。故障檢測裝置根據(jù)不同的應用環(huán)境自行調(diào)整，實現(xiàn)正常工作，并保證照明系統(tǒng)的故障檢測的順利進行。
[0009]優(yōu)選的是，第一環(huán)境狀態(tài)是白天并且第二環(huán)境狀態(tài)是晚上。這樣，故障檢測裝置可在全天二十四小時情況下，可實現(xiàn)在現(xiàn)場無人管控的情況下，自動實時對照明系統(tǒng)進行監(jiān)控。
[0010]優(yōu)選的是，總檢測控制單元在第一狀態(tài)時依次向每個負載檢測控制單元發(fā)送第一故障檢測信號以獲得由負載檢測控制單元提供的各個第一故障反饋信號。根據(jù)負載檢測控制單元的反饋信號，總檢測控制單元可實現(xiàn)信號識別和判定信號源，以達到對故障的判定和定位的可能性。
[0011]優(yōu)選的是，物理量是供電線纜上檢測的總功率。在獲得供電線纜的總功率后，最終實時對供電線纜中所有處于正常工作狀態(tài)的照明裝置的整體狀態(tài)進行判定和評估。
[0012]優(yōu)選的是，總檢測控制單元在第二狀態(tài)時將當前供電線纜的總功率與歷史功率數(shù)值進行對比以判定出出現(xiàn)故障的負載組的數(shù)量。這樣可獲得在第一狀態(tài)的所有處于正常工作狀態(tài)的照明裝置的整體情況的評估。
[0013]優(yōu)選的是，在第一狀態(tài)時，總檢測控制單元和負載檢測控制單元之間形成直流電流回路。從而實現(xiàn)在第一狀態(tài)時，故障檢測裝置利用該直流電流回路實現(xiàn)總檢測控制單元和負載檢測控制單元之間的簡單的通信，以實現(xiàn)在不同于第二狀態(tài)的情況下，通過不同的方式進行故障檢測的可能性，并且是可利用直流電源。
[0014]優(yōu)選的是，負載檢測控制單元包括:第一電壓檢測單元，用于檢測供電線纜的電壓以提供反映第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第一狀態(tài)檢測信號。根據(jù)第一狀態(tài)檢測信號，負載檢測控制單元可實現(xiàn)調(diào)整故障檢測的方式，以實現(xiàn)不同的形式進行故障檢測的可能性，保證故障檢測的正常進行。
[0015]優(yōu)選的是，負載檢測控制單元還包括:第一控制單元，第一控制單元設置為接收第一狀態(tài)檢測信號和第一故障檢測信號，并且在第一故障檢測信號包含的圖樣與第一控制單元提供的圖樣一致時產(chǎn)生第一故障反饋信號；隔離接收器，隔離接收器接收來自總檢測控制單元的第一故障檢測信號并被第一故障檢測信號激活；以及隔離發(fā)射器，用于將第一故障反饋信號發(fā)射至總檢測控制單元。根據(jù)這樣的設計，可實現(xiàn)形成負載檢測控制單元和總檢測控制單元之間的直流通信環(huán)路的可能性，并借助直流電源進行通信，以最終實現(xiàn)不同于交流電源情況下的故障檢測的可能性。
[0016]優(yōu)選的是，各個負載檢測控制單元的隔離接收器之間或者隔離發(fā)射器之間利用光電耦合器彼此隔離。這樣可實現(xiàn)不同功能單元之間的電氣隔離，以最終保證各個單元能獨立的并且穩(wěn)定的正常運行。
[0017]優(yōu)選的是，負載檢測控制單元還包括:第一電能存儲裝置，用于向第一控制單元和隔離接收器供電；和第一充電單元，第一充電單元設置為在供電線纜的交流供電狀態(tài)時向第一電能存儲裝置充電。這樣可實現(xiàn)在無交流電源的情況下，實現(xiàn)以直流電源進行供電，并實施正常的故障檢測的可能性。
[0018]優(yōu)選的是，總檢測控制單元包括:第二電壓檢測單元，用于檢測供電線纜的電壓以提供反映第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第二狀態(tài)檢測信號；第一電流檢測單元，用于提供檢測供電線纜的電流的電流信號。這樣，總檢測控制單元可獨立于負載檢測控制單元進行電壓檢測，以實現(xiàn)獨立地獲得電壓狀態(tài)，并根據(jù)該狀態(tài)實施故障檢測方式的調(diào)整的可能性。
[0019]優(yōu)選的是，總檢測控制單元還包括:第二控制單元，第二控制單元設置為接收第二狀態(tài)檢測信號和電流信號，以確定線纜的當前的功率值；隔離收發(fā)器，隔離收發(fā)器向各個負載檢測控制單元發(fā)送第一故障檢測信號并接收來自負載檢測控制單元的第一故障反饋信號。根據(jù)不同的故障檢測方式，總檢測控制單元可借助供電線纜的當前功率值來判斷所有正常工作的照明裝置的整體狀態(tài)。
[0020]優(yōu)選的是，總檢測控制單元還包括:第二電能存儲裝置，用于向第二控制單元和隔離收發(fā)器供電；和第二充電單元，第二充電單元設置為在供電線纜的交流供電狀態(tài)時充電；以及直流電源，直流電源用于向隔離收發(fā)器提供直流供電。這樣，總檢測控制單元可實現(xiàn)獨立地供電的可能性，并實現(xiàn)在無交流電源的情況下，利用直流電源進行供電并最終順利地實現(xiàn)故障檢測的可能性。
[0021]優(yōu)選的是，直流電源的電壓值由負載檢測控制單元的第一控制單元和總檢測控制單元的第二控制單元設定為低于交流供電狀態(tài)的交流電壓值。這樣使得總檢測控制單元和負載檢測控制單元的第一和第二充電單元不會被錯誤地激活，以保證故障檢測的正常進行。
[0022]優(yōu)選的是，直流電流回路由總檢測控制單元的直流電源、隔離收發(fā)器、以及各個負載檢測控制單元的隔離接收器、隔離發(fā)射器構(gòu)成。根據(jù)這樣的設計，可保證各個隔離的單元之間的穩(wěn)定的通信，以保證直流電流回路的可靠性，還可避免使用直流電壓分壓器等成本較高設備。
[0023]本發(fā)明的另一個目的通過這樣一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置的運行方法來實現(xiàn)，該路燈照明系統(tǒng)包括多個負載組，多個負載組通過供電線纜進行供電，其中，運行方法包括以下步驟:a)提供用于監(jiān)測對應的負載組的負載檢測控制單元以及總檢測控制單元；b)判斷路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)；c)在路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)負載檢測控制單元提供的第一故障反饋信號判定出是否與負載檢測控制單元對應的負載組出現(xiàn)故障；d)在路燈照明系統(tǒng)處于第二狀態(tài)時，總檢測控制單元根據(jù)從供電線纜的上檢測的物理量判定出是否供電線纜出現(xiàn)故障。根據(jù)這樣的方法，可實現(xiàn)在不同的環(huán)境狀態(tài)中，分別以不同的故障檢測方式順利地對照明系統(tǒng)的監(jiān)控，以檢測可能的故障。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟b)包括:bl)利用負載檢測控制單元的第一電壓檢測單元檢測供電線纜的電壓，以向負載檢測控制單元提供反映第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第一狀態(tài)檢測信號；b2)利用總檢測控制單元的第二電壓檢測單元檢測供電線纜的電壓，以向總檢測控制單元提供反映第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第二狀態(tài)檢測信號。負載檢測控制單元和總檢測控制單元可分別獨立地實現(xiàn)檢測電壓，以判斷環(huán)境的狀態(tài)，實現(xiàn)最終的故障檢測的調(diào)整。
[0025]優(yōu)選的是，步驟c)包括:cl)總檢測控制單元依次向每個負載檢測控制單元發(fā)送第一故障檢測信號；c2)負載檢測控制單元在第一故障檢測信號包含的圖樣與相應的負載檢測控制單元的圖樣一致時，產(chǎn)生第一故障反饋信號，并將第一故障反饋信號發(fā)送回給總檢測控制單元，否則不產(chǎn)生第一故障反饋信號；c3)總檢測控制單元在確認沒有接收到相應的負載檢測控制單元的第一故障反饋信號時，判定與該負載檢測控制單元對應的負載組為出現(xiàn)故障的負載組。
[0026]優(yōu)選的是，步驟d)包括:dl)總檢測控制單元中利用第一電流檢測單元和第二電壓檢測單元計算得到當前供電線纜的總功率；d2)總檢測控制單元將當前供電線纜的總功率與歷史功率數(shù)值進行比較；d3)當前供電線纜的總功率與歷史功率數(shù)值的差超過預定值時，判定出現(xiàn)故障的負載組的數(shù)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發(fā)明。這些附圖圖解了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。圖中示出:
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的路燈照明系統(tǒng)的供電線纜的配置示意圖；
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明的路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置的功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明的負載檢測控制單元的功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4是根據(jù)本發(fā)明的總檢測控制單元的功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是根據(jù)本發(fā)明的直流電流回路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6是根據(jù)本發(fā)明的控制中心的控制流程示意圖；
[0034]圖7是根據(jù)本發(fā)明的總檢測控制單元的控制流程示意圖；
[0035]圖8是根據(jù)本發(fā)明的負載檢測控制單元的控制流程示意圖；
[0036]圖9是根據(jù)本發(fā)明的從晚上轉(zhuǎn)至白天的故障檢測方式的時候的信號時序圖；
[0037]圖10是根據(jù)本發(fā)明的從白天的故障檢測方式轉(zhuǎn)向晚上的時候的信號時序圖；
[0038]圖11是根據(jù)本發(fā)明的在白天時候檢測到故障的過程中的信號時序圖；
[0039]圖12根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送給不同的負載檢測控制單元的第一故障檢測信號的示意圖。

【具體實施方式】
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明的路燈照明系統(tǒng)的供電線纜L的配置示意圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的路燈照明系統(tǒng)具有多個電連接在同一個供電線纜L的照明裝置，在這些照明裝置的一端設置有一個總控制箱，以實現(xiàn)對多個照明裝置的同時的自動化或手動的電氣控制。其中，為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的故障檢測裝置100，將這些多個照明裝置功能上劃分成多個區(qū)域，例如圖1所示的第一區(qū)域Seel、第二區(qū)域Sec2和第三區(qū)域Sec3，并根據(jù)這些區(qū)域?qū)⒄彰餮b置分成多個負載組P1、P2、P3。參見圖2，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置100的功能結(jié)構(gòu)示意圖，通過至少在每個區(qū)域中的最后一個照明裝置上設置一個負載檢測控制單元2，即每個區(qū)域中的在電路上距離所示的總控制箱最遠的照明裝置上設置負載檢測控制單元2，同時，在總控制箱中設置總檢測控制單元1，這樣，在電路上，位于總檢測控制單元I和負載檢測控制單元2之間的所有照明裝置都可作為例如一個負載組來實現(xiàn)故障檢測和監(jiān)控。其中，如圖2所示的設置，負載檢測控制單元2可在電路上獨立地與照明裝置的驅(qū)動裝置和光源進行電連接，以實現(xiàn)獨立地故障檢測和監(jiān)控的效果。
[0041]參見圖3和圖4，圖3是根據(jù)本發(fā)明的負載檢測控制單元2的功能結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明的總檢測控制單元I的功能結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的負載檢測控制單元2包括用于與交流電源連接的第一充電單元Cl、與所述第一充電單元Cl連接并通過其充電的第一電能存儲裝置Stl，以及獨立地與第一控制單元MCUl連接的隔離接收器R和隔離發(fā)射器Tr，此外負載檢測控制單元2還包括用于檢測供電線纜電壓狀態(tài)的第一電壓檢測單元VD1。第一電壓檢測單元VDl根據(jù)對供電線纜的電壓的檢測結(jié)果向第一控制單元MCUl發(fā)送第一狀態(tài)檢測信號SsI，以將所識別的白天或者晚上的環(huán)境狀態(tài)告知第一控制單元MCU1，這樣負載檢測控制單元2可根據(jù)所處的環(huán)境進行故障檢測方式的調(diào)整，以保證故障檢測裝置100的整體的正常和穩(wěn)定的工作，其中，該第一電壓檢測單元VDl可例如通過檢測是否為交流供電狀態(tài)來分辨照明系統(tǒng)所處的環(huán)境是白天或黑夜的狀態(tài)，即當有交流供電的情況下，照明系統(tǒng)可識別為處于黑夜狀態(tài)，當無交流供電但具有直流供電的情況下，照明系統(tǒng)可識別為處于白天狀態(tài)。在例如白天狀態(tài)中，借助負載檢測控制單元2內(nèi)的直流電源IPS，第一控制單元MCUl可向隔離接收器R發(fā)送控制信號Cti，并通過隔離接收器R接收來自總檢測控制單元I的第一故障檢測信號Sti，并在處理該信號后通過隔離發(fā)射器Tr向總檢測控制單元I發(fā)送第一故障反饋信號Sto。
[0042]為實現(xiàn)獨立地與負載檢測控制單元2進行交互通信，如圖4所示，總檢測控制單元I設計為包括用于與交流電源連接的第二充電單元C2、與所述第二充電單元C2連接并通過其充電的第二電能存儲裝置St2，以及獨立地與第二控制單元M⑶2連接的隔離收發(fā)器Ts，此外，總檢測控制單元I還包括第二電壓檢測單元VD2和第一電流檢測單元⑶I。為了實現(xiàn)總檢測控制單元I與例如控制中心之間的通信，以向操作人員發(fā)送警告，還可在總檢測控制單元I中設置無線通信單元。與負載檢測控制單元2中的第一電壓檢測單元VDl相似，第二電壓檢測單元VD2根據(jù)檢測到的電壓狀態(tài)向第二控制單元MCU2提供第二狀態(tài)檢測信號Ss2，并將識別出的照明系統(tǒng)所處的環(huán)境狀態(tài)，例如是白天還是晚上，告知第二控制單元MCU2，以實現(xiàn)故障檢測方式的調(diào)整，并在例如白天的狀態(tài)中，借助直流電源IPS，通過隔離收發(fā)器Ts依次向每個負載檢測控制單元2發(fā)送第一故障檢測信號Sti，以開始故障檢測的流程，并通過所述的隔離收發(fā)器Ts接收來自正常工作的負載檢測控制單元2的第一故障反饋信號Sto。此外，在例如晚上的狀態(tài)中，借助通過第一電流檢測單元CDl獲得的供電線纜L的電流值，并結(jié)合第二電壓檢測單元VD2獲得的供電線纜L的電壓值，可進一步獲得供電線纜L的總功率值，以最終判定正常工作的照明裝置的數(shù)量和照明系統(tǒng)的整體工作狀態(tài)。
[0043]圖5是根據(jù)本發(fā)明的直流電流回路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明設計方案，可在負載檢測控制單元2和總檢測控制單元I之間形成一個直流電流回路，以實現(xiàn)在例如白天的狀態(tài)中，保證在只有直流電源供電的情況下，總檢測控制單元I可正常地與每個負載檢測控制單元2通信。其中，該直流電流回路由總檢測控制單元I的直流電源IPS、隔離收發(fā)器Ts、以及各個負載檢測控制單元2的隔離接收器R、隔離發(fā)射器Tr構(gòu)成，并且在總檢測控制單元I和每個負載檢測控制單元2之間可例如分別設置光電耦合器，以實現(xiàn)各個不同單元之間的電氣隔離，保證直流電流回路的正常的和穩(wěn)定的運行。根據(jù)這樣的設計，來自總檢測控制單元I的第一故障檢測信號Sti可被發(fā)送出去，并在該直流電流回路中傳輸，通過對應的負載檢測控制單元2的隔離接收器R接收后，如果工作正常那么通過隔離發(fā)射器Tr再在該直流電流回路上發(fā)送第一故障反饋信號Sto，以完成負載檢測控制單元2和總檢測控制單元I之間的通信的交互。
[0044]圖6是根據(jù)本發(fā)明的控制中心的控制流程示意圖。根據(jù)這樣的設計，控制中心可根據(jù)總檢測控制單元I的檢測情況來警告操作人員或監(jiān)控人員，例如通過無線通信收到來自總檢測控制單元I的故障消息，那么向操作人員發(fā)送警報，以最終達到例如防盜或者警報的作用。
[0045]圖7是根據(jù)本發(fā)明的總檢測控制單元I的控制流程示意圖。如圖7所示，在第二電壓檢測單元VD2識別照明系統(tǒng)是處于白天或者晚上的環(huán)境狀態(tài)中后，根據(jù)白天或者晚上的狀態(tài)產(chǎn)生不同的故障檢測流程。在例如識別為白天的環(huán)境狀態(tài)中，總檢測控制單元I開始根據(jù)預設的順序依次向每個負載檢測控制單元2發(fā)送第一故障檢測信號Sti。其中，參見圖9和圖10，圖9是根據(jù)本發(fā)明的從晚上轉(zhuǎn)至白天的故障檢測方式的時候的信號時序圖，圖10是根據(jù)本發(fā)明的從白天的故障檢測方式轉(zhuǎn)向晚上的時候的信號時序圖，其中，圖9和圖10分別示出了總檢測控制單元I中的第一故障檢測信號Sti和第一故障反饋信號Sto的時序圖，以及第一負載組P1、第二負載組P2和第三負載組P3中的負載檢測控制單元2的第一故障檢測信號Stil、Sti2、Sti3、第一故障反饋信號Stol、Sto2、Sto3和第二控制單元MCU2的控制信號Ctil、Cti2、Cti3的時序圖?；谠诠收蠙z測裝置100為第一次經(jīng)歷由晚上至白天的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，實施從tcl開始的時序控制，第一電能存儲裝置Stl經(jīng)過第一充電單元Cl的充電后，再向總檢測控制單元I獨立的提供直流電源；在故障檢測裝置100并非是第一經(jīng)歷由晚上至白天的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，實施從tc2至tc6的時序控制，總檢測控制單元I可直接從充電完成的第一電能存儲裝置Stl獲得電力，從而借助直流電流回路進行故障檢測。在發(fā)送第一故障檢測信號Sti后，在tc4時序利用隔離收發(fā)器Ts接收信號并持續(xù)tc5時序時間，如果接收到來自與第一故障檢測信號Sti對應的負載檢測控制單元2的第一故障反饋信號Sto，那么總檢測控制單元I將第一故障檢測信號Sti所包含的圖樣改變成與下一個需要檢測的負載檢測控制單元2對應的圖樣，并將該第一故障檢測信號Sti發(fā)送出去；并且在沒有接收到來自與第一故障檢測信號Sti對應的負載檢測控制單元2的第一故障反饋信號Sto時，判斷故障發(fā)生，根據(jù)未反饋的第一故障檢測信號Sti的對應的圖樣判斷未反饋的負載檢測控制單元2的具體情況，例如編號，從而開始進行定位，并向控制中心報告故障情況，同時再開始從第一個負載檢測控制單元2開始故障檢測過程，并最終確定正常工作的照明裝置的數(shù)量。
[0046]圖7還示出了，例如在根據(jù)第二電壓檢測單元VD2檢測為晚上狀態(tài)時，類似的，判定故障檢測裝置100是否為第一次經(jīng)歷由白天至晚上的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在判定為是的情況下，停止所有故障檢測開關，并開始計算供電線纜L的總功率，或是在判定為非的情況下，直接開始計算供電線纜L的總功率，以與歷史記錄的功率值進行比較，在當前總功率值與歷史記錄的功率值的差值超過預定值時，開始評估失去連接的照明裝置的總數(shù)，并根據(jù)該總數(shù)進行對故障的進一步的定位，以及向控制中心報告，其中，例如當評估失去連接的照明裝置的總數(shù)為三時，那么可判斷出在電路上發(fā)生故障的位置是供電線纜L的倒數(shù)三個照明裝置；在當所述差值并未超過預定值時，總檢測控制單元I與控制中心進行常規(guī)通信，以更新檢測數(shù)據(jù)。
[0047]圖8是根據(jù)本發(fā)明的負載檢測控制單元2的控制流程示意圖。如圖8所示，與總檢測控制單元I的故障檢測流程對應，在例如負載檢測控制單元2識別所處環(huán)境為白天時，根據(jù)故障檢測裝置100是否為第一次經(jīng)歷由晚上至白天的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，負載檢測控制單元2通過隔離接收器R判定是否接收到來自總檢測控制單元I的第一故障檢測信號Sti。其中，參見圖9和圖10，在故障檢測裝置100為第一次經(jīng)歷由晚上至白天的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，實施從tpl開始的時序控制，否則進行從tp2至tp5的時序控制。在隔離接收器R確定接收到第一故障檢測信號Sti后，先停止該隔離接收器R—段時間，并開始識別該第一故障檢測信號Sti的圖樣是否和與該照明裝置對應的圖樣一致，如果一致的時候，在tp3后，負載檢測控制單元2借助隔離發(fā)射器Tr向總檢測控制單元I發(fā)送第一故障反饋信號Sto,并在tp4-tp3-tc3時序后重新啟動隔離接收器R ;如果圖樣不一致，則在tp4時序后，重新激活隔離接收器R。參見圖11，圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的在白天時候檢測到故障的過程中的信號時序圖，在隔離接收器R沒有收到該第一故障檢測信號Sti時，隔離發(fā)射器Tr被停止工作，并在tp4和tp5時序時打開和關閉隔離接收器R，以檢測是否能接收第一故障檢測信號Sti，之后更新監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0048]圖12根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送給不同的負載檢測控制單元2的第一故障檢測信號Sti的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的設計方案，與每個負載檢測控制單元2對應的第一故障檢測信號Sti可設計為互相不同，并具有不同的或獨特的圖樣，例如在時序上看，與每個負載檢測控制單元2對應的第一故障檢測信號Sti可設計為具有不同時序長度，即與第一負載組Pl對應的時序長度可小于與第二負載組P2對應的時序長度，第二負載組P2對應的時序長度可小于與第三負載組P3對應的時序長度。
[0049]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0050]參考標號
[0051]I總檢測控制單元
[0052]2負載檢測控制單元
[0053]Sti 第一故障檢測信號
[0054]Sto 第一故障反饋信號
[0055]Ssl 第一狀態(tài)檢測信號
[0056]Ss2 第二狀態(tài)檢測信號
[0057]VDl 第一電壓檢測單元
[0058]VD2 第二電壓檢測單元
[0059]Vline 電壓
[0060]IPS 直流電源
[0061]MCUl 第一控制單元
[0062]MCU2 第二控制單元
[0063]R隔離接收器
[0064]Tr隔離發(fā)射器
[0065]Ts隔離收發(fā)器
[0066]Cl第一充電單兀
[0067]C2第二充電單元
[0068]Stl 第一電能存儲裝置
[0069]St2 第二電能存儲裝置
[0070]⑶I第一電流檢測單元
[0071]Iline 電流信號
[0072]Pl第一負載組
[0073]P2第二負載組
[0074]P3第三負載組
[0075]L供電線纜。
【權利要求】
1.一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置(100)，其中所述路燈照明系統(tǒng)包括多個負載組，所述多個負載組通過供電線纜(L)進行供電，其特征在于，所述故障檢測裝置(100)包括總檢測控制單元(I)和用于各個負載組的多個負載檢測控制單元(2)，其中，在所述路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)時，所述總檢測控制單元(I)根據(jù)所述負載檢測控制單元(2)提供的第一故障反饋信號(Sto)判定出是否與所述負載檢測控制單元(2)對應的負載組出現(xiàn)故障；在所述路燈照明系統(tǒng)處于第二狀態(tài)時，所述總檢測控制單元(I)根據(jù)從所述供電線纜(L)上檢測的物理量判定出是否所述供電線纜(L)出現(xiàn)故障。
2.根據(jù)權利要求1所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述第一狀態(tài)是所述供電線纜(L)的直流供電狀態(tài)，所述第二狀態(tài)是所述供電線纜(L)的交流供電狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述路燈照明系統(tǒng)根據(jù)所述第一狀態(tài)判斷周圍環(huán)境進入第一環(huán)境狀態(tài)，并且根據(jù)所述第二狀態(tài)判斷周圍環(huán)境進入第二環(huán)境狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求3所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述第一環(huán)境狀態(tài)是白天并且所述第二環(huán)境狀態(tài)是晚上。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述總檢測控制單元(I)在所述第一狀態(tài)時依次向每個所述負載檢測控制單元(2)發(fā)送第一故障檢測信號(Sti)以獲得由所述負載檢測控制單元(2)提供的各個所述第一故障反饋信號(Sto)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述物理量是所述供電線纜(L)上檢測的總功率。
7.根據(jù)權利要求6所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述總檢測控制單元(I)在所述第二狀態(tài)時將所述供電線纜(L)的當前總功率與歷史功率數(shù)值進行對比以判定出出現(xiàn)故障的負載組的數(shù)量。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，在所述第一狀態(tài)時，所述總檢測控制單元(I)和所述負載檢測控制單元(2)之間形成直流電流回路。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述負載檢測控制單元(2)包括:第一電壓檢測單元(VD1)，用于檢測所述供電線纜(L)的電壓(Vline)以提供反映所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第一狀態(tài)檢測信號(Ssl)。
10.根據(jù)權利要求9所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述負載檢測控制單元(2)還包括:第一控制單元(MCU1 )，所述第一控制單元(MCU1)設置為接收所述第一狀態(tài)檢測信號(Ssl)和所述第一故障檢測信號(Sti )，并且在所述第一故障檢測信號(Sti )包含的圖樣與所述第一控制單元(MCUl)提供的圖樣一致時產(chǎn)生所述第一故障反饋信號(Sto);隔離接收器(R)，所述隔離接收器(R)接收來自所述總檢測控制單元(I)的所述第一故障檢測信號(Sti )并被所述第一故障檢測信號(Sti )激活；以及隔離發(fā)射器(Tr)，用于將所述第一故障反饋信號(Sto )發(fā)射至所述總檢測控制單元(I)。
11.根據(jù)權利要求10所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述各個負載檢測控制單元(2)的隔離接收器(R)之間或者隔離發(fā)射器(Tr)之間利用光電耦合器彼此隔離。
12.根據(jù)權利要求10所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述負載檢測控制單元(2)還包括:第一電能存儲裝置(Stl)，用于向第一控制單元(MCUl)和所述隔離接收器(R)供電；和第一充電單元(Cl)，所述第一充電單元(Cl)設置為在所述供電線纜(L)的交流供電狀態(tài)時向所述第一電能存儲裝置(Stl)充電。
13.根據(jù)權利要求1或2所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述總檢測控制單元(I)包括:第二電壓檢測單元(VD2)，用于檢測所述供電線纜(L)的電壓以提供反映所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第二狀態(tài)檢測信號(Ss2);以及第一電流檢測單元(CD1)，用于提供檢測所述供電線纜(L)的電流的電流信號(IIine)。
14.根據(jù)權利要求13所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述總檢測控制單元(I)還包括:第二控制單元(MCU2)，所述第二控制單元(MCU2)設置為接收所述第二狀態(tài)檢測信號(Ss2)和電流信號(Iline)，以確定供電線纜(L)的當前的功率值；隔離收發(fā)器(Ts)，所述隔離收發(fā)器(Ts )向所述各個負載檢測控制單元(2 )發(fā)送所述第一故障檢測信號(Sti )并接收來自所述負載檢測控制單元(2 )的所述第一故障反饋信號(Sto )。
15.根據(jù)權利要求14所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述總檢測控制單元(1)還包括:第二電能存儲裝置(St2)，用于向所述第二控制單元(MCU2 )和所述隔離收發(fā)器(Ts)供電；第二充電單元(C2)，所述第二充電單元(C2)設置為在所述供電線纜(L)的交流供電狀態(tài)時充電；以及直流電源(IPS)，所述直流電源用于向所述隔離收發(fā)器(Ts)提供直流供電。
16.根據(jù)權利要求15所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述直流電源(IPS)的電壓值由所述負載檢測控制單元(2)的所述第一控制單元(MCUl)和所述總檢測控制單元(O的所述第二控制單元(MCU2)設定為低于所述交流供電狀態(tài)的交流電壓值。
17.根據(jù)權利要求8所述的故障檢測裝置(100)，其特征在于，所述直流電流回路由所述總檢測控制單元(I)的直流電源(IPS)、隔離收發(fā)器(Ts)、以及各個負載檢測控制單元(2)的隔離接收器(R)、隔離發(fā)射器(Tr)構(gòu)成。
18.一種用于路燈照明系統(tǒng)的故障檢測裝置(100)的運行方法，所述路燈照明系統(tǒng)包括多個負載組，所述多個負載組通過供電線纜(L)進行供電，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a)提供用于監(jiān)測對應的所述負載組的負載檢測控制單元(2)以及總檢測控制單元(I); b)判斷所述路燈照明系統(tǒng)處于第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)； c)在所述路燈照明系統(tǒng)處于所述第一狀態(tài)時，所述總檢測控制單元 (I)根據(jù)所述負載檢測控制單元(2)提供的第一故障反饋信號(Sto)判定出是否與所述負載檢測控制單元(2)對應的負載組出現(xiàn)故障； d)在所述路燈照明系統(tǒng)處于所述第二狀態(tài)時，所述總檢測控制單元 (I)根據(jù)從所述供電線纜(L)上檢測的物理量判定出是否所述供電線纜(L)出現(xiàn)故障。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括: bl)利用所述負載檢測控制單元(2)的第一電壓檢測單元(VDl)檢測所述供電線纜(L)的電壓，以向所述負載檢測控制單元(2)提供反映所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第一狀態(tài)檢測信號(Ssl); b2)利用所述總檢測控制單元(I)的第二電壓檢測單元(VD2)檢測所述供電線纜(L)的電壓，以向所述總檢測控制單元(I)提供反映所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的第二狀態(tài)檢測信號(Ss2)。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述步驟c)包括: Cl)所述總檢測控制單元(I)依次向每個所述負載檢測控制單元(2)發(fā)送第一故障檢測信號(Sti); c2)所述負載檢測控制單元(2)在所述第一故障檢測信號(Sti)包含的圖樣與相應的所述負載檢測控制單元(2)的圖樣一致時，產(chǎn)生第一故障反饋信號(Sto)，并將所述第一故障反饋信號(Sto)發(fā)送回給所述總檢測控制單元(1)，否則不產(chǎn)生所述第一故障反饋信號(Sto)； c3)所述總檢測控制單元(I)在確認沒有接收到相應的負載檢測控制單元(2)的所述第一故障反饋信號(Sto)時，判定與該相應的負載檢測控制單元(2)對應的所述負載組為出現(xiàn)故障的所述負載組。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述步驟d)包括: dl)在所述總檢測控制單元(I)中利用所述第一電流檢測單元(CDl)和根據(jù)第二電壓檢測單元(VD2)計算得到所述供電線纜(L)的當前總功率； d2)所述總檢測控制單元(I)將所述供電線纜(L)的當前總功率與歷史功率數(shù)值進行比較； d3)所述供電線纜(L)的當前總功率與歷史功率數(shù)值的差超過預定值時，判定出現(xiàn)故障的負載組的數(shù)量。
【文檔編號】H05B37/03GK104349560SQ201310332023
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權日:2013年8月1日
【發(fā)明者】何中一, 諾貝特·林德 申請人:歐司朗有限公司