交通信号灯用电安全监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；用电安全监测主机与水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；用电安全监测主机与剩余电流监测器之间通过RS‑485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；用电安全监测主机与智能断路器之间通过RS‑485信号线进行物理连接，并通过智能断路器控制信号机电源的连通或断开。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术交通信号灯用电安全监控装置替代传统的人工巡检机制，实现了在线实时监测与控制，及时预防、化解漏电风险，确保了交通信号灯用电安全，既降低了人力成本，又节约了时间成本。

Electric safety monitoring device for traffic lights

【技术实现步骤摘要】
交通信号灯用电安全监控装置
本技术涉及一种漏电监测与控制技术，特别是涉及一种交通信号灯用电安全监控装置。
技术介绍
目前，主流的道路交通信号灯系统采用220V交流供电，通过供电线路控制信号灯的开灯、熄灭和闪烁功能。因此，信号灯供电线缆既是供电线缆，又是控制线缆。我国的交通信号灯具有双重防水设计，信号灯组外壳壳体和每个发光单元都具备一定的防水能力。相比之下，信号灯灯线从路边的交通信号控制机柜流出，经过路口地下专用管道接到每一个交通信号灯组的过程，仅靠橡胶护套和防水胶布等进行防水，是漏电防护薄弱环节。常见的漏电原因有：(1)灯线电缆破损国内绝大多数的灯线电缆都是经过地下的预埋管道穿越路口，很多路口管道的建设时间可以追溯到20年前。经过长时间的负载工作、承重碾压、水侵、野蛮施工、鼠患、腐蚀等多种因素的叠加影响，部分电缆会出现保护层破损、绝缘电阻降低的现象。(2)灯线接头处理不规范在国内，同一个相位同一方向往往安装了多个信号灯。安装或维修线缆时，受预埋管道现状的限制，无法做到《道路交通信号灯设置与安装规范(GB14886—2006)》中要求的“一灯一线”，常常在可用的电缆上并接。如果并接位置处于易受水浸的位置，并且没有做好防水措施时，也容易成为漏电故障点。(3)接地不良交通信号灯系统的接地保护措施主要有交通信号灯杆接地和交通信号控制机柜接地两部分，按照《道路交通信号灯设置与安装规范(GB14886—2006)》中的要求，信号灯杆保护接地电阻应小于10Ω。考虑到施工质量、材料成本和时间因素，即使验收时符合接地要求的设备随着时间的推移，地网腐蚀和接地棒性能下降的可能性会逐渐增大，接地电阻不符合国家标准，但是无法通过日常的人工巡检去发现这些问题。南方地区每年5月进入汛期，经常发生海水倒灌，降雨偏多积水等问题。道路交通设施在积水中容易发生漏电、触电事故。在事故发生初期因为漏电电流较小不易察觉，随着时间的推移，量变引起质变之后，触电伤人事故会随机性地发生。传统的人工巡检机制已经无法预防这类事件的发生，只有建设一套监测信号灯线缆漏电电流的在线装置，实现实时监测与控制，才能及时预防、化解漏电风险。
技术实现思路
本技术正是为了解决上述技术问题而设计的交通信号灯用电安全监控装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7528MHz处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。所述的交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，所述8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通过DSP芯片自带的RS-485接口向外传送检测结果；所述漏电流检测电路包括互感器和放大器；其中，所述互感器安装在被检测供电线路回路上，所述互感器输出与放大器输入相连；所述放大器包括一级高精度小信号放大器和二级放大器，其中，一级高精度小信号放大器为仪表放大器；通过互感器获取被检测供电线路回路上的流入电流值和流出电流值的感应电流I1+和I1-，通过仪表放大器对感应电流I1+和I1-进行高精度小信号放大，该仪表放大器电路的参考电压Vref为直流1.65V，再通过二级放大器进行二级放大，提高驱动能力，最终进入DSP芯片的通用输入输出管脚。所述的交通信号灯用电安全监控装置，其仪表放大器为采用AD623芯片的电路结构。所述交通信号灯用电安全监控装置，其二级放大器为采用LM358芯片的电路结构。所述交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器包括1个或2个RS-485接口，各剩余电流监测器之间通过RS-485接口级联，然后再通过RS-485接口与所述用电安全监测主机相连。本技术的有益效果是：本技术交通信号灯用电安全监控装置替代传统的人工巡检机制，实现了在线实时监测与控制，及时预防、化解漏电风险，确保了交通信号灯用电安全，既降低了人力成本，又节约了时间成本。附图说明图1为本技术交通信号灯用电安全监控装置功能框图。图2为本技术交通信号灯用电安全监控装置部署示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1所示，本技术一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7528MHz处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。所述交通信号灯用电安全监控装置，其用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。所述的交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，所述8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通过DSP芯片自带的RS-485接口向外传送检测结果；所述漏电流检测电路包括互感器和放大器；其中，所述互感器安装在被检测供电线路回路上，所述互感器输出与放大器输入相连；所述放大器包括一级高精度小信号放大器和二级放大器，其中，一级高精度小信号放大器为仪表放大器；通过互感器获取被检测供电线路回路上的流入电流值和流出电流值的感应电流I1+和I1-，通过仪表放大器对感应电流I1+和I1-进行高精度小信号放大，该仪表放大器电路的参考电压Vref为直流1.65V，再通过二级放大器进行二级放大，提高驱动能力，最终进入DSP芯片的通用输入输出管脚。所述的交通信号灯用电安全监控装置，其仪表放大器为采用AD623芯片的电路结构。所述交通信号灯用电安全监控装置，其二级放大器为采用LM358芯片的电路结构。所述交通信号灯用电安全监控装置，其剩余电流监测器包括1个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；其特征在于：所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种交通信号灯用电安全监控装置，包括用电安全监测主机、剩余电流监测器、水浸传感器和智能断路器；其特征在于：所述用电安全监测主机与所述水浸传感器之间通过I/O信号线进行物理连接；所述用电安全监测主机与所述剩余电流监测器之间通过RS-485信号线进行物理连接，遵循Modbus协议进行数据双向传输；所述用电安全监测主机与所述智能断路器之间通过RS-485信号线进行物理连接，并通过所述智能断路器控制信号机电源的连通或断开。


2.根据权利要求1所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述用电安全监测主机是一台嵌入式工控机，工控机具备32位Cortex-A7528MHz处理器，还包括USB接口、RS-232接口、RS-485接口和2路100M以太网接口。


3.根据权利要求1或2所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述用电安全监测主机包括4G网络接口和4G网络天线，可通过4G网络接入互连网络。


4.根据权利要求1所述的交通信号灯用电安全监控装置，其特征在于：所述剩余电流监测器为8路3相电源线路监测器，8个漏电流检测电路分别与DSP芯片的通用输入输出管脚一对一连接，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一鸣，顾国勇，张强，李海涛，薛君，
申请(专利权)人：上海会为智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31