交通信号控制机负载参数高精度检测电路制造技术

本实用新型专利技术属于一种交通信号控制设备，具体地说是一种交通信号控制机负载参数高精度检测电路。按照本实用新型专利技术提供的技术方案，电流互感器串接在负载ＲＬ和控制开关Ｋ组成的回路中，电压互感器并接在负载ＲＬ的两端，电流互感器连接到运算放大器ｏｐ１的输入端，电压互感器连接到运算放大器ｏｐ２的输入端，运算放大器ｏｐ１与运算放大器ｏｐ２的输出端连接到多路选择开关的输入端，多路选择开关的输入端连接到微处理器ｍｐｕ的一个控制端口，多路选择开关的输出端连接到Ａ／Ｄ变换器的输入端，Ａ／Ｄ变换器的输入端也连接到微处理器ｍｐｕ的一个控制端口，微处理器ｍｐｕ连接到数据总线。本实用新型专利技术可以在一个信号灯发生故障时，信号机仍能判别此类故障。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种交通信号控制设备，具体地说是一种交通信号控制 机负载参数高精度检测电路，可用于高精度数字化检测信号灯驱动电路的电 压和电流，对信号机的负载(信号灯)进行智能化故障判断。
技术介绍
随着计算机技术的飞速发展，道路交通信号控制技术越来越智能化、数 字化，交通信号协调控制技术得到广泛的应用，路口交通信号控制机(下称 "信号机")通过光纤或电缆通信信道连接到中心控制机，中心控制机对一个 区域(或城市)内的交叉路口进行交通信号的协调控制，并根据各个路口信 号机所上传的故障诊断信息进行汇总、报警，让有关人员能够及时得到路口 设备的故障信息，及时进行维修维护，减小路口设备故障对交通的影响。目前，大多数路口信号机通过检测信号灯驱动电路的电压，对信号机是 否正常工作进行故障判断，技术先进的信号机可以检测信号灯驱动电路有无 电流，对信号机的负载(信号灯)进行故障判断。现实应用中，特别是在大型路口和复杂路口，设置的信号灯数量非常多， 有机动车灯、非机动车灯、行人灯、辅助灯等。受限于信号机灯驱动输出端 子的数量，往往是将灯色变换相同的信号灯并接在一起，连接到信号机的一 个灯驱动输出端子(下称"并灯")。一般来说，越是重要的大型路口和复杂路口，设置的信号灯数量越多， 并灯现象亦越多。越是重要的路口，信号灯故障对交通的影响亦越大。现有信号机对信号灯驱动电路电流的检测仅限于"有无"判断，只能判 别全故障，不能细分部分故障。对于单灯负载，信号机的一个灯驱动输出端 子只接一个信号灯，信号灯发生故障时，信号机的灯驱动回路无电流，故障 判别是非常有效的。然而，对于并灯负载，信号机的一个灯驱动输出端子接 有多个信号灯，其中一个信号灯发生故障时，信号机的灯驱动回路仍然有电 流存在，现有的信号机无法判别此类故障。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种交通信号控制机负载参数高精度检测电 路，以便当一个信号灯发生故障时，信号机仍能判别此类故障。按照本技术提供的技术方案，电流互感器串接在负载RL和控制开关K组成的回路中，电压互感器并接在负载RL的两端，电流互感器连接到 运算放大器opl的输入端，电压互感器连接到运算放大器op2的输入端，其 中电阻R1、 R2、 R3组成运算放大器opl的偏置电路，电阻R4、 R5、 R6组 成运算放大器叩2的偏置电路，运算放大器opl与运算放大器叩2的输出端 连接到多路选择开关的输入端，多路选择开关的输入端连接到微处理器mpu 的一个控制端口，多路选择开关的输出端连接到A/D变换器的输入端，A/D 变换器的输入端也连接到微处理器mpu的一个控制端口 ， A/D变换器的输出 作为微处理器mpu的输入，微处理器mpu连接到数据总线。本技术的优点是现有技术对信号机负载的检测局限于"有无"判 断，检测精度差，对于"并灯"负载，无法判别个别信号灯的故障。本实用 新型采用数字化技术对信号机的负载参数(电流、电压)进行高精度数字化 测量，提高了信号机乃至城市道路交通信号控制系统的智能化程度，能够实 时监控信号机灯驱动负载的变化，发现异常情况及时报警，减少了路口设备 故障的存在时间，使路口设备故障对交通的影响降到最小。附图说明图1为交通信号控制机负载参数高精度检测电路具体实施方式(1) 原理图说明电流互感器l串接在负载RL和控制开关K组成的回路中，电压互感器 6并接在负载RL的两端，电流互感器1连接到运算放大器opl的输入端， 电压互感器6连接到运算放大器op2的输入端，其中电阻R1、 R2、 R3组成 运算放大器opl的偏置电路，电阻R4、 R5、 R6组成运算放大器叩2的偏置 电路，两个运算放大器opl与运算放大器op2的输出端连接到多路选择开关 2的输入端，多路选择开关2的输入端连接到微处理器(mpu) 4的一个控制 端口，多路选择开关2的输出端连接到A/D变换器3的输入端，A/D变换器 3的输入端也连接到微处理器4的一个控制端口， A/D变换器3的输出作为 微处理器4的输入，微处理器4连接到数据总线5。(2) 工作原理及过程图1列出了信号机的单路负载参数检测电路，多路负载参数检测电路可 以共用其中的多路选择开关2、 A/D变换器3、微处理器4。信号机的每一路 输出控制都按照图1所示电路进行检测。当信号灯(负载RL)在信号机的控制下处于点亮状态时(控制开关K 接通)，负载回路存在电压和电流，并接在负载两端的电压互感器6和串接在负载回路中的电流互感器1有电压输出，经适当放大，接入多路选择开关2。 多路选择开关在微处理器mpu的控制下，选定其中的一路，进行A/D变换， 将负载电流或电压转换成数字信号，由微处理器mpu读取，通过信号机内部 的数据总线5传送至信号机主控，并可上传中心控制机。当信号灯在信号机的控制下处于熄灭状态时(控制开关K断开)，负载 回路的电压和电流为0，微处理器mpu读取的数字信号也为0。在信号机的运行过程中，信号灯的功率基本稳定，当负载回路处于接通 状态时，回路的电流与电压成-一定的比率关系。中心控制机、信号机主控机 可以通过信号机每一路负载的电压、电流数据，通过分析计算，剔除电源波 动的因素，存储每一路负载的功率数据。若信号机的某个信号灯故障，负载功率发生变化，中心控制机、信号机 主控机根据回路的电流、电压数字信号的相应计算结果，比对存储的负载数 据，及时发现故障并予报警。权利要求1、交通信号控制机负载参数高精度检测电路，其特征是电流互感器串接在负载(RL)和控制开关(K)组成的回路中，电压互感器并接在负载(RL)的两端，电流互感器连接到运算放大器(op1)的输入端，电压互感器连接到运算放大器(op2)的输入端，其中电阻R1、R2、R3组成运算放大器(op1)的偏置电路，电阻R4、R5、R6组成运算放大器(op2)的偏置电路，运算放大器(op1)与运算放大器(op2)的输出端连接到多路选择开关的输入端，多路选择开关的输入端连接到微处理器(mpu)的一个控制端口，多路选择开关的输出端连接到A/D变换器的输入端，A/D变换器的输入端也连接到微处理器(mpu)的一个控制端口，A/D变换器的输出作为微处理器(mpu)的输入，微处理器(mpu)连接到数据总线。专利摘要本技术属于一种交通信号控制设备，具体地说是一种交通信号控制机负载参数高精度检测电路。按照本技术提供的技术方案，电流互感器串接在负载RL和控制开关K组成的回路中，电压互感器并接在负载RL的两端，电流互感器连接到运算放大器op1的输入端，电压互感器连接到运算放大器op2的输入端，运算放大器op1与运算放大器op2的输出端连接到多路选择开关的输入端，多路选择开关的输入端连接到微处理器mpu的一个控制端口，多路选择开关的输出端连接到A/D变换器的输入端，A/D变换器的输入端也连接到微处理器mpu的一个控制端口，微处理器mpu连接到数据总线。本技术可以在一个信号灯发生故障时，信号机仍能判别此类故障。文档编号G08G1/07GK201063201SQ20072004071公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日专利技术者何广进, 方学新, 胡家彬, 雷 苑, 袁建华 本文档来自技高网...

【技术保护点】
交通信号控制机负载参数高精度检测电路，其特征是：电流互感器串接在负载（ＲＬ）和控制开关（Ｋ）组成的回路中，电压互感器并接在负载（ＲＬ）的两端，电流互感器连接到运算放大器（ｏｐ１）的输入端，电压互感器连接到运算放大器（ｏｐ２）的输入端，其中电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３组成运算放大器（ｏｐ１）的偏置电路，电阻Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６组成运算放大器（ｏｐ２）的偏置电路，运算放大器（ｏｐ１）与运算放大器（ｏｐ２）的输出端连接到多路选择开关的输入端，多路选择开关的输入端连接到微处理器（ｍｐｕ）的一个控制端口，多路选择开关的输出端连接到Ａ／Ｄ变换器的输入端，Ａ／Ｄ变换器的输入端也连接到微处理器（ｍｐｕ）的一个控制端口，Ａ／Ｄ变换器的输出作为微处理器（ｍｐｕ）的输入，微处理器（ｍｐｕ）连接到数据总线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方学新，何广进，袁建华，苑雷，胡家彬，
申请(专利权)人：公安部交通管理科学研究所，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]