[发明专利]一种交通信号灯火线开路监控装置、监控电路及监控方法

权利要求书

1.一种交通信号灯火线开路监控装置，包括：检测终端(1)、监控终端(2)；所述检测终端(1)与所述监控终端(2)之间无线连接，其特征在于，还包括备用电源(3)；所述检测终端(1)实时检测信号机输出的交通信号灯的控制信号，所述监控终端(2)同步监测对应的交通信号灯的状态信号，若所述检测终端(1)实时检测到的控制信号与监控终端(2)同步监测到的状态信号不一致，则监控终端(2)判断有交通信号灯的火线开路，并控制所述备用电源(3)给火线开路的交通信号灯供电。

2.根据权利要求1所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，所述备用电源(3)包括充电器(31)、蓄电池(32)、逆变器(33)。

3.根据权利要求2所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，一组交通信号灯共用一个备用电源(3)，所述一组交通信号灯包括红、绿、黄色交通信号灯。

4.根据权利要求3所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，所述蓄电池(32)由没有发生火线开路的交通信号灯的火线进行充电。

5.根据权利要求1-3任一所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，所述装置还包括监控平台(4)，所述监控平台(4)与监控终端(2)之间无线连接，所述监控终端(2)将线路故障信息上传至监控平台(4)。

6.根据权利要求1-3任一所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，所述检测终端(1)包括无线通信模块(11)、信号检测模块(12)、数据处理模块(13)，所述监控终端(2)包括无线通信模块(21)、信号监测模块(22)、控制处理模块(23) 。

7.根据权利要求1-3任一所述的交通信号灯火线开路监控装置，其特征在于，所述检测终端(1)无线通信模块(11)和所述监控终端(2)的无线通信模块(21)为4G或5G无线通信模块。

8.根据权利要求1-7任一所述的交通信号灯火线开路监控装置的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)实时监测信号机输出的交通信号灯的控制信号；

(2)同步监测对应的交通信号灯的状态信号；

(3)判断实时监测到的控制信号与同步监测到的状态信号是否一致；若一致，则返回步骤(1)；若不一致，则执行步骤(4)；

(4)定位发生火线开路故障的交通信号灯，并使用备用电源给发生火线开路故障的交通信号灯供电。

9.根据权利要求8所述的交通信号灯火线开路监控装置的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：(5)将火线开路故障信息上传至监控平台。

10.一种交通信号灯火线开路监控电路，包括检测端电路和控制端电路，所述检测端电路包括单片机ATMEGA128A，所述控制端电路包括单片机ATMEGA16-16AI；其特征在于，

所述检测端电路还包括控制信号检测电路，所述控制信号检测电路包括芯片M74HC165M1R；其中，单片机ATMEGA128A的一个I/O引脚芯片M74HC165M1R的引脚1连接，单片机ATMEGA128A的一个I/O引脚与芯片M74HC165M1R的引脚2连接，M74HC165M1R的引脚3-6、11-14的任一引脚与信号机的交通信号灯的控制信号输出端连接，M74HC165M1R的引脚9与单片机ATMEGA128A的一个I/O引脚连接；

所述控制端电路还包括包括蓄电池、充电电路、逆变电路，所述充电电流为蓄电池充电，所述逆变电路将蓄电池的直流电压转换为交流电压，所逆变电路具有火线输出端；

所述控制端电路还包括至少一路状态信号检测电路，每一路火线开路检测电路均包括：霍尔传感器、芯片LM339D、芯片LM339D；其中，霍尔传感器输入端与交通信号灯的火线输入端连接，霍尔传感器的输出端与芯片LM339D的同相输入端连接，芯片LM339D的反向输入端接参考电压Vref，芯片LM339D的输出端与芯片MC74HC595AD的输入端连接，芯片MC74HC595AD的输出端与ATMEGA16-16AI的一个I/O引脚连接；每一路火线开路检测电路的芯片MC74HC595AD的输出端与芯片CD4072BCND的输入端连接，芯片CD4072BCND的输出端与ATMEGA16-16AI的一个I/O引脚连接；

所述控制端电路还包括可控硅驱动电路，所述可控硅驱动电路包括芯片MC74HC595AD、光电耦合器MOC3041、双向可控硅；其中，单片机ATMEGA16-16AI的一个I/O引脚与芯片MC74HC595AD的引脚11连接，ATMEGA16-16AI的一个I/O引脚芯片MC74HC595AD的引脚12连接，芯片MC74HC595AD的引脚1-7的任一引脚与光电耦合器MOC3041的引脚3连接，光电耦合器MOC3041的引脚4分别与双向可控硅的G极、T1极连接，光电耦合器MOC3041的引脚6与双向可控硅的T2极连接，双向可控硅的T1极与交通信号灯的火线输入端连接，双向可控硅的T2极与所述逆变电路的火线输出端连接；

所述检测端电路和所述控制端电路均还包括无线通信电路，所述检测端电路和所述控制端电路通过无线连接；优选地，所述控制信号检测电路包括多个芯片M74HC165M1R，每个芯片M74HC165M1R依次级联；更进一步地，所述控制端电路包括多路所述可控硅驱动电路。