[发明专利]一种基于有功功率判定信号灯故障的方法

说明书

本发明公开了一种基于有功功率判定信号灯故障的方法，包括有主控器通过信号采集单元获取信号灯电信号，计算出相应的有效电压、有效电流、有功功率并进行故障分析，包括如下步骤：S1、主控器选定测试模式找寻信号灯正常工作时的最小有功功率并记录电流顶点处的电压值；S2、设置最小有功功率阈值Z，电流顶点处的电压初值M，S3、计算有效电压、有效电流、有功功率并拟合曲线；S4、判定当前有功功率是否小于最小有功功率；S5、判定当前有功功率与历史有功功率相比是否减少5％；S6、判定当前有效电流是否在降低区间并且当前电压是否小于电压初值M。该方案根据直流稳压电源类型可以准确的计算出信号灯的故障率。

技术领域

本发明涉及信号灯故障识别技术领域，具体的，涉及一种基于有功功率判定信号灯故障的方法，

背景技术

信号灯LED故障率计算和欠压报警，相对于断路、短路、同亮等故障的检测显得不那么重要，而且检测方法又稍稍复杂；再加上国内信号灯生产并未形成统一标准，因此除过一些大厂对这块稍有涉足，其他厂家的关注点基本都在断路、短路、同亮等基本的故障检测。而不会花时间进一步研究LED故障率计算、欠压变暗的监测。但是LED阵列缺块、欠压是的的确确影响交通的隐患，所以近年来还有一些研究成果的。主要有视频和电流两种。

当前信号灯LED故障率计算、欠压变暗监测几乎都是采用视频图像分析的方法，这种方法除去成本高昂、易受天气强光等影响，摄像头本身精度以及算法的适应性等都是不确定因素。鉴于这些限制，视频检测的方法大多停留在实验室，不能大规模投入使用；还有一些以电流检测为主的标定电流曲线、监测附加电容充放电时间等方法。且不说标定电流曲线费时费力，单是从原理上讲虚电流成分就已经带入了很大误差和不确定性；其次，现场的工作电压不稳定会导致电流也不稳定，因此采用电容的充放电时间作为判断依据也是靠不住的。

中国专利，公开号：CN105374222B，公开日：2017年11月17日，本发明公开了一种交通信号灯故障阈值自动检测方法，包括以下步骤：粗调检测步骤，以粗调通道初始电压值为起始，以步长D1逐步增加施加在当前通道的电压值，每增加一次电压值，对应一个工作状态，并且记录与所述电压值相对应的电流值，确定粗调电压阈值Un和粗调电流阈值In；微调检测步骤，以微调通道初始电压值为起始，以步长D2逐步增加施加在当前通道的电压值，每增加一次电压值，对应一个工作状态，确定交通信号灯故障电压阈值和交通信号灯故障电流阈值。本发明的检测方法，通过施加不同电压，检测信号灯的电流发生大幅变化时所对应的电压值和电流值，开启阈值无需人工调试，可操作性强，检测效率高。

发明内容

本发明的目的是解决信号灯故障率检测不准确的问题，设计了一种基于有功功率判定信号灯故障的方法，本方案采用有功功率方式检测，从原理上避开了无功功率的带入，也最大程度减少了谐波和谐振的干扰，另外，由于信号灯内部采用直流稳压电源供电，特别是开关电源的情况下，系统有功功率能在大电压波动范围内基本保持不变，因此可以结合故障前后有功功率的变化量，就可以计算出LED故障率。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种基于有功功率判定信号灯故障的方法，包括有主控器通过信号采集单元获取信号灯电信号，计算出相应的有效电压、有效电流、有功功率并进行故障分析，包括如下步骤：

S1、主控器选定测试模式找寻信号灯正常工作时的最小有功功率并记录电流顶点处的电压值；

S2、主控器选定工作模式实时记录信号灯工作时的电信号；设置最小有功功率阈值Z，电流顶点处的电压初值M，执行S3；

S3、计算有效电压、有效电流、有功功率并拟合曲线，执行S4；

S4、判定当前有功功率是否小于最小有功功率；若是，主控器判定故障类型；若否，执行S5；

S5、判定当前有功功率与历史有功功率相比是否减少5％，若是，计算有功功率减少比率；若否，执行S6；