[发明专利]一种基于可变电容充电时间的道路警示灯故障监测系统

说明书

本发明公开了一种基于可变电容充电时间的道路警示灯故障监测系统，包括道路警示灯、电流互感器、基于可变电容充电时间的监测电路、主控处理单元及监控中心；道路警示灯经电流互感器、基于可变电容充电时间的监测电路与主控处理单元相连接，主控处理单元的输出端与监控中心相连接，该系统能够对道路警示灯的故障进行监测，且监测周期较短，成本低，结构简单。

技术领域

本发明属于故障监测技术领域，涉及一种基于可变电容充电时间的道路警示灯故障监测系统。

背景技术

现阶段，随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高，行驶在道路上的私家车辆不断增加，与此同时，人们乘坐私家车的机会日益增多。而人们在乘坐私家车上路的同时难免会发生交通事故，因此导致的事故地点越来越多，道路警示灯的数量也随之增多。然而道路警示灯多设立于室外，容易受到自然天气的影响从而提高其故障率，同时也受限于交管局的人员数量问题，使得不能及时有效的对各类道路警示灯进行管理和监测，当故障发生时难以第一时间发现并解决，给行车道路带来一定的危险。故此本专利通过设计了一种故障监测系统来对远郊及市区的各类道路警示灯进行故障监测，对减少事故发生具有十分重要的现实意义。

目前，针对于道路警示灯部分设立于远郊的问题导致工作人员不能时刻做到巡视，也随之产生了一批警示灯故障监测系统。现有的道路警示灯故障监测系统一般是通过对警示灯两端的电压或者电流进行采集，然后通过A/D转换对模拟信号转化成数字信号，利用一定的计算机算法对其数字信号进行处理，最后再转化为模拟信号进行输出，最终判断警示灯是否故障，系统的电路使用到了A/D转换电路、滤波电路以及单片机处理器等等，导致系统结构复杂、设备昂贵且计算量较大，监测周期相对较长。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于可变电容充电时间的道路警示灯故障监测系统，该系统能够对道路警示灯的故障进行监测，且监测周期较短，成本低，结构简单。

为达到上述目的，本发明所述的基于可变电容充电时间的道路警示灯故障监测系统包括道路警示灯、电流互感器、基于可变电容充电时间的监测电路、主控处理单元及监控中心；

道路警示灯经电流互感器、基于可变电容充电时间的监测电路与主控处理单元相连接，主控处理单元的输出端与监控中心相连接。

主控处理单元的输出端经通信电路与监控中心相连接。

基于可变电容充电时间的监测电路包括压敏电阻、取样电阻、第一二极管、第二二极管、第一稳压二极管、开关管、限流电阻、第二稳压二极管、可变电容、放电电阻及放电开关；

电流互感器输出端的正极与压敏电阻的一端、取样电阻的一端及第一二极管的正极相连接，电流互感器输出端的负极与第二二极管的负极、压敏电阻的另一端及取样电阻的另一端相连接，第一二极管的负极与第一稳压二极管的负极及开关管的一端相连接，开关管的另一端经限流电阻与第二稳压二极管的负极、可变电容的一端、放电电阻的一端及主控处理单元输入端的正极相连接，放电电阻的另一端与放电开关的一端相连接，第二二极管的正极与第一稳压二极管的正极、第二稳压二极管的正极、可变电容的另一端、放电开关的另一端及主控处理单元输入端的负极相连接。

可变电容为H全桥可变电容。

可变电容的充电时间t为：

其中，U_c为可变电容两端的充电电压，i(t)为对可变电容进行充电的充电电流，t为充电时间，U₀为开关管的输出电压，R₀为限流电阻的阻值，R_J为取样电阻的阻值，P_in为道路警示灯的功率，V_in为道路警示灯的供电电压，n为电流互感器的变比，ΔU_D1为第一二极管导通时的电压降，M(t)为由PWM控制后的50Hz的单位方波函数。