专利名称：路灯故障检测方法、检测装置及其检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及路灯故障检测技术，尤其涉及用于路灯故障检测的路灯故障检测方法、检测装置及其检测系统。
背景技术：
路灯是城市夜间照明必不可少的设施，但路灯会因工作时间达到使用寿命、或者因其他原因导致其故障，致使其无法继续照明。因此需要对路灯的工作情况进行检测，以便在路灯发生故障时能够及时维修，从而满足正常的城市照明需求。然而，随着路灯数量的不断增长，路灯的铺设范围也在不断地扩大，相应地路灯数量也不断增加。因此，如何有效地进行路灯的故障检测，以便在路灯出现故障时能够及时维修却成了一个工作难题。目前，路灯故障的通常检测方式是:采用检测单元检测路灯的电流互感器输出的电流值，并将该电流值与预设的幅值门限进行比较，以及根据比较结果来判断路灯是否正常工作。若检测得到的电流值大于预设的幅值门限，则判断路灯正常工作；若检测得到的电流值小于预设的幅值门限，则判断出路灯出现故障。然而，该种方式存在着一定的局限性。例如，对于包括发光体和电感类镇流器的路灯，或包括发光体和电子类镇流器的路灯，发生故障的地方有可能是发光体本身，也有可能是镇流器。发光体出现故障或镇流器出现故障均会导致路灯不能正常发光。比如，当电感类镇流器发生故障时，很多情况下是短路故障，此时流过路灯的电流变化并不明显。因此，若路灯的电子类镇流器发生故障或电感类镇流器发生故障，采用上述方式却不一定能检测出来，换句话说，采用上述方法进行路灯故障检测时存在着漏判率较高的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种能够准确地检测路灯故障的路灯故障检测方法、路灯故障检测装置及其路灯故障检测系统。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
路灯故障检测方法，包括如下步骤:
获取目标路灯的实际电流变化特性曲线；
当所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障。进一步地，在当所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障之前，还包括:
判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合。进一步地，所述获取目标路灯的实际电流变化特性曲线的步骤，具体包括:
在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值；
根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制。 进一步地，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合的步骤，具体包括:
当所述多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合；
当所述多个电流值的平均值大于预设的第一阈值、且所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设误差范围内时，则确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合；
其中，吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。进一步地，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合的步骤，具体包括:
当所述多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则初步判断所述目标路灯出现开路故障；累加并存储初步判断所述目标路灯出现开路故障的连续次数；当所述目标路灯出现开路故障的连续次数大于预设的第二阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合；
当所述多个电流值的平均值大于预设的第一阈值、且所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设误差范围内时，则初步判断所述目标路灯出现短路故障；累加并存储初步判断所述目标路灯出现短路故障的连续次数；当所述目标路灯出现短路故障的连续次数大于预设的第三阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合；
其中，吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。相应地，本发明还提供了一种路灯故障检测装置，包括:
获取模块，用于获取目标路灯的实际电流变化曲线；
故障确定模块，用于在所述获取模块获取的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障。进一步地，所述路灯故障检测装置，还包括:
判断模块，用于判断所述获取模块获取的实际电流变化曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合；
所述故障确定模块，具体用于在所述判断模块的判断结果为否时，确定所述目标路灯出现故障。进一步地，所述获取模块，具体用于在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值，以及根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制。进一步地，所述路灯故障检测装置，还包括:
检测结果上报模块，用于在所述故障确定模块确定所述目标路灯出现故障后，将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至控制中心。相应地，本发明还提供了一种路灯故障检测系统，包括:
至少一个路灯故障检测装置，用于在所述目标路灯的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障，并将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至中心控制器；
中心控制器，用于接收并分析所述路灯故障检测装置上报的检测结果，并将出现故障的目标路灯的具体位置呈现给管理员。相比现有技术，本发明具有如下有益效果:
采用本发明所述的技术方案来进行路灯故障检测，由于比较的是目标路灯的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合，因此，当目标路灯出现短路故障时，目标路灯的实际电流变化特性曲线必然与标准电流变化特性曲线不吻合，因此采用本发明的技术方案能够准确地检测出出现故障的路灯，尤其能够准确地检测出出现电子类镇流器或电感类镇流器故障的路灯，避免了采用幅值门限法出现的漏判问题，从而提高了进行路灯故障检测时的准确性。
图1为本发明提供的路灯故障检测方法的第一实施例的流程示意 图2为目标路灯正常工作时流过目标路灯的电流变化特性曲线的示意 图3为目标路灯发生开路故障时流过目标路灯的电流变化特性曲线的示意 图4为目标路灯发生短路故障时流过目标路灯的电流变化特性曲线的示意 图5为本发明提供的路灯故障检测方法的第二实施例的流程示意 图6为本发明提供的路灯故障检测方法的第三实施例的流程示意 图7为图2中步骤S202的一种实施例的流程示意 图8为图2中步骤S202的另一种实施例的流程不意 图9为本发明提供的路灯故障检测方法的第四实施例的流程示意 图10为本发明提供的路灯故障检测装置的第一实施例的结构示意 图11为本发明提供的路灯故障检测装置的第二实施例的结构示意 图12为本发明提供的路灯故障检测系统的实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，是本发明提供的一种路灯故障检测方法的第一实施例的流程示意图，所述方法包括:
步骤S101，获取目标路灯的实际电流变化特性曲线；
其中，本发明所述的目标路灯，可以是安装在马路边灯杆上的路灯，也可以是挂在隧道墙壁上的路灯，路灯的类型包括但不限于高压钠灯、无极灯、常规LED灯和可调光LED灯。本步骤中所说的实际电流变化特性曲线，是用来标识目标路灯实际工作时流过路灯实际电流的变化特性的曲线。该实际电流变化特性曲线具体是根据目标路灯实际工作时，在不同时刻流过目标路灯的多个实际电流值绘制而成。因此，在获取目标路灯的实际电流变化特性曲线之前，需要在多个不同时刻采集流过目标路灯的实际电流。采集实际电流值的次数越多，绘制出的实际电流变化特性曲线就越接近于目标路灯的实际电流变化趋势。步骤S102，当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障。步骤S102中所述的标准电流变化特性曲线，是用来标识目标路灯正常工作时流过目标路灯标准电流的变化特性的曲线。该标准电流变化特性曲线具体是当目标路灯正常工作时，根据不同时刻流过目标路灯的多个标准电流值绘制而成的曲线。因此，在预置标准电流变化特性曲线时，需要多次采集目标路灯的标准电流值。采集标准电流值的次数越多，绘制出的标准电流变化特性曲线就精准。在本发明实施例中，实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线是否吻合，指的是实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度在预设误差范围内，则确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线吻合，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度没有在预设误差范围内，则确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合。其中，误差范围可根据需要具体设定。如果目标路灯正常工作，那么该目标路灯从冷态启动到正常工作，流过路灯的电流会有明显的变化。如图2所示(VI小于V2)，其电流变化趋势是逐渐变低并趋于稳定的。当路灯的镇流器发生短路故障或开路故障时，其电流变化均不明显，如图3、4所示。因此，在进行路灯故障检测时，若采用传统的幅值门限法，那么在路灯的电感类镇流器发生故障时，由于在发生短路故障或开路故障时流过路灯的电流变化并不明显，因此，采用传统的幅值门限法则存在着不能准确地检测出已经出现故障的路灯的问题，从而使得进行路灯故障检测时漏判率较高。而采用本实施例所述的方法来进行路灯故障检测，由于比较的是目标路灯的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合，因此，当目标路灯出现短路故障时，目标路灯的实际电流变化特性曲线必然与标准电流变化特性曲线不吻合，因此采用本发明实施例的方法能够准确地检测出出现故障的路灯，尤其能够准确地检测出出现电子类镇流器或电感类镇流器故障的路灯，从而提高了进行路灯故障检测时的准确性。如图5所示，是本发明提供的一种路灯故障检测方法的第二实施例的流程示意图，所述方法具体包括:
步骤S201，获取目标路灯的实际电流变化特性曲线；
本步骤与图1所示的实施例中步骤SlOl的操作方法相同，在此不赘述。步骤S202，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合；
实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线是否吻合，指的判断是实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度在预设误差范围内，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线吻合，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度没有在预设误差范围内，则确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻
口 ο需要说明的是，吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。在判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内时，判断方法不受限制，例如可以采用方差法或斜率比较法，当然也可以采用本领域技术人员可以想到的其它方法。在本步骤中，若判断结果为否，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则执行步骤S203，若判断结果为是，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线吻合时，则执行步骤S204。步骤S203，确定所述目标路灯出现故障；
步骤S204，确定所述目标路灯工作正常。请参考图6，是本发明提供的一种路灯故障检测方法的第三实施例的流程示意图，所述方法包括:
步骤S301，在冷态启动时间内多次采集流过目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值；
步骤S302，根据该多个电流值，完成目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制；
需要说明的是，步骤S301-步骤S302是图1所示实施例中的步骤SlOl的一种具体实施方式
。也就是说，在进行路灯故障检测时，实际电流值的采集具体是在目标路灯的冷态启动时间内进行的。实际电流变化特性曲线，则是当路灯在实际工作时，根据该路灯冷态启动时间内采集的多个不同时刻的实际电流值绘制而成的曲线。选择在冷态启动时间内多次采集流过目标路灯的实际电流的原因是:在冷态启动时间内，目标路灯正常工作时的电流值变化明显，这样便于实际电流变化特性曲线的绘制。相应地，在预置标准电流变化特性曲线时，标准电流值的采集也应当在冷态启动时间内进行。也就是说，在本实施例中，标准电流变化特性曲线具体是当目标路灯正常工作时，根据该目标路灯的冷态启动时间内采集的多个不同时刻的标准电流值绘制而成的曲线。其中，冷态启动时间，应该是一个时间段,具体是目标路灯正常工作时,从冷态启动到其电流值刚趋于稳定时所用的时间如图2所示。在步骤S302中，可根据步骤S301采集到的多个电流值，从而完成实际电流变化特性曲线的绘制，该绘制出的曲线能够反应目标路灯在冷态启动时间内的电流变化特性。在绘制实际电流变化特性曲线时，例如可将采集到的多个电流值标注在坐标轴中(该坐标系的横坐标代表采集时刻，纵坐标代表电流值)，然后采用平滑的曲线将多个电流值连接起来，即可得到实际电流变化特性曲线。步骤S303，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合；
其中，本步骤与图2所示的实施例中的步骤S202相同，在此不赘述。在本步骤中，若判断结果为否，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则执行步骤S304，若判断结果为是，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线吻合时，则执行步骤S305。步骤S304，确定所述目标路灯出现故障；
步骤S305，确定所述目标路灯工作正常。如图7所示，在一种实施例中，步骤S202，即判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合，包括:
步骤S401，判断所述多个电流值的平均值是否小于预设的第一阈值；
本步骤在实际操作中，首先计算在冷态启动时间内采集的多个电流值的平均值，然后再将该平均值与预设的第一阈值进行比较，判断该平均值是否小于预设的第一阈值。其中，第一阈值是预设的，该预设的第一阈值可根据应用，目标路灯的型号以及其两端的电压具体设定，该第一阈值是用于判断该目标路灯是否发生故障的一个标准值。在本步骤中，如果判断结果为是，即当多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则执行步骤S404，如果判断结果为否，即当多个电流值的平均值大于预设的第一阈值时，则执行步骤S402。对于多个电流值的平均值等于预设的第一阈值的情况，可不做处理。步骤S402，判断实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内；
其中，预设的误差范围是根据实际需要具体设定的一个可接受误差区间，而吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。判断实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的相似程度时，可采用方差法或斜率比较法，也可以采用本领域技术人员可想到的其它方法。根据预置的标准电流变化特性曲线的变化趋势可知，在冷态启动时间内，标准电流值呈现逐渐减小并趋于稳定的趋势。也就是说，对于冷态启动时间内多个采集时刻对应的实际电流值而言，前一采集时刻对应的电流值一定比后一采集时刻对应的电流值大。因此，在比较两曲线的相似程度时，可采用斜率比较法计算出实际电流变化曲线上前后两个采集时刻的斜率，若该斜率为负值，则将该斜率与标准变化变化特性曲线上相应的前后两个采集时刻的斜率进行比较，判断这两个斜率之间的差值是否在预设的误差范围内。举例来说，若目标路灯工作时，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2构成的斜率为al，且al〈0，而预置的标准电流变化特性曲线中，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2的构成的斜率为a2，a2〈0.假设预先设定的误差范围为±0.01，那么则需要判断al与a2之间的差值是否在预设的误差范围之内。若假设al与a2的差值Λ a的绝对值大于0.01，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设的误差范围内，则执行步骤S404，若假设al与a2的差值Λ a的绝对值小于0.01，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲 线的吻合度在预设的误差范围内，则进入步骤S403。当然，判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内时，还可以使用方差法，在此不再详细描述。步骤S403，确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线吻
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步骤S404，确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合。如图8所示，在另一种实施方式中，步骤S202包括:
步骤S501，判断所述多个电流值的平均值是否小于预设的第一阈值；
本步骤与图7所示实施例中的步骤S401相同，在此不再赘述。若判断结果为是，即当所述多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则执行步骤S502 ;若判断结果为否，SP所述多个电流值的平均值大于预设的第一阈值时，则执行步骤S505。对于平均值等于第一阈值的情况，可不做处理。步骤S502，初步判断该目标路灯出现开路故障；
步骤S503，累加并存储初步判断该目标路灯出现开路故障的连续次数；
在步骤S502中，在初步判断目标路灯出现开路故障时，不马上作出实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合的结论，而是对初步判断结果进行标记与存储。在执行步骤S503之前，还需要知道上一次的初步判断结果，若上一次的初步判断结果是:初步判断该目标路灯出现开路故障，则执行步骤S503，即累加并存储初步判断该目标路灯出现开路故障的连续次数。反之，则仅存储本次初步判断结果，不做累加操作。也就是说，只有至少连续两次初始判断结果为:初始判断目标路灯出现开路故障时，才会累加目标路灯出现开路故障的连续次数。举例来说，若上次初步判断结果是:目标路灯出现开路故障，本次初步判断结果为:目标路灯出现开路故障，则会对出现开路故障的次数进行累加并进行存储，也就是说，初步判断目标路灯出现开路故障的连续次数即为2。步骤S504，判断该目标路灯出现开路故障的连续次数是否大于预设的第二阈值； 在本步骤中，需要获取步骤S502中存储的目标路灯出现开路故障的连续次数，并将目
标路灯出现开路故障的连续次数与预设的第二阈值进行比较，如果判断结果为是，即当目标路灯出现开路故障的连续次数大于预设的第二阈值时，则执行步骤S509。如果判断结果为否，即当判断目标路灯出现开路故障的次数不大于预设的第二阈值时，则回到执行在在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值的步骤。其中，第二阈值可具体设置，可以理解的是，预设的第二阈值一般应大于或等于2。需要说明的是，在步骤S501的判断结果为是时，需要执行步骤S502与步骤S503，其目的是:便于更准确地判断路灯是否真正地出现了故障，提高路灯故障检测的准确性。例如，对于高压钠灯，由于其存在熄弧现象，因此，在检测钠灯是否出现故障时，则可能存在着偶然性。因此判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线是否吻合时，则需要执行步骤S502-步骤S504，并在步骤S504的判断结果为是时，才判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合，这样可以尽可能地避免因熄弧而导致的错误判断，进而可以提闻路灯故障检测的准确性。步骤S505，判断实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内；
其中，预设的误差范围是根据实际需要具体设定的一个可接受误差区间。而吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。判断实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的相似程度时，可采用方差法或斜率比较法。 根据预置的标准电流变化特性曲线的变化趋势可知，在冷态启动时间内，标准电流值呈现逐渐减小并趋于稳定的趋势。也就是说，对于冷态启动时间内多个采集时刻对应的实际电流值而言，前一采集时刻对应的电流值一定比后一采集时刻对应的电流值大。因此，在比较两曲线的相似程度时，可采用斜率比较法计算出实际电流变化曲线上前后两个采集时刻的斜率，若该斜率为负值，则将该斜率与标准变化变化特性曲线上相应的前后两个采集时刻的斜率进行比较，判断这两个斜率之间的差值是否在预设的误差范围内。举例来说，若目标路灯工作时，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2构成的斜率为al，且切al〈0，而预置的标准电流变化特性曲线中，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2的构成的斜率为a2，a2〈0.假设预先设定的误差范围为±0.01，那么则需要判断al与a2之间的差值是否在预设的误差范围之内。若假设al与a2的差值Λ a的绝对值大于0.01，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设的误差范围内，则执行步骤S506，若若假设al与a2的差值Λ a的绝对值小于0.01，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度在预设的误差范围内，则执行在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值的步骤。当然，判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内时，还可以采用方差法，在此不再做详细描述。步骤S506，初步判断所述目标路灯出现短路故障；
步骤S507，累加并存储初步判断所述目标路灯出现短路故障的连续次数；
在步骤S506中，在初步判断目标路灯出现短路故障时，不马上作出实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合的结论，而是对初步判断结果进行标记与存储。在执行步骤S507之前，还需要知道上一次的初步判断结果，若上一次的初步判断结果是:初步判断该目标路灯出现短路故障，则执行步骤S507，即累加并存储初步判断该目标路灯出现短路故障的连续次数。反之，则仅存储本次初步判断结果，不做累加操作。也就是说，只有至少连续两次初始判断目标路灯出现短路故障时，才会累加目标路灯出现短路故障的连续次数。举例来说，若上次初步判断结果是:目标路灯出现短路故障，本次初步判断结果为:目标路灯出现开短路故障，则会对出现短路故障的次数进行累加并进行存储，也就是说，存储的初步判断目标路灯出现短路故障的连续次数即为2。步骤S508，判断所述目标路灯出现短路故障的连续次数是否大于预设的第三阈值；
在本步骤中，需要获取步骤S507中存储的目标路灯出现短路故障的连续次数，并将目标路灯出现短路故障的连续次数与预设的第三阈值进行比较，如果判断结果为是，即当目标路灯出现短开路故障的连续次数大于预设的第三阈值时，则执行步骤S509。如果判断结果为否，即当判断目标路灯出现短路故障的次数不大于预设的第三阈值时，则回到执行在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值的步骤。其中，第三阈值可具体设置，可以理解的是，预设的第二阈值一般应大于或等于2。需要说明的是，在步骤S505的判断结果为否时，需要执行步骤S506—步骤S507，其目的是:便于更准确地判断路灯是否真正地出现了故障，提高检测路灯是否出现故障的准确性。例如，对于高压钠灯，由于其存在熄弧现象，因此，在检测钠灯是否出现故障时，则可能存在着偶然性。因此判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线是否吻合时，则需要执行步骤S505-步骤S508，并在步骤S508的判断结果为是时，才判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线是否吻合时，这样可以尽可能地避免因熄弧而导致的错误判断，进而可以提高路灯故障检测的准确性。步骤S509，确定所述实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合。如图9所示，是本发明提供的一种路灯故障检测方法的第四实施例的流程示意图，所述方法包括:
步骤S601，通过电流互感器与所述目标路灯耦合的方式感测流过目标路灯的电流信
号; 在步骤S601中，通过电流互感器与目标路灯的耦合，从而使得电流互感器可以感测到流过目标路灯的电流信号。步骤S602，在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值；
步骤S603，根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘
制；
步骤S604，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合；
在本步骤中，若判断结果为否，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则执行步骤S605，若判断结果为是，即当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线吻合时，则执行步骤S606。步骤S605，确定所述目标路灯出现故障；
步骤S606，确定所述目标路灯工作正常。采用本实施例所述的方法来进行路灯故障检测时，由于比较的是目标路灯的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合，因此，当目标路灯出现短路故障时，目标路灯的实际电流变化特性曲线必然与标准电流变化特性曲线不吻合，因此能够准确地检测出出现故障的路灯，尤其能够准确地判断出出现电子类镇流器或电感类镇流器故障的路灯，从而提高了路灯故障检测的准确性，避免了采用传统的幅值门限法检测路灯故障时不能检测出已经出现故障的路灯的问题。上述图1-图9对本发明提供的路灯故障检测方法进行了详细的描述，下面结合图10-图12，对实现上述方法的具体结构进行详细说明。如图10所示，是本发明提供的路灯故障检测装置的第一实施例的结构示意图，该路灯故障检测装置I包括:
获取模块11，用于获取目标路灯的实际电流变化曲线；
其中，本发明所述的目标路灯，可以是安装在马路边灯杆上的路灯，也可以是挂在隧道墙壁上的路灯，路灯的类型包括但不限于高压钠灯、无极灯、常规LED灯和可调光LED灯。获取模块11获取的实际电流变化特性曲线，是用来标识目标路灯实际工作时流过路灯实际电流的变化特性的曲线。该实际电流变化特性曲线具体是根据目标路灯实际工作时，在不同时刻流过目标路灯的多个实际电流值绘制而成。因此，获取模块11在获取目标路灯的实际电流变化特性曲线之前，路灯故障检测装置还需要在多个不同时刻采集流过目标路灯的实际电流。采集实际电流值的次数越多，绘制出的实际电流变化特性曲线就越接近于目标路灯的实际电流变化趋势。具体地，所述获取模块11在获取目标路灯的实际电流变化曲线时，具体是在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值，以及根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制。其中，获取模块11选择在冷态启动时间内多次采集流过目标路灯的实际电流的原因是:在冷态启动时间内，目标路灯正常工作时的电流值变化明显，这样便于实际电流变化特性曲线的绘制。相应地，路灯故障检测装置在预置标准电流变化特性曲线时，标准电流变化值的采集也应当在冷态启动时间内进行。也就是说，在本实施例中，标准电流变化特性曲线具体是当目标路灯正常工作时，根据该目标路灯的冷态启动时间内采集的多个不同时刻的标准电流值绘制而成的曲线。其中，冷态启动时间，应该是一个时间段，具体是目标路灯正常工作时，从冷态启动到其电流值刚趋于稳定时所用的时间如图2所示。在采集到多个电流值之后，获取模块11还需要根据采集到的多个电流值完成实际电流变化特性曲线的绘制。该绘制出的曲线能够反应目标路灯在冷态启动时间内的电流变化特性。在绘制实际电流变化特性曲线时，例如可将采集到的多个电流值标注在坐标轴中(该坐标系的横坐标代表采集时刻，纵坐标代表电流值)，然后采用平滑的曲线将多个电流值连接起来，即可得到实际电流变化特性曲线。故障确定模块12，用于在所述获取模块11获取的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障。其中，标准电流变化特性曲线，是用来标识目标路灯正常工作时流过目标路灯的标准电流的变化特性的曲线。该标准电流变化特性曲线具体是目标路灯正常工作时，不同时刻流过目标路灯的多个标准电流值绘制而成，具体是由该目标路灯的冷态启动时间内采集的多个不同时刻的标准电流值绘制而成的。因此，路灯故障检测装置在预置标准电流变化特性曲线时，需要多次采集目标路灯的标准电流值。采集标准电流值的次数越多，绘制出的标准电流变化特性曲线就精准。如果目标路灯正常工作，那么该目标路灯从冷态启动到正常工作，流过路灯的电流会有明显的变化。如图2所示(VI小于V2)，其电流变化趋势是逐渐变低并趋于稳定的。当路灯的镇流器发生短路故障或开路故障时，其电流变化均不明显，如图3、4所示。因此，在进行路灯故障检测时，若采用传统的幅值门限法，那么在路灯的电感类镇流器发生故障时，由于在发生短路故障或开路故障时流过路灯的电流变化并不明显，因此，采用传统的幅值门限法则存在着不能准确地检测出已经出现故障的路灯的问题，从而使得进行路灯故障检测时漏判率较高。而采用本实施例所述的方法来进行路灯故障检测，由于比较的是目标路灯的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合，因此，当目标路灯出现短路故障时，目标路灯的实际电流变化特性曲线必然与标准电流变化特性曲线不吻合，因此采用本发明实施例的方法能够准确地检测出出现故障的路灯，尤其能够准确地检测出出现电子类镇流器或电感类镇流器故障的路灯，从而提高了进行路灯故障检测时的准确性。进一步地，该路灯故障检测装置I还包括:
判断模块13，用于判断所述获取模块11获取的实际电流变化曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合；
所述故障确定模块12，具体用于在所述判断模块13的判断结果为否时，确定所述目标路灯出现故障。其中，判断模块13在判断实际电流变化曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合时，是判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度在预设误差范围内，则确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线吻合，若实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度没有在预设误差范围内，则确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合。其中，预设的误差范围是根据实际需要具体设定的一个可接受误差区间。而吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。例如，在一种实施例中，判断模块13在判断实际电流变化曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设的误差范围内时，可采用方差法或斜率比较法。根据预置的标准电流变化特性曲线的变化趋势可知，在冷态启动时间内，标准电流值呈现逐渐减小并趋于稳定的趋势。也就是说，对于冷态启动时间内多个采集时刻对应的实际电流值而言，前一采集时刻对应的电流值一定比后一采集时刻对应的电流值大。因此，在比较两曲线的相似程度时，可采用斜率比较法计算出实际电流变化曲线上前后两个采集时刻的斜率，若该斜率为负值，则将该斜率与标准变化变化特性曲线上相应的前后两个采集时刻的斜率进行比较，判断这两个斜率之间的差值是否在预设的误差范围内。举例来说，若目标路灯工作时，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2构成的斜率为al，且切al〈0，而预置的标准电流变化特性曲线中，前一采集时刻Tl与后一采集时刻T2的构成的斜率为a2，a2〈0.假设预先设定的误差范围为±0.01，那么则需要判断al与a2之间的差值是否在预设的误差范围之内。若假设al与a2的差值Λ a的绝对值大于0.01，则判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设的误差范围内，进而确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合。若假设al与a2的差值Λ a的绝对值小于0.01，则判断判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度在预设的误差范围内，进而确定实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线吻合。当然，判断实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的吻合度是否在预设误差范围内时，还可以采用方差法，在此不再详细描述。请参考图11，是本发明提供的路灯故障检测装置的第二实施例的结构示意图，本实施例与图10所示的实施例的区别在于，该路灯故障检测装置还包括:
检测结果上报模块14，用于在所述故障确定模块12确定所述目标路灯出现故障后，将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至控制中心。检测结果上报模块14在故障确定模块12确定目标路灯出现故障后，能够及时地将路灯出现故障的检测结果上报给控制中心。如此，控制中心的管理员则可以根据控制中心接收到的结果，及时安排维修人员对出现故障的目标路灯进行维修，以保证城市的正常照明需求。相应地，本发明还提供了一种路灯故障检测系统，如图12所示，所述路灯故障检测系统2包括:
至少一个路灯故障检测装置1，用于在所述目标路灯的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障，并将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至中心控制器；
中心控制器3，用于接收并分析所述路灯故障检测装置上报的检测结果，以及将出现故障的目标路灯的具体位置呈现给管理员。本发明提供的路灯故障检测系统中，路灯故障检测装置I在判断目标路灯的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，即确定该目标路灯出现故障，并将目标路灯出现的检测结果上报给中心控制器2。
中心控制器2在接收到路灯故障检测装置I上报的结果后，对检测结果进行分析，确定出现故障的路灯的具体位置并呈现给管理员。如此，管理员则可以及时安排维修人员对出现故障的目标路灯进行维修，以保证城市的正常照明需求。本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1.路灯故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 获取目标路灯的实际电流变化特性曲线； 当所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障。
2.如权利要求1所述的路灯故障检测方法，其特征在于，在当所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障之前，还包括: 判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合。
3.如权利要求1或2所述的路灯故障检测方法，其特征在于，所述获取目标路灯的实际电流变化特性曲线的步骤，具体包括: 在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值； 根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制。
4.如权利要求3所述的路灯故障检测方法，其特征在于，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合的步骤，具体包括: 当所述多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合； 当所述多个电流值的平均值大于预设的第一阈值、且所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线 的吻合度不在预设误差范围内时，则确定所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合； 其中，吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。
5.如权利要求3所述的路灯故障检测方法，其特征在于，判断所述获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合的步骤，具体包括: 当所述多个电流值的平均值小于预设的第一阈值时，则初步判断所述目标路灯出现开路故障；累加并存储初步判断所述目标路灯出现开路故障的连续次数；当所述目标路灯出现开路故障的连续次数大于预设的第二阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合； 当所述多个电流值的平均值大于预设的第一阈值、且所述实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线的吻合度不在预设误差范围内时，则初步判断所述目标路灯出现短路故障；累加并存储初步判断所述目标路灯出现短路故障的连续次数；当所述目标路灯出现短路故障的连续次数大于预设的第三阈值时，则确定所述实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线不吻合； 其中，吻合度是指实际电流变化特性曲线与标准电流变化特性曲线的相似程度。
6.路灯故障检测装置，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取目标路灯的实际电流变化曲线； 故障确定模块，用于在所述获取模块获取的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障。
7.如权利要求6所述的路灯故障检测装置，其特征在于，还包括: 判断模块，用于判断所述获取模块获取的实际电流变化曲线与预置的标准电流变化特性曲线是否吻合； 所述故障确定模块，具体用于在所述判断模块的判断结果为否时，确定所述目标路灯出现故障。
8.如权利要求7所述的路灯故障检测装置，其特征在于，所述获取模块具体用于在冷态启动时间内多次采集流过所述目标路灯的电流信号，得到与采集时刻一一对应的多个电流值，以及根据所述多个电流值，完成所述目标路灯的实际电流变化特性曲线的绘制。
9.如权利要求6-8任一项所述的路灯故障检测装置，其特征在于，还包括: 检测结果上报模块，用于在所述故障确定模块确定所述目标路灯出现故障后，将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至控制中心。
10.路灯故障检测系统，其特征在于，包括: 至少一个路灯故障检测装置，用于在所述目标路灯的实际电流特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，确定所述目标路灯出现故障，并将所述目标路灯出现故障的检测结果上报至中心控制器； 中心控制器，用于接收并分析所述路灯故障检测装置上报的检测结果，并将出现故障的目标路灯的具体位置呈现 给管理员。
全文摘要
本发明公开了一种路灯故障检测方法，包括如下步骤获取目标路灯的实际电流变化特性曲线；当获取的实际电流变化特性曲线与预置的标准电流变化特性曲线不吻合时，则确定所述目标路灯出现故障。本发明还公开了一种路灯故障检测装置及其检测系统。采用本发明的技术方案，能够准确地检测出出现故障的路灯，尤其能够准确地判断出出现电子类镇流器或电感类镇流器故障的路灯，提高了进行路灯故障检测时的准确性，从而使得工作人员能够及时维修出现故障的路灯，满足城市路灯照明的正常需求。
文档编号G01R31/44GK103116139SQ20131002465
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者沙玉峰, 唐开锋, 刘怀海 申请人:重庆恒又源科技发展有限公司