专利名称：路灯智能实时故障冷测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电或配电的电路装置或系统，特别是涉及一种交流干线或交流配电网络的电路装置，具体地说是一种路灯智能实时故障冷测试装置，用于对路灯故障的检测。
背景技术：
现在各大中城市为了美化城市及城市夜间安全，保证路灯夜间正常照明，大多都安装了路灯实时监控系统。目前已安装的路灯实时监控系统，只能在路灯正常照明时监控路灯的工作状态及各种参数。而本实用新型的设计人曾在2002年作为专利设计人申报了一项专利《路灯故障冷测试装置》，专利号为ZL 02 2 24674.6，该装置由主控设备和末端设备组成，主控设备包括信号调理与调制、信号放大与解调、隔离与耦合电路；末端设备包括接收、发送和隔离模块。它解决了原有的路灯实时监控系统存在的只能在路灯照明情况下才能发现故障的问题，而在白天路灯不照明时，路灯实时监控系统也可以正常工作，发现故障，及时解决。但是它仍然存在以下问题，即首先它是一种专用装置，它和路灯监控远程终端机的接口是非标准的，所以它只能用于本专利设计人所研制的路灯实时监控系统中，很难与国内其它路灯远程监控系统相连接；其次是原技术是非智能型的，它的工作是被动的，即必须在远程终端机的控制下被动的工作，这样就会增加远程终端机的负担，更重要的是它将使远程终端机不能通用化和标准化，这样就使系统出现主设备随着子设备变化的现象，使主设备越变越乱。另外由于它无标准接口，所以就无法与通用微型计算机或笔记本计算机相连接，使得它的安装调试也非常困难，无法实现本地测量，只能进行远程测量。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决原实用新型装置存在的非智能化、非标准、非通用的问题，提供一种路灯智能实时故障冷测试装置，该装置具有智能的、标准的、通用的技术特点，是一种既可以与各种型号路灯实时监控远程终端机相连接，又可以与通用微型计算机或笔记本计算机相连接的装置，用于各大中城市的路灯实时监控系统中。
本实用新型的技术方案是在前述装置技术的基础上，采用了计算机技术及标准的外围接口电路技术组成了本实用新型的智能装置。具体地说，该装置包括智能主控设备和末端设备两部分，其中智能主控设备是在原装置主控设备的基础上增设了微处理器与外围电路、参数设置电路、微处理器外部异常复位电路、通信接口与电平转换电路。微处理器与参数设置电路双向连接，它一方面送去信号控制参数设置电路的工作，另一方面从参数设置电路获得已设置的参数，并通过信号调理与调制和隔离与耦合电路向末端设备发出测试信号，该测试信号经末端设备放大处理后送回，后经隔离与耦合电路、信号放大与解调电路送入微处理器，微处理器对接收到的信号进行处理判断后，根据有无故障，然后决定是上传故障信息，还是进行下一路的测量；微处理器和通信接口与电平转换电路双向连接，微处理器通过通信接口与电平转换电路向远程终端机发送测试结果数据，接收远程终端机发来的测试指令；微处理器外部异常复位电路与微处理器双向连接，保证微处理器处于正常工作状态。
上述的路灯智能实时故障冷测试装置，其中微处理器与外围电路由微处理器、数据锁存器、译码控制电路、程序存储器、数据存储器和晶体振荡器组成。微处理器根据固化的程序定时或随机进行测试，根据需要把结果送往远程终端机或计算机。
上述的路灯智能实时故障冷测试装置，其中通信接口与电平转换电路由集成化的电平转换器件及外围电路和三极管集电极开路电路组成。它与微处理器双向连接，与远程终端机进行信号交互。
上述的路灯智能实时故障冷测试装置，其中微处理器外部异常复位电路它由定时器、放电三极管及二极管和阻容元件组成。微处理器与微处理器外部异常复位电路双向连接，当微处理器正常工作时，微处理器自动定时控制放电电路进行放电；当微处理器工作异常时，复位电路就强行复位微处理器，使它正常工作。
上述的路灯智能实时故障冷测试装置，其中参数设置电路由拨码开关、八选一模拟开关和集成电阻组成。它与微处理器双向连接，既接收微处理器给的控制信号，又将已设置的参数送给微处理器。
本实用新型取得的有益效果是由于本实用新型采用了计算机技术及标准的外围接口电路技术，所以，它与原实用新型装置结合可以解决原装置存在的问题。同时，它也可以作为一个独立的、与全国各种型号的路灯实时监控远程终端机相连接的通用装置。这样以来，在全国各城市凡已花费了巨大资金安装了路灯实时监控系统的条件下，只要增加很少的投资，就可以实现昼夜24小时路灯实时监控，随时发现故障，及时解决问题。广泛使用本实用新型，不但可以使得我国城市路灯实时监控系统的利用率提高一倍以上，而且使得我国城市路灯实时监控系统的管理向智能化、科学化、现代化的发展迈出新的步伐。
图1是本实用新型组成的框图示意图图2是本实用新型微处理器与外围电路原理图图3是本实用新型的通信接口与电平转换电路原理图图4是本实用新型的微处理器外部异常复位电路原理图图5是本实用新型的参数设置电路原理图具体实施方式
参照图1，它是本实用新型组成的框图示意图，它由智能主控设备、末端设备、供电配电箱和路灯电力线组成。智能主控设备包括微处理器A及其存储器B和控制与译码电路C、参数设置电路F、微处理器外部异常复位电路E、通信接口与电平转换电路D、信号调理与调制电路G、信号放大与解调电路H、隔离与耦合电路I。智能主控设备一般安装在箱式变压器的供电配电箱内，即安装在本条路灯线路入口，采用壁挂式结构挂装在箱体的壁上。该智能主控设备通过标准RS-232接口与远程终端机或计算机相连接进行数据通信，使用集电极开路端口输出报警信号，可通过继电器与远程终端机相连接，也可以直接与远程终端机相连接。另外与路灯电力线之间，通过本身的隔离与耦合电路后直接与电力线相连接。末端设备包括隔离、接收、发射模块，一般安装在路灯电力线末梢的最后一个电杆上，可通过本身的隔离模块直接与路灯电力线连接。
本实用新型的工作过程大致为微处理器A根据参数设置电路F设置的参数定时通过信号调理与调制电路G及隔离与耦合电路I向路灯电力线发出测试信号，该测试信号通过电力线传到末端设备，经末端设备放大处理后再送回电力线，该返回信号再经过电力线、隔离与耦合电路I、信号放大与解调电路H送入微处理器A，微处理器根据接收信号的情况，进行数据处理后，判断是否有故障发生，如果有故障发生，则微处理器通过通信接口与电平转换电路D向远程终端机发送故障中断和故障参数。如无故障发生，则根据参数设置电路F设置的参数决定测试另一路路灯电力线或根据时间进行下一次测试。由于微处理器A与通信接口与电平转换电路D是双向连接，所以它也可以根据来自远程终端机或计算机的命令进行测试。
参照图2，它是本实用新型装置的微处理器与外围电路原理图，它主要由Intel公司Intel80196KC十六位微处理器U1、数据锁存器U2(74LS373)、译码控制电路U11(GAL16V8)、程序存储器U3(EPROM2764)、数据存储器U4(RAM6264)及晶体振荡器组成，该微处理器有寻址空间大，端口丰富及数据处理能力强等优点。微处理器U1通过引脚(19)、(20)、(21)输出信号控制参数设置电路F，并从引脚(9)取得参数设置信息，然后保存在数据存储器U4中；再根据微处理器U1的引脚(28)、(30)、(31)、(32)所决定的测试电力线路号，通过微处理器U1的引脚(39)向信号调理与调制电路发出测试信号，该测试信号经信号调理与调制电路G，电力线，末端设备，经末端设备放大处理后再送回电力线，再经过电力线、隔离与耦合电路I、信号放大与解调电路H送入微处理器U1的引脚(8)，微处理器根据接收的信号，判断有无故障，如果有故障，则通过微处理器U1的引脚(22)发出报警中断信号，并主动通过U1的引脚(18)向通信接口与电平转换电路D发出故障数据，或通过引脚(17)接受来自通信接口与电平转换电路的命令。为了保证微处理器正常工作，当微处理器工作正常时，微处理器外部异常复位电路不产生复位信号，微处理器U1必须通过引脚(33)控制异常复位电路的放电电路进行放电；当微处理器工作异常时，复位电路就起作用，强行复位微处理器，使它正常工作。
参照图3，它是本实用新型的通信接口与电平转换电路原理图，它主要由MAXIM公司的MAX202器件U5及外围电路和三极管T10集电极开路电路组成。它的输入命令通过U5的引脚(13)进入后转换为TTL信号，再由引脚(12)送入微处理器U1的引脚(17)，输出数据通过U5的引脚(11)以标准的RS-232信号与远程终端机或微型计算机相连接，而该装置的报警状态则从三极管T10集电极以开路形式输出。
参照图4，它是本实用新型的微处理器外部异常复位电路的原理图，它由定时器U12(NE555)、放电三极管T9(9013)及二极管、电阻、电容组成。虽然Intel80196KC微处理器U1本身具有片内看门狗电路，但由于该装置一般安装在路灯的配电箱内，其电磁环境比较恶劣，根据实际经验仅靠片内看门狗电路还远远不够，所以要另加微处理器外部异常复位电路，来保证该装置在恶劣环境中十分可靠的工作。该电路的放电输入QRES与微处理器U1的引脚(33)相连接，该电路U12的引脚(3)与微处理器U1的引脚(16)RESET连接。微处理器外部异常复位电路的作用是当微处理器正常工作时，微处理器自动定时控制放电电路进行放电；当微处理器工作异常时，如微处理器死机或程序飞离正常轨道等，则微处理器就不能定时控制放电电路进行放电，此时复位电路就会起作用，强行复位微处理器，使它正常工作。
参照图5，它是本实用新型参数设置电路原理图，该参数设置电路由拨码开关U6、八选一模拟开关U8(CD4051)及集成电阻R8(4.7K×8)组成。为了保证完全通用，需要修改一些参数，该电路就是通过开关输入一些实际设置参数，如测量路数及地址等。该电路的输出通过U8的引脚(3)与U1引脚(9)连接，U8的输入控制引脚(9)、(10)、(11)分别与U1的引脚(19)、(20)、(21)连接。
权利要求1.一种路灯智能实时故障冷测试装置，包括由信号调理与调制电路、信号放大与解调电路、隔离与耦合电路组成的主控设备和由接收、发送和隔离模块组成的末端设备，其特征在于还包括在主控设备中增加的微处理器与外围电路、参数设置电路、微处理器外部异常复位电路、通信接口与电平转换电路；微处理器与参数设置电路双向连接，它送去信号控制参数设置电路的工作，接收从参数设置电路送来的已设置的参数信号；微处理器通过信号调理与调制电路、隔离与耦合电路向末端设备传去测试信号，该测试信号经末端设备放大处理后送回，后经隔离与耦合电路、信号放大与解调电路送入微处理器；微处理器和通信接口与电平转换电路双向连接，微处理器通过通信接口与电平转换电路向远程终端机发送测试结果数据，接收远程终端机发来的测试指令；微处理器外部异常复位电路与微处理器双向连接，保证微处理器处于正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的路灯智能实时故障冷测试装置，其特征在于微处理器与外围电路由微处理器(U1)、数据锁存器(U2)、译码控制电路(U11)、程序存储器(U3)、数据存储器(U4)和晶体振荡器组成，微处理器根据固化程序定时或随机进行测试，根据需要把结果送往远程终端机。
3.根据权利要求1所述的路灯智能实时故障冷测试装置，其特征在于通信接口与电平转换电路由集成化的电平转换器件(U5)及外围电路和三极管(T10)集电极开路电路组成，它与微处理器双向连接，与远程终端机进行信号交互。
4.根据权利要求1所述的路灯智能实时故障冷测试装置，其特征在于微处理器外部异常复位电路它由定时器(U12)、放电三极管(T9)及二极管和阻容元件构成的复位电路组成，微处理器与微处理器外部异常复位电路双向连接，微处理器正常工作时，它自动定时控制放电电路进行放电；微处理器工作异常时，复位电路就强行复位微处理器，使其正常工作。
5.根据权利要求1所述的路灯智能实时故障冷测试装置，其特征在于参数设置电路由拨码开关(U6)、八选一模拟开关(U8)和集成电阻(R8)组成，它与微处理器双向连接，既接收微处理器给的控制信号，又将已设置的参数送给微处理器。
专利摘要本实用新型公开了一种路灯智能实时故障冷测试装置，该装置涉及供电或配电的电路装置，具体地说是一种路灯线路故障测试装置。主要解决本实用新型的设计人在原来设计的实用新型装置中存在的非智能化、非标准、非通用的问题。本装置由一个安装在路灯线路进线上的智能主控设备和一个安装在路灯线路末端的末端设备组成。智能主控设备是在原装置的主控设备中增加了微处理器与外围电路、参数设置电路、微处理器外部异常复位电路、通信接口与电平转换电路。该装置可以与各种型号的路灯实时监控远程终端机相连接，可实现昼夜24小时路灯实时监控，随时发现故障，及时解决问题。它的使用可使路灯实时监控系统的利用率提高一倍以上。
文档编号H05B39/00GK2812494SQ20052007897
公开日2006年8月30日 申请日期2005年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者刘畅生 申请人:西安电子科技大学