一种信号机及信号灯链路漏电检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于漏电检测技术领域，具体地说，是涉及一种信号机及信号灯链路漏电检测方法。
【背景技术】
[0002]随着城市的快速发展和进步，道路交通流量不断增大，信号灯和信号机的数量不断增多，同样作为用电器，信号灯及其链路也存在漏电的情况。信号灯及其链路一旦发生漏电，可能会造成信号灯和信号机故障或者工作异常，轻则影响交通秩序，重则危及人身安全造成财产损失。目前信号机故障检测只包含红绿冲突、绿冲突、灯熄灭等故障检测，没有对漏电故障进行检测，无法提前预警漏电危险。针对漏电造成的故障，如灭灯后暗亮、灯对地漏电不亮等，无法进行判断。
[0003]目前的技术对检测信号机毫安级漏电流较困难，信号灯漏电流多为几个毫安到几百毫安，目前的漏电检测广泛应用于电力等成熟行业，但多用于安培级别大电流检测，针对毫安级别小电流检测的很少，都为仪器仪表行业，需要人工现场单路测量，读数记录，不能连续不间断检测。此外，在交通领域，信号灯数量多，信号机接线数量多，工作环境复杂，多路检测实现困难。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决目前没有一种针对信号灯及其链路进行漏电检测的电路及方法，导致存在影响交通秩序及人身安全隐患的问题，提出了一种信号机及信号灯链路漏电检测方法，可以解决上述问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种信号机，包括用于与多条信号灯链路连接的接线端子，每条信号灯链路分别连接有一组信号灯，每条信号灯链路包括三根火线以及一根零线，还包括漏电检测单元，所述漏电检测单元与所述信号灯链路一一对应设置，所述漏电检测单元检测信号灯链路的各火线流入电流和零线流出电流的电流矢量和，所述漏电检测单元连接有放大电路，所述放大电路将所述的电流矢量和进行放大处理，并转换为电压信号，发送至A/D转换电路，由所述A/D转换电路进行采样后发送至主控单元，所述主控单元将采样信号与设定阈值相比较，若大于设定阈值，则判断为漏电，并标记发生漏电的信号灯链路，控制报警单元进行报警提示，否则判断为不漏电。
[0006]进一步的，所述漏电检测单元为电流互感器，所述电流互感器包括闭合的铁芯和绕组，所述信号灯链路的三根火线以及一根零线同时穿过所述铁芯设置。
[0007]进一步的，所述放大电路包括放大器、钳位电路、反馈电阻，所述放大器的正极端与参考电平端连接，所述电流互感器的输出端其中一路通过所述钳位电路与所述放大器的正极端连接，另外一路与所述放大器的负极端连接，再一路通过反馈电阻与所述放大器的输出端连接。
[0008]进一步的，所述放大电路还包括开路保护电路，所述电流互感器的输出端还有一路通过所述开路保护电路与参考电平端连接。
[0009]进一步的，所述主控单元通过通信接口连接有上位机。
[0010]进一步的，所述主控单元还连接有存储电路。
[0011]基于上述的一种信号机，本发明同时提出了一种信号灯链路漏电检测方法，包括以下步骤:
(1)、分别检测信号灯链路的各火线流入电流和零线流出电流的电流矢量和；
(2)、将所述电流矢量和进行放大处理，并转换成电压信号；
(3)、将所述电压信号进行采样，将采样信号与设定阈值相比较，若大于设定阈值，则判断为漏电，并标记发生漏电的信号灯链路，否则判断为不漏电；
(4)、报警提示发生漏电的信号灯链路。
[0012]进一步的，在所述步骤(3)之后，还包括将发生漏电的信号灯链路进行断电处理或者将该信号灯链路所连接的信号机进行断电处理的步骤。
[0013]进一步，在所述步骤(3)之后，还包括将发生漏电的信号灯链路信息上传至上位机的步骤。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明的信号机，利用正常信号灯链路火线流入电流和零线流出电流对等且方向相反，因此矢量和为零、当发生漏电时矢量和不为零的原理，通过检测信号灯链路的各火线流入电流和零线流出电流的电流矢量和，即可检测到漏电，通过将电流矢量和进行放大处理、然后进行比较分析，可以检测到毫安级的小电流，对漏电电流检测精度高，由于检测精度高，出现毫安级漏电电流未产生安全影响时，通过检测到毫安级漏电电流通过报警提示能够便于提前预防，排查故障，杜绝可能的安全隐患。
[0015]结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明所提出的信号机的链路的一种实施例示意图；
图2是图1中漏电检测单元的原理方框图；
图3是是本发明所提出的信号机中的放大电路一种实施例原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例一，本实施例提出了一种信号机，如图1所示，包括用于与多条信号灯链路连接的接线端子，每条信号灯链路分别连接有一组信号灯，每条信号灯链路包括三根火线以及一根零线，其中，每组信号灯包括红、黄、绿三个信号灯，因此，三根火线分别为三个信号灯的火线，由于三个信号灯交替工作，所以正常工作时，每个状态只有一根火线有电，本信号机还包括漏电检测单元，所述漏电检测单元与所述信号灯链路一一对应设置，所述漏电检测单元检测信号灯链路的各火线流入电流和零线流出电流的电流矢量和，所述漏电检测单元连接有放大电路，所述放大电路将所述的电流矢量和进行放大处理，并转换为电压信号，发送至A/D转换电路，由所述A/D转换电路进行采样后发送至主控单元，所述主控单元将采样信号与设定阈值相比较，若大于设定阈值，则判断为漏电，并标记发生漏电的信号灯链路，控制报警单元进行报警提示，否则判断为不漏电，其中，报警提示可以通过控制LED显示报警。本实施例的信号机，利用正常状态下，信号灯链路火线流入电流和零线流出电流相等且方向相反，因此矢量和为零，当矢量和不为零时即出现了漏电情况，通过检测信号灯链路的各火线流入电流和零线流出电流的电流矢量和的方式判断漏电，通过将电流矢量和进行放大处理、然后进行比较分析，可以检测到毫安级的小电流，对漏电电流检测精度高，由于检测精度高，出现毫安级漏电电流时还未产生安全影响，因此通过检测到毫安级漏电电流通过报警提示能够便于提前预防，排查故障，杜绝可能的安全隐患。
[0020]作为一个优选的实施例，本实施例中漏电检测单元采用电流互感器实现，如图2所示，所述电流互感器包括闭合的铁芯11和绕组12，所述信号灯链路的三根火线L1、L2、L3以及一根零线N同时穿过所述铁芯11设置。正常工作时，每个状态只有一根火线有电，不漏电的情况下火线流入电流和零线流出电流相等且方向相反，因此矢量和为零，也即，绕组12输出电流为零，当绕组12输出电流时，通过将该电流放大，操作设置阈值即判断出现了漏电情况，本检测结构和检测方式可以检测到毫安级的小电流，对漏电电流检测精度高。
[0021]如图3所示，所述放大电路包括放大器D3、钳位电路、反馈电阻R13，所述放大电路D3的正极端IN+