[发明专利]检测路灯故障的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测可共同连接至一个AC电源的多个路灯中的至少 一个路灯的故障的装置。本发明还涉及一种用于检测此路灯的故障的方法及一 种计算机程序产品，该计算机程序产品被适配以使处理器或微控制器执行该用 于检测此路灯的故障的方法。

背景技术

通常，一个路灯或多个路灯可置放于远离关心此路灯或这些路灯的正确操 作的操作人员的位置处。多个路灯例如可沿道路或街道以特定间隔作为路灯链 而置放。由于安全原因，应在相当短的时间内检测到灯链中一个或多个等的故 障。公知地，由必须在灯被提供有电功率时亲自检测每一路灯的人以定期的时 间间隔(诸如，每月一次)执行故障检测。该检测是非常昂贵的，且甚至可发生： 在执行的检测之后不久就发生故障或在特定操作条件期间仅临时发生故障。另 外，甚至在故障检测情况下，修理人员通过分别检验故障灯的组件才知晓故障 的原因。

已开发若干方法以克服这些缺点。

从EP 0 746 183 A1已知的灯故障检测的方法是基于在灯的操作期间为每一 个别灯确定提供至该灯的电压与电流之间的相角。若所确定的相角在规定容许 度范围内，则灯被考虑为无故障。否则，检测到此灯的故障。每一灯具有其自 己的故障检测模块。因此此类故障检测是昂贵的。

又已知如在EP 0 746 183 A1中提及的用于确定相角的若干方法。

根据EP 0 746 183 A1，用于确定相角的方法是测量提供至单独灯的电压的 越零点与同一周期的电流的越零点之间的时间。此方法是基于如下假设：所施 加的电压及电流对应于相对于那此时间变换的理想正弦曲线。然而，实际上， 提供至灯的电压及电流例如由于较高阶的谐波的存在及非线性分量的效应而失 真。由此，此方法导致灯的状态的检测相当不精确及不可靠。

根据EP 0 746 183 A1的用于确定相角的另一方法如下：在电压及电流波的 瞬时测量基础上，考虑到由于较高阶谐波及非线性效应的干扰，确定由灯吸收 的有功功率P及相关视在功率S。微处理器基于有功功率P与视在功率S之间 的关系执行计算，并导出考虑中的周期的电压与电流之间的角的相角。接着， 基于所导出的相角来检测灯的状态。然而，对于某些特定类型故障，相角的改 变量是非常小的。因此，有功功率P及视在功率S的计算需要高精确度运算。

从WO 95/04446已知评估共同提供至多个灯的电压及电流从而用于故障检 测。根据此方法，可能确定该多个灯中的至少一个是否已发生故障。然而，当 不仅对单一灯而且对共同连接至一AC电源的多个灯执行故障检测时，与单一 灯情况相比较，由一个故障灯导致的相角的变化由于平均化效应而被该多个灯 中的剩余无故障灯弱化。因此，在由电源共同提供多个灯的情况下，需要更高 的精度来确定在灯共同连接至电源的点处的电压与电流之间的相角。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于可靠地检测共同连接至一个AC电源的若干 路灯中的至少一路灯的故障的装置及方法。

根据本发明，一种用于检测共同连接至AC电源的多个路灯中的至少一路 灯的故障的装置包含：用于获得有功功率度量P的值的部件，该值表示由AC 电源提供至多个路灯的总有功功率Pt；用于获得无功功率度量Q的值的部件， 该值表示通过AC电源提供至多个路灯的总无功功率Qt；用于检测所获得的有 功功率度量值的变化ΔP的部件；用于检测所获得的无功功率度量值的变化ΔQ 的部件；及故障确定部件，其用于基于检测到的所获得的有功功率度量值的变 化及检测到的所获得的无功功率度量值的变化而确定是否已出现至少一路灯的 故障。

在最一般的意义下，术语有功功率度量及无功功率度量指代相互正交的功 率度量。由于有功功率度量与无功功率度量的正交或至少准正交特性，可较不 依赖于无功功率度量的变化而检测到有功功率度量的任何变化，且反之也然。 因此，有功功率度量及无功功率度量的评估使得可以较高精度对电压与电流的 关系的任何改变进行检测。这允许以较高的可靠性检测共同连接至AC电源的 多个灯中的单一灯的故障。另外，根据本发明，共同连接至AC电源的大量灯 的故障检测是可能的。另外，本发明的某些实施例允许确定在灯中已出现的故 障的种类。