路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法
【專利摘要】一種路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法。路燈故障偵測裝置耦接至一路燈回路，且儲存一阻抗?fàn)顩r表，其界定一參考阻抗區(qū)間及一非參考阻抗區(qū)間。路燈故障偵測裝置于一量測期間，量測路燈回路的一總阻抗值。若總阻抗值于量測期間穩(wěn)定地落于參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則路燈故障偵測裝置判斷路燈回路處于一正常運(yùn)作狀態(tài)，以及若回路總阻抗于量測期間落入非參考阻抗區(qū)間，則路燈故障偵測裝置判斷路燈回路處于一故障狀態(tài)。
【專利說明】路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法。更具體而言，本發(fā)明路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法系藉由量測一路燈回路的一總阻抗值，并將總阻抗值與一阻抗?fàn)顩r表進(jìn)行比較，以偵測路燈回路中路燈的故障狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著都市快速發(fā)展，夜間照明的需求與日俱增，因此照明工程更顯得越來越重要。路燈通常位于道路旁或公共用地，其主要功能系提供照明，以防止交通意外及犯罪。路燈通常藉由遠(yuǎn)端伺機(jī)器控制其所在區(qū)域的供電箱，在入夜的時候啟動，而在黎明后關(guān)閉。
[0003]然而，由于路燈數(shù)量龐大且維護(hù)控管方式是以人工巡視，因此后續(xù)維護(hù)相當(dāng)不易，不僅耗費(fèi)許多人力，更無法及時發(fā)現(xiàn)故障狀態(tài)。若路燈發(fā)生故障且無法及時進(jìn)行維修，則不但會造成交通問題，更容易成為治安的死角。此外，采用在每一座路燈上安裝感測器，并且配合即時通訊的方式來監(jiān)測路燈的狀態(tài)，雖可達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)的目的，但感測器的安裝困難且成本過高。
[0004]有鑒于此，在此【技術(shù)領(lǐng)域】中亟需一種安裝簡單、低成本且可即時偵測路燈故障狀態(tài)的偵測裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種路燈故障偵測裝置及其路燈故障偵測方法。本發(fā)明的路燈故障偵測裝置可安裝至一區(qū)域的供電箱中或其周邊，藉由即時量測一路燈回路的一總阻抗值，并將總阻抗值與一阻抗?fàn)顩r表進(jìn)行比較，以判斷路燈回路中的路燈故障狀態(tài)。當(dāng)路燈回路處于一故障狀態(tài)，路燈故障偵測裝置更可根據(jù)總阻抗值，判斷路燈的故障原因及數(shù)量，并將其判斷結(jié)果回傳至遠(yuǎn)端伺服器。據(jù)此，相較于習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明的路燈故障偵測裝置不但安裝簡單、具低成本且更可即時偵測路燈故障狀態(tài)。
[0006]為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭露一種路燈故障偵測裝置，其耦接至一路燈回路且包含一儲存器、一量測器及一處理器。該儲存器用以儲存一阻抗?fàn)顩r表。該阻抗?fàn)顩r表界定一參考阻抗區(qū)間以及一非參考阻抗區(qū)間。該量測器用以于一量測期間，量測該路燈回路的一總阻抗值。該處理器電性連結(jié)至該儲存器以及該量測器。若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則該處理器判斷該路燈回路處于一正常運(yùn)作狀態(tài)。若該總阻抗值于該量測期間落入該非參考阻抗區(qū)間，則該處理器判斷該路燈回路處于一故障狀態(tài)。
[0007]此外，本發(fā)明更揭露一種回路式路燈故障偵測方法，用于一路燈故障偵測裝置。該路燈故障偵測裝置耦接至一路燈回路，且包含一儲存器、一量測器及一電性連結(jié)至該儲存器以及該量測器的處理器。該偵測方法包含下列步驟:(a)令該儲存器，儲存一阻抗?fàn)顩r表，該阻抗?fàn)顩r表界定一參考阻抗區(qū)間以及一非參考阻抗區(qū)間；(b)令該量測器，于一量測期間，量測該路燈回路的一總阻抗值；(c)于步驟(b)之后，若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則令該處理器判斷該路燈回路處于一正常運(yùn)作狀態(tài)；以及(d)于步驟(b)之后，若該總阻抗值于該量測期間落入該非參考阻抗區(qū)間，則令該處理器判斷該路燈回路處于一故障狀態(tài)。
[0008]于參閱圖式及隨后描述的實(shí)施方式后，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】具有通常知識者便可了解本發(fā)明的技術(shù)手段及實(shí)施態(tài)樣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明第一 實(shí)施例的路燈系統(tǒng)的示意圖；
[0010]圖2描繪本發(fā)明第一實(shí)施例中，總阻抗值Ζτ對應(yīng)至參考阻抗區(qū)間及非參考阻抗區(qū)間；
[0011]圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的路燈系統(tǒng)的示意圖；
[0012]圖4描繪本發(fā)明第二實(shí)施例中，總阻抗值Ζτ對應(yīng)至參考阻抗區(qū)間及故障阻抗區(qū)間；
[0013]圖5為描繪本發(fā)明第二實(shí)施例中，總電阻值RT對應(yīng)至參考阻抗區(qū)間及故障阻抗區(qū)間；
[0014]圖6描繪本發(fā)明第二實(shí)施例中，總電抗值Χτ對應(yīng)至參考阻抗區(qū)間及故障阻抗區(qū)間；以及
[0015]圖7為本發(fā)明的第三實(shí)施例的路燈故障偵測方法的流程圖。
[0016]主要元件符號說明
[0017]1 供電箱
[0018]3 路燈故障偵測裝置
[0019]5 路燈回路
[0020]5_1 路燈回路
[0021]5_η 路燈回路
[0022]31 儲存器
[0023]33 處理器
[0024]35 量測器
[0025]Ζτ 總阻抗值
[0026]51a 燈源
[0027]51b 鎮(zhèn)流器
[0028]51c 電容器
[0029]53a 燈源
[0030]53b 鎮(zhèn)流器
[0031]53c 電容器
[0032]Rb 等效電阻
[0033]Lb 等效電感
[0034]Rh 等效電阻
[0035]C 等效電容
[0036]ΔΤ 量測期間
[0037]R電阻值[0038]X電抗值
[0039]Z阻抗值
[0040]T時間
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明的內(nèi)容將透過以下實(shí)施例來解釋，但本發(fā)明的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明必須在如以下實(shí)施例中所述的任何特定的環(huán)境、應(yīng)用或方式方能實(shí)施。因此，以下實(shí)施例的說明僅在于闡釋本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在以下實(shí)施例及圖式中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略而未繪示，且繪示于圖式中的各元件之間的尺寸比例僅為便于理解，而非用以限制為實(shí)際的實(shí)施比例。
[0042]本發(fā)明的第一實(shí)施例如圖1所示，其描繪一路燈系統(tǒng)，其包含一供電箱1、路燈故障偵測裝置3及復(fù)數(shù)路燈回路5_f5_n。供電箱1電性連接至路燈回路5_f5_n，并由一遠(yuǎn)端服務(wù)器(圖未繪示)所控制以提供交流電。路燈故障偵測裝置3電性連接于供電箱1與各路燈回路5_f5_n間，以偵測各路燈回路5_f5_n是否處于一正常運(yùn)作狀態(tài)。此外，路燈故障偵測裝置3亦可由遠(yuǎn)端服務(wù)器所控制，且直接安裝于供電箱1中或其周邊。
[0043]路燈故障偵測裝置3包含一儲存器31、一處理器33及一量測器35。儲存器31針對各路燈回路5_f5_n，分別儲存一阻抗?fàn)顩r表，其界定一參考阻抗區(qū)間以及一非參考阻抗區(qū)間。一量測器35，于一量測期間，量測各路燈回路5_f5_n的一總阻抗值Ζτ。具體而言，量測器35于量測期間(例如:10分鐘、20分鐘等)內(nèi)，基于電壓、總電流與總阻抗值Ζτ間的關(guān)系，以每分鐘取得各路燈回路5_f 5_η的總阻抗值Ζτ的取樣速率，對各路燈回路5_f 5_η的總阻抗值Ζτ進(jìn)行觀測。此外，觀測的頻率可先預(yù)設(shè)于路燈故障偵測裝置3中，或透過遠(yuǎn)端伺機(jī)器進(jìn)行設(shè)定或改變。舉例而言，路燈故障偵測裝置3于每日晚間6點(diǎn)至隔日凌晨6點(diǎn)，以每小時一次的頻率對各路燈回路5_1-5_η的總阻抗值Ζτ進(jìn)行觀測。
[0044]處理器33電性連結(jié)至儲存器31以及量測器35。處理器33根據(jù)阻抗?fàn)顩r表所定義的參考阻抗區(qū)間以及非參考阻抗區(qū)間，判斷各路燈回路5_f 5_η是否處于正常運(yùn)作狀態(tài)。詳言之，以路燈回路5_1作為說明，若路燈回路5_1的總阻抗值Ζτ于量測期間穩(wěn)定地落于參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則處理器33判斷此路燈回路5_1處于一正常運(yùn)作狀態(tài)。反之，若路燈回路5_1的總阻抗值Ζτ于量測期間落入非參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則處理器33判斷此路燈回路處5_1于一故障狀態(tài)。
[0045]舉例而言，如圖2所示，橫軸為時間Τ，縱軸為阻抗值Ζ。參考阻抗區(qū)間系由一參考阻抗值Ζ0加減一誤差容許值所構(gòu)成，即Ζ0±Ζ0X e%歐姆，其中Z0X e%系為誤差容許值。非參考阻抗區(qū)間系參考阻抗區(qū)間以外的區(qū)域。參考阻抗值Z0可根據(jù)路燈回路5_1的路燈數(shù)量及各路燈出廠時的阻抗值而得到。于本例中，總阻抗值Ζτ于量測期間ΛΤ并非穩(wěn)定地落于參考阻抗區(qū)間內(nèi)，而是最后穩(wěn)定地落于非參考阻抗區(qū)間內(nèi)，因此處理器33可依據(jù)總阻抗值4落入非參考阻抗區(qū)間內(nèi)，而判斷路燈回路5_1處于故障狀態(tài)。須注意者，在此所述的「穩(wěn)定地」系指總阻抗值Ζτ在變動后趨于穩(wěn)態(tài)的情況。
[0046]此外，若路燈回路5_1總阻抗值&于量測期間ΛΤ穩(wěn)定地落于參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則處理器33可根據(jù)總阻抗值Ζτ，修正參考阻抗值Ζ0。舉例而言，處理器33可將總阻抗值Ζτ與參考阻抗值Ζ0的平均值作為新的參考阻抗值Ζ0，并更新阻抗?fàn)顩r表，及其參考阻抗區(qū)間與非參考阻抗區(qū)間。
[0047]本發(fā)明的第二實(shí)施例如圖3所示。本實(shí)施例系基于第一實(shí)施例以提供更具體的說明。因版面的大小限制且為更清楚地闡述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，圖3僅描繪出一路燈回路5及其路燈51、53。然而，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者可輕易了解，于實(shí)際狀況下，路燈回路可包含兩個以上的路燈，以及如何基于本實(shí)施例的敘述達(dá)到偵測此路燈回路的故障狀態(tài)。
[0048]如圖3所示，路燈回路5具有二并聯(lián)的路燈51、53。路燈51包含一燈源51a、一鎮(zhèn)流器51b以及一電容器51c,以及路燈53包含一燈源53a、一鎮(zhèn)流器53b以及一電容器53c。燈源51a具有一等效電阻Rh，鎮(zhèn)流器51b具有一等效電阻Rb及一等效電感Lb，以及電容器51c具有一等效電容C。同樣地，燈源53a具有一等效電阻Rh，鎮(zhèn)流器53b具有一等效電阻Rb及一等效電感Lb，以及電容器53c具有一等效電容C。須說明者，等效電阻Rh的電阻值，等效電阻Rb的電阻值，等效電感Lb的電抗值，以及等效電容C的電抗值可于路燈51、53出廠時透過量測得知，或依據(jù)內(nèi)部電子元件的規(guī)格得知。
[0049]當(dāng)路燈回路5處于故障狀態(tài)時，處理器33根據(jù)故障狀況表判斷路燈51、53的一故障原因及一故障數(shù)量。故障原因可為一燈源短路故障、一燈源開路故障、一電容器開路、一鎮(zhèn)流器故障以及一過功率故障。舉例而言，假設(shè)等效電阻Rh的電阻值為200歐姆，等效電阻Rb的電阻值為100歐姆，等效電感Lb的電抗值為300歐姆，以及等效電容C的電抗值為-100歐姆，則處理器33根據(jù)各種可能發(fā)生的故障原因，計(jì)算路燈回路5的電阻值R、電抗值X及阻抗值Z (2 =翁+12)，以產(chǎn)生故障狀況表，如表1所示:
[0050]表1
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種路燈故障偵測裝置，耦接至一路燈回路且包含:一儲存器，用以儲存一阻抗?fàn)顩r表，該阻抗?fàn)顩r表界定一參考阻抗區(qū)間以及一非參考阻抗區(qū)間；一量測器，用以于一量測期間，量測該路燈回路的一總阻抗值；一處理器，電性連結(jié)至該儲存器以及該量測器，若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則該處理器判斷該路燈回路處于一正常運(yùn)作狀態(tài)，以及若該總阻抗值于該量測期間落入該非參考阻抗區(qū)間，則該處理器判斷該路燈回路處于一故障狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該路燈回路包含復(fù)數(shù)個路燈，各該路燈包含一燈源、一鎮(zhèn)流器以及一電容器，以及當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，該處理器更判斷該等路燈的一故障原因及一故障數(shù)量，該故障原因選自于由一燈源短路故障、一燈源開路故障、一電容器開路、一鎮(zhèn)流器故障以及一過功率故障所組成的群組。
3.如權(quán)利要求2所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值穩(wěn)定地落于該等故障阻抗區(qū)間其中之一內(nèi)，則該處理器判斷該故障原因包含該燈源短路故障、該燈源開路故障以及該電容器開路至少其中之一。
4.如權(quán)利要求2所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值變動于該參考阻抗區(qū)間及該等故障阻抗區(qū)間其中之二之間，則該處理器更判斷該故障原因包含該鎮(zhèn)流器故障。
5.如權(quán)利要求2所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，以及當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值穩(wěn)定地落于該等故障阻抗區(qū)間外，則該處理器判斷該故障原因包含該過功率故障。
6.如權(quán)利要求1所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該參考阻抗區(qū)間系由一參考阻抗值及一誤差容許值所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則該處理器更根據(jù)該總阻抗值，修正該參考阻抗值。
8.如權(quán)利要求1所述的路燈故障偵測裝置，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，以及各該故障阻抗區(qū)間系由一故障阻抗值及一誤差容許值所構(gòu)成。
9.一種路燈故障偵測方法，用于一路燈故障偵測裝置，該路燈故障偵測裝置耦接至一路燈回路且包含一儲存器、一量測器及一電性連結(jié)至該儲存器以及該量測器的處理器，該偵測方法包含下列步驟:(a)令該儲存器，儲存一阻抗?fàn)顩r表，該阻抗?fàn)顩r表界定一參考阻抗區(qū)間以及一非參考阻抗區(qū)間；(b)令該量測器，于一量測期間，量測該路燈回路的一總阻抗值；(c)于步驟(b)之后，若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，則令該處理器判斷該路燈回路處于一正常運(yùn)作狀態(tài)；以及(d)于步驟(b)之后，若該總阻抗值于該量測期間落入該非參考阻抗區(qū)間，則令該處理器判斷該路燈回路處于一故障狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該路燈回路包含復(fù)數(shù)個路燈，各該路燈包含一燈源、一鎮(zhèn)流器以及一電容器，該步驟(d)更包含下列步驟:(dl)當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，令該處理器判斷該等路燈的一故障原因及一故障數(shù)量，該故障原因選自于由一燈源短路故障、一燈源開路故障、一電容器開路、一鎮(zhèn)流器故障以及一過功率故障所組成的群組。
11.如權(quán)利要求10所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，該步驟(d)更包含下列步驟:(d2)當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值穩(wěn)定地落于該等故障阻抗區(qū)間其中之一內(nèi)，則令該處理器判斷該故障原因包含該燈源短路故障、該燈源開路故障以及該電容器開路至少其中之一。
12.如權(quán)利要求10所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，該步驟(d)更包含下列步驟:(d3)當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值變動于該參考阻抗區(qū)間及該等故障阻抗區(qū)間其中之二之間，則令該處理器判斷該故障原因包含該鎮(zhèn)流器故障。
13.如權(quán)利要求10所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，該步驟(d)更包含下列步驟:(d4)當(dāng)該路燈回路處于該故障狀態(tài)時，若該總阻抗值穩(wěn)定地落于該等故障阻抗區(qū)間外，則令該處理器該故障原因包含該過功率故障。
14.如權(quán)利要求9所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該參考阻抗區(qū)間系由一參考阻抗值及一誤差容許值所構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求14所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該步驟(c)更包含下列步驟:(cl)若該總阻抗值于該量測期間穩(wěn)定地落于該參考阻抗區(qū)間內(nèi)，令該處理器根據(jù)該總阻抗值，修正該參考阻抗值。
16.如權(quán)利要求9所述的路燈故障偵測方法，其特征在于，該非參考阻抗區(qū)間包含復(fù)數(shù)個故障阻抗區(qū)間，以及各該故障阻抗區(qū)間系由一故障阻抗值及一誤差容許值所構(gòu)成。
【文檔編號】H05B37/03GK103687253SQ201310050604
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】徐紹軒, 莊棨椉, 謝志聰 申請人:財(cái)團(tuán)法人資訊工業(yè)策進(jìn)會