高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201310307548.6	申请日：	2013.07.22
公开号：	CN103344924A	公开日：	2013.10.09
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/44申请日:20130722\|\|\|公开
IPC分类号：	G01R31/44; G08C17/02	主分类号：	G01R31/44
申请人：	石庆生
发明人：	石庆生; 梁亚松
地址：	110167 辽宁省沈阳市东陵区860-1号
优先权：
专利代理机构：	沈阳东大专利代理有限公司 21109	代理人：	梁焱
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内容摘要

高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法，属于LED照明检测技术领域。温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定与LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置分别连接温度传感器和照度传感器，单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机通讯。本发明装置体积小功耗低，可独立使用或集成在LED隧道灯内，实时检测LED隧道灯的电流、电压、温度和照度，通过整理和分析数据判断LED隧道灯的实时状态，并通过ZigBee无线网络发送给终端计算机，实现远程查看LED隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，包括被检LED隧道灯，其特征在于：包括：
照度传感器：为单灯状态检测装置提供被检LED隧道灯下部的照度信号；
温度传感器：为单灯状态检测装置提供被检LED隧道灯的背部散热片中心位置温度信号；
单灯状态检测装置：用于采集被检LED隧道灯电压、电流、温度和照度数值，判断被检LED隧道灯工作状态，向终端计算机发送电压、电流、温度、照度数据及被检LED隧道灯工作状态；
终端计算机：通过ZigBee设备与隧道内单灯状态检测装置无线通信，用于接收单灯状态检测装置发送的数据，绘制并显示数据的运行曲线。

2.  根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定于LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机进行通讯。

3.  根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器，用于对温度信号进行缓冲和隔离，并传输给处理器模块。

4.  根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片，用于检测被检LED隧道灯两端电压及电流回路内的电流并转换成数据输出给处理器模块。

5.  根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块，用于将温度信号转换成温度值，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值、电压值和电流值，判断被检LED隧道灯的工作状态，并通过内置的ZigBee模块将检测获得的数据和工作状态传输到ZigBee设备。

6.  采用权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、单灯状态检测装置通电后自检并组网，ZigBee模块与ZigBee设备组网成功后，终端计算机发送被检LED隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数，单灯状态检测装置根据参数进行初始化，根据终端计算机发布的控制命令采集被检LED隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准；
步骤2、单灯状态检测装置通过温度传感器将被检LED隧道灯的散热片温度转化成电压信号，经电压跟随器的缓冲和隔离后传输至处理器模块，由处理器模块转换成温度数值，处理器模块通过I2C和SPI接口获取照度传感器和计量芯片转换的照度、电压和电流数值；
步骤3、单灯状态检测装置根据检测到的数据进行分析整理，并判断被检LED隧道灯状态：当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯无工作电流，被检LED隧道灯两端电压在工作电压范围内，LED散热片温度为环境温度，照度为环境照度时，可判断被检LED隧道灯处于关闭状态；若其他条件不变，而照度稍高于环境照度时，说明被检LED隧道灯未工作，而其他LED隧道灯正在工作致使周围环境照度稍高于全部LED隧道灯未工作时环境照度，可判断被检LED隧道灯处于不工作的故障熄灭状态；当单灯状态检测装置检测到流过被检LED隧道灯的电流高于额定工作电流，同时温度超过工作温度范围的上限时，可判断被检LED隧道灯处于过流工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压高于工作电压上限时，可判断被检LED隧道灯处于过压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压低于工作电压下限时，可判断被检LED隧道灯处于欠压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯散热片温度高于工作温度上限时，可判断被检LED隧道灯处于过温状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯照度低于照度参考基准70%而电流仍为工作电流时，可判断被检LED隧道灯处于寿命终止状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变小而变小时，可判断被检LED隧道灯处于调光变暗状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变大而变大时，可判断被检LED隧道灯处于调光变亮状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压在工作电压范围内，流过被检LED隧道灯的电流是额定工作电流，或调光变亮或调光变暗状态内流过被检LED隧道灯的电流维持在相同数值一段时间后，温度和照度与被检LED隧道灯的温度和照度参数基准相同时，可判断被检LED隧道灯处于工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度有短时间波动，而其他三个参数在波动时间内无变化时，可判断有车辆行驶经过过程中，因车灯照射而产生的波动；
步骤4、单灯状态检测装置通过ZigBee设备将转换后的数值及被检LED隧道灯工作状态传输到终端计算机，终端计算机中对数据进行存储，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的运行曲线。

说明书

说明书高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法
技术领域
本发明属于LED照明检测技术领域，特别涉及高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法。
背景技术
目前， LED隧道灯因其节能和长寿命的特性已经广泛应用于隧道照明工程中，由于隧道内道路空间的封闭性，需全天保证LED隧道灯照明亮度，从而加速了LED隧道灯的光衰变化，缩短LED隧道灯的寿命，致使LED隧道灯在未达到使用寿命期限时就已经无法满足隧道照明的要求。在没有对LED隧道灯实时监测的情况下，如果LED隧道灯在检修人员未知的情况下因为损坏或寿命终止而熄灭，则易造成隧道内交通事故。因此，需要对LED隧道灯的各项参数进行实时检测，并通过参数的变化推断LED隧道灯的状态。
现阶段对LED隧道灯状态的实时检测仍停留在对工作电压和工作电流方面的检测，仅能从电气方面监测LED隧道灯的开或关状态，而“LED隧道灯寿命终止”等状态没有实时检测。因不能实时监测隧道LED隧道灯多种状态，致使对LED隧道灯的控制效果大打折扣。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法，适用于实时检测LED隧道灯电流、电压、温度和照度数值，监测LED隧道灯运行数据及判断开、关、运行故障、寿命终止等LED隧道灯状态，实现实时检测并反馈LED隧道灯状态，在发生故障时能及时发现、快速响应。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，包括：
照度传感器：为单灯状态检测装置提供被检LED隧道灯下部的照度信号；
温度传感器：为单灯状态检测装置提供被检LED隧道灯的背部散热片中心位置温度信号；
单灯状态检测装置：用于采集被检LED隧道灯电压、电流、温度和照度数值，判断被检LED隧道灯工作状态，向终端计算机发送电压、电流、温度、照度数据及被检LED隧道灯工作状态；
终端计算机：通过ZigBee设备与隧道内单灯状态检测装置无线通信，用于接收单灯状态检测装置发送的数据，绘制并显示数据的运行曲线。
所述的温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定于LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机进行通讯。
所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器，用于对温度信号进行缓冲和隔离，并传输给处理器模块。
所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片，用于检测被检LED隧道灯两端电压及电流回路内的电流并转换成数据输出给处理器模块。
所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块，用于将温度信号转换成温度值，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值、电压值和电流值，判断被检LED隧道灯的工作状态，并通过内置的ZigBee模块将检测获得的数据和工作状态传输到ZigBee设备。
采用所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，包括以下步骤：
步骤1、单灯状态检测装置通电后自检并组网，ZigBee模块与ZigBee设备组网成功后，终端计算机发送被检LED隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数，单灯状态检测装置根据参数进行初始化，根据终端计算机发布的控制命令采集被检LED隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准；
步骤2、单灯状态检测装置通过温度传感器将被检LED隧道灯的散热片温度转化成电压信号，经电压跟随器的缓冲和隔离后传输至处理器模块，由处理器模块转换成温度数值，处理器模块通过I2C和SPI接口获取照度传感器和计量芯片转换的照度、电压和电流数值；
步骤3、单灯状态检测装置根据检测到的数据进行分析整理，并判断被检LED隧道灯状态：当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯无工作电流，被检LED隧道灯两端电压在工作电压范围内，LED散热片温度为环境温度，照度为环境照度时，可判断被检LED隧道灯处于关闭状态；若其他条件不变，而照度稍高于环境照度时，说明被检LED隧道灯未工作，而其他LED隧道灯正在工作致使周围环境照度稍高于全部LED隧道灯未工作时环境照度，可判断被检LED隧道灯处于不工作的故障熄灭状态；当单灯状态检测装置检测到流过被检LED隧道灯的电流高于额定工作电流，同时温度超过工作温度范围的上限时，可判断被检LED隧道灯处于过流工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压高于工作电压上限时，可判断被检LED隧道灯处于过压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压低于工作电压下限时，可判断被检LED隧道灯处于欠压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯散热片温度高于工作温度上限时，可判断被检LED隧道灯处于过温状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯照度低于照度参考基准70%而电流仍为工作电流时，可判断被检LED隧道灯处于寿命终止状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变小而变小时，可判断被检LED隧道灯处于调光变暗状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变大而变大时，可判断被检LED隧道灯处于调光变亮状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压在工作电压范围内，流过被检LED隧道灯的电流是额定工作电流，或调光变亮或调光变暗状态内流过被检LED隧道灯的电流维持在相同数值一段时间后，温度和照度与被检LED隧道灯的温度和照度参数基准相同时，可判断被检LED隧道灯处于工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯的照度有短时间波动，而其他三个参数在波动时间内无变化时，可判断有车辆行驶经过过程中，因车灯照射而产生的波动；
步骤4、单灯状态检测装置通过ZigBee设备将转换后的数值及被检LED隧道灯工作状态传输到终端计算机，终端计算机中对数据进行存储，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的运行曲线。
本发明的优点：本发明提出的单灯状态检测装置体积小，功耗低，可独立使用或集成在LED隧道灯内部，实时检测LED隧道灯的电流、电压、温度和照度参数，通过整理和分析数据判断LED隧道灯的实时状态，并通过ZigBee无线网络发送给终端计算机，实现远程查看LED隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。
附图说明
图1为本发明一种实施方式高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置示意图；
图2为本发明一种实施方式单灯状态检测装置的电路原理图；
图3为本发明一种实施方式对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。
本发明一种实施方式给出高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置示意图，包括温度传感器3、照度传感器4、单灯状态检测装置2、ZigBee设备7和终端计算机6，如图1所示，本实施方式中采用的温度传感器的型号为AD590，数字照度传感器的型号为TSL2561。被检LED隧道灯1固定在隧道的侧墙5上；单灯状态检测装置2固定在被检LED隧道灯1的背面（或固定在支架上或固定在LED隧道灯所在墙上），并与被检LED隧道灯串联在电路中；温度传感器3固定在被检LED隧道灯的背面散热片中心位置，可位于单灯状态检测装置2上方，与单灯状态检测装置2的一个输入端相连接；使用数字照度传感器4固定在被检LED隧道灯1下方的侧墙5上，正面顶端面向地面，并与单灯状态检测装置2的另一个输入端相连接。
本实施方式中给出单灯状态检测装置的电路原理图，如图2所示。包括电压跟随器11、计量芯片9、处理器模块8和电源管理模块10，其中，电源管理模块10为单灯状态检测装置各功能模块供电（包括处理器模块8和计量芯片9），同时还为温度传感器3和照度传感器4供电。本实施方式中，采用的电压跟随器的型号为LM310M，计量芯片型号为CS5460，处理器模块的型号为JN5168。温度传感器的数据输出端输出信号连接电压跟随器的同相输入端，并经电阻R1后接地，电压跟随器的反相输入端连接电压跟随器的输出端，并与处理器模块的AD接口相连。
照度传感器通过I2C接口与数据总线连接。
LED隧道灯的V+端连接电阻R2的一端和电阻Rs的一端，LED隧道灯的V-端连接电阻R3的一端，电阻R2的另一端、电阻R3的另一端相连，且二者的连线的中点还连接计量芯片的一个输入端，电阻R3的另一端同时也连接计量芯片的该输入端。电阻Rs的输入端和输出端同时连接计量芯片的另一个输入端。计量芯片的输出端与处理器模块通过SPI接口进行通讯。
处理器模块内的RAM模块、FLASH模块、EEPROM模块和ZigBee模块通过数据总线连接RISC CPU。
本实施方式给出高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置工作过程如下：
单灯状态检测装置在自检结束后，内置在处理器模块中的ZigBee模块与ZigBee设备自动组成无线通信网，在组网成功后进入检测状态对被检LED隧道灯进行数据采集，若被检LED隧道灯初次安装或更换，则由终端计算机发送被检LED隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数及采集被检LED隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准，处理器将从终端计算机接收到的参数和作为基准的温度值、照度值存储进处理器模块内的FLASH参数区域。
在检测被检LED隧道灯过程中，单灯状态检测装置采集被检LED隧道灯的温度值、照度值、电压值和电流值，并根据采集的数据判断被检LED隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过温度传感器采集被检LED隧道灯的散热片中心温度并根据公式（1）转换成电压信号。
UT =（T+273）*10-6*R1                             (1)
式中：
UT — 转换后的电压信号
T — 被检LED隧道灯散热片中心温度值
R1 — 电阻R1的电阻值
转换后的电压信号经电压跟随器缓冲及隔离后通过处理器模块的AD接口输入由处理器模块经AD转换成数字信号，再根据公式（1）逆向计算出被检LED隧道灯的温度值。
单灯状态检测装置通过照度传感器采集被检LED隧道灯照射到地面光照强度并转换成数值，处理器模块通过I2C接口接收照度传感器转换成的照度值数据。
单灯状态检测装置通过采集并联在被检LED隧道灯供电线路两端采样电阻R3和串联在供电线路的采样电阻Rs两端的电势差，计算被检LED隧道灯的工作电压和工作电流。其中，并联在被检LED隧道灯供电线路V+和V-间电阻R2和电阻R3两端电压即被检LED隧道灯的工作电压，工作电压通过电阻R2和R3的分压使采集电阻R3两端产生与工作电压成线性相关的电势差，公式如下：
Uv = Ul*R3/（R2+R3）                        (2)
式中：
Uv — 电阻R3两端的电势差
Ul — 被检LED隧道灯的工作电压
R2、R3 — 分别为电阻R2和电阻R3的电阻值
串联在V+电路中的采样电阻Rs采集被检LED隧道灯的工作电流，工作电流流经采集电阻Rs使Rs两端产生电势差，公式如下：
Ui = Il*Rs                                   (3)
式中：
Ui — 电阻Rs两端的电势差
Il — 被检LED隧道灯的工作电流
Rs — 电阻Rs的电阻值
计量芯片通过采集电阻R3两端电势差信号Uv和电阻Rs两端电势差信号Ui并分别转换成被检LED隧道灯的工作电压和工作电流数据，并通过SPI接口传输给处理器模块。
处理器模块将温度信号转换成温度值数据，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值数据、电压值数据和电流值数据，存储入处理器模块内的FLASH数据区域，当FLASH数据区域存储满后自动删除最早存储的数据释放空间。处理器模块通过内值的RISC CPU将采集到的数据与设置的参数进行比较从而判断被检LED隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过内置在处理器模块中的ZigBee模块将采集到的数据和被检LED隧道灯的工作状态经ZigBee设备发送至终端计算机。
采用上述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，流程如图3所示。该步骤开始于步骤301。
在步骤302，单灯状态检测装置通电后自检并组网，ZigBee模块组网成功后，终端计算机发送被检LED隧道灯(本实施方式中被检LED隧道灯额定功率110W，额定为电压220V)的额定工作电流（500mA）、工作电压范围（交流85V～265V）和工作温度范围（-30℃～85℃）参数，单灯状态检测装置根据参数进行初始化，初次安装或更换被检LED隧道灯后，由终端计算机发布命令采集被检LED隧道灯关闭和开启时温度和照度数值作为参数基准，因被检LED隧道灯散热器温度相对与其他参数滞后，因此在稳定运行一段时间后再次检测温度，作为被检LED隧道灯正常运行时的温度参数，被检LED隧道灯处于关闭状态时，检测到的温度值为20℃，照度值为10Lux，被检LED隧道灯处于稳定工作状态时，检测到的温度值为50℃，照度值为70Lux。
在步骤303，当被检LED隧道灯正在工作状态时，单灯状态检测装置通过AD590温度传感器将被检LED隧道灯的散热片中心温度（50℃）转化成电压信号（1.615V），经电压跟随器缓冲及隔离后通过处理器模块的AD接口输入，由处理器模块经AD转换（1.615V）再转换成温度数据（50℃）；照度传感器采集被检LED隧道灯照射到地面光照强度（30lx）并转换成数值，处理器模块通过I2C接口接收照度传感器转换成的数据（30lx）；并联在被检LED隧道灯供电线路V+和V-间电阻R2和电阻R3两端电压即被检LED隧道灯的工作电压（220V），使采集电阻R3两端产生电势差（1.1V），串联在V+电路中的采样电阻Rs采集被检LED隧道灯的工作电流（500mA），使采集电阻Rs两端产生电势差（1V），计量芯片通过采集电阻R3和电阻Rs两端电势差信号并分别转换成被检LED隧道灯的电压值和电流值数据，并通过SPI接口传输给处理器模块，处理器模块将采集获得的电流值、电压值、温度值和照度值数据，存储入FLASH，当FLASH存储满后自动删除最早存储的数据释放空间。
在步骤304，单灯状态检测装置采集到的检测数据与步骤302中设置的参数而生成的如表1所示的范围比较，从而判断被检LED隧道灯的状态。
表1为单灯状态检测装置根据设置参数生成的各状态比较范围
隧道LED灯照度值温度值电流值电压值关闭状态<10lx<20℃0mA85～265V故障熄灭状态>10lx<20℃0mA85～265V过流状态—>85℃>500mA—过压状态———>265V欠压状态———<85V过温状态—>85℃——寿命终止状态<52lx—500mA85～265V调光变暗状态70→10lx50→20℃550→50mA85～265V调光变亮状态10→70lx20→50℃50→550mA85～265V工作状态70lx50℃500mA85～265V调光后工作状态10～70lx20～50℃50～550mA85～265V车辆经过70→80→70lx50℃500mA85～265V
根据设置参数生成比较范围时，为避免检测数据因在临界值附近波动频繁产生状态的变化，所以在进行比较时在临界值外增加5%～10%的阈值（由终端计算机设置并发送给单灯状态检测装置），表1中各项范围为未增加阈值的比较范围。当设置阈值为10%若在检测被检LED隧道灯的过压、欠压状态时，当采集到的工作电压高于265V*110%时显示过压状态，而当工作电压恢复到低于265V时取消过压状态，当采集到的工作电压低于85*90%时显示欠压状态，而当工作电压恢复到高于85V时取消欠压状态。表1中关闭状态与故障熄灭状态的区别在于在隧道内被检LED隧道灯熄灭时，因其他LED隧道灯的余光使单灯状态检测装置检测到的照度值略高于环境照度（10lx）,说明被检LED隧道灯未同其他LED隧道灯一样点亮，即故障熄灭状态，当被检LED隧道灯同其他LED隧道灯都熄灭时，单灯状态检测装置检测到的照度值为环境照度（10lx）或低于环境照度，说明被检LED隧道灯同其他LED隧道灯均熄灭，即关闭状态。表1中为当被检LED隧道灯工作在额定工作电流条件下照度衰减至初始照度的70%时，可认为被检LED隧道灯进入寿命终止状态，此状态一直存在至更换被检LED隧道灯，被检LED隧道灯的初始照度为在新装LED隧道灯或更换LED隧道灯后由终端计算机发布命令采集LED正常工作后以额定工作电流持续工作1小时的照度平均值，此初始照度值在未更换LED隧道灯期间不随参数更改而更改，表1中数值为初始照度值（70lx）减去环境照度值（10lx）再乘以70%获得，即被检LED隧道灯从关闭到点亮到额定工作电流的光亮强度在单灯状态检测装置上产生的照度变化值的70%，此数值（52lx）在与检测数据比较时不用阈值限定。表1中在有车辆经过时，因车灯照射而使单灯状态检测装置采集的照度值产生短时轻微的波动，因在波动产生期间，LED灯其他数据无变化，可认为是车辆行驶经过引起的波动，不影响被检LED隧道灯的状态。表1中调光过程属于正常状态中的一部分，当被检LED隧道灯不能调光时仅有工作状态，当被检LED隧道灯可实现调光时，会增加调光变暗、调光变亮和调光后工作状态，调光变暗状态是从工作状态调整至关闭状态的过程，调光变亮状态是从关闭状态调整至工作状态的过程，当被检LED灯维持在调光变暗或调光变亮的过程中某亮度时，其后的过程为调光后工作状态。
在步骤305，单灯状态检测装置通过ZigBee将存储在FLASH内的采集数据、采集时间和被检LED隧道灯的工作状态传输到终端计算机，终端计算机中对接收到的数据进行存储及监控，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的实时测量曲线。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

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1、(10)申请公布号 CN 103344924 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344924 A *CN103344924A* (21)申请号 201310307548.6 (22)申请日 2013.07.22 G01R 31/44(2006.01) G08C 17/02(2006.01) (71)申请人石庆生地址 110167 辽宁省沈阳市东陵区 860-1 号 (72)发明人石庆生梁亚松 (74)专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司 21109 代理人梁焱 (54) 发明名称高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置及方法 (57) 摘要高速公。

2、路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置及方法，属于LED照明检测技术领域。温度传感器置于被检 LED 隧道灯背部散热片中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或 LED 隧道灯所在墙上，照度传感器固定与 LED 隧道灯所在墙上且位于 LED 隧道灯下方，单灯状态检测装置分别连接温度传感器和照度传感器，单灯状态检测装置通过 ZigBee 设备与终端计算机通讯。本发明装置体积小功耗低，可独立使用或集成在 LED 隧道灯内，实时检测 LED 隧道灯的电流、电压、温度和照度，通过整理和分析数据判断 LED 隧道灯的实时状态，并通过 ZigBee 无线网络发。

3、送给终端计算机，实现远程查看 LED 隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 6 页附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图3页 (10)申请公布号 CN 103344924 A CN 103344924 A *CN103344924A* 1/2 页 2 1.一种高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，包括被检LED隧道灯，其特征在于：包括：照度传感器：为单灯状态检测装置提供被检 LED 隧道灯下部的照度信号；温度传感器：为单灯。

4、状态检测装置提供被检 LED 隧道灯的背部散热片中心位置温度信号；单灯状态检测装置：用于采集被检 LED 隧道灯电压、电流、温度和照度数值，判断被检 LED 隧道灯工作状态，向终端计算机发送电压、电流、温度、照度数据及被检 LED 隧道灯工作状态；终端计算机：通过 ZigBee 设备与隧道内单灯状态检测装置无线通信，用于接收单灯状态检测装置发送的数据，绘制并显示数据的运行曲线。 2.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的温度传感器置于被检 LED 隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支。

5、架或 LED 隧道灯所在墙上，照度传感器固定于 LED 隧道灯所在墙上且位于 LED 隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过 ZigBee 设备与终端计算机进行通讯。 3.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器，用于对温度信号进行缓冲和隔离，并传输给处理器模块。 4.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片，用于检测被检 LED 隧道灯两端电压及电。

6、流回路内的电流并转换成数据输出给处理器模块。 5.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块，用于将温度信号转换成温度值，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值、电压值和电流值，判断被检 LED 隧道灯的工作状态，并通过内置的 ZigBee 模块将检测获得的数据和工作状态传输到 ZigBee 设备。 6.采用权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、单灯状态检测装置通电后自检并组网， Zig。

7、Bee模块与ZigBee设备组网成功后，终端计算机发送被检 LED 隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数，单灯状态检测装置根据参数进行初始化，根据终端计算机发布的控制命令采集被检 LED 隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准；步骤 2、单灯状态检测装置通过温度传感器将被检 LED 隧道灯的散热片温度转化成电压信号，经电压跟随器的缓冲和隔离后传输至处理器模块，由处理器模块转换成温度数值，处理器模块通过 I2C 和 SPI 接口获取照度传感器和计量芯片转换的照度、电压和电流数值；步骤 3、单灯状态检测装置根据检测到的数据进行分析整理。

8、，并判断被检 LED 隧道灯状态：当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯无工作电流，被检 LED 隧道灯两端电压在工作电压范围内， LED 散热片温度为环境温度，照度为环境照度时，可判断被检 LED 隧道灯处于关闭状态；若其他条件不变，而照度稍高于环境照度时，说明被检 LED 隧道灯未工作，权利要求书 CN 103344924 A 2 2/2 页 3 而其他 LED 隧道灯正在工作致使周围环境照度稍高于全部 LED 隧道灯未工作时环境照度，可判断被检 LED 隧道灯处于不工作的故障熄灭状态；当单灯状态检测装置检测到流过被检 LED 隧道灯的电流高。

9、于额定工作电流，同时温度超过工作温度范围的上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过流工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯两端电压高于工作电压上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压低于工作电压下限时，可判断被检LED隧道灯处于欠压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯散热片温度高于工作温度上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过温状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯照度低于照度参考基准70%而电流仍为工作电流时，可判断被检LED隧道灯处于寿命终止状态；。

10、当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度随着流过被检 LED 隧道灯的电流变小而变小时，可判断被检 LED 隧道灯处于调光变暗状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变大而变大时，可判断被检LED隧道灯处于调光变亮状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯两端电压在工作电压范围内，流过被检 LED 隧道灯的电流是额定工作电流，或调光变亮或调光变暗状态内流过被检 LED 隧道灯的电流维持在相同数值一段时间后，温度和照度与被检 LED 隧道灯的温度和照度参数基准相同时，可判断被检 LED 隧道灯处于工作。

11、状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度有短时间波动，而其他三个参数在波动时间内无变化时，可判断有车辆行驶经过过程中，因车灯照射而产生的波动；步骤 4、单灯状态检测装置通过 ZigBee 设备将转换后的数值及被检 LED 隧道灯工作状态传输到终端计算机，终端计算机中对数据进行存储，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的运行曲线。权利要求书 CN 103344924 A 3 1/6 页 4 高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置及方法技术领域 0001 本发明属于 LED 照明检测技术领域，特别涉及高速公路隧道 LED 单。

12、灯状态检测无线传输装置及方法。背景技术 0002 目前， LED 隧道灯因其节能和长寿命的特性已经广泛应用于隧道照明工程中，由于隧道内道路空间的封闭性，需全天保证LED隧道灯照明亮度，从而加速了LED隧道灯的光衰变化，缩短LED隧道灯的寿命，致使LED隧道灯在未达到使用寿命期限时就已经无法满足隧道照明的要求。在没有对 LED 隧道灯实时监测的情况下，如果 LED 隧道灯在检修人员未知的情况下因为损坏或寿命终止而熄灭，则易造成隧道内交通事故。因此，需要对 LED 隧道灯的各项参数进行实时检测，并通过参数的变化推断 LED 隧道灯的状态。 0003 现阶段对 LED。

13、隧道灯状态的实时检测仍停留在对工作电压和工作电流方面的检测，仅能从电气方面监测 LED 隧道灯的开或关状态，而 “LED 隧道灯寿命终止” 等状态没有实时检测。因不能实时监测隧道 LED 隧道灯多种状态，致使对 LED 隧道灯的控制效果大打折扣。发明内容 0004 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置及方法，适用于实时检测LED隧道灯电流、电压、温度和照度数值，监测LED隧道灯运行数据及判断开、关、运行故障、寿命终止等 LED 隧道灯状态，实现实时检测并反馈 LED 隧道灯状态，在发生故障时能及时发现、。

14、快速响应。 0005 本发明的技术方案是这样实现的：一种高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置，包括：照度传感器：为单灯状态检测装置提供被检 LED 隧道灯下部的照度信号；温度传感器：为单灯状态检测装置提供被检 LED 隧道灯的背部散热片中心位置温度信号；单灯状态检测装置：用于采集被检 LED 隧道灯电压、电流、温度和照度数值，判断被检 LED 隧道灯工作状态，向终端计算机发送电压、电流、温度、照度数据及被检 LED 隧道灯工作状态；终端计算机：通过 ZigBee 设备与隧道内单灯状态检测装置无线通信，用于接收单灯状态检测装。

15、置发送的数据，绘制并显示数据的运行曲线。 0006 所述的温度传感器置于被检 LED 隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定于LED隧道灯所在墙上且位于LED 隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过 ZigBee 设备与终端计算机进行通讯。 0007 所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器，用于对温度信号进行缓冲和隔离，说明书 CN 103344924 A 4 2/6 页 5 并传输给处理器模块。 0008 所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片，。

16、用于检测被检 LED 隧道灯两端电压及电流回路内的电流并转换成数据输出给处理器模块。 0009 所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块，用于将温度信号转换成温度值，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值、电压值和电流值，判断被检 LED 隧道灯的工作状态，并通过内置的 ZigBee 模块将检测获得的数据和工作状态传输到 ZigBee 设备。 0010 采用所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，包括以下步骤：步骤1、单灯状态检测装置通电后自检并组网， ZigBee模块与ZigBee设备组网成功后，终端计算机发。

17、送被检 LED 隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数，单灯状态检测装置根据参数进行初始化，根据终端计算机发布的控制命令采集被检 LED 隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准；步骤 2、单灯状态检测装置通过温度传感器将被检 LED 隧道灯的散热片温度转化成电压信号，经电压跟随器的缓冲和隔离后传输至处理器模块，由处理器模块转换成温度数值，处理器模块通过 I2C 和 SPI 接口获取照度传感器和计量芯片转换的照度、电压和电流数值；步骤 3、单灯状态检测装置根据检测到的数据进行分析整理，并判断被检 LED 隧道灯状态：当单灯状态检。

18、测装置检测到被检 LED 隧道灯无工作电流，被检 LED 隧道灯两端电压在工作电压范围内， LED 散热片温度为环境温度，照度为环境照度时，可判断被检 LED 隧道灯处于关闭状态；若其他条件不变，而照度稍高于环境照度时，说明被检 LED 隧道灯未工作，而其他 LED 隧道灯正在工作致使周围环境照度稍高于全部 LED 隧道灯未工作时环境照度，可判断被检 LED 隧道灯处于不工作的故障熄灭状态；当单灯状态检测装置检测到流过被检 LED 隧道灯的电流高于额定工作电流，同时温度超过工作温度范围的上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过流工作状态；当单灯状态检测装置检测。

19、到被检 LED 隧道灯两端电压高于工作电压上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检LED隧道灯两端电压低于工作电压下限时，可判断被检LED隧道灯处于欠压工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯散热片温度高于工作温度上限时，可判断被检 LED 隧道灯处于过温状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯照度低于照度参考基准70%而电流仍为工作电流时，可判断被检LED隧道灯处于寿命终止状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度随着流过被检 LED 隧道灯的电流变小而变小时，可判断被检 LED。

20、隧道灯处于调光变暗状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度随着流过被检LED隧道灯的电流变大而变大时，可判断被检LED隧道灯处于调光变亮状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯两端电压在工作电压范围内，流过被检 LED 隧道灯的电流是额定工作电流，或调光变亮或调光变暗状态内流过被检 LED 隧道灯的电流维持在相同数值一段时间后，温度和照度与被检 LED 隧道灯的温度和照度参数基准相同时，可判断被检 LED 隧道灯处于工作状态；当单灯状态检测装置检测到被检 LED 隧道灯的照度有短时间波动，而其他三个参数在波动时间内无变化时，可判断有。

21、车辆行驶经过过程中，因车灯照射而产生的波动；步骤 4、单灯状态检测装置通过 ZigBee 设备将转换后的数值及被检 LED 隧道灯工作状说明书 CN 103344924 A 5 3/6 页 6 态传输到终端计算机，终端计算机中对数据进行存储，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的运行曲线。 0011 本发明的优点：本发明提出的单灯状态检测装置体积小，功耗低，可独立使用或集成在LED隧道灯内部，实时检测LED隧道灯的电流、电压、温度和照度参数，通过整理和分析数据判断 LED 隧道灯的实时状态，并通过 ZigBee 无线网络发送给终端计算机，实。

22、现远程查看 LED 隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。附图说明 0012 图 1 为本发明一种实施方式高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置示意图；图 2 为本发明一种实施方式单灯状态检测装置的电路原理图；图3为本发明一种实施方式对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法流程图。具体实施方式 0013 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。 0014 本发明一种实施方式给出高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置示意图，包括温度传感器 3、照度传感器 4、单灯状态检测装置 2、 ZigBee 设备 7 和终端计算机 6，。

23、如图 1 所示，本实施方式中采用的温度传感器的型号为 AD590，数字照度传感器的型号为 TSL2561。被检 LED 隧道灯 1 固定在隧道的侧墙 5 上；单灯状态检测装置 2 固定在被检 LED 隧道灯 1 的背面（或固定在支架上或固定在 LED 隧道灯所在墙上），并与被检 LED 隧道灯串联在电路中；温度传感器3固定在被检LED隧道灯的背面散热片中心位置，可位于单灯状态检测装置2上方，与单灯状态检测装置2的一个输入端相连接；使用数字照度传感器4固定在被检 LED 隧道灯 1 下方的侧墙 5 上，正面顶端面向地面，并与单灯状态检测装置 2 的另一个输入。

24、端相连接。 0015 本实施方式中给出单灯状态检测装置的电路原理图，如图 2 所示。包括电压跟随器 11、计量芯片 9、处理器模块 8 和电源管理模块 10，其中，电源管理模块 10 为单灯状态检测装置各功能模块供电（包括处理器模块8和计量芯片9），同时还为温度传感器3和照度传感器 4 供电。本实施方式中，采用的电压跟随器的型号为 LM310M，计量芯片型号为 CS5460，处理器模块的型号为 JN5168。温度传感器的数据输出端输出信号连接电压跟随器的同相输入端，并经电阻 R1 后接地，电压跟随器的反相输入端连接电压跟随器的输出端，并与处理器模块的 A。

25、D 接口相连。 0016 照度传感器通过 I2C 接口与数据总线连接。 0017 LED 隧道灯的 V+ 端连接电阻 R2 的一端和电阻 Rs 的一端， LED 隧道灯的 V- 端连接电阻 R3 的一端，电阻 R2 的另一端、电阻 R3 的另一端相连，且二者的连线的中点还连接计量芯片的一个输入端，电阻 R3 的另一端同时也连接计量芯片的该输入端。电阻 Rs 的输入端和输出端同时连接计量芯片的另一个输入端。计量芯片的输出端与处理器模块通过 SPI 接口进行通讯。 0018 处理器模块内的 RAM 模块、 FLASH 模块、 EEPROM 模块和 ZigBee 模块通过数据总线说。

26、明书 CN 103344924 A 6 4/6 页 7 连接 RISC CPU。 0019 本实施方式给出高速公路隧道 LED 单灯状态检测无线传输装置工作过程如下：单灯状态检测装置在自检结束后，内置在处理器模块中的 ZigBee 模块与 ZigBee 设备自动组成无线通信网，在组网成功后进入检测状态对被检 LED 隧道灯进行数据采集，若被检LED隧道灯初次安装或更换，则由终端计算机发送被检LED隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数及采集被检 LED 隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准，处理器将从终端计算机接收到的参数和作为基准的温度。

27、值、照度值存储进处理器模块内的 FLASH 参数区域。 0020 在检测被检LED隧道灯过程中，单灯状态检测装置采集被检LED隧道灯的温度值、照度值、电压值和电流值，并根据采集的数据判断被检 LED 隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过温度传感器采集被检 LED 隧道灯的散热片中心温度并根据公式（1）转换成电压信号。 0021 UT =（T+273） *10-6*R1 (1) 式中： UT 转换后的电压信号 T 被检 LED 隧道灯散热片中心温度值 R1 电阻 R1 的电阻值转换后的电压信号经电压跟随器缓冲及隔离后通过处理器模块的 AD 接口输入由处理器模块经 AD。

28、转换成数字信号，再根据公式（1）逆向计算出被检 LED 隧道灯的温度值。 0022 单灯状态检测装置通过照度传感器采集被检 LED 隧道灯照射到地面光照强度并转换成数值，处理器模块通过 I2C 接口接收照度传感器转换成的照度值数据。 0023 单灯状态检测装置通过采集并联在被检 LED 隧道灯供电线路两端采样电阻 R3 和串联在供电线路的采样电阻 Rs 两端的电势差，计算被检 LED 隧道灯的工作电压和工作电流。其中，并联在被检 LED 隧道灯供电线路 V+ 和 V- 间电阻 R2 和电阻 R3 两端电压即被检 LED 隧道灯的工作电压，工作电压通过电阻 R2 和 R3 。

29、的分压使采集电阻 R3 两端产生与工作电压成线性相关的电势差，公式如下： Uv = Ul*R3/（R2+R3） (2) 式中： Uv 电阻 R3 两端的电势差 Ul 被检 LED 隧道灯的工作电压 R2、 R3 分别为电阻 R2 和电阻 R3 的电阻值串联在 V+ 电路中的采样电阻 Rs 采集被检 LED 隧道灯的工作电流，工作电流流经采集电阻 Rs 使 Rs 两端产生电势差，公式如下： Ui = Il*Rs (3) 式中： Ui 电阻 Rs 两端的电势差 Il 被检 LED 隧道灯的工作电流 Rs 电阻 Rs 的电阻值计量芯片通过采集电阻 R3 两端电势差信号 Uv 和。

30、电阻 Rs 两端电势差信号 Ui 并分别转说明书 CN 103344924 A 7 5/6 页 8 换成被检 LED 隧道灯的工作电压和工作电流数据，并通过 SPI 接口传输给处理器模块。 0024 处理器模块将温度信号转换成温度值数据，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值数据、电压值数据和电流值数据，存储入处理器模块内的 FLASH 数据区域，当 FLASH 数据区域存储满后自动删除最早存储的数据释放空间。处理器模块通过内值的 RISC CPU 将采集到的数据与设置的参数进行比较从而判断被检 LED 隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过内置在处理器模块中的 ZigB。

31、ee 模块将采集到的数据和被检 LED 隧道灯的工作状态经 ZigBee 设备发送至终端计算机。 0025 采用上述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置对LED隧道灯状态进行检测的方法和无线传输的方法，流程如图 3 所示。该步骤开始于步骤 301。 0026 在步骤 302，单灯状态检测装置通电后自检并组网， ZigBee 模块组网成功后，终端计算机发送被检 LED 隧道灯 ( 本实施方式中被检 LED 隧道灯额定功率 110W，额定为电压 220V) 的额定工作电流（500mA）、工作电压范围（交流 85V 265V）和工作温度范围（-30 85）参数，。

32、单灯状态检测装置根据参数进行初始化，初次安装或更换被检 LED 隧道灯后，由终端计算机发布命令采集被检 LED 隧道灯关闭和开启时温度和照度数值作为参数基准，因被检 LED 隧道灯散热器温度相对与其他参数滞后，因此在稳定运行一段时间后再次检测温度，作为被检LED隧道灯正常运行时的温度参数，被检LED隧道灯处于关闭状态时，检测到的温度值为20，照度值为10Lux，被检LED隧道灯处于稳定工作状态时，检测到的温度值为 50，照度值为 70Lux。 0027 在步骤 303，当被检 LED 隧道灯正在工作状态时，单灯状态检测装置通过 AD590 温度传感器将被。

33、检 LED 隧道灯的散热片中心温度（50）转化成电压信号（1.615V），经电压跟随器缓冲及隔离后通过处理器模块的 AD 接口输入，由处理器模块经 AD 转换（1.615V）再转换成温度数据（50）；照度传感器采集被检 LED 隧道灯照射到地面光照强度（30lx）并转换成数值，处理器模块通过 I2C 接口接收照度传感器转换成的数据（30lx）；并联在被检 LED 隧道灯供电线路 V+ 和 V- 间电阻 R2 和电阻 R3 两端电压即被检 LED 隧道灯的工作电压（220V），使采集电阻 R3 两端产生电势差（1.1V），串联在 V+ 电路中的。

34、采样电阻 Rs 采集被检 LED隧道灯的工作电流（500mA），使采集电阻Rs两端产生电势差（1V），计量芯片通过采集电阻 R3 和电阻 Rs 两端电势差信号并分别转换成被检 LED 隧道灯的电压值和电流值数据，并通过 SPI 接口传输给处理器模块，处理器模块将采集获得的电流值、电压值、温度值和照度值数据，存储入 FLASH，当 FLASH 存储满后自动删除最早存储的数据释放空间。 0028 在步骤 304，单灯状态检测装置采集到的检测数据与步骤 302 中设置的参数而生成的如表 1 所示的范围比较，从而判断被检 LED 隧道灯的状态。 0029 表 1 为。

35、单灯状态检测装置根据设置参数生成的各状态比较范围隧道 LED 灯照度值温度值电流值电压值关闭状态10lx85500mA 过压状态265V 欠压状态85 寿命终止状态52lx500mA85 265V 调光变暗状态70 10lx50 20 550 50mA 85 265V 说明书 CN 103344924 A 8 6/6 页 9 调光变亮状态10 70lx20 50 50 550mA 85 265V 工作状态70lx50500mA85 265V 调光后工作状态10 70lx20 50 50 550mA 85 265V 车辆经过70 80 70lx 50500mA85 265V 根据设置参数。

36、生成比较范围时，为避免检测数据因在临界值附近波动频繁产生状态的变化，所以在进行比较时在临界值外增加 5% 10% 的阈值（由终端计算机设置并发送给单灯状态检测装置），表 1 中各项范围为未增加阈值的比较范围。当设置阈值为 10% 若在检测被检 LED 隧道灯的过压、欠压状态时，当采集到的工作电压高于 265V*110% 时显示过压状态，而当工作电压恢复到低于265V时取消过压状态，当采集到的工作电压低于85*90%时显示欠压状态，而当工作电压恢复到高于 85V 时取消欠压状态。表 1 中关闭状态与故障熄灭状态的区别在于在隧道内被检 LED 隧道灯熄灭时，因其他。

37、 LED 隧道灯的余光使单灯状态检测装置检测到的照度值略高于环境照度（10lx） , 说明被检 LED 隧道灯未同其他 LED 隧道灯一样点亮，即故障熄灭状态，当被检 LED 隧道灯同其他 LED 隧道灯都熄灭时，单灯状态检测装置检测到的照度值为环境照度（10lx）或低于环境照度，说明被检 LED 隧道灯同其他 LED 隧道灯均熄灭，即关闭状态。表 1 中为当被检 LED 隧道灯工作在额定工作电流条件下照度衰减至初始照度的70%时，可认为被检LED隧道灯进入寿命终止状态，此状态一直存在至更换被检 LED 隧道灯，被检 LED 隧道灯的初始照度为在新装 LED 隧。

38、道灯或更换 LED 隧道灯后由终端计算机发布命令采集 LED 正常工作后以额定工作电流持续工作 1 小时的照度平均值，此初始照度值在未更换LED隧道灯期间不随参数更改而更改，表1中数值为初始照度值（70lx）减去环境照度值（10lx）再乘以 70% 获得，即被检 LED 隧道灯从关闭到点亮到额定工作电流的光亮强度在单灯状态检测装置上产生的照度变化值的 70%，此数值（52lx）在与检测数据比较时不用阈值限定。表 1 中在有车辆经过时，因车灯照射而使单灯状态检测装置采集的照度值产生短时轻微的波动，因在波动产生期间， LED 灯其他数据无变化，可认为是车辆行驶。

39、经过引起的波动，不影响被检 LED 隧道灯的状态。表 1 中调光过程属于正常状态中的一部分，当被检LED隧道灯不能调光时仅有工作状态，当被检LED隧道灯可实现调光时，会增加调光变暗、调光变亮和调光后工作状态，调光变暗状态是从工作状态调整至关闭状态的过程，调光变亮状态是从关闭状态调整至工作状态的过程，当被检 LED 灯维持在调光变暗或调光变亮的过程中某亮度时，其后的过程为调光后工作状态。 0030 在步骤305，单灯状态检测装置通过ZigBee将存储在FLASH内的采集数据、采集时间和被检 LED 隧道灯的工作状态传输到终端计算机，终端计算机中对接收到的数据进行存储及监控，并在终端计算机上显示电流、电压、温度和照度的实时测量曲线。 0031 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。说明书 CN 103344924 A 9 1/3 页 10 图 1 说明书附图 CN 103344924 A 10 2/3 页 11 图 2 说明书附图 CN 103344924 A 11 3/3 页 12 图 3 说明书附图 CN 103344924 A 12 。

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