一种交通信号灯故障检测与报警的方法技术

一种交通信号灯故障检测与报警的方法，将LED交通信号灯的各个灯盘进行多区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测。同时还在整个灯组中配置相应的信息处理模块、北斗/GPS定位模块和LTE通信模块；信息处理模块用于对收到的各个电压电流传感器检测的电压和电流信息进行故障分析研判；其技术要点为，本发明专利技术与现有的交通信号灯故障检测方法相比，能更细致的了解交通信号灯的故障情况，能根据交通信号灯的损坏度合理安排维护工作；在交通信号灯出现细小故障但不影响正常使用时，可以让维护人员先行处理其它紧急的维护工作，避免盲目的维护工作安排，让维护工作更高效。

【技术实现步骤摘要】
一种交通信号灯故障检测与报警的方法
本专利技术属于交通信号系统领域，具体是一种交通信号灯故障检测与报警的方法。
技术介绍
交通信号系统是现代化城市交通管理的必要手段，道路的通行与禁行许可最终都将通过交通信号灯显示的不同状态（灯色）提示给交通参与者；交通信号灯作为直面交通参与者的显示设备，其工作的正常与否直接关系到城市交通运行能否保持有序。随着交通科技的快速发展，市场上已陆续出现了很多针对交通信号灯的故障检测和报警的方法，或通过交通信号控制机检测交通信号灯故障，或交通信号灯自配故障检测电路；这些方法基本采用对交通信号灯的电压或电流进行实时监测的方式来判断故障信息，并在故障时发送报警信息，而这些故障检测方法都是判断单个灯盘或整组信号灯的亮灭情况，存在较大的缺陷，若使用在早期白炽灯或低压卤钨灯制作的道路交通信号灯上，还能保证其检测的准确率；但用在现代的LED灯珠制作的交通信号灯上，就会出现偏差，如：LED交通信号灯中出现个别或部分LED灯珠不亮时，有些检测方法会将其判定为故障，还有些则不判定为故障，这种不稳定的判定结果将会对交通设施的维护工作产生较大的影响（如专利CN103337190B、CN103280117B、CN105374222B、CN106297360B、CN105427648B）。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型的交通信号灯故障检测与报警的方法。通过对交通信号灯LED灯珠进行多区域的划分和监测，实现对交通信号灯故障的细化检测，形成不同层级故障的报修状态，让交通信号灯设施的维护工作能按轻重缓急进行更合理的调度安排。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种交通信号灯故障检测与报警的方法，将LED交通信号灯的各个灯盘进行多（n个）区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测，同时在交通信号灯内配置相应的信息处理模块、北斗/GPS定位模块以及LTE通信模块；所述信息处理模块用于对收到的各个电压电流传感器检测的电压和电流信息进行故障分析研判，根据故障的判定结果分为不同层级，并发送相应的故障报警信息；所述LTE通信模块用于将交通信号灯的故障信息发送到维护管理中心或专业维护人员。优选的，在所述交通信号灯的灯盘表面，多（n个）区域划分的数量一般设定为6-9个，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路。优选的，所述信息处理模块的故障研判及报警流程为：步骤一：对灯信号输入电源的判定，若是检测正常则进行步骤二，反之则进行紧急故障报警；步骤二：分别对红色、黄色以及绿色灯盘进行检测分析，对区域电压电流状态进行判断，计算出在故障状态下灯盘的健康状态值；步骤三：当监测到信号灯盘的健康状态值小于1时，将根据灯盘的健康状态值确定报警等级，同时将报警信息发送到外界维护中心。优选的，在所述步骤二中，健康状态值HD为：灯盘内正常工作的区域数量占整个灯盘的比值，D为r时表示的红色灯盘健康状态值，D为y时表示的黄色灯盘健康状态值，D为g时表示的绿色灯盘健康状态值，其计算公式如下：红色灯盘健康状态值：Vi为红色灯盘在故障状态下第i区域的值(有故障为0，无故障为1)，黄色灯盘健康状态值：Vi为黄色灯盘在故障状态下第i区域的值(有故障为0，无故障为1)，绿色灯盘健康状态值：Vi为绿色灯盘在故障状态下第i区域的值(有故障为0，无故障为1)，。优选的，所述报警等级设定为三个级别，分别为一级（紧急故障报警）、二级（一般故障报警）以及三级（警示故障报警）。当灯盘的健康状态值0≤HD≤0.5时，报警等级设定为一级；当0.5＜HD≤0.85时，报警等级设定为二级；当0.85＜HD≤1时，报警等级设定为三级。优选的，在所述步骤一和步骤三中，所述报警信息包含故障报警等级和位置信息，故障报警信息可通过LTE通信模块发送给维护管理中心或专业维护人员，交通信号灯的位置信息可通过北斗/GPS定位模块发送给维护管理中心或专业维护人员。与现有技术相比，本专利技术提供了一种交通信号灯故障检测与报警的方法，具有如下有益效果：本专利技术与现有的交通信号灯故障检测方法相比，能更细致的了解交通信号灯的故障情况，能根据交通信号灯的损坏度合理安排维护工作；在交通信号灯出现细小故障但不影响正常使用时，可以让维护人员先行处理其它紧急的维护工作，避免盲目的维护工作安排，让维护工作更高效。附图说明图1是本专利技术中交通信号灯的整体结构示意图;图2是本专利技术的图1局部结构A的放大图；图3是本专利技术中在灯盘内配备电压电流传感器的状态示意图；图4是本专利技术中信息处理模块的故障研判及报警流程示意图。具体实施方式以下结合附图1，进一步说明本专利技术一种交通信号灯故障检测与报警的方法的具体实施方式。本专利技术一种交通信号灯故障检测与报警的方法不限于以下实施例的描述。本实施例给出一种交通信号灯故障检测与报警的方法的具体结构，如图1-4所示，一种交通信号灯故障检测与报警的方法，其特征在于，将LED交通信号灯的各个灯盘进行多（n个）区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测，同时在交通信号灯内配置相应的信息处理模块、北斗/GPS定位模块以及LTE通信模块；信息处理模块用于对收到的各个电压电流传感器检测的电压和电流信息进行故障分析研判，根据故障的判定结果分为不同层级，并发送相应的故障报警信息；LTE通信模块用于将交通信号灯的故障信息发送到维护管理中心或专业维护人员。本项专利技术的交通信号灯故障检测与报警的方法采用将LED交通信号灯的各个灯盘进行多区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测。如图1-3所示，在交通信号灯的灯盘表面，多（n个）区域划分的数量一般设定为6-9个，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路。具体的，交通信号灯盘的区域可根据实际LED灯珠设计分布情况采用不同的方式划分为不同数量的若干区域n（划分数量不宜太多，也不宜太少,具体的状态可参照图3中的两种状态），并在各个区域内配置相应的电压电流传感器，电压电流传感器实时监测每个区域的电压和电流状态，并传送给信息处理模块进行实时分析。如图4所示，所述信息处理模块的故障研判及报警流程为：步骤一：对灯信号输入电源的判定，若是检测正常则进行步骤二，反之则进行紧急故障报警；步骤二：分别对红色、黄色以及绿色灯盘进行检测分析，对区域电压电流状态进行判断，计算出在故障状态下灯盘的健康状态值；步骤三：当监测到信号灯盘的健康状态值小于1时，将根据灯盘的健康状态值确定报警等级，同时将报警信息发送到外界维护中心。在所述步骤二中，健康状态值HD为：灯盘内正常工作的区域数量占整个灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交通信号灯故障检测与报警的方法，其特征在于，将LED交通信号灯的各个灯盘进行多个区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测，同时在交通信号灯内配置相应的信息处理模块、北斗/GPS定位模块以及LTE通信模块；/n所述信息处理模块用于对收到的各个电压电流传感器检测的电压和电流信息进行故障分析研判，根据故障的判定结果分为不同层级，并发送相应的故障报警信息；/n所述LTE通信模块用于将交通信号灯的故障信息发送到维护管理中心或专业维护人员。/n

【技术特征摘要】
1.一种交通信号灯故障检测与报警的方法，其特征在于，将LED交通信号灯的各个灯盘进行多个区域划分的方式，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路，实现对每个划分区域及灯信号输入电源的电压和电流的监测，同时在交通信号灯内配置相应的信息处理模块、北斗/GPS定位模块以及LTE通信模块；
所述信息处理模块用于对收到的各个电压电流传感器检测的电压和电流信息进行故障分析研判，根据故障的判定结果分为不同层级，并发送相应的故障报警信息；
所述LTE通信模块用于将交通信号灯的故障信息发送到维护管理中心或专业维护人员。


2.如权利要求1所述的一种交通信号灯故障检测与报警的方法，其特征在于：在所述交通信号灯的灯盘表面，多个区域划分的数量设定为6-9个，并在每个区域及灯信号输入电源处设置相应的监测电路。


3.如权利要求1所述的一种交通信号灯故障检测与报警的方法，其特征在于：所述信息处理模块的故障研判及报警流程为：
步骤一：对灯信号输入电源的判定，若是检测正常则进行步骤二，反之则进行紧急故障报警；
步骤二：分别对红色、黄色以及绿色灯盘进行检测分析，对区域电压电流状态进行判断，计算出在故障状态下灯盘的健康状态值；
步骤三：当监测到信号灯盘的健康状态值小于1时，将根据灯盘的健康状态值确定报警等级，同时将报警信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，成晟，毛克成，薛庆林，陈一言，何伟，
申请(专利权)人：江苏广宇科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32