一种交通信号灯故障诊断装置的制作方法

技术特征：

1.一种用于道路交通信号灯故障诊断的装置，包括检测器故障诊断模块、信号灯故障诊断模块、供电系统诊断模块、配时方案分析诊断模块、无线通信模块、声光报警模块、人机交互模块；

所述的声光报警模块和人机交互模块形成远程服务器；

检测器故障诊断模块的输入端与交通检测器通信，实时获取检测器信息，输出端与远程服务器无线通信；信号灯故障诊断模块输入端通过AD接口与交通信号灯连接，输入信号灯内部控制电压电流值，输出端与远程服务器无线通信；供电系统诊断模块输入端通过AD接口与电源连接，输入电源两端电压电流值，输出端与远程服务器无线通信；配时方案分析诊断模块输入端与信号机主机通过以太网通信，输出端与远程服务器无线通信；声光报警模块输入端与远程服务器，输出端与人机交互模块连接；人机交互模块输出端与服务器连接并与硬件终端无线通信；

所述的无线通讯均通过无线通信模块完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于道路交通信号灯故障诊断的装置，所述的供电系统诊断模块通过AD接口连接信号机供电电源两端，检测电压电流值，并计算功率值，判断是否在正常的电压和功率范围内，若是，电源工作正常，否则，电源出现故障。

3.根据权利要求1所述的一种用于道路交通信号灯故障诊断的装置，所述的信号灯故障诊断模块通过AD接口持续检测第n路交通信号灯内部控制的电压电流，并加入滤波去噪，根据电压电流状态变化规律计算出当前信号灯灯色持续时间t；同时通过以太网通信接口获取当前信号灯配时信息，得到信号周期T；将根据电压电流变化趋势得到的信号灯色持续时间与计算得到信号周期对比，若t＝T，则表明此路信号灯无故障，否则故障。

4.根据权利要求1所述的一种用于道路交通信号灯故障诊断的装置，所述的配时方案分析诊断模块包括信号配时合理性诊断和相位冲突诊断；

信号配时合理性诊断为：判断当前信号配时是否合理；开始后，模块通过以太网通信获取到信号机控制器的信号配时信息，即获取当前信号配时绿灯周期；同时，检测器故障诊断 模块通过RS485接口获取检测器检测信息，为车辆通过检测器记录，信号配时方案分析诊断模块发送请求给检测器故障诊断模块，获取检测器的信息；

首先设定f(t)为时刻t路段[x_s(t),0]内的车辆数，f(t)＝|-u_mρ₀t|，其中ρ₀是初始密度，u_m分别为时刻t过去1小时内速度的最大值，Δx为两个检测器间距，Δt为车辆通过两个检测器时间差；

四相位的交叉口中，设τ₁为东西方向直行红灯持续时间，τ₂为东西方向左转红灯持续时间，τ₃为南北方向直行红灯持续时间，τ₄为南北方向左转红灯持续时间，则四个相位红灯持续时间内交叉口积累的停车车辆数分别为：

f₁(τ₁)＝|-u_m1ρ₁₁τ₁|；f₂(τ₂)＝|-u_m1ρ₁₂τ₂|；f₃(τ₃)＝|-u_m2ρ₂₁τ₃|；f₄(τ₄)＝|-u_m2ρ₂₂τ₄|；

其中，u_m1，u_m2分别为时刻min{τ₁,τ₂,τ₃,τ₄}过去1小时内，东西向和南北向的最大行驶速度；ρ₁₁，ρ₁₂，ρ₁₃，ρ₁₄分别为东西直行、东西左转、南北直行、南北左转方向的路段初始密度；

各个方向的红灯时间内，积累的停车车辆数与各个方向的交通流量成正比，则，u_m1ρ₁₁τ₁:u_m1ρ₁₂τ₂:u_m2ρ₂₁τ₃:u_m2ρ₂₂τ₄＝q₁:q₂:q₃:q₄，q₁，q₂，q₃，q₄为各个方向的交通流量；

则其中τ′为时刻min{τ₁,τ₂,τ₃,τ₄}过去1小时各个信号周期内，四个相位的最大红灯持续时间；

当τ₁达到最大值时，T也达到最大值，由此得到各相位红灯最优时间；根据公式得到黄灯时间：v_m为道路设计时速，a＝2.68m/s²，设交叉口黄灯时间为固定的，最后得到各相位绿灯最优时间；

假设东西直行方向最优绿灯时间t_g，对应的信号配时绿灯时长为T_g，若T_g×(1-0.05)≤t_g≤T_g×(1+0.05)，则表明当前相位信号配时合理，继续检测其它信号灯；否则，当前信号灯配时不合理；

相位冲突诊断相为：根据信号机当前的信号配时信息，检查其冲突相位的配时信息，若存在一致，则信号配时存在相位冲突，否则，正常。

5.根据权利要求1所述的一种用于道路交通信号灯故障诊断的装置，所述的声光报警模块实时接收诊断软件的分析结果，根据故障类型，作出不同指示，并传输给人机交互模块；工作人员通过人机交互模块的电容触摸屏，作出操作，人机交互模块输入操作指令，传输给声光报警模块，且通过无线通信模块对装置进行配置和参数修改。