一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备与流程

本说明书涉及智能交通，尤其涉及一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备。

背景技术：

1、随着城市道路交通的发展，人们对交通出行是否通畅的要求越来越高。交通信号灯处在道路交通控制系统中最前端，其工作状态是否正常，将直接影响交通放行是否通畅，严重时还会造成交通事故。因此对交通信号灯的工作状态监控至关重要。

2、对于交通信号灯的工作状态监控既需要对于其显示灯态进行监控也需要对故障进行实时检测，然而现有的灯态监控一般基于图像识别方式进行，基于圆形形状特征提取的方法和基于颜色分布特征的信号灯检测方法进行灯态检测，然而基于图像识别识别灯态的方式既会受到光照等天气因素的影响，并且基于图像分析的过程计算成本也较高。此外现有传统的交通信号灯不具备联网功能，无法实现故障的自动采集和上传，不能支持信号灯的智能化、自动化运维，导致运维成本高。并且传统的红黄绿三色信号灯至少需要四根单独的供电线路，线缆自身的成本和施工成本都较高，此时若增加对于信号灯数据传输所依赖的专用网络线缆，则机会导致传统信号灯对线缆的高昂要求，也会使得交通路口的线路更加复杂，增加了路口交通信息系统集成过程中的施工和维护成本。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例提供了一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备。

2、本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

3、本说明书一个或多个实施例提供一种交通信号灯的运行状态自检方法，应用于由交通信号控制机以及与所述交通信号控制机相连接的多个路侧自检系统构成的状态自检系统；所述路侧自检系统包括：一个路侧子系统，与所述一个路侧子系统相连接的多个灯侧子系统，以及与所述灯侧子系统相对应的显示子系统；所述方法包括：

4、所述交通信号控制机生成信号灯控制指令，并发送给各所述路侧自检系统内的路侧子系统；

5、所述显示子系统通过内置灯组控制器，接收所述灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自所述路侧子系统的信号灯控制指令，以基于所述信号灯控制指令驱动显示子系统上设置的led灯组的状态变化，生成各所述led灯组的电路状态信息；

6、所述灯侧子系统检测各所述led灯组的电路状态信息，并对所述电路状态信息进行分层分析，获得所述led灯组的运行状态信息；其中，所述运行状态信息包括：灯态信息、故障信息；

7、所述路侧子系统基于预置电力载波技术接收所述led灯组的运行状态信息，以对所述运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，并将所述运行状态处理信息基于预置外部数据接口模块发送至第三方系统。

8、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，所述灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自所述路侧子系统的信号灯控制指令，具体包括：

9、所述路侧子系统根据预置外部数据接口模块上的信号机相位板灯控连接端口，获取所述交通信号控制机发送的信号灯控制指令；

10、所述路侧子系统基于内置路侧载波通信模块，将所述信号灯控制指令基于预置电力载波技术发送到与所述路侧子系统相对应的多个灯侧子系统的内置灯侧载波通信模块；其中，所述灯侧载波通信模块与所述路侧载波通信模块基于供电线进行连接；

11、所述显示子系统根据内置灯组控制器接收所述灯侧系统内置灯侧载波通信模块基于预置电力载波技术发送的信号灯控制指令；其中，所述灯侧载波通信模块与所述灯组控制器基于供电线进行连接。

12、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，所述路侧子系统基于内置路侧载波通信模块，将所述信号灯控制指令基于预置电力载波技术发送到与所述路侧子系统相对应的多个灯侧子系统的内置灯侧载波通信模块之前，所述方法还包括：

13、所述灯侧载波通信模块监听所述路侧载波通信模块，基于供电线传输的握手信号；

14、若所述灯侧载波通信模块接收到所述路侧载波通信模块的握手信号，则将所述灯侧载波通信模块的标识码发送到所述路侧载波通信模块，以建立所述灯侧载波通信模块与所述路侧载波通信模块的通信网络。

15、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，所述灯侧子系统检测各所述led灯组的电路状态信息，并对所述电路状态信息进行分层分析，获得所述led灯组的运行状态信息具体包括：

16、所述灯侧子系统的内置电流电压检测电路模块，基于预设时间间隔采集所述led灯组中各灯盘的电路状态信息；其中，所述电路状态信息包括：电压值、电流值；

17、所述电流电压检测电路模块将所述电路状态信息，分别输入相连接灯态分析模块与故障分析模块；

18、基于所述灯态分析模块确定所述电路状态信息所对应的灯态信息；

19、基于所述故障分析模块确定所述电路状态信息所对应的故障信息；

20、所述灯侧载波通信模块接收所述灯态信息与所述故障信息，获得所述led灯组的运行状态信息。

21、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于所述灯态分析模块确定所述电路状态信息所对应的灯态信息，具体包括：

22、所述灯态分析模块接收所述电路状态信息中的电压值与电流值；

23、所述灯态分析模块基于预设第一电压阈值与预设第一电流阈值对所述电路状态信息进行判别，确定所述电路状态信息所对应的灯态状态；其中，所述电路状态信息所对应的灯态状态包括：启亮状态、熄灭状态；

24、其中，所述基于预设第一电压阈值与预设第一电流阈值对所述电路状态信息进行判别，确定所述电路状态信息所对应的灯态状态，具体包括：

25、所述灯态分析模块若确定所述电压值大于所述预设第一电压阈值且所述电流值大于所述预设第一电流阈值，则确定所述led灯组中对应的信号灯为启亮状态；其中，所述预设第一电压阈值小于等于额定工作电压下限值，所述预设第一电流阈值小于等于额定工作电流下限值。

26、所述灯态分析模块若确定所述电压值小于等于所述预设第一电压阈值或所述电流值小于等于所述预设第一电流阈值，则确定所述led灯组中对应的信号灯为熄灭状态。

27、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于所述故障分析模块确定所述电路状态信息所对应的故障信息，具体包括：

28、所述故障分析模块若确定所述电压值小于所述预设第二电压阈值，且所述电流值大于预设第二电流阈值，则确定所述led灯组中对应的信号灯盘为短路故障状态；其中，所述预设第二电压阈值为所述信号灯盘的极小电压值，所述预设第二电流阈值大于额定工作电流上限值；

29、所述故障分析模块若确定所述电压值大于所述预设第一电压阈值，且所述电流值小于预设第三电流阈值，则确定所述led灯组中对应的信号灯盘为断路故障状态；其中，所述预设第三电流阈值为所述信号灯盘的极小电流值；

30、所述故障分析模块若确定所述电压值小于所述预设第一电压阈值且所述电压值大于预设第二电压阈值，或所述电流值小于预设第三电流阈值且所述预设第一电流阈值，则确定所述led灯组中对应的信号灯盘为欠压故障状态。

31、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，对所述运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，并将所述运行状态处理信息基于预置外部数据接口模块发送至第三方系统，具体包括：

32、所述路侧子系统内的路侧数据处理模块，获取所述路侧子系统内置路侧载波通信模块接收的运行状态信息，以确定所述运行状态信息中是否存在信号灯盘故障状态；

33、若是，则所述路侧数据处理模块获取所述信号灯盘故障状态所对应的信号灯盘标号，并获取所述路侧载波通信模块预设周期内上传的连续运行状态信息；

34、所述路侧数据处理模块基于所述信号灯盘标号确定所述路侧载波通信模块的历史运行状态信息，基于所述信号灯盘故障状态的类型对所述历史运行状态信息进行提取，以确定与所述信号灯盘标号相对应的故障次数；

35、所述路侧数据处理模块若确定所述故障次数大于预设故障次数阈值，则调用外部数据接口模块，并基于所述外部数据接口模块的预设通信方式，将所述故障信息与所述灯态信息发送至第三方系统。

36、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，所述显示子系统通过内置灯组控制器，接收所述灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自所述路侧子系统的信号灯控制指令之前，所述方法还包括：

37、所述灯侧子系统的内置变压模块根据所述灯侧子系统内各模块的工作电压要求，将供电线的强电转化为对应的弱电压，以基于所述弱电压启动灯侧子系统内各模块。

38、本说明书一个或多个实施例提供一种交通信号灯的运行状态自检系统，系统由交通信号控制机以及与所述交通信号控制机相连接的多个路侧自检系统构成；所述路侧自检系统包括：一个路侧子系统，与所述一个路侧子系统相连接的多个灯侧子系统，以及与所述灯侧子系统相对应的显示子系统；

39、其中，所述交通信号控制机用于生成信号灯控制指令，并发送给各所述路侧自检系统内的路侧子系统；

40、所述显示子系统用于通过内置灯组控制器，接收所述灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自所述路侧子系统的信号灯控制指令，以基于所述信号灯控制指令驱动显示子系统上设置的led灯组的状态变化，生成各所述led灯组的电路状态信息；

41、所述灯侧子系统用于检测各所述led灯组的电路状态信息，并对所述电路状态信息进行分层分析，获得所述led灯组的运行状态信息；其中，所述运行状态信息包括：灯态信息、故障信息；

42、所述路侧子系统用于基于预置电力载波技术接收所述led灯组的运行状态信息，以对所述运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，并将所述运行状态处理信息基于预置外部数据接口模块发送至第三方系统。

43、本说明书一个或多个实施例提供一种交通信号灯的运行状态自检设备，设备包括：

44、至少一个处理器；以及，

45、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

46、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一所述的方法。

47、本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

48、通过基于电力载波进行实现了显示子系统与灯侧子系统以及路侧子系统的指令传输，基于供电线路即可实现对于显示子系统的led灯组控制，避免了传统的信号灯基于一灯一线的方式，实现交通信号控制机对于每个灯单独控制时，红黄绿三色信号灯至少需要四根单独的供电线路，对线缆的需求较大的问题。通过灯侧子系统对于电路状态信息进行分层分析，实现了对于led灯组运行的动态、准确的检测，提高了问题发现的效率，且避免了现场监测人力成本及维护成本过高的问题。