專利名稱：一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置及其檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種信號燈故障檢測輔助裝置。
背景技術：
交通信號燈是城市道路交叉口不同交通流放行與禁止的重要指示標志，燈色 的正確點亮與否關系到各股交通流的生命財產(chǎn)安全，因此需要交通管理者密切知 道其是否處于正常狀態(tài)， 一旦異常，如綠沖突、紅燈壞，則必須通過精確可靠的 檢測裝置檢測到信號燈狀態(tài)，然后通知給信號機處理器做相應的降級處理并遠程 回報給交警指揮中心。信號燈的故障主要分3種開路、斷路、搭線或碰線，涉 及的信號燈故障狀態(tài)就是"該亮的不亮，不該亮的亮了"。由于工程施工的原因， 信號機驅動各燈組通常把零線并接后回到機柜，各路燈組由信號機內(nèi)不同的強電 單元如可控硅、繼電器輸出火線，所以檢測電路通常放在信號機柜里，則信號燈 回路可能很多而且拉得很遠，就會出現(xiàn)開路、斷路、搭線和碰線的情況。檢測辦 法主要有兩種，一種是在信號燈強電單元輸出回路上串接電流互感器通過檢測電
流閾值來判斷通斷與異常；另一種是檢測強電單元輸出線上的電壓，通過電壓閾 值來判斷是否異常。前種檢測應用最廣泛，可以判斷開路和斷路故障，但是有些 地方信號機機柜下常有老鼠出入，老鼠喜歡咬電線，結果造成碰線和搭線，還有 工程施工人員接線不當和環(huán)境變化引起電線皸裂造成的搭線，那都會造成嚴重的 信號燈故障影響交通安全。
國內(nèi)信號燈故障檢測電路大部分不可靠，不可靠的原因主要是檢測電路不成 熟以及單一的檢測電路弱電線路可能受到周圍電磁環(huán)境干擾，造成處理器誤判 斷，同時許多信號機處理器同時處理控制、通訊、故障監(jiān)督和計算任務，沒有把 運行與監(jiān)督有效分開，本身也是誤判斷的根源。所以許多商家在賣給用戶產(chǎn)品時 常屏蔽掉故障檢測功能?？蓞⒁娮钚鲁霭娴摹?008第三屆中國國際交通安全論 壇論文集》中的論文《我國道路交通信號控制機認證體系研究》，論文作者陸海峰先生是公安部交通安全產(chǎn)品檢測中心的工作人員，因工作關系他經(jīng)常檢測國內(nèi) 信號機，文中他提到國內(nèi)許多信號機廠商無故障監(jiān)控功能。所以國內(nèi)相當一部分 信號機處于無故障檢測無法遠程監(jiān)控無故障報警的"三無"狀態(tài)，或者故障檢測 不可靠亂報警并降級為黃閃熄燈工作，給交警職能部門的維護帶來極大地麻煩， 使得國內(nèi)道路交通安全存在嚴重隱患。關鍵原因是信號機工作于外場，工作環(huán)境 較為惡劣，而且常年不間斷工作，那么一般的故障檢測電路就難以可靠的實現(xiàn)故 障檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，設計一種可以簡單可靠地檢測信號燈開路、 斷路和搭線故障，然后發(fā)送給信號機處理器判斷是否綠沖突和紅燈壞，實行降級 處理并通過通信網(wǎng)絡發(fā)送給遠程監(jiān)控終端，以提高道路交通信號機的質量和十字 交叉口安全性，并降低維護工作量的道路交通信號燈故障檢測輔助裝置。 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，包括有故障檢測單元和與其 相連接的信號機處理器，所述的故障檢測單元分別為電流檢測模塊和電壓檢測模 塊；電壓檢測模塊輸出的TTL電平信號與電流檢測模塊輸出的TTL電平信號通過 與門與嵌入式處理器的檢測10 口相連；嵌入式處理器信號輸出端與所述信號機 處理器信號輸入端連接。
一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，所述的嵌入式處理器信號輸 出端通過串口轉換器件與所述信號機處理器信號輸入端連接。
一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，所述的嵌入式處理器為8 位或16位MCU。
一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測裝置的檢測方法，嵌入式處理器檢測 每路信號燈電壓檢測單元和電流檢測單元邏輯與后的TTL電平信號，與信號機處 理器實際輸出該路信號燈的正常燈色作比較，如果一切正常，則繼續(xù)下一路信號 燈單元的檢測，否則在單位時間內(nèi)，經(jīng)軟件濾波后開始循環(huán)統(tǒng)計檢測的故障次數(shù)， 只要達到總數(shù)的半數(shù)以上異常，則判定為故障。
相對于現(xiàn)有技術的有益效果是，其一，每路信號燈的故障檢測不再單純地依 賴電壓檢測或電流檢測，而是由電壓檢測和電流檢測邏輯與的結果，無論電流檢測單元和電壓檢測單元，只有兩路檢測單元同時正確才為正常，否則即可知道該 路信號燈出現(xiàn)故障，這樣可提高故障檢測的可靠性；其二，獨立的嵌入式處理器 單獨處理每路信號燈故障情況，可減少信號機處理器的負擔，實現(xiàn)運行權與監(jiān)督 權的有效分離，可大大提高運行可靠性；其三，通過概率統(tǒng)計方法判斷異常情況 具備更高的可靠性和故障檢測自修復功能。


圖l為硬件連接結構示意圖。
圖2為本發(fā)明檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
參見附圖1所示。信號燈故障檢測單元(1)包括電流檢測模塊(2)電壓 檢測模塊(3)，通過與門(4)與嵌入式處理器(5)依次電電連接，嵌入式處理 器(5)通過串口轉換模塊(6)與信號機處理器(7)連接，工作時，嵌入式處 理器(5)首先獲得信號機處理器(7)上的正確燈色信息，然后開始依次檢測每 個I0口，若出現(xiàn)異常則上報給信號機處理器。其中故障檢測單元(1)中的電流 檢測模塊(2)串接在信號機驅動火線L后電壓檢測模塊(3)前。故障檢測單元 (1)的電壓檢測模塊(3)并接在電流檢測模塊(2)后信號燈輸入回路前。當 與門(4)的A端或B端同時為高電平時才表示燈滅，反之只要有一個低電平， 則與門(4)的P端將輸出低電平，則嵌入式處理器(5)的10口即可對比正確 燈色信息判斷是否異常。依次類推，信號燈故障檢測(1)其他單元情況與此相 同。
參見圖2，道路交通信號燈故障檢測輔助裝置的檢測方法和工作流程如下 該裝置上電后(步驟100)，首先進行初始化，包括串口、時鐘、中斷等一 系列參數(shù)進行自動設置(步驟110)。然后等待信號機發(fā)過來正確的燈色信息(步 驟120)，收到信息后就開始循環(huán)檢測各10 口狀態(tài)，每讀一個10口狀態(tài)與正確 燈色進行比對(步驟130)，判斷該路IO 口是否異常(步驟140)。若正常則判斷 是否所有10口檢測完畢(步驟150)，若異常則進行概率統(tǒng)計在單位時間里循環(huán) 檢測100次(步驟190)，判斷100次中是否62次異常(步驟200)，若連續(xù)62次異常則判斷該路信號燈故障，存儲對應的故障標志(步驟210)，然后返回IO 循環(huán)檢測(步驟i50)。若連續(xù)100次檢測中小于62次是異常的，則不判斷為故 障，返回到循環(huán)檢測(步驟150)。若所有IO檢測完畢，則進行所有燈組的故障 整理分類，以區(qū)分正常工作、紅燈壞還是綠沖突(步驟160)。整理完畢后通過 串口上傳給信號機處理器(步驟170)，發(fā)送完，本次檢測結束(步驟180)，再 回到步驟120繼續(xù)等待信號下發(fā)新的燈色信息。
權利要求
1、一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，包括有故障檢測單元和與其相連接的信號機處理器，其特征在于所述的故障檢測單元分別為電流檢測模塊和電壓檢測模塊；電壓檢測模塊輸出的TTL電平信號與電流檢測模塊輸出的TTL電平信號通過與門與嵌入式處理器的檢測IO口相連；嵌入式處理器信號輸出端與所述信號機處理器信號輸入端連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，其特 征在于所述的嵌入式處理器信號輸出端通過串口轉換器件與所述信號機處理器 信號輸入端連接。
3、 根據(jù)權利要求l所述的一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置，其特 征在于所述的嵌入式處理器為8位或16位MCU。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測裝置的檢測方 法，其特征在于嵌入式處理器檢測每路信號燈電壓檢測單元和電流檢測單元邏輯 與后的TTL電平信號，與信號機處理器實際輸出該路信號燈的正常燈色作比較， 如果一切正常,則繼續(xù)下一路信號燈單元的檢測，否則在單位時間內(nèi)，經(jīng)軟件濾波 后開始循環(huán)統(tǒng)計檢測的故障次數(shù)，只要達到總數(shù)的半數(shù)以上異常，則判定為故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于道路交通信號燈故障監(jiān)督檢測的裝置及其檢測方法，包括有故障檢測單元和與其相連接的信號機處理器，所述的故障檢測單元分別為電流檢測模塊和電壓檢測模塊；電壓檢測模塊輸出的TTL電平信號與電流檢測模塊輸出的TTL電平信號通過與門與嵌入式處理器的檢測IO口相連；嵌入式處理器信號輸出端與所述信號機處理器信號輸入端連接。本發(fā)明通過概率統(tǒng)計方法判斷異常情況。本發(fā)明可以簡單可靠地檢測信號燈開路、斷路和搭線故障，以提高道路交通信號機的質量和十字交叉口安全性，并降低了維護的工作量。
文檔編號G01R31/44GK101515025SQ200910116348
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權日2009年3月16日
發(fā)明者朱曉光, 李志勇 申請人:安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責任公司