信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于信號檢測控制設(shè)備及交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，其中的系統(tǒng)包括：上位機和多個信號檢測控制設(shè)備，上位機與各信號檢測控制設(shè)備之間通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接；信號檢測控制設(shè)備包括：與交通信號終端設(shè)備連接的接口電路；采集模塊，與接口電路連接，用于采集交通信號終端設(shè)備的電參量；信號調(diào)理模塊，用于對采集信號進行調(diào)理并輸出調(diào)理后的采集信號；主控制器，用于根據(jù)調(diào)理后的采集信號利用模糊神經(jīng)算法進行交通信號終端設(shè)備的故障判別，在確定出交通信號終端設(shè)備出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生對應(yīng)的交通信號故障報警信息，并通過無線通訊模塊傳輸至上位機；無線通訊模塊以及電源管理模塊。本發(fā)明可以實現(xiàn)對交通信號終端設(shè)備的智能化遠程管理和維護。
【專利說明】信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通管理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的持續(xù)發(fā)展，道路建設(shè)也在隨之不斷的完善，交通問題尤其是大城市中的交通擁堵和交通安全等交通問題已日漸突出。
[0003]交通信號燈是交通信號指揮中的一個重要組成部分。交通信號燈是道路交通的基本語言?，F(xiàn)有的交通信號燈可以被區(qū)分為多種類型，如機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈以及道路與鐵路平面交叉道口 號燈等等。
[0004]目前，交通信號燈已被廣泛應(yīng)用于公路交叉路口、彎道、橋梁等存在安全隱患的危險路段。然而，交通信號燈分布范圍廣泛的特點給交通信號燈的管理和維護帶來了一定的困難。如果不能夠及時的發(fā)現(xiàn)并解決交通信號燈存在的問題，會給道路交通的順暢以及安全性等方面帶來隱患。
[0005]有鑒于現(xiàn)有的交通信號燈存在的問題，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗以及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種的信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，能夠克服現(xiàn)有的交通信號燈存在的問題，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的交通信號燈存在的問題，而提供一種信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是，及時發(fā)現(xiàn)并解決交通信號終端設(shè)備燈存在的問題，以對交通信號終端設(shè)備進行智能化遠程管理和維護，非常適于實用。
[0007]本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題可以采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0008]依據(jù)本發(fā)明提出的一種信號檢測控制設(shè)備，通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與上位機連接，且該信號檢測控制設(shè)備包括:接口電路、采集模塊、信號調(diào)理模塊、主控制器、無線通訊模塊以及電源管理模塊；所述接口電路，與交通信號終端設(shè)備連接，所述交通信號終端設(shè)備包括交通信號控制設(shè)備和交通信號燈中的至少一個；所述采集模塊，與所述接口電路連接，用于采集交通信號終端設(shè)備的電參量，并向信號調(diào)理模塊輸出電參量的采集信號；所述信號調(diào)理模塊，與所述采集模塊連接，用于對接收到的所述采集信號進行調(diào)理并輸出調(diào)理后的采集信號；主控制器，與所述信號調(diào)理模塊和所述無線通訊模塊分別連接，用于根據(jù)接收到的所述調(diào)理后的采集信號利用模糊神經(jīng)算法進行交通信號終端設(shè)備的故障判別，在確定出交通信號控制設(shè)備出現(xiàn)故障或者交通信號燈出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生對應(yīng)的交通信號故障報警信息，并將該交通信號故障報警信息通過無線通訊模塊傳輸至上位機；電源管理模塊，與所述主控制器連接，用于在判斷出所述信號檢測控制設(shè)備的供電部分存在故障時，向所述主控制器輸出供電故障信號，由所述主控制器產(chǎn)生對應(yīng)的供電故障報警信息，并將該供電故障報警信息通過無線通訊模塊傳輸至上位機。
[0009]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述采集模塊包括:電流采集單元、電壓采集單元和頻率采集單元中的至少一個及相位采集單元；所述電流采集單元、電壓采集單元和頻率采集單元通過接口電路采集所述交通信號燈的電參量；所述相位采集單元通過接口電路采集所述交通信號控制設(shè)備的電參量，且所述相位采集單元包括:至少一個互感器和相位米集板。
[0010]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述主控制器還用于，學習交通信號控制設(shè)備和/或交通信號燈的工作狀態(tài)，并根據(jù)學習結(jié)果產(chǎn)生狀態(tài)表，所述狀態(tài)表用于主控制器的故障判別。
[0011]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述主控制器還用于，在通過所述無線通訊模塊接收到所述上位機發(fā)送來的針對交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的控制命令時，根據(jù)該控制命令執(zhí)行相應(yīng)的操作；所述控制命令包括:設(shè)置一個交通信號燈或一個群組的交通信號燈的當前顯示狀態(tài)的命令、調(diào)整交通信號控制設(shè)備的配置參數(shù)的控制命令、調(diào)整信號檢測控制設(shè)備的配置參數(shù)的控制命令、交通信號控制設(shè)備的復(fù)位命令、信號檢測控制設(shè)備的復(fù)位命令以及停止上報故障信息命令中的至少一個。
[0012]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中該主控制器在故障持續(xù)過程中，每隔預(yù)定時間段通過無線通訊模塊向上位機傳輸故障報警信息，并在通過所述無線通訊模塊接收到所述上位機發(fā)送來的停止上報故障信息命令后，停止向所述上位機傳輸故障報警信息。
[0013]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述主控制器采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交通流預(yù)測算法判斷交通信號控制設(shè)備是否出現(xiàn)相位亂碼和/或程序亂碼故障。
[0014]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述信號檢測控制設(shè)備還包括:按鍵控制電路，與所述主控制器連接，并通過所述接口電路與所述交通信號控制設(shè)備連接，用于在復(fù)位按鍵被觸發(fā)或者接收到所述主控制器傳輸來的交通信號控制設(shè)備的復(fù)位命令時，產(chǎn)生復(fù)位信號，并向所述交通信號控制設(shè)備發(fā)送所述復(fù)位信號。
[0015]較佳的，前述的信號檢測控制設(shè)備，其中所述主控制器還用于，在接收到上位機傳輸來的工作狀態(tài)查詢請求時，向上位機上報交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的工作狀態(tài)信息；或者所述主控制器定時或者實時地主動地向上位機上報交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的工作狀態(tài)信息。
[0016]依據(jù)本發(fā)明提出的一種交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，包括:上位機和多個如上述的信號檢測控制設(shè)備，所述上位機與各信號檢測控制設(shè)備之間通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接；所述上位機用于接收信號檢測控制設(shè)備傳輸來的交通信號故障報警信息和供電故障報警信息，并向用戶報警；所述上位機還用于根據(jù)用戶輸入信息向信號檢測控制設(shè)備下發(fā)相應(yīng)的控制命令。
[0017]依據(jù)本發(fā)明提出的所述上位機通過下述至少一種方式向用戶報警:所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息利用其顯示屏幕向用戶報警；上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以即時通訊的方式向用戶報警；所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以聲音方式向用戶報警；所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以指示燈方式向用戶報
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[0018]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點以及有益效果:本發(fā)明通過在交通信號終端設(shè)備處設(shè)置信號檢測控制設(shè)備，且該信號檢測控制設(shè)備對交通信號終端設(shè)備的電參量進行采集，并根據(jù)該電參考量利用模糊神經(jīng)算法判斷出交通信號終端設(shè)備存在的故障，從而可以及時的向上位機上報該故障對應(yīng)的交通信號故障報警信息，使工作人員可以及時的了解各交通信號終端設(shè)備的工作情況；另外，信號檢測控制設(shè)備還可以對其供電部分進行檢測報警，保證了信號檢測控制設(shè)備的穩(wěn)定運行；最終本發(fā)明實現(xiàn)了交通信號終端設(shè)備的智能化遠程管理和維護。
[0019]綜上所述，本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極技術(shù)效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
[0020]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合說明書附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)的視圖。
【具體實施方式】
[0022]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的信號檢測控制設(shè)備和交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
[0023]本發(fā)明的實現(xiàn)原理是:在交通信號終端設(shè)備(即交通信號控制設(shè)備和交通信號燈)處設(shè)置故障采集節(jié)點，各故障采集節(jié)點通過無線通訊方式上報其采集到的故障對應(yīng)的故障報警信息，使維護人員可以及時對故障的交通信號終端設(shè)備進行維護，從而實現(xiàn)了交通信號終端設(shè)備的智能化遠程管理和維護。上述故障采集節(jié)點可以由信號檢測控制設(shè)備來實現(xiàn)，且故障報警信息可以通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)上報至與該故障采集節(jié)點連接的上位機處。
[0024]圖1中示出的交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)包括:上位機I和信號檢測控制設(shè)備2。上位機I可以設(shè)置于中央控制室中，信號檢測控制設(shè)備2應(yīng)設(shè)置于交通信號終端設(shè)備處。
[0025]本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括一個上位機1，也可以包括多個上位機I。一個上位機I與多個信號檢測控制設(shè)備2無線連接，且與一個上位機I無線連接的信號檢測控制設(shè)備2的數(shù)量可以根據(jù)實際需求進行增減。
[0026]在本發(fā)明的系統(tǒng)包括兩個上位機I的情況下，一個上位機I可以與一個區(qū)域內(nèi)的多個信號檢測控制設(shè)備2無線連接，從而不同區(qū)域的信號檢測控制設(shè)備2對應(yīng)連接不同的上位機I。當然，本發(fā)明也不排除兩個上位機I對應(yīng)連接的信號檢測控制設(shè)備2的集合存在重疊的情況。另外，上位機I與信號檢測控制設(shè)備2之間可以通過GSM或者3G網(wǎng)絡(luò)等無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，且上位機I與信號檢測控制設(shè)備2之間的通訊可以采用TCP/IP。
[0027]上位機I主要用于根據(jù)其接收到的故障報警信息向用戶(如交通信號終端設(shè)備的維護人員)提供相應(yīng)的警示信息，以便于維護人員及時對故障設(shè)備進行維修；該上位機I還用于根據(jù)用戶輸入的指示向信號檢測控制設(shè)備2下發(fā)相應(yīng)的控制命令。
[0028]具體的，上位機I在接收到信號檢測控制設(shè)備2傳輸來的故障報警信息時，可以在其顯示屏幕上以圖形或者文字或者符號等形式向用戶顯示相應(yīng)的故障，當然，上位機I也可以以即時通訊(如短信)的方式向用戶發(fā)送相應(yīng)的故障信息，其他的，上位機I還可以采用聲音報警或者燈光報警的方式提示用戶已出現(xiàn)的故障，從而使用戶能夠及時的獲知故障所在以及故障的類型(即發(fā)生了什么樣的故障)。
[0029]上位機I可以根據(jù)用戶通過鍵盤或者鼠標或者短信等輸入的信息，獲知用戶的具體指示，從而上位機I根據(jù)該指示產(chǎn)生對應(yīng)的控制命令，并通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)向相應(yīng)的信號檢測控制設(shè)備2下發(fā)該控制命令。上位機I向信號檢測控制設(shè)備2下發(fā)的控制命令可以包括:設(shè)置一個交通信號燈或者一個群組的交通信號燈的當前顯示狀態(tài)的命令、調(diào)整交通信號控制設(shè)備的配置參數(shù)的控制命令、調(diào)整信號檢測控制設(shè)備2的配置參數(shù)的控制命令、交通信號控制設(shè)備復(fù)位命令、信號檢測控制設(shè)備2復(fù)位命令以及停止上報故障信息命令等等。一個具體的例子:上位機I可以通過下發(fā)控制命令來改變交通信號燈的持續(xù)時間，這樣，在特殊情況下能為執(zhí)行緊急任務(wù)的車輛進行特別優(yōu)待設(shè)置，使這些車輛無需等待就可直接通過各個路口。
[0030]另外，上位機I還可以存儲其接收到的故障報警信息，如以SQL數(shù)據(jù)庫的形式存儲故障報警信息，以方便用戶的查詢。用戶可以通過遠程實時訪問的方式登錄上位機I并查看相關(guān)的信息，并遠程下發(fā)控制命令及配置各交通信號終端設(shè)備的配置參數(shù)等。
[0031]還有，上位機I可以定時或者不定時的向信號檢測控制設(shè)備2下發(fā)工作狀態(tài)查詢信息，以獲取交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備2的工作狀態(tài)信息(如電流、電壓、相位以及當前配置參數(shù)等)。上位機I可以顯示顯示各交通信號中斷設(shè)備的運行狀態(tài)以及其他信息。而且,上位機I還可以根據(jù)需求生成相應(yīng)的曲線和報表,如電流、電壓、故障率、正常運行時間的分析曲線和報表等。
[0032]本發(fā)明的上位機I可以具體為計算機或者服務(wù)器等智能電子設(shè)備。
[0033]信號檢測控制設(shè)備2主要用于對交通信號終端設(shè)備和其自身的供電部件進行故障檢測，根據(jù)檢測到的故障產(chǎn)生對應(yīng)的故障報警信息，并通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)向其對應(yīng)的上位機I上報該故障報警信息；另外，該信號檢測控制設(shè)備2也可以以即時通訊(如短信)的方式通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)直接向用戶發(fā)送相應(yīng)的故障信息。
[0034]如果信號檢測控制設(shè)備2接收到上位機I下發(fā)的控制命令，應(yīng)根據(jù)該控制命令執(zhí)行相應(yīng)的處理操作，如通過交通信號控制設(shè)備來控制交通信號燈的當前顯示狀態(tài)、修改交通信號控制設(shè)備的配置參數(shù)、修改自身的配置參數(shù)、復(fù)位操作或者停止上報故障信息操作
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[0035]信號檢測控制設(shè)備2能夠檢測到的故障的具體例子可以為:電池放電時間過短故障；信號檢測控制設(shè)備2與交通信號終端設(shè)備之間的信號通訊中斷故障；交通信號終端設(shè)備突然斷電故障；交通信號燈沖突故障；交通信號燈滅故障(如每組紅、黃、綠信號燈、人行步道燈不亮或每組個別燈泡不亮等)；交通信號燈顯示不正常(如紅、綠燈顯示模糊；紅黃綠燈、人行步道燈不按一個循環(huán)周期正常工作以及信號顯示出現(xiàn)紊亂等)；交通信號燈電流波動異常故障；外部電源電壓、頻率波動故障等等。具體的故障可以根據(jù)實際的交通信號終端設(shè)備的實際需求來確定。[0036]信號檢測控制設(shè)備2還可以根據(jù)上位機I的狀態(tài)查詢請求向上位機I發(fā)送交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備2的工作狀態(tài)信息，信號檢測控制設(shè)備2也可以主動的定時或者實時的向上位機I發(fā)送交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備2的工作狀態(tài)息。
[0037]信號檢測控制設(shè)備2可以具體表現(xiàn)為單片機的形式。
[0038]信號檢測控制設(shè)備2主要包括:接口電路21、采集模塊22、信號調(diào)理模塊23、主控制器24、無線通訊模塊25以及電源管理模塊26。另外，該信號檢測控制設(shè)備2還可以包括:按鍵控制電路27。其中，接口電路21與交通信號終端設(shè)備和采集模塊22分別連接；采集模塊22與接口電路21和信號調(diào)理模塊23分別連接；信號調(diào)理模塊23與采集模塊22和主控制器24分別連接；主控制器24與信號調(diào)理模塊23、電源管理模塊26以及按鍵控制電路27分別連接；按鍵控制電路27還與接口電路21連接。信號檢測控制設(shè)備2內(nèi)部可以采用CAN/LIN總線，以實現(xiàn)模塊連接。
[0039]下面對信號檢測控制設(shè)備2中的各元件進行逐一說明。
[0040]接口電路21是信號檢測控制設(shè)備2與交通信號終端設(shè)備之間實現(xiàn)連接的部件，即信號檢測控制設(shè)備2通過接口電路21可與交通信號控制設(shè)備連接，也可與交通信號燈連接，還可同時與交通信號控制設(shè)備和交通信號燈均連接。該接口電路11可以包括串口電路和并口電路中的至少一個。在實際應(yīng)用中，信號檢測控制設(shè)備2通常同時具有串口電路和并口電路，如包括多個串口和多個并口。
[0041]采集模塊22主要用于通過接口電路21采集交通信號終端設(shè)備的電參量，并向信號調(diào)理模塊23輸出其采集到的電參量的采集信號。這里的電參量如電流、電壓、頻率以及相位信息等。一個具體的例子，采集模塊22采集交通信號控制設(shè)備的相位信息，并采集交通信號燈的電流、電壓以及頻率信息。本發(fā)明可以采用現(xiàn)有的信號采集元件來實現(xiàn)采集模塊22,如電流采集單元、電壓采集單元和頻率采集單元以及相位采集單元。相位采集單元可以包括相位采集板和互感器板。在交通信號控制設(shè)備輸出相位小于5個時，可使用I塊相位采集板，互感器板的輸出端與相位采集板的輸入端連接，互感器板的輸入端與交通信號控制設(shè)備的紅黃綠接線端子順序相連接。
[0042]信號調(diào)理模塊23主要用于對其接收到的采集模塊22輸出的采集信號進行調(diào)理，以使采集信號能夠被主控制器24有效識別，信號調(diào)理模塊23向主控制器24輸出調(diào)理后的采集信號。本發(fā)明可以采用現(xiàn)有的信號調(diào)理元件來實現(xiàn)信號調(diào)理模塊23。
[0043]主控制器24主要用于故障判斷、產(chǎn)生故障報警信息、向上位機I傳輸故障報警信息以及執(zhí)行上位機I傳輸來的控制命令。
[0044]具體的，主控制器24根據(jù)其接收到的信號調(diào)理模塊23傳輸來的調(diào)理后的采集信號利用模糊神經(jīng)算法(如模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交通流預(yù)測算法)進行交通信號終端設(shè)備的故障判另IJ，在確定出交通信號控制設(shè)備出現(xiàn)故障或者交通信號燈出現(xiàn)故障(如交通信號控制設(shè)備的相位亂碼、程序亂碼或者交通信號燈電流、電壓或頻率故障等)時，產(chǎn)生對應(yīng)的交通信號故障報警信息，并將該交通信號故障報警信息通過無線通訊模塊25傳輸至與其對應(yīng)的上位機I ;在上述故障判別過程中，主控制器可以采用其通過學習獲得的工作狀態(tài)表或者其預(yù)先存儲的缺省的工作狀態(tài)表；也就是說，信號檢測控制設(shè)備2具有自學習功能，以對不同品牌的交通信號終端設(shè)備的工作循環(huán)周期進行學習適應(yīng)，從而信號檢測控制設(shè)備2可以針對不同品牌的交通信號終端設(shè)備進行故障檢測及故障報警。另外，主控制器24在接收到電源管理模塊26傳輸來的供電故障信號時，會產(chǎn)生對應(yīng)的供電故障報警信息，并將該供電故障報警信息通過無線通訊模塊25傳輸至上位機I。
[0045]主控制器24在檢測到故障后，可以每隔一段時間(如30秒)向上位機I傳輸一次該故障對應(yīng)的故障信息，直到接收到上位機I傳輸來的針對該故障的停止上報故障信息的控制命令。當然，在收到停止上報故障信息的控制命令后，如果又檢測到了新的故障，則針對該新的故障，還是應(yīng)向上位機I傳輸該新的故障對應(yīng)的故障信息。
[0046]需要說明的是，主控制器24可以在判別出交通信號控制設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先自主的自動重啟交通信號控制設(shè)備(輸出復(fù)位信號)，并向上位機I上報這一事件；在重啟不能夠解決交通信號控制設(shè)備出現(xiàn)的故障時，主控制器24再產(chǎn)生相應(yīng)的故障信息并向上位機I傳輸該故障信息。
[0047]為保證系統(tǒng)的穩(wěn)健運行，避免故障誤報，主控制器24在利用模糊神經(jīng)算法獲得相應(yīng)的運算結(jié)果時，可以對每個運算結(jié)果進行實時循環(huán)校驗，保證故障檢測的準確性。本發(fā)明可以采用現(xiàn)有的模糊神經(jīng)算法和循環(huán)校驗方法來進行相應(yīng)的運算和校驗。
[0048]主控制器24根據(jù)上位機I傳輸來的控制命令執(zhí)行的操作可以包括:對交通信號控制設(shè)備進行復(fù)位的操作、信號檢測控制設(shè)備2自身復(fù)位的操作以及停止上報故障信息的操作等等。
[0049]另外，主控制器24還可以根據(jù)上位機I傳輸來的工作狀態(tài)查詢請求向上位機I發(fā)送交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備2的工作狀態(tài)信息；當然，主控制器24也可以根據(jù)設(shè)置實時或者定時的主動向上位機I發(fā)送交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備2的工作狀態(tài)信息。
[0050]本發(fā)明的主控制器24可以采用嵌入式的MCU來實現(xiàn)，如采用32位的MCU，且主控制器24中的嵌入式軟件運行環(huán)境可以采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。
[0051]無線通訊模塊25是信號檢測控制設(shè)備2與上位機I進行信息交互的接口。在信號檢測控制設(shè)備2還可以向用戶直接發(fā)送信息的情況下，無線通訊模塊25也是信號檢測控制設(shè)備2與用戶終端設(shè)備進行信息交互的接口。
[0052]本發(fā)明的無線通訊模塊25可以采用現(xiàn)有的無線通訊元件。
[0053]另外，該檢測控制設(shè)備2還可以包括有線通訊模塊如以太網(wǎng)接口等，以使檢測控制設(shè)備2可以通過該有線通訊模塊與外部設(shè)備如用戶終端遠程或者本地連接，從而外部設(shè)備可以利用該有線通訊模塊對檢測控制設(shè)備2進行配置和調(diào)試等操作。
[0054]電源管理模塊26主要用于對信號檢測控制設(shè)備的供電部分進行控制管理，如對可充電的供電電池(如蓄電池)進行定時放電，再如根據(jù)可充電的供電電池的放電時間進行故障判斷處理，在確定出可充電的供電電池出現(xiàn)放電時間過短等故障時，向主控制器傳輸供電故障信號，這樣，主控制器24產(chǎn)生對應(yīng)的供電故障報警信息，并將該供電故障報警信息通過無線通訊模塊25傳輸至上位機1，使上位機I可以及時向用戶通報信號檢測控制設(shè)備2的供電隱患。信號檢測控制設(shè)備2的供電可以包括兩部分，一部分為可充電的供電電池的供電，另一部分為交流供電，如信號檢測控制設(shè)備2采用與交通信號終端設(shè)備相同的交流供電，從而在信號檢測控制設(shè)備2的交流供電出現(xiàn)故障時，電源管理模塊26可以啟用可充電的供電電池繼續(xù)為信號檢測控制設(shè)備2供電。[0055]電壓管理模塊26執(zhí)行的操作的一個具體的例子為:電源管理模塊26每隔預(yù)定時間(如一個月)控制供電電池(如蓄電池)放電一次，在蓄電池開始放電后(置BATT-AUT0為1)，延時20ms，檢測BATT-DOW引腳500次，若得到至少450次高電平，則判斷出蓄電池損壞(或未配置)，停止放電(置BATT-AUT0為O)。由于蓄電池的放電時間小于預(yù)先設(shè)置的電池報警時間(Alarm_Charge，如10分鐘)，因此，信號檢測控制設(shè)備2需要向上位機I上報故障信息。上述電池報警時間可以遠程修改。
[0056]按鍵控制電路27主要用于在復(fù)位按鍵被觸發(fā)或者接收到主控制器24傳輸來的交通信號控制設(shè)備的復(fù)位命令時，產(chǎn)生復(fù)位信號，并通過接口電路21向交通信號控制設(shè)備發(fā)送該復(fù)位信號，觸發(fā)交通信號控制設(shè)備進行復(fù)位操作。
[0057]按鍵控制電路27還用于在學習按鍵被觸發(fā)時，產(chǎn)生學習命令信號，并向主控制器24傳輸該學習命令信號，從而主控制器24進行學習，信號檢測控制設(shè)備2進入學習狀態(tài)。
[0058]按鍵控制電路27還用于在手工控制按鍵被觸發(fā)時，產(chǎn)生手工控制命令信號，并向主控制器24傳輸該手工控制命令信號，從而信號檢測控制設(shè)備2進入手工控制模式。在該按鍵被長按預(yù)定時間后，信號檢測控制設(shè)備2內(nèi)的配置參數(shù)可以恢復(fù)出廠設(shè)置。
[0059]信號檢測控制設(shè)備2還可以具有指示燈和調(diào)試接口。
[0060]指示燈的一個具體的例子:信號檢測控制設(shè)備2具有6個指示燈，每個指示燈的作用如下:
[0061]指示燈I為COM燈；指示通過以太網(wǎng)接口在線給信號檢測控制設(shè)備更新程序，且更新程序時，COM燈閃爍；C0M燈常亮表示出現(xiàn)故障；
[0062]指示燈2為GPRS指示燈；指示無線通訊模塊的工作狀態(tài)；
[0063]指示燈3為自檢燈；信號檢測控制設(shè)備2處于自檢狀態(tài)時，指示燈3快速閃爍；信號檢測控制設(shè)備2處于學習狀態(tài)時，指示燈3慢速閃爍。
[0064]指示燈4為NET燈；信號檢測控制設(shè)備2與上位機I連接正常時，指示燈4常亮，與上位機I斷開連接時熄滅(連接斷開時指示燈4的熄滅會有一定時間的延遲；
[0065]指示燈5為電源指示燈；
[0066]指示燈6主要用于判斷學習按鍵是否被按下。
[0067]使用信號檢測控制設(shè)備2的一個具體的例子為:將信號檢測控制設(shè)備2的輸出端與紅綠燈的信號接頭連接，將交通信號控制設(shè)備的輸出端與信號檢測控制設(shè)備2的輸入端連接，信號檢測控制設(shè)備2接220V交流電源，上電；在信號檢測控制設(shè)備為新設(shè)備的情況下，信號檢測控制設(shè)備2中的存儲模塊如EEPROM自動進行存儲區(qū)初始化，工作參數(shù)處于默認設(shè)置，如默認以太網(wǎng)參數(shù)為:信號檢測控制設(shè)備2的IP地址為192.168.1.2，上位機I的IP地址為192.168.1.3，網(wǎng)關(guān)的IP地址為192.168.1.1，端口號為2046。
[0068]做為新設(shè)備的信號檢測控制設(shè)備2如果在上電后沒有進行狀態(tài)表的學習，則設(shè)備默認狀態(tài)表為空，信號檢測控制設(shè)備2不會執(zhí)行任何故障檢測操作，從而也就不會有故障—Li艮。
[0069]在信號檢測控制設(shè)備2為已使用過的設(shè)備進行上電的情況下，如果之前用該設(shè)備學習過狀態(tài)表，那么上電后系統(tǒng)根據(jù)存儲的狀態(tài)表進行開機檢測(開機檢測的指示燈3常亮)，如果狀態(tài)表和檢測到的燈狀態(tài)吻合，則開機檢測通過(開機檢測的指示燈3熄滅)，否貝1J，信號檢測控制設(shè)備2 —直處于開機檢測階段(開機檢測的指示燈3常亮)。信號檢測控制設(shè)備2處于開機檢測階段時沒有任何與交通信號燈相關(guān)的故障上報。
[0070]另外，信號檢測控制設(shè)備2在上電開機檢測階段，具備除交通信號燈故障檢測以外的所有功能，如心跳功能、網(wǎng)絡(luò)重聯(lián)功能、與上位機I通信功能等等。
[0071]再有，信號檢測控制設(shè)備2可以進行外部3G電源檢測，即針對為無線通訊設(shè)備提供電源進行檢測，一個具體的例子，通過PB14腳檢測出的IO-OUT引腳引進的外部3G電源，配置PB14為下拉輸入，每30秒檢測該IO-OUT引腳，如果該IO-OUT引腳為低(延時20ms)，則發(fā)出報警信號并記錄日志(替換原來的N0TE20，同一次掉電只記錄一次)。報警標志位采用對象表示為0xA7的Bit5。
[0072]還有，信號檢測控制設(shè)備2在信號燈故障數(shù)超過三盞后，信號檢測控制設(shè)備2會自動切入錯誤燈大于三盞模式進行工作，并即時發(fā)送“信號燈故障”提示，如果上位機沒有發(fā)送暫停上報指令，則該故障每隔30秒上報一次。因為目前信號燈故障的檢測是基于狀態(tài)表和通道的，如果指示燈故障數(shù)超過三盞，則檢測功能可能無法正常工作，因此在該錯誤燈大于三盞模式下不再具備信號燈故障檢測功能，但其他功能工作正常。此時，上位機收到故障報警后，必須派人員到現(xiàn)場檢查維修設(shè)備，對設(shè)備進行故障修復(fù)，上位機必須發(fā)送信號檢測控制設(shè)備重啟指令以使信號檢測控制設(shè)備重新正常工作。
[0073]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明的技術(shù)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述信號檢測控制設(shè)備通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與上位機連接，且該信號檢測控制設(shè)備包括:接口電路、采集模塊、信號調(diào)理模塊、主控制器、無線通訊模塊以及電源管理模塊； 所述接口電路，與交通信號終端設(shè)備連接，所述交通信號終端設(shè)備包括交通信號控制設(shè)備和交通信號燈中的至少一個； 所述采集模塊，與所述接口電路連接，用于采集交通信號終端設(shè)備的電參量，并向信號調(diào)理模塊輸出電參量的采集信號； 所述信號調(diào)理模塊，與所述采集模塊連接，用于對接收到的所述采集信號進行調(diào)理并輸出調(diào)理后的采集信號； 主控制器，與所述信號調(diào)理模塊和所述無線通訊模塊分別連接，用于根據(jù)接收到的所述調(diào)理后的采集信號利用模糊神經(jīng)算法進行交通信號終端設(shè)備的故障判別，在確定出交通信號控制設(shè)備出現(xiàn)故障或者交通信號燈出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生對應(yīng)的交通信號故障報警信息，并將該交通信號故障報警信息通過無線通訊模塊傳輸至上位機； 電源管理模塊，與所述主控制器連接，用于在判斷出所述信號檢測控制設(shè)備的供電部分存在故障時，向所述主控制器輸出供電故障信號，由所述主控制器產(chǎn)生對應(yīng)的供電故障報警信息，并將該供電故障報警信息通過無線通訊模塊傳輸至上位機。
2.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述采集模塊包括:電流采集單元、電壓采集單元和頻率采集單元中的至少一個以及相位采集單元； 所述電流采集單元、電壓采集單元和頻率采集單元通過接口電路采集所述交通信號燈的電參量； 所述相位采集單元通過接口電路采集所述交通信號控制設(shè)備的電參量，且所述相位采集單元包括:至少一個互感器和相位采集板。
3.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述主控制器還用于，學習交通信號控制設(shè)備和/或交通信號燈的工作狀態(tài)，并根據(jù)學習結(jié)果產(chǎn)生狀態(tài)表，所述狀態(tài)表用于主控制器的故障判別。
4.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述主控制器還用于，在通過所述無線通訊模塊接收到所述上位機發(fā)送來的針對交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的控制命令時，根據(jù)該控制命令執(zhí)行相應(yīng)的操作； 所述控制命令包括:設(shè)置一個交通信號燈或一個群組的交通信號燈的當前顯示狀態(tài)的命令、調(diào)整交通信號控制設(shè)備的配置參數(shù)的控制命令、調(diào)整信號檢測控制設(shè)備的配置參數(shù)的控制命令、交通信號控制設(shè)備的復(fù)位命令、信號檢測控制設(shè)備的復(fù)位命令以及停止上報故障信息命令中的至少一個。
5.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述主控制器在故障持續(xù)過程中，每隔預(yù)定時間段通過無線通訊模塊向所述上位機傳輸故障報警信息，并在通過所述無線通訊模塊接收到所述上位機發(fā)送來的停止上報故障信息命令后，停止向所述上位機傳輸故障報警信息。
6.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于: 所述主控制器采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交通流預(yù)測算法判斷交通信號控制設(shè)備是否出現(xiàn)相位亂碼和/或程序亂碼故障。
7.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于，所述信號檢測控制設(shè)備還包括: 按鍵控制電路，與所述主控制器連接，并通過所述接口電路與所述交通信號控制設(shè)備連接，用于在復(fù)位按鍵被觸發(fā)或者接收到所述主控制器傳輸來的交通信號控制設(shè)備的復(fù)位命令時，產(chǎn)生復(fù)位信號，并向所述交通信號控制設(shè)備發(fā)送所述復(fù)位信號。
8.如權(quán)利要求1所述的信號檢測控制設(shè)備，其特征在于: 所述主控制器還用于，在接收到上位機傳輸來的工作狀態(tài)查詢請求時，向上位機上報交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的工作狀態(tài)信息；或者 所述主控制器定時或者實時地主動地向上位機上報交通信號終端設(shè)備和/或信號檢測控制設(shè)備的工作狀態(tài)信息。
9.一種交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括:上位機和多個如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的信號檢測控制設(shè)備，所述上位機與各信號檢測控制設(shè)備之間通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接； 所述上位機用于接收信號檢測控制設(shè)備傳輸來的交通信號故障報警信息和供電故障報警信息，并向用戶報警； 所述上位機還用于根據(jù)用戶輸入信息向信號檢測控制設(shè)備下發(fā)相應(yīng)的控制命令。
10.如權(quán)利要求9所述的交通信號故障自動巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機通過下述至少一種方式向用戶報警: 所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息利用其顯示屏幕向用戶報警； 所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以即時通訊的方式向用戶報警； 所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以聲音方式向用戶報警； 所述上位機根據(jù)接收到的供電故障報警信息以指示燈方式向用戶報警。
【文檔編號】G08G1/097GK103971532SQ201310045063
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】李國新, 李正義, 趙志齊, 陳斌 申請人:北京桓潤世嘉科技有限公司