CN106652527A - 一种交通信号控制器的故障诊断方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种交通信号控制器的故障诊断方法和系统，第一主控器接收检测模块发送的检测信息，然后第一主控器根据检测模块发送的检测信息对交通信号控制器进行故障诊断，确定出交通信号控制器的故障信息，然后第一主控器对交通信号控制器的故障信息进行处理。本发明实施例中，通过检测模块对交通信号控制器运行过程中的工作状态进行检测并判断交通信号控制的故障，从而实现了对交通信号控制器的全方位故障检测，保证了交通信号控制器安全运行。故障诊断系统确定出故障信息后对故障进行处理，故维护人员不需要去往现场便能解决，从而一方面提高了对交通信号控制器出现的故障进行处理的效率，另一方面节约了人力成本。

Description

一种交通信号控制器的故障诊断方法和系统

技术领域

本发明实施例涉及智能交通领域，尤其涉及一种交通信号控制器的故障诊断方法和系统。

背景技术

交通信号控制器用于城市道路交叉口、行人过街和快速入口的交通灯信号控制，是对车辆进行疏导的交通信号控制系统的重要组成部分，其安全性和可靠性关乎交通运行安全。由于交通信号控制器安装在城市路口，工作环境恶劣，容易受到外界干扰，会产生信号灯故障、可靠性故障等。如果不对这些故障进行及时诊断和处理，可能诱发交通事故、引起交通堵塞，造成严重后果。所以需对交通信号控制器的运行状态进行实时监测并进行故障诊断，在发生异常时采取适当的措施，增强其抗干扰和防护能力具有重要意义。

现有技术中对交通信号控制器的设计和生产过程中，对于信号控制器的故障诊断仅限于对灯控输出信号的判断，对于信号控制器运行的关键信息并不能监测到，故不能很好的满足交通信号控制器实际工作环境的需求，另外现有技术中诊断出交通信号控制器的故障后只能将故障信息上报后等待维护人员处理，而路口交通信号控制器安装位置分散，发生故障、异常时维护人员难以在短时间内赶到现场进行处理。

发明内容

本发明实施例提供一种交通信号控制器的故障诊断方法和系统，用于解决现有技术中不能对交通信号控制器运行过程中的关键性信息进行诊断并处理的问题。

本发明实施例提供了一种交通信号控制器的故障诊断方法，包括：

第一主控器接收检测模块发送的检测信息，所述检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态；

所述第一主控器根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出所述交通信号控制器的故障信息；

所述第一主控器对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述第一主控器对所述交通信号控制器的故障信息进行处理，包括：

所述第一主控器将所述交通信号控制器的故障信息与故障处理模块中的预设处理表进行比较；

所述第一主控器确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表匹配时，控制所述故障处理模块对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，还包括：

所述第一主控器确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表不匹配时，通过网络将所述交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机；

所述第一主控器通过网络接收维护人员在所述远端上位机上输入的操作指令；

所述第一主控器根据所述操作指令对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述检测模块包括微环境检测模块；

所述第一主控器接收的检测信息中包括所述微环境检测模块检测的所述交通信号控制器各方向的加速度信息；

所述第一主控器根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出故障信息，包括：

所述第一主控器根据所述交通信号控制器各方向的加速度信息确定所述交通信号控制器的倾斜角；

所述第一主控器根据所述倾斜角确定所述交通信号控制器是否遭到破坏性振动；

所述第一主控器将所述交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

可选地，所述检测模块包括电力检测模块；

第一主控器接收检测模块发送的检测信息，包括：

所述第一主控器接收所述第一主控器控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理后的信息。

可选地，所述第一主控器控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理，包括：

所述第一主控器控制所述第二主控器接收设定时间段内所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息；

所述第一主控器控制所述第二主控器将所述设定时间段内所述电力信息的变化范围与预设阈值进行比较；

所述第一主控器控制所述第二主控器确定所述电力信息的变化范围超出所述预设阈值时，所述第二主控器将所述交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并将所述电力信息和电力状态判定结果发送至第一主控器；

否则，所述第一主控器控制所述第二主控器根据所述设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将所述特征数值保存在所述第二主控器的存储区中。

相应地，本发明实施例还提供了一种交通信号控制器的故障诊断系统，包括：

第一主控器、第二主控器、检测模块、故障处理模块，所述第一主控器包括接收单元、诊断单元和处理单元；

所述接收单元，用于接收所述检测模块发送的检测信息，所述检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态；

所述诊断单元，用于根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出所述交通信号控制器的故障信息；

所述处理单元，用于对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述处理单元具体用于：

将所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表进行比较；

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表匹配时，控制所述故障处理模块对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述处理单元还用于：

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表不匹配时，通过网络将所述交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机；

通过网络接收维护人员在所述远端上位机上输入的操作指令；

根据所述操作指令对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述检测模块包括微环境检测模块；

所述接收单元具体用于：

接收的检测信息中包括所述微环境检测模块检测的所述交通信号控制器各方向的加速度信息；

所述诊断单元具体用于：

根据所述交通信号控制器各方向的加速度信息确定所述交通信号控制器的倾斜角；

根据所述倾斜角确定所述交通信号控制器是否遭到破坏性振动；

将所述交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

可选地，所述检测模块包括电力检测模块；

所述接收单元具体用于：

接收所述诊断单元控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理后的信息。

可选地，所述诊断单元具体用于：

控制所述第二主控器接收设定时间段内所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息；

控制所述第二主控器将所述设定时间段内所述电力信息的变化范围与预设阈值进行比较；

确定所述电力信息的变化范围超出所述预设阈值时，控制所述第二主控器将所述交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并通过所述接收单元接收所述第二主控器发送的所述交通信号控制器的电力状态信息；

否则，控制所述第二主控器根据所述设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将所述特征数值保存在所述第二主控器的存储区中。

本发明实施例表明，第一主控器接收检测模块发送的检测信息，检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态，然后第一主控器根据检测模块发送的检测信息对交通信号控制器进行故障诊断，确定出交通信号控制器的故障信息，然后第一主控器对交通信号控制器的故障信息进行处理。本发明实施例中，通过检测模块对交通信号控制器运行过程中各个部分的工作状态进行检测并得到交通信号控制器在运行过程中的检测信息，根据检测信息判断交通信号控制的故障，从而实现了对交通信号控制器的全方位故障检测，保证了交通信号控制器安全运行。另外本发明实施例在确定出故障信息后，第一主控器会对故障进行处理，故路口交通信号控制器出现某些异常问题时，维护人员不需要去往现场便能解决，从而一方面提高了对交通信号控制器出现的故障进行处理的效率，另一方面节约了人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种系统架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种主控模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断方法的流程示意图；

图5(a)为本发明实施例提供的破坏性振动时振动强度与时间的关系示意图；

图5(b)为本发明实施例提供的大型车辆导致振动时振动强度与时间的关系示意图；

图5(c)为本发明实施例提供的共振或振动叠加时振动强度与时间的关系示意图；

图6为本发明实施例提供的电力检测模块采集电力信息的过程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种交通信号控制器的故障诊断系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示例性示出了在具体实施场景中本发明实施例适用的一种系统架构示意图，如图1所示，本发明实施例适用的系统架构包括故障诊断系统，交通信号控制器、信号灯、供电系统、远端上位机。故障诊断系统可以位于交通信号控制器内，也可以独立于交通信号控制器。在具体应用场景中，故障诊断系统检测供电系统对交通信号控制器的供电情况、交通信号控制器对信号灯的控制情况以及交通信号控制器自身设备工作状态，然后将检测信息使用以太网口/通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，简称GPRS)发送至网络端，通过网络发送至远端上位机，同时故障诊断系统根据检测信息对交通控制器进行故障诊断，在确定交通信号控制器出现异常时，故障诊断系统对交通控制器的异常进行处理或维护人员通过远端上位机下发指令处理异常。

图2示例性示出了本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断系统的结构示意图，如图2所示，该系统包括主控模块201、微环境检测模块202、电力检测模块203、灯控信息检测模块204、设备工作状态检测模块205、其他辅助模块206、故障处理模块207和网络连接模块208。主控模块201和其他模块通过有线或无线的方式连接。其中主控模块201的具体结构图如图3所示，包括第一主控器301和第二主控器302，第一主控器301是交通信号控制器的故障诊断系统的控制核心，它与其它各器件、模块连接，实现对整套系统各功能模块的控制、各类任务的调度、各项数据的处理。第二主控器302与电力检测模块、灯控信息检测模块连接，用于实时采集灯控信号的电压电流输出，各项供电电压、电流信息等。主控模块201中还包含有实时时钟(Real-Time Clock，简称RTC)器件303、存储器件。RTC用于给该系统提供时间基准，对每次检测信息进行时间标定，最终将检测信息与时间信息一并存储于存储器件中，以便用户提取存储信息进行分析。存储器件分为两部分，一部分为在系统内部的闪存器件304，用于存储该系统运行中产生的重要系统信息，另一部分为可插拔存储器305比如安全数码卡(Secure Digital Memory Card，简称SD卡)，用来存储摄像头模块获取到的图片或视频信息，以及该系统检测的各项监控信息，使用可插拔存储器可方便用户提取存储信息。

图4示例性示出了本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断方法的流程，该流程可以由第一主控器执行。

如图4所示，包括：

步骤S401，第一主控器接收检测模块发送的检测信息。

步骤S402，第一主控器根据检测模块发送的检测信息对交通信号控制器进行故障诊断，确定出交通信号控制器的故障信息。

步骤S403，第一主控器对交通信号控制器的故障信息进行处理。

上述实施例中，第一主控器位于交通信号控制器的故障诊断系统的主控模块。检测模块为交通信号控制器的故障诊断系统的功能模块，具体包括微环境检测模块、电力检测模块、灯控信息检测模块、设备工作状态检测模块以及其他辅助模块。

下面具体介绍各检测模块的功能以及实现方法。

微环境检测模块通过各类传感器实现对温度、湿度、烟雾/可燃气体、水浸情况、破坏性振动、机柜倾斜角度等信息进行检测。其中破坏性振动的检测过程具体包括，第一主控器接收微环境检测模块检测的交通信号控制器各方向的加速度信息。第一主控器根据交通信号控制器各方向的加速度信息确定交通信号控制器的倾斜角。第一主控器根据所述倾斜角确定交通信号控制器是否遭到破坏性振动。第一主控器将交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

具体实施中，破坏性振动主要是指外力直接与交通信号控制器碰撞产生的振动，如路口所过车辆碰撞交通信号控制器，或行人恶意破坏交通信号控制器等情况产生的振动，此时交通信号控制器的振动强度与时间的关系如图5(a)所示。若要能够实现对此类事件的准确检测，需要滤除掉以下三种情况：情况1、路口通过大型车辆的振动，通过路面传到到交通信号控制器中的强烈振动，此时交通信号控制器的振动强度与时间的关系如图5(b)。情况2、振动微弱，但振动频率与交通信号控制器结构的固有振动频率接近，导致信号机发生共振，信号机产生了较强烈的振动。情况3、多种频率、模式的振动，可能会在时域某点产生振动叠加，导致较弱的振动某瞬间突然变成为较剧烈的振动，情况2和情况3中交通信号控制器的振动强度与时间的关系如图5(c)。为了滤除上述三种情况实现对交通信号控制器的破坏性振动的检测，具体采用以下方法：微环境检测模块通过加速传感器获取到交通信号控制器在x、y、z轴的加速度值，通过两线式串行总线(Inter-Integrated Circuit，简称I2C)接口传送到第一主控器，由第一主控器根据加速度值判断机柜的倾斜角。若在振动前后，机柜倾斜角发生了较大变化，则直接将振动事件判定为破坏性振动。若振动发生前后信号机的倾斜角没有发生太大变化，则进行一下判断，具体为：当振动强度大于某一阈值时开始对时间-振动强度曲线进行积分，待振动事件结束后，根据积分值判断振动事件的类型。由于故障诊断系统所使用的第一主控器计算速度优先，因此积分计算尽可能转化为时间段取特征点求和的方式实现，具体实现如式(1)和式(2)：

In＝C-In'…………………………………………………………(2)

其中n为某一时间段故障诊断系统内采集加速度的次数；i为某一时间段内故障诊断系统采集加速度的次序；Xi、Yi、Zi为加速度传感器检测到的X轴、Y轴、Z轴实时加速度值；A为加速度阈值；X、Y、Z为信号机无碰撞时，三个轴向的加速度；C'为常数，该常数与交通信号控制器的结构、材料，故障诊断系统的安装位置有关；In'与In均为判断依据，当In与In'均大于0时，该振动事件被判定为破坏性振动。

电力检测模块用于采集配电电压、配电电流、系统漏电、直流供电电压等电力信息。电力信息作为交通信号控制器运行过程中的重要信息，要求在监测过程中有较高的实时性。本发明实施中首先通过第二主控器对电力检测模块检测的交通信号控制器的电力信息进行预处理，然后将预处理后的电力信息发送至第一主控器实现对电力信息的实时监测。第一主控器控制第二主控器将电力检测模块检测的交通信号控制器的电力信息进行预处理的过程为：第一主控器控制第二主控器接收设定时间段内电力检测模块检测的交通信号控制器的电力信息。第一主控器控制第二主控器将设定时间段内电力信息的变化范围与预设阈值进行比较。第一主控器控制第二主控器确定电力信息的变化范围超出预设阈值时，第二主控器将交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并将电力信息和电力状态判定结果发送至第一主控器。否则，第一主控器控制第二主控器将设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将特征数值保存在第二主控器的存储区中。

具体实施中，第二主控器以较高的循环速度接收电力信息之前，电力检测模块采集电力信息的过程如图6所示，通过互感器、分压电阻采集到电力信号，经过模拟信号处理通道处理后，在第二主控器的控制下可以输出表征各项采集的电力信号的模拟信号，再经过模数转换(Analog-to-Digital Convert，简称AD)转换后，发送给主控模块中的第二主控器。第二主控器接收到电力信息后，先将电力信息进行初步比较，若在一定时间段内，电力信息变化较小，则仅取该段时间内的某一特征数值存储于第二主控器的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)中。待存储一定量的数值时，将该系列数据通过串口一并发送给第一主控器。第一主控器则根据数值排序恢复数值检测时的系统时间，将系统时间与检测数值一并存储于存储器中或通过网络将数据上传。若电力信息在短时间内有大范围的变化时，第二主控器会根据变化状态进行异常判断，并将判断结果整理为异常标志位，与实时的检测数据通过串口一并发送给第一主控器。第一主控器获取到信息后，首先进行识别是否有异常标志位，若存在异常标志位，根据异常标志位指代的内容进行相应处理，同时将获取的实时检测值与时间信息一同进行存储或上传。通过上述方法对交通信号控制器的电力信息进行处理，一方面保证了交通信号控制器的电力信息检测的实时性和交通信号控制器的诊断系统的可靠性、稳定性，另一方面尽可能减轻第一主控器的工作负担。

灯控信息检测模块由强电电压、电流采集电路、模拟信号处理电路组成。对多相位的信号灯控制信号的电压量、电流量进行，同时实现绿冲突、黄闪、熄灯故障的检测。

设备工作状态检测模块主要由RS-485接口、RS-232接口、控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)总线接口、光耦隔离模块等部分组成，该部分的主要目的是实现对路口信号机，特别是交通信号控制器的工作情况的监控，具体实现方法如下：与交通信号控制器的内部通信接口相连接，检测交通信号控制器主从机之间的通信连接是否正常，不同系统之间是否能够正常的应答。通过RS485或RS232与交通信号控制器的外部通信接口相连接，交通信号控制器间隔一定时间发送一系列状态信息，设备工作状态检测模块采集上述状态信息并发送至第一主控器，第一主控器根据交通信号控制器发送的状态信息判断交通信号控制器工作状态。

其他辅助模块包括摄像头模块、显示模块、硬件看门狗、直流供电模块、蓄电池充放电模块等。蓄电池充放电模块的主要功能如下：当交通信号控制器的诊断系统的外部供电发生异常时，可通过蓄电池为该系统继续供电，继续对交通信号控制器的相关情况进行监控、存储、上报。摄像头模块安装于交通信号控制器机柜门附近，当检测到现场操作人员开启及柜门时，可以获取操作人员的图像信息。本发明实施例通过交通信号控制器的故障诊断系统中的检测模块对交通信号控制器的工作状态进行检测，故在路口的交通信号控制器发生故障或出现了可能会导致交通信号控制器失效的因素时，维护人员能够及时的发现并根据系统记录的信息迅速确定问题原因，从而实现了交通信号控制器在运行过程中关键信息监测，保证了交通信号控制器安全运行。

第一主控器接收检测模块发送的检测信息并根据检测信息进行故障诊断之后会对故障信息进行对应处理，具体处理过程如下，第一主控器首先会将交通信号控制器的故障信息与故障处理模块中的预设处理表进行比较。第一主控器确定交通信号控制器的故障信息与故障处理模块中的预设处理表匹配时，控制故障处理模块对交通信号控制器的故障信息进行处理。第一主控器确定交通信号控制器的故障信息与故障处理模块中的预设处理表不匹配时，通过网络将交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机，然后第一主控器通过网络接收维护人员在远端上位机上输入的操作指令。第一主控器根据操作指令对交通信号控制器的故障信息进行处理。本发明实施例中故障处理模块并不能对所有的故障信息进行处理，只能对故障处理模块中预设处理表包含的故障信息进行处理。比如微环境温湿度控制、交通信号控制器供电/重启控制、交通信号控制器主备电切换控制、交通信号控制器黄闪控制等。其中微环境温湿度控制部分包括对加热器、风扇的控制模块，当主控器检测到温度过高、过低、或湿度过大的情况时，可以相应的控制加热器、风扇启动。交通信号控制器供电/重启控制部分可直接控制交通信号控制器的供电电源通断；当检测到交通信号控制器工作异常或GPRS/以太网收到远程发送来的命令，可以控制路口交通信号控制器关闭、或重新启动。交通信号控制器供电/重启控制部分，当主控器检测到主供电的供电质量不理想的情况时，可控制外接切换模块将交通信号控制器的供电切换到备电供电的状态。交通信号控制器黄闪控制部分在检测到交通信号控制器的灯控输出有严重红绿冲突或严重的漏电问题时，会给交通信号控制器输出控制信号。当交通信号控制器接收到控制信号后将转换为黄闪状态，等待现场维护人员来处理。

当第一主控器确定的故障信息与故障处理模块中的预设处理表不匹配时，第一主控器不能控制故障处理模块对故障信息进行处理，此时需通过网络连接模块将故障信息发送至远端服务器，远端服务器的维护人员在接收到故障信息后对故障信息进行分析并确定解决方案，根据解决方案远程发送指令控制交通信号控制器机柜内特定设备(信号机、交换机等)关闭、启动。需要说明的是网络处理模块并不仅限用于发送诊断信息到远端上位机和接受远端上位机的控制指令，还可用于在第一主控器接收到检测模块发送的检测信息后将检测信息发送至远端服务器。另外当第一主控器确定的故障信息与故障处理模块中的预设处理表不匹配同时远端上位机也不能对故障进行处理时，则需要维护人员根据具体情况去往交通信号控制器所在地进行处理，比如出现破坏性振动或者出现无法识别的异常信息时。但故障诊断系统在这种情况下仍旧会启动相应的辅助功能模块，比如在出现破坏性振动时，故障诊断系统系统会立即启动各摄像头对附近物体进行拍摄。当出现无法识别的异常信息时，故障诊断系统立即将此刻监测到的所有信息进行本地存储。由于第一主控器在检测到交通信号控制器发生故障时，可控制故障处理模块对故障信息进行处理，或者通过维护人员远程控制的方法对故障信息处理，而不需要维护人员去往交通信号控制器所在地进行处理，从而一方面提高了对交通信号控制器出现的故障进行处理的效率，另一方面节约了人力成本。

为了更好的解释本发明实施例，下面通过具体的实施场景描述本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断系统的工作模式，故障诊断系统的结构如图7所示。

故障诊断系统上电后进入循环监测、判断模式，具体为第一主控器接收微环境检测模块、设备工作状态检测模块、灯控信息检测模块和电力检测模块检测到的交通信号控制器的状态信息，同时获取RTC提供的时间信息。其中微环境检测模块包括温湿度传感器、加速度传感器、烟雾传感器和水浸传感器，用于检测交通信号控制器的温度、湿度、破坏性振动、烟雾/可燃气体、水浸情况等信息，温湿度传感器、加速度传感器采集的信号以I2C信号的形式传输至第一主控器，烟雾传感器采集的信号以模拟信号的形式传输至第一主控器，水浸传感器采集的信号以电平信号的形式传输至第一主控器。设备工作状态检测模块包括设备状态查询和设备内部通信监控功能，设备状态查询可以通过RS232或RS485接口与交通信号控制器连接，交通信号控制器定时将某些重要的状态信息通过设备状态查询接口发送给第一主控器，第一主控器根据该状态信息判断交通信号控制器是否异常。信号机内部通信监控具体为：诊断系统可通过RS485接口或CAN总线接口监控交通信号控制器内部各单元的通信信息。主要监控内容包括：①各单元的通信地址信息；②各单元的应答位；③各单元发送命令或数据信息。若检测到某单元长时间不应答，或长时间没有信息发出，则诊断系统认为该单元产生了故障。灯控信息检测模块和电力检测模块检测得到的信息先发送至第二主控器，经第二主控器进行预处理之后发送至第一主控器，其中电力检测模块通过互感器、分压电阻进行配电电压信号采集、配电电流信号采集、漏电电流信号采集以及直流供电电压采集，经过模拟信号处理，在第二主控器的控制下可以输出表征各项采集信息的模拟信号，经过AD转换后，发送给第二主控器。第一主控器接收到上述各检测模块发送的检测信息将检测信息保存在存储器件中，同时通过网络接口将检测信息发送至远端服务器。然后第一主控器根据检测信息进行故障诊断，若确定交通信号控制器处于正常工作状态，则故障诊断系统继续处于循环、判断模式。若确定交通信号控制器出现异常时，则故障诊断系统进入异常处理模式，具体为：第一主控器将异常信息发送至故障处理模块，故障处理模块根据异常信息的具体内容进行相应的故障处理，比如：

当供电质量不理想时的处理方式包括以下三种：1、同时监控交通信号控制器的主供电和备用供电通道的供电质量，当主供电的供电质量不理想时，可驱动主备电切换模块在极短时间内将交通信号控制器的供电切换到备用供电通道。2、当主供电通道的供电质量恢复正常且保持一定时间后，故障诊断系统再次将交通信号控制器切换到主控电通道。3、当故障诊断系统监测到主供电通道、备用供电通道的供电质量都有严重的问题(如电压过高或过低等情况)，可能对交通信号控制器造成不可恢复的损伤时，故障诊断系统可自行切断信号机的供电。

当故障诊断系统获取到的交通信号控制器状态信息异常、或交通信号控制器内部关键通信混乱，且长时间不能恢复时，故障诊断系统控制交通信号控制器重新启动。

当获取到交通信号控制器机柜内的温度过高、过低、湿度过大时，故障诊断系统通过继电器控制加热器或散热器启动。

当检测到有破坏性振动情况发生时，故障诊断系统会立即启动各摄像头对附近物体进行拍摄。

当故障诊断系统检测到某项信息异常，立即将故障诊断系统此刻监测到的所有信息进行本地存储。

在某些特定条件下，需要人为通过故障诊断系统对路口交通设备进行控制时，则故障诊断系统进入控制模式。在控制模式下，维护人员可通过网络远程发送命令，实时或在特定时间控制交通信号控制器机柜内特定设备(信号机、交换机等)关闭、启动。

本发明实施例表明，第一主控器接收检测模块发送的检测信息，检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态，然后第一主控器根据检测模块发送的检测信息对交通信号控制器进行故障诊断，确定出交通信号控制器的故障信息，然后第一主控器对交通信号控制器的故障信息进行处理。本发明实施例中，通过多个检测模块对交通信号控制器运行过程中各个部分的工作状态进行检测并得到交通信号控制器在运行过程中的检测信息，根据检测信息判断交通信号控制的故障，从而实现了对交通信号控制器的全方位故障检测，保证了交通信号控制器安全运行。另外本发明实施例在确定出故障信息后，第一主控器会对故障进行处理，故路口交通信号控制器出现某些异常问题时，维护人员不需要去往现场便能解决，从而一方面提高了对交通信号控制器出现的故障进行处理的效率，另一方面节约了人力成本。

基于相同构思，图8示例性的示出了本发明实施例提供的一种交通信号控制器的故障诊断系统的结构，该故障诊断系统可以执行交通信号控制器的故障诊断的流程，如图8所示，包括：

第一主控器801、第二主控器802、检测模块803、故障处理模块804，所述第一主控器801包括接收单元8011、诊断单元8012和处理单元8013；

接收单元8011，用于接收所述检测模块发送的检测信息，所述检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态；

诊断单元8012，用于根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出所述交通信号控制器的故障信息；

处理单元8013，用于对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述处理单元8013具体用于：

将所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块804中的预设处理表进行比较；

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块804中的预设处理表匹配时，控制所述故障处理模块804对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述处理单元8013还用于：

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块804中的预设处理表不匹配时，通过网络将所述交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机；

通过网络接收维护人员在所述远端上位机上输入的操作指令；

根据所述操作指令对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

可选地，所述检测模块803包括微环境检测模块8031；

所述接收单元8011具体用于：

接收的检测信息中包括所述微环境检测模块8031检测的所述交通信号控制器各方向的加速度信息；

所述诊断单元8012具体用于：

根据所述交通信号控制器各方向的加速度信息确定所述交通信号控制器的倾斜角；

根据所述倾斜角确定所述交通信号控制器是否遭到破坏性振动；

将所述交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

可选地，所述检测模块803包括电力检测模块8032；

所述接收单元8011具体用于：

接收所述第一主控器801控制所述第二主控器802将所述电力检测模块8032检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理后的信息。

可选地，所述诊断单元8012具体用于：

控制所述第二主控器802接收设定时间段内所述电力检测模块8032检测的所述交通信号控制器的电力信息；

控制所述第二主控器802将所述设定时间段内所述电力信息的变化范围与预设阈值进行比较；

确定所述电力信息的变化范围超出所述预设阈值时，控制所述第二主控器802将所述交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并将通过所述接收单元8011接收所述第二主控器802发送的所述交通信号控制器的电力状态信息；

否则，控制所述第二主控器802根据所述设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将所述特征数值保存在所述第二主控器802的存储区中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种交通信号控制器的故障诊断方法，其特征在于，包括：

第一主控器接收检测模块发送的检测信息，所述检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态；

所述第一主控器根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出所述交通信号控制器的故障信息；

所述第一主控器对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一主控器对所述交通信号控制器的故障信息进行处理，包括：

所述第一主控器将所述交通信号控制器的故障信息与故障处理模块中的预设处理表进行比较；

所述第一主控器确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表匹配时，控制所述故障处理模块对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一主控器确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表不匹配时，通过网络将所述交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机；

所述第一主控器通过网络接收维护人员在所述远端上位机上输入的操作指令；

所述第一主控器根据所述操作指令对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测模块包括微环境检测模块；

所述第一主控器接收的检测信息中包括所述微环境检测模块检测的所述交通信号控制器各方向的加速度信息；

所述第一主控器根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出故障信息，包括：

所述第一主控器根据所述交通信号控制器各方向的加速度信息确定所述交通信号控制器的倾斜角；

所述第一主控器根据所述倾斜角确定所述交通信号控制器是否遭到破坏性振动；

所述第一主控器将所述交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测模块包括电力检测模块；

第一主控器接收检测模块发送的检测信息，包括：

所述第一主控器接收所述第一主控器控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理后的信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一主控器控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理，包括：

所述第一主控器控制所述第二主控器接收设定时间段内所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息；

所述第一主控器控制所述第二主控器将所述设定时间段内所述电力信息的变化范围与预设阈值进行比较；

所述第一主控器控制所述第二主控器确定所述电力信息的变化范围超出所述预设阈值时，所述第二主控器将所述交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并将所述电力信息和电力状态判定结果发送至第一主控器；

否则，所述第一主控器控制所述第二主控器根据所述设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将所述特征数值保存在所述第二主控器的存储区中。

7.一种交通信号控制器的故障诊断系统，其特征在于，包括：

第一主控器、第二主控器、检测模块、故障处理模块，所述第一主控器包括接收单元、诊断单元和处理单元；

所述接收单元，用于接收所述检测模块发送的检测信息，所述检测模块用于检测交通信号控制器的工作状态；

所述诊断单元，用于根据所述检测模块发送的检测信息对所述交通信号控制器进行故障诊断，确定出所述交通信号控制器的故障信息；

所述处理单元，用于对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理单元具体用于：

将所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表进行比较；

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表匹配时，控制所述故障处理模块对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述处理单元还用于：

确定所述交通信号控制器的故障信息与所述故障处理模块中的预设处理表不匹配时，通过网络将所述交通信号控制器的故障信息发送至远端上位机；

通过网络接收维护人员在所述远端上位机上输入的操作指令；

根据所述操作指令对所述交通信号控制器的故障信息进行处理。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括微环境检测模块；

所述接收单元具体用于：

接收的检测信息中包括所述微环境检测模块检测的所述交通信号控制器各方向的加速度信息；

所述诊断单元具体用于：

根据所述交通信号控制器各方向的加速度信息确定所述交通信号控制器的倾斜角；

根据所述倾斜角确定所述交通信号控制器是否遭到破坏性振动；

将所述交通信号控制器遭到破坏性振动的信息确定为故障信息。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括电力检测模块；

所述接收单元具体用于：

接收所述诊断单元控制所述第二主控器将所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息进行预处理后的信息。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述诊断单元具体用于：

控制所述第二主控器接收设定时间段内所述电力检测模块检测的所述交通信号控制器的电力信息；

控制所述第二主控器将所述设定时间段内所述电力信息的变化范围与预设阈值进行比较；

确定所述电力信息的变化范围超出所述预设阈值时，控制所述第二主控器将所述交通信号控制器的电力状态判定为异常状态并通过所述接收单元接收所述第二主控器发送的所述交通信号控制器的电力状态信息；

否则，控制所述第二主控器根据所述设定时间段内的电力信息确定一个特征数值，并将所述特征数值保存在所述第二主控器的存储区中。