CN116052459A - 一种交通信号灯监测的作业方法、智能线号机监测仪以及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种交通信号灯监测的作业方法，包括以下步骤：在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器；控制线用于将物联控制模块和各个交通信号灯进行连接；将多个电流互感器和一电流信号采集模块电性连接；根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常。由于同一类别下的交通信号灯的动作较有规律性，本申请可以借由这种规律性来快速判断同一个类别下的交通信号灯的正常与否。并且，该电流信号采集模块以及电流互感器可以设置在控制柜内，而不必对每个交通信号灯进行额外改变，同时也可以适配于已经安装好的控制柜，满足对老式交通信号灯进行监控。

Description

一种交通信号灯监测的作业方法、智能线号机监测仪以及控制系统

技术领域

本发明涉及监测领域，尤其涉及一种交通信号灯监测的作业方法、智能线号机监测仪以及控制系统。

背景技术

智慧交通可以在交通领域中充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。为了实现智慧交通，得知交通信号灯的工作状态是智慧交通中极为重要的一环。

在现有技术中，为了获知各个交通信号灯的工作状态，往往都需要在各个交通信号灯上设置电流互感器以及信号通讯模块(例如，5G模块配合MQTT协议)来交交通信号灯的工作状态上传至上位机或服务器等，来判断各个交通信号灯的状态。一来这种做法，成本极高，二来，需要在各个交通信号灯上设置，也需要对交通信号灯的结构和安装增加相应的结构和步骤。

现有技术中另外一种获知交通信号灯的工作状态的方式是通过摄像头拍照的方式，显然这种方式存在着图像获取不精确的弊端。

发明内容

本说明书实施方式的目的是提供一种交通信号灯监测的作业方法、智能线号机监测仪以及控制系统。

为实现上述目的，本说明书实施方式提供了一种交通信号灯监测的作业方法，包括以下步骤：

在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器；其中，控制线用于将物联控制模块和各个交通信号灯进行连接；

将多个电流互感器和一电流信号采集模块电性连接；

根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；

根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常。

优选地，在步骤“在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器”中，根据交通信号灯所处位置进行分类。

优选地，在步骤“在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器”中，根据交通信号灯所对应的车辆类型进行分类。

优选地，步骤“根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常”包括得到该类别下的交通信号灯的电流曲线规律，根据电流曲线规律判断是否存在异常点，当存在时，判断该类别下的交通信号灯存在故障。

优选地，在得到该类别下的交通信号灯存在故障时，将工单派送给对应的维修工人，和/或在后台将故障信息进行呈现；在得到符合要求的波形图后，对工单进行消除。

优选地，在物联控制模块的输入总线外套设一个电流互感器，该电流互感器也与电流信号采集模块电性连接；以对物联控制模块的用电情况进行检测。

优选地，柜门检测模块检测到控制柜的柜门被异常开启后，若物联控制模块的用电情况也发生变化，则判断物联控制模块被破坏。

优选地，步骤“根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；

根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常”包括

通过大数据、机器自学习的方式得到各个设备型号在不同状态下的电流参数规律；

获取同一个类别内所有交通信号灯的设备型号，以及各个交通信号灯的开启规律；

基于电流参数规律以及开启规律生成该类别下的预估波形图；

将得到的实际波形图和预估波形图进行比较来判断同一个类别的交通信号灯是否正常。

本申请实施例公开了一种用于对交通信号灯进行监测的智能线号机监测仪，所述智能线号机监测仪包括设置在控制柜内的电流信号采集模块、分别套设在各个类别上的多个电流互感器，所述电流信号采集模块与各个电流互感器电性连接，所述电流信号采集模块用于将由各个电流互感器得到的电流信号上传至上位机或服务器。

本申请实施例还公开了一种交通信号灯控制系统，包括控制柜、设置在所述控制柜内的物联控制模块和智能线号机监测仪，其中，所述物联控制模块通过控制线与各个交通信号灯电性连接，所述智能线号机监测仪包括套设在同一类别下的控制线外的多个电流互感器以及与各个电流互感器电性连接的电流信号采集模块。

由以上本说明书实施方式提供的技术方案可见，由于同一类别下的交通信号灯的动作较有规律性，因此，生成的波形图也应该是较有规律的。本申请可以借由这种规律性来快速判断同一个类别下的交通信号灯的正常与否。并且，该电流信号采集模块以及电流互感器可以设置在控制柜内，而不必对每个交通信号灯进行额外改变，同时也可以适配于已经安装好的控制柜，满足对老式交通信号灯进行监控。

此外，还可以实现工单的全闭环自动管理，来降低管理成本，提高管理效率。

另外，还可以通过在物联控制模块的输入总线外套设一个电流互感器，来进一步提高监控精确度。并且还可以结合柜门检测模块来判断该物联控制模块是否被侵入破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例中用于对交通信号灯进行监测的智能线号机监测仪的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施方式中的附图，对本说明书实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本说明书一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种交通信号灯监测的作业方法，包括以下步骤：

在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器；其中，控制线用于将物联控制模块和各个交通信号灯进行连接；

将多个电流互感器和一电流信号采集模块电性连接；

根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；

根据波形图判断同一个类别的信号灯是否正常。

其中，控制柜内设置有物联控制模块(例如可以是ICU5000)，该物联控制模块可以通过控制线对交通信号灯进行控制。一般的，物联控制模块可以包括定时器、编码器、译码器、滤波电路、继电器等，例如，其可以通过控制线将控制信号传递至各个交通信号灯，来可控制各个交通信号灯输出的颜色(例如，红黄绿)、输出的内容(例如1、2、3等数字)、输出的亮度或者闪烁的频率等。

本申请可以将多个交通信号灯分为多个类别。例如，可以基于各个交通信号灯所处的方位(或者是对应的行驶方向)来进行区分。

例如，对于一个十字路口而言，可以设置有位于东、南、西、北四个方位的交通信号灯，同时对应于面向西向、北向、东向、南向驶来的行驶车辆。一般的，各个方向的交通信号灯可以包括左转、直行、右转等数个交通信号灯。换言之，位于东向的左转、直行、右转等的交通信号灯所对应的控制线可以为同一类；位于西向的左转、直行、右转等的交通信号灯所对应的控制线可以为同一类，以此类推。当然的，同一个方位的交通信号灯，不仅只有三盏交通信号灯，其余数量或者类型的交通信号灯，只要位于同一个方位也可以被归类在同一个类别内。本申请这样处理的原因在于，同一个方位的交通信号灯的作业一般是较有规律的。例如，左转灯和直行灯处于红灯状态时，右转灯处于绿灯状态。而在直行灯闪烁成为黄灯状态时，左转灯依然红灯状态，右转灯处于绿灯状态。在直行灯变为绿灯状态后，左转灯依然红灯状态，右转灯处于绿灯状态。在直行灯从黄灯闪烁变为红灯后，左转灯从黄灯闪烁变为绿灯，右转灯处于绿灯状态。在左转灯从黄灯闪烁变为红灯状态后，此时，左转灯和直行灯又处于红灯状态。因此，可以理解的是，同一个方位的交通信号灯的工作是一个较为规律的循环。

在另一个可选的方式中，还可以基于交通信号灯所处对应驾驶车辆类型来进行区分类。例如，可以将对应于机动车和非机动车交通信号灯分为不同的两个类别。

换言之，为了提高检测精度，可以将一个十字路口依照四个方位、交通信号灯所处对应驾驶车辆类型分类，这样，一个十字路口可以分为8个大类。

在每个类别的控制线外套设有一个电流互感器。这样一个电流互感器就可以获取一个类别内的所有控制线内的电流信号。电流互感器可以将获得的电流信号以信号的形式传输至电流信号采集模块。电流信号采集模块可以针对每一个类别的交通信号灯根据电流参数生成一个波形图。

按照前述，由于同一类别下的交通信号灯的动作较有规律性，因此，生成的波形图也应该是较有规律的。

因此，当交通信号灯出现故障后，其生成的波形图也和处于正常状态下的波形图发生较大的变化。例如，我们可以设置变化阈值比例，当超出正常状态下的波形图的变化阈值比例(例如，超出20％)后，可以认为该交通信号灯在这一类别出现故障。

在另一个可选的实施方式中，电流信号采集模块可以通过有线或无线(例如，4G，5G等)将得到的数据信号传送至上位机或服务器，上位机或服务器将得到的数据信号为每个类别的电流互感器生成波形图，然后通过自学习的方式获知每个类别处于正常状态(即合理范围内)的波形图的范围和形状样式，当瞬时检测到的波形图不符合要求时，上位机或服务器可以通过报警的方式自动生成工单，并且将工单派送给对应的维修工人，并且还可以在后台将故障信息(例如，故障的位置，对应的类别，故障的内容)等呈现出来。维修工人在接到工单后，对交通信号灯进行维修。一旦正常后，上位机或服务器可以自动得到符合要求的波形图，这样，上位机或服务器可以自动对工单进行消除，由此实现工单的全闭环自动管理。

对于检修人员而言，其实并不需要明确得知哪盏灯出现故障，而只要知道某个方位或者某个类别的灯出现故障后，就可以足够了。显然，这种方式不需要在交通信号灯上做额外的装置，并且还可以在现有的控制柜内进行改装，可以节约成本，达到最佳的效果。

在一个优选的实施方式中，还可以在物联控制模块的输入总线外套设一个电流互感器，该电流互感器也与电流信号采集模块电性连接。此时，电流信号采集模块可以对物联控制模块的用电情况进行监测，也可以形成一个波形图。可以理解的是，也可以通过自学习的方式学习到物联控制模块的用电的规律性(即波形图的规律性)，这样也能判断出，由该物联控制模块控制的多路交通信号灯是否处于正常状态。

显然，可以结合之前类别的波形图以及物联控制模块的总用电波形图来共同判断交通信号灯是否出现故障，这样可以提高错误的甄别率，降低误判的可能性。

在一个更优选的方式中，还可以设置一个柜门检测模块，当柜门检测模块检测到控制柜的柜门被异常开启后，一旦物联控制模块的总用电波形图也发生了变化，那么说明该控制柜被破坏。当物联控制模块的总用电波形图发生增高，而类别的波形图维持之前的曲线时，那么说明有人进行了盗电行为；而如果物联控制模块的总用电波形图和类别的波形图发生了变化，那说明有人对交通信号灯进行了破坏或毁损。在本实施方式中，柜门检测模块可以包括六轴传感器，其可以对柜门的位置状态(例如，开启或关闭)进行监控。

在一个优选的实施方式中，还可以获取同一个类别内所有交通信号灯的设备型号，以及各个交通信号灯的开启规律。上位机或者服务器可以通过大数据等方式得到各个交通信号灯的电流规律(例如，开启、闪烁或关闭状态下对应的电流曲线)，由此，可以预估出实际场景下该类别下各个交通信号灯的电流规律，并将所有的交通信号灯叠加形成预估曲线图。然后，可以通过预估曲线图和实际的波形图进行比较，如果实际的波形图发生异常点(例如超出预估曲线图预设阈值)，那么可以判断该类别的交通信号灯出现问题。

当然，还可以通过大数据获取到，交通信号灯出现故障时，可能出现的电流数据情况，这样可以根据实际的波形图结合预估曲线图，得到该类别的交通信号灯中的某盏或某几盏出现故障。

参照图1所示，本申请实施例还包括一种交通信号灯控制系统，包括控制柜、设置在所述控制柜内的物联控制模块和智能线号机监测仪，其中，所述物联控制模块通过控制线与各个交通信号灯电性连接，所述智能线号机监测仪包括套设在同一类别下的控制线外的多个电流互感器以及与各个电流互感器电性连接的电流信号采集模块。

电流信号采集模块可以通过电流互感器得到各个类别下交通信号灯的曲线图，并通过曲线图的规律来判断各个类别下交通信号灯是否有故障。

结合图1所示，本申请实施例还包括一种用于对交通信号灯进行监测的智能线号机监测仪，所述智能线号机监测仪包括设置在控制柜内的电流信号采集模块、分别套设在各个类别上的多个电流互感器，所述电流信号采集模块与各个电流互感器电性连接，所述电流信号采集模块用于将由各个电流互感器得到的电流信号上传至上位机或服务器。

其中，电流信号采集模块设置有5G模块，其可以通过5G模块将数据进行传输，这样可以达到物联网的瞬时要求。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在

实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺5序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布

式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这

种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并0不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或

等同要素。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功

能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同5一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模

块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

0本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现物联控

制模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得物联控制模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑物联控制模块和嵌入微物联控制模块等的形式来实现相同功能。因此这种物联控制模块可以被认为是一种硬

件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内5的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请。

Claims (10)

1.一种交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器；其中，控制线用于将物联控制模块和各个交通信号灯进行连接；

将多个电流互感器和一电流信号采集模块电性连接；

根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；

根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常。

2.根据权利要求1的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，在步骤“在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器”中，根据交通信号灯所处位置进行分类。

3.根据权利要求1所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，在步骤“在控制柜内，在同一类别的控制线外套设一个电流互感器”中，根据交通信号灯所对应的车辆类型进行分类。

4.根据权利要求1所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，步骤“根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常”包括得到该类别下的交通信号灯的电流曲线规律，根据电流曲线规律判断是否存在异常点，当存在时，判断该类别下的交通信号灯存在故障。

5.根据权利要求4所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，在得到该类别下的交通信号灯存在故障时，将工单派送给对应的维修工人，和/或在后台将故障信息进行呈现；在得到符合要求的波形图后，对工单进行消除。

6.根据权利要求1所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，在物联控制模块的输入总线外套设一个电流互感器，该电流互感器也与电流信号采集模块电性连接；以对物联控制模块的用电情况进行检测。

7.根据权利要求7所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，柜门检测模块检测到控制柜的柜门被异常开启后，若物联控制模块的用电情况也发生变化，则判断物联控制模块被破坏。

8.根据权利要求1所述的交通信号灯监测的作业方法，其特征在于，步骤“根据电流信号采集模块得到的电流互感器传输的电流信号，得到各个电流互感器的波形图；

根据波形图判断同一个类别的交通信号灯是否正常”包括

通过大数据、机器自学习的方式得到各个设备型号在不同状态下的电流参数规律；

获取同一个类别内所有交通信号灯的设备型号，以及各个交通信号灯的开启规律；

基于电流参数规律以及开启规律生成该类别下的预估波形图；

将得到的实际波形图和预估波形图进行比较来判断同一个类别的交通信号灯是否正常。

9.一种用于对交通信号灯进行监测的智能线号机监测仪，其特征在于，所述智能线号机监测仪包括设置在控制柜内的电流信号采集模块、分别套设在各个不同类别上的多个电流互感器，所述电流信号采集模块与各个电流互感器电性连接，所述电流信号采集模块用于将由各个电流互感器得到的电流信号通过物联控制模块上传至上位机或服务器。

10.一种交通信号灯控制系统，其特征在于，包括控制柜、设置在所述控制柜内的物联控制模块和智能线号机监测仪，其中，所述物联控制模块通过控制线与各个交通信号灯电性连接，所述智能线号机监测仪包括套设在同一类别下的控制线外的多个电流互感器以及与各个电流互感器电性连接的电流信号采集模块。

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