CN116959280B - 一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例公开了一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备，方法包括：交通信号控制机生成信号灯控制指令，并发送给各路侧自检系统内的路侧子系统；显示子系统通过内置灯组控制器，接收灯侧子系统转发的来自路侧子系统的信号灯控制指令，以基于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LED灯组的电路状态信息；灯侧子系统检测各LED灯组的电路状态信息并进行分层分析，获得LED灯组的运行状态信息；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，以对运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，并将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。
Description
技术领域
本说明书涉及智能交通技术领域，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
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。
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。
发明内容
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。
本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
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：
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；
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；
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；
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。
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：
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；
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；
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。
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：
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；
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。
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：
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；
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；
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；
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；
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。
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：
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；
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；
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：
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。
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。
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：
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；
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；
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。
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：
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；
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；
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；
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。
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：
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。
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；
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；
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；
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；
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。
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：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
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。
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：
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。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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。在附图中：
图1为本说明书实施例提供的一种交通信号灯的运行状态自检方法的流程示意图；
图2为本说明书实施例提供的一种交通信号灯的运行状态自检系统的结构示意图；
图3为本说明书实施例提供的一种交通信号灯的运行状态自检设备的结构示意图。
具体实施方式
本说明书实施例提供一种交通信号灯的运行状态自检方法、系统及设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，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例，都应当属于本说明书保护的范围。
当前智能交通系统是缓解交通问题的重要途径之一，而在智能交通系统中，智能交通信号控制是交通管理的重要手段通过合理的制定信号配时策略，根据交通流运行状态，从时间和空间维度上对路权进行分配，避免车流冲突，提高交叉口交通运行效率，并保障行车安全。其中，信号灯是城市交通信号控制的重要装备，是给道路用户提供实时道路控制信息的主要手段。所以信号灯的运行状态和故障状态，对交通秩序、交通安全都会产生重要的影响。为了解决传统交通信号灯不具备联网功能，难以实现故障的自动采集和上传，使得对于信号灯的运维一般基于现场巡检或视频巡检的方式进行，容易造成问题定位不准确的问题，或者通过增加网线进行传输时容易导致线材成本以及施工成本过高的问题。
为解决上述技术问题，本说明书实施例提供了一种如图1所示的交通信号灯的运行状态自检方法，应用于如图2所示的由交通信号控制机以及与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。该路侧自检系统包括：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。本说明书实施例提供的运行状态自检方法，能够具备故障自诊断功能，基于灯侧子系统检测显示子系统中各LED灯组的电路状态信息，并对电路状态信息进行分层分析，获得LED灯组的运行状态信息。实现了对于设备运行的动态、准确检测，提高了问题发现效率。而基于电力载波的方式进行显示子系统与灯侧子系统以及路侧子系统的数据传输与故障诊断，实现了不依赖专用网络线缆的数据交互过程，极大减少了传统信号灯对线缆的高昂要求以及维护成本。
如图1所示，本说明书一个或多个实施例中提供了一种交通信号灯的运行状态自检方法的流程示意图。由图2可知，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。该路侧自检系统包括：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，方法包括以下步骤：
S101：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。
为了避免车流冲突，提高交叉口交通运行效率一般会通过合理的方式制定信号配置策略进而基于该信号配时策略确定各个信号灯所需要展示的状态，也就是信号灯启亮与信号灯熄灭。所以为了能够控制显示子系统中各个LED灯组基于信号配置策略执行对应的灯态转换，本说明书实施例中的交通控制信号机会给予预先设定的信号配置策略生成当前显示子系统的信号灯控制指令，从而将该信号灯控制指令发送给各个路侧自检系统内的路侧子系统，以便于路侧子系统将信号灯控制指令转发给对应的显示子系统。其中，需要说明的是交通信号控制机通过路侧子系统内置的外部数据接口模块与所述路侧子系统进行连接，并基于外部数据接口模块提供信号机相位板灯控连接端口实现对于交通信号控制机所生成的信号灯控制指令的采集。
S102：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。
基于上述步骤S101确定信号灯控制指令基于交通信号控制机发送给路侧子系统之后，显示子系统通过内置灯组控制器，接收灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自该路侧子系统的信号灯控制指令，从而基于信号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LED灯组的电路状态信息。其中，需要说明的是，显示子系统主要接收来自灯侧子系统的输出电压也就是信号灯控制指令所对应的输出电压，以在电压驱动下，显示用于机动车或非机动车控制的灯色状态和倒计时信息，其中，灯色包括红灯、黄灯和绿灯。
具体地，在本说明书一个或多个实施例中，灯侧子系统基于预置电力载波技术转发的来自路侧子系统的信号灯控制指令，具体包括以下过程：
首先，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，获取交通信号控制机发送的信号灯控制指令。然后路侧子系统基于内置路侧载波通信模块，将信号灯控制指令基于预置电力载波技术发送到如图2所示的与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中。其中，需要说明的是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，此外，在灯侧子系统进行工作之前，灯侧子系统的内置变压模块会根据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，以基于弱电压启动灯侧子系统内各模块。在信号灯控制指令基于预置电力载波技术传输到灯侧子系统之后，显示子系统会根据其内置的灯组控制器，接收该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，还需要说明的是灯侧载波通信模块与灯组控制器基于供电线进行连接，而灯组控制器与LED灯组进行电性连接负责实现LED灯组中各信号灯的发光显示。
上述过程中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。
进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，路侧子系统基于内置路侧载波通信模块，将信号灯控制指令基于预置电力载波技术发送到与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，方法还包括以下过程：
首先，灯侧载波通信模块监听路侧载波通信模块通过供电线所传输的握手信号。如果灯侧载波通信模块接收到路侧载波通信模块的握手信号，那么就将灯侧载波通信模块的标识码发送到路侧载波通信模块，从而建立灯侧载波通信模块与路侧载波通信模块的通信网络，以便于路侧载波通信模块通过与灯侧载波通信模块之间的网络交互，对供电线故障状态进行识别。
S103：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。
为了实现路口信号灯状态的全面监测，并极大减少对线缆的需求，本说明书实施例中基于灯侧子系统检测显示子系统中各个LED灯组的电路状态信息，并且对电路状态信息进行分层分析，获得LED灯组的运行状态信息。其中，需要说明的是运行状态信息包括：灯态信息和故障信息。具体地，在本说明书一个或多个实施例中，灯侧子系统检测各LED灯组的电路状态信息，并对电路状态信息进行分层分析，获得LED灯组的运行状态信息具体包括以下过程：
首先灯侧子系统的内置的电流电压检测电路模块，根据预先设定的时间间隔采集LED灯组中各灯盘的电路状态信息；其中，可以理解的是电路状态信息包括：电压值、电流值，即每间隔时间利用电流电压检测电路模块采集实时电流和电压值Ii(t)、Vi(t)，对于一套灯侧子系统检测得到的多个信号灯盘的电流和电压分别表示为Ii，Vi，i为灯盘编号，如i=1表示机动车灯红色灯盘，i=2表示机动车东黄色灯盘，i=3表示机动车灯绿色灯盘，i=4表示非机动车灯红色灯盘，i=5表示非机动车灯绿色灯盘，i=6表示倒计时牌。其它非常规信号灯盘类型，如车道灯、公交专用灯、可变车道灯等，也可在类似定义。在获得电路状态信息也就是电压值与电流值之后，为了能够获得LED灯组的故障信息以及灯态信息实现对于信号灯的全面监测，电流电压检测电路模块将电路状态信息，分别输入到相连接灯态分析模块与故障分析模块。然后分别根据灯态分析模块确定出电路状态信息所对应的灯态信息，同时根据故障分析模块确定出电路状态信息所对应的故障信息。通过灯侧载波通信模块接收灯态信息与故障信息，获得LED灯组的运行状态信息。
进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，基于灯态分析模块确定电路状态信息所对应的灯态信息，具体包括以下过程：
首先，灯态分析模块接收电路状态信息中的电压值与电流值。然后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电路状态信息进行判别，确定存储电路状态信息所对应的灯态状态。其中，需要说明的是信号灯显示状态包括：启亮状态、熄灭状态。进一步地，基于预设第一电压阈值与预设第一电流阈值对电路状态信息进行判别，确定出电路状态信息所对应的灯态状态，具体包括以下过程：如果灯态分析模块确定电压值大于预设第一电压阈值，并且电流值大于预设第一电流阈值，那么能够确定LED灯组中对应的信号灯为启亮状态。其中，还需要说明的是：预设第一电压阈值小于等于额定工作电压下限值，而预设第一电流阈值小于等于额定工作电流下限值。如果灯态分析模块确定该电压值小于等于预设第一电压阈值，或者电流值小于等于预设第一电流阈值，那么确定该LED灯组中对应的信号灯为熄灭状态。此外，还需要说明的是，本说明书实施例中灯态分析模块中确定的灯态信息会进行二进制编码，从而将编码后的灯态信息经过灯侧载波通信模块传输给路侧子系统。
进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，基于故障分析模块确定所述电路状态信息所对应的故障信息，具体包括以下过程：如果故障分析模块确定所述电压值小于预设第二电压阈值，且电流值大于预设第二电流阈值，则确定LED灯组中对应的信号灯盘为短路故障状态。其中，需要说明的i预设第二电压阈值为信号灯盘的极小电压值，预设第二电流阈值大于额定工作电流上限值；
然后如果故障分析模块确定电压值大于预设第一电压阈值，并且电流值小于预设第三电流阈值，那么能够确定LED灯组中对应的信号灯盘为断路故障状态。其中，预设第三电流阈值为信号灯盘的极小电流值。如果故障分析模块确定电压值小于预设第一电压阈值并且电压值大于预设第二电压阈值，或者电流值小于预设第三电流阈值且所述预设第一电流阈值，那么确定LED灯组中对应的信号灯盘为欠压故障状态。即在本说明书某应用场景下故障分析模块的原理如下所示：
当实时采集电压小于第二电压阈值，且实时采集电流大于第二电流阈值时，判定信号灯盘短路;当实时采集电压大于第一电压阈值，且实时采集电流小于第三电流阈值时，判定信号灯盘断路;当实时采集电压小于第一电压阈值，且大于第二电压阈值时，或实时采集电流大于第三电流阈值，且小于第一电流阈值时，判定信号灯盘欠压。然后每间隔时间更新故障状态，并将短路、断路和欠压三种状态进行二进制编码，经灯侧载波通信模块传输给路侧子系统。
S104：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。
为了能够对运行状态进行进行汇总处理后发送到第三方系统，从而实现对于显示子系统中各LED灯组的检测与展示。本说明书实施例中的路侧子系统基于预置电力载波技术接收LED灯组的运行状态信息，以对运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，即路侧载波通信模块接收来自灯侧载波模块采集的运行状态信息和故障信息，并转发给路侧数据处理模块进行进一步加工分析获得运行状态处理信息，从而将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。
具体地，在本说明书一个或多个实施例中，对运行状态信息进行处理获得运行状态处理信息，并将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，具体包括以下过程：
首先，路侧数据处理模块获取路侧载波通信模块接收的运行状态信息，从而确定运行状态信息中是否存在信号灯盘故障状态。如果存在信号灯盘故障状态，那么路侧数据处理模块获取信号灯盘故障状态所对应的信号灯盘标号，并获取路侧载波通信模块预设周期内上传的连续运行状态信息。同时路侧数据处理模块基于信号灯盘标号确定该路侧载波通信模块的历史运行状态信息，以基于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，以确定出和与信号灯盘标号相对应的故障次数。如果路侧数据处理模块确定该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，将故障信息与灯态信息发送至第三方系统。其中，需要说明的是，与第三方系统进行信号灯运行状态信息、故障信息和信号灯配置信息的数据交互时，采用RJ45或4G/5G或WIFI或485/232或其他通信方式进行通信。
而在此之前，路侧载波通信模块还通过灯侧载波通信模块之间的网络交互，对供电线故障状态进行识别，其识别方法如下：首先，路侧载波通信模块向所有N个灯侧载波通信模块发送组网握手信息，如果在时间阈值t内，没有收到来自第i个灯侧载波通信模块的确认消息，那么可以判定第i个灯侧载波通信模块所在信号灯组分支供电线路断路，或该灯侧载波通信模块设备故障。另一种情况下，如果在时间阈值t内，所有灯侧载波通信模块的均未收到确认消息，则判定主供电线路断路。将路侧载波通信模块基于握手信息所确定的故障信息也发送到路侧数据处理模块中进行上述的汇聚处理，从而将处理后的信息发送到第三方系统，实现了对于信号灯以及电路的全面监测。
如图2所示，在本说明书一个或多个实施例中提供了一种交通信号灯的运行状态自检系统的结构示意图。由图2可知，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；
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；
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；
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；
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。
如图3所示，在本说明书一个或多个实施例中提供了一种交通信号灯的运行状态自检设备的结构示意图。由图3可知，一种交通信号灯的运行状态自检设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
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。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同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。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种交通信号灯的运行状态自检方法，其特征在于，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：
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；
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；
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；
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；
其中，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：
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；
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；
所述显示子系统根据内置灯组控制器接收所述灯侧子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；
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：
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；
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；
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；
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；
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；
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：
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；
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；
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；
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；
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：
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；
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；
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：
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；
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；
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：
所述故障分析模块若确定所述电压值小于预设第二电压阈值，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；
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；
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所述预设第二电压阈值，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。
2.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的运行状态自检方法，其特征在于，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：
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；
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。
3.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的运行状态自检方法，其特征在于，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：
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。
4.一种交通信号灯的运行状态自检系统，其特征在于，所述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；
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；
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；
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；
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；
其中，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：
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；
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；
所述显示子系统根据内置灯组控制器接收所述灯侧子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；
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：
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；
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；
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；
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；
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；
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：
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；
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；
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；
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；
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：
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；
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；
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：
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；
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；
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：
所述故障分析模块若确定所述电压值小于预设第二电压阈值，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；
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；
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所述预设第二电压阈值，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。
5.一种交通信号灯的运行状态自检设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
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：执行上述权利要求1-3任一所述的方法。
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