本發(fā)明實施例涉及智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種交通信號控制器的故障診斷方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

交通信號控制器用于城市道路交叉口、行人過街和快速入口的交通燈信號控制，是對車輛進行疏導(dǎo)的交通信號控制系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性和可靠性關(guān)乎交通運行安全。由于交通信號控制器安裝在城市路口，工作環(huán)境惡劣，容易受到外界干擾，會產(chǎn)生信號燈故障、可靠性故障等。如果不對這些故障進行及時診斷和處理，可能誘發(fā)交通事故、引起交通堵塞，造成嚴重后果。所以需對交通信號控制器的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測并進行故障診斷，在發(fā)生異常時采取適當(dāng)?shù)拇胧?，增強其抗干擾和防護能力具有重要意義。

現(xiàn)有技術(shù)中對交通信號控制器的設(shè)計和生產(chǎn)過程中，對于信號控制器的故障診斷僅限于對燈控輸出信號的判斷，對于信號控制器運行的關(guān)鍵信息并不能監(jiān)測到，故不能很好的滿足交通信號控制器實際工作環(huán)境的需求，另外現(xiàn)有技術(shù)中診斷出交通信號控制器的故障后只能將故障信息上報后等待維護人員處理，而路口交通信號控制器安裝位置分散，發(fā)生故障、異常時維護人員難以在短時間內(nèi)趕到現(xiàn)場進行處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種交通信號控制器的故障診斷方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能對交通信號控制器運行過程中的關(guān)鍵性信息進行診斷并處理的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種交通信號控制器的故障診斷方法，包括：

第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息，所述檢測模塊用于檢測交通信號控制器的工作狀態(tài)；

所述第一主控器根據(jù)所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息對所述交通信號控制器進行故障診斷，確定出所述交通信號控制器的故障信息；

所述第一主控器對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述第一主控器對所述交通信號控制器的故障信息進行處理，包括：

所述第一主控器將所述交通信號控制器的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表進行比較；

所述第一主控器確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表匹配時，控制所述故障處理模塊對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，還包括：

所述第一主控器確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表不匹配時，通過網(wǎng)絡(luò)將所述交通信號控制器的故障信息發(fā)送至遠端上位機；

所述第一主控器通過網(wǎng)絡(luò)接收維護人員在所述遠端上位機上輸入的操作指令；

所述第一主控器根據(jù)所述操作指令對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述檢測模塊包括微環(huán)境檢測模塊；

所述第一主控器接收的檢測信息中包括所述微環(huán)境檢測模塊檢測的所述交通信號控制器各方向的加速度信息；

所述第一主控器根據(jù)所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息對所述交通信號控制器進行故障診斷，確定出故障信息，包括：

所述第一主控器根據(jù)所述交通信號控制器各方向的加速度信息確定所述交通信號控制器的傾斜角；

所述第一主控器根據(jù)所述傾斜角確定所述交通信號控制器是否遭到破壞性振動；

所述第一主控器將所述交通信號控制器遭到破壞性振動的信息確定為故障信息。

可選地，所述檢測模塊包括電力檢測模塊；

第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息，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將所述電力檢測模塊檢測的所述交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理后的信息。

可選地，所述第一主控器控制所述第二主控器將所述電力檢測模塊檢測的所述交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理，包括：

所述第一主控器控制所述第二主控器接收設(shè)定時間段內(nèi)所述電力檢測模塊檢測的所述交通信號控制器的電力信息；

所述第一主控器控制所述第二主控器將所述設(shè)定時間段內(nèi)所述電力信息的變化范圍與預(yù)設(shè)閾值進行比較；

所述第一主控器控制所述第二主控器確定所述電力信息的變化范圍超出所述預(yù)設(shè)閾值時，所述第二主控器將所述交通信號控制器的電力狀態(tài)判定為異常狀態(tài)并將所述電力信息和電力狀態(tài)判定結(jié)果發(fā)送至第一主控器；

否則，所述第一主控器控制所述第二主控器根據(jù)所述設(shè)定時間段內(nèi)的電力信息確定一個特征數(shù)值，并將所述特征數(shù)值保存在所述第二主控器的存儲區(qū)中。

相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)，包括：

第一主控器、第二主控器、檢測模塊、故障處理模塊，所述第一主控器包括接收單元、診斷單元和處理單元；

所述接收單元，用于接收所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息，所述檢測模塊用于檢測交通信號控制器的工作狀態(tài)；

所述診斷單元，用于根據(jù)所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息對所述交通信號控制器進行故障診斷，確定出所述交通信號控制器的故障信息；

所述處理單元，用于對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述處理單元具體用于：

將所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表進行比較；

確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表匹配時，控制所述故障處理模塊對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述處理單元還用于：

確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表不匹配時，通過網(wǎng)絡(luò)將所述交通信號控制器的故障信息發(fā)送至遠端上位機；

通過網(wǎng)絡(luò)接收維護人員在所述遠端上位機上輸入的操作指令；

根據(jù)所述操作指令對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述檢測模塊包括微環(huán)境檢測模塊；

所述接收單元具體用于：

接收的檢測信息中包括所述微環(huán)境檢測模塊檢測的所述交通信號控制器各方向的加速度信息；

所述診斷單元具體用于：

根據(jù)所述交通信號控制器各方向的加速度信息確定所述交通信號控制器的傾斜角；

根據(jù)所述傾斜角確定所述交通信號控制器是否遭到破壞性振動；

將所述交通信號控制器遭到破壞性振動的信息確定為故障信息。

可選地，所述檢測模塊包括電力檢測模塊；

所述接收單元具體用于：

接收所述診斷單元控制所述第二主控器將所述電力檢測模塊檢測的所述交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理后的信息。

可選地，所述診斷單元具體用于：

控制所述第二主控器接收設(shè)定時間段內(nèi)所述電力檢測模塊檢測的所述交通信號控制器的電力信息；

控制所述第二主控器將所述設(shè)定時間段內(nèi)所述電力信息的變化范圍與預(yù)設(shè)閾值進行比較；

確定所述電力信息的變化范圍超出所述預(yù)設(shè)閾值時，控制所述第二主控器將所述交通信號控制器的電力狀態(tài)判定為異常狀態(tài)并通過所述接收單元接收所述第二主控器發(fā)送的所述交通信號控制器的電力狀態(tài)信息；

否則，控制所述第二主控器根據(jù)所述設(shè)定時間段內(nèi)的電力信息確定一個特征數(shù)值，并將所述特征數(shù)值保存在所述第二主控器的存儲區(qū)中。

本發(fā)明實施例表明，第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息，檢測模塊用于檢測交通信號控制器的工作狀態(tài)，然后第一主控器根據(jù)檢測模塊發(fā)送的檢測信息對交通信號控制器進行故障診斷，確定出交通信號控制器的故障信息，然后第一主控器對交通信號控制器的故障信息進行處理。本發(fā)明實施例中，通過檢測模塊對交通信號控制器運行過程中各個部分的工作狀態(tài)進行檢測并得到交通信號控制器在運行過程中的檢測信息，根據(jù)檢測信息判斷交通信號控制的故障，從而實現(xiàn)了對交通信號控制器的全方位故障檢測，保證了交通信號控制器安全運行。另外本發(fā)明實施例在確定出故障信息后，第一主控器會對故障進行處理，故路口交通信號控制器出現(xiàn)某些異常問題時，維護人員不需要去往現(xiàn)場便能解決，從而一方面提高了對交通信號控制器出現(xiàn)的故障進行處理的效率，另一方面節(jié)約了人力成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種主控模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷方法的流程示意圖；

圖5(a)為本發(fā)明實施例提供的破壞性振動時振動強度與時間的關(guān)系示意圖；

圖5(b)為本發(fā)明實施例提供的大型車輛導(dǎo)致振動時振動強度與時間的關(guān)系示意圖；

圖5(c)為本發(fā)明實施例提供的共振或振動疊加時振動強度與時間的關(guān)系示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的電力檢測模塊采集電力信息的過程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示例性示出了在具體實施場景中本發(fā)明實施例適用的一種系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實施例適用的系統(tǒng)架構(gòu)包括故障診斷系統(tǒng)，交通信號控制器、信號燈、供電系統(tǒng)、遠端上位機。故障診斷系統(tǒng)可以位于交通信號控制器內(nèi)，也可以獨立于交通信號控制器。在具體應(yīng)用場景中，故障診斷系統(tǒng)檢測供電系統(tǒng)對交通信號控制器的供電情況、交通信號控制器對信號燈的控制情況以及交通信號控制器自身設(shè)備工作狀態(tài)，然后將檢測信息使用以太網(wǎng)口/通用分組無線服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service，簡稱GPRS)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)端，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠端上位機，同時故障診斷系統(tǒng)根據(jù)檢測信息對交通控制器進行故障診斷，在確定交通信號控制器出現(xiàn)異常時，故障診斷系統(tǒng)對交通控制器的異常進行處理或維護人員通過遠端上位機下發(fā)指令處理異常。

圖2示例性示出了本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該系統(tǒng)包括主控模塊201、微環(huán)境檢測模塊202、電力檢測模塊203、燈控信息檢測模塊204、設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊205、其他輔助模塊206、故障處理模塊207和網(wǎng)絡(luò)連接模塊208。主控模塊201和其他模塊通過有線或無線的方式連接。其中主控模塊201的具體結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，包括第一主控器301和第二主控器302，第一主控器301是交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的控制核心，它與其它各器件、模塊連接，實現(xiàn)對整套系統(tǒng)各功能模塊的控制、各類任務(wù)的調(diào)度、各項數(shù)據(jù)的處理。第二主控器302與電力檢測模塊、燈控信息檢測模塊連接，用于實時采集燈控信號的電壓電流輸出，各項供電電壓、電流信息等。主控模塊201中還包含有實時時鐘(Real-Time Clock，簡稱RTC)器件303、存儲器件。RTC用于給該系統(tǒng)提供時間基準，對每次檢測信息進行時間標定，最終將檢測信息與時間信息一并存儲于存儲器件中，以便用戶提取存儲信息進行分析。存儲器件分為兩部分，一部分為在系統(tǒng)內(nèi)部的閃存器件304，用于存儲該系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的重要系統(tǒng)信息，另一部分為可插拔存儲器305比如安全數(shù)碼卡(Secure Digital Memory Card，簡稱SD卡)，用來存儲攝像頭模塊獲取到的圖片或視頻信息，以及該系統(tǒng)檢測的各項監(jiān)控信息，使用可插拔存儲器可方便用戶提取存儲信息。

圖4示例性示出了本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷方法的流程，該流程可以由第一主控器執(zhí)行。

如圖4所示，包括：

步驟S401，第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息。

步驟S402，第一主控器根據(jù)檢測模塊發(fā)送的檢測信息對交通信號控制器進行故障診斷，確定出交通信號控制器的故障信息。

步驟S403，第一主控器對交通信號控制器的故障信息進行處理。

上述實施例中，第一主控器位于交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的主控模塊。檢測模塊為交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的功能模塊，具體包括微環(huán)境檢測模塊、電力檢測模塊、燈控信息檢測模塊、設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊以及其他輔助模塊。

下面具體介紹各檢測模塊的功能以及實現(xiàn)方法。

微環(huán)境檢測模塊通過各類傳感器實現(xiàn)對溫度、濕度、煙霧/可燃氣體、水浸情況、破壞性振動、機柜傾斜角度等信息進行檢測。其中破壞性振動的檢測過程具體包括，第一主控器接收微環(huán)境檢測模塊檢測的交通信號控制器各方向的加速度信息。第一主控器根據(jù)交通信號控制器各方向的加速度信息確定交通信號控制器的傾斜角。第一主控器根據(jù)所述傾斜角確定交通信號控制器是否遭到破壞性振動。第一主控器將交通信號控制器遭到破壞性振動的信息確定為故障信息。

具體實施中，破壞性振動主要是指外力直接與交通信號控制器碰撞產(chǎn)生的振動，如路口所過車輛碰撞交通信號控制器，或行人惡意破壞交通信號控制器等情況產(chǎn)生的振動，此時交通信號控制器的振動強度與時間的關(guān)系如圖5(a)所示。若要能夠?qū)崿F(xiàn)對此類事件的準確檢測，需要濾除掉以下三種情況：情況1、路口通過大型車輛的振動，通過路面?zhèn)鞯降浇煌ㄐ盘柨刂破髦械膹娏艺駝?，此時交通信號控制器的振動強度與時間的關(guān)系如圖5(b)。情況2、振動微弱，但振動頻率與交通信號控制器結(jié)構(gòu)的固有振動頻率接近，導(dǎo)致信號機發(fā)生共振，信號機產(chǎn)生了較強烈的振動。情況3、多種頻率、模式的振動，可能會在時域某點產(chǎn)生振動疊加，導(dǎo)致較弱的振動某瞬間突然變成為較劇烈的振動，情況2和情況3中交通信號控制器的振動強度與時間的關(guān)系如圖5(c)。為了濾除上述三種情況實現(xiàn)對交通信號控制器的破壞性振動的檢測，具體采用以下方法：微環(huán)境檢測模塊通過加速傳感器獲取到交通信號控制器在x、y、z軸的加速度值，通過兩線式串行總線(Inter-Integrated Circuit，簡稱I2C)接口傳送到第一主控器，由第一主控器根據(jù)加速度值判斷機柜的傾斜角。若在振動前后，機柜傾斜角發(fā)生了較大變化，則直接將振動事件判定為破壞性振動。若振動發(fā)生前后信號機的傾斜角沒有發(fā)生太大變化，則進行一下判斷，具體為：當(dāng)振動強度大于某一閾值時開始對時間-振動強度曲線進行積分，待振動事件結(jié)束后，根據(jù)積分值判斷振動事件的類型。由于故障診斷系統(tǒng)所使用的第一主控器計算速度優(yōu)先，因此積分計算盡可能轉(zhuǎn)化為時間段取特征點求和的方式實現(xiàn)，具體實現(xiàn)如式(1)和式(2)：

In＝C-In'…………………………………………………………(2)

其中n為某一時間段故障診斷系統(tǒng)內(nèi)采集加速度的次數(shù)；i為某一時間段內(nèi)故障診斷系統(tǒng)采集加速度的次序；Xi、Yi、Zi為加速度傳感器檢測到的X軸、Y軸、Z軸實時加速度值；A為加速度閾值；X、Y、Z為信號機無碰撞時，三個軸向的加速度；C'為常數(shù)，該常數(shù)與交通信號控制器的結(jié)構(gòu)、材料，故障診斷系統(tǒng)的安裝位置有關(guān)；In'與In均為判斷依據(jù)，當(dāng)In與In'均大于0時，該振動事件被判定為破壞性振動。

電力檢測模塊用于采集配電電壓、配電電流、系統(tǒng)漏電、直流供電電壓等電力信息。電力信息作為交通信號控制器運行過程中的重要信息，要求在監(jiān)測過程中有較高的實時性。本發(fā)明實施中首先通過第二主控器對電力檢測模塊檢測的交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理，然后將預(yù)處理后的電力信息發(fā)送至第一主控器實現(xiàn)對電力信息的實時監(jiān)測。第一主控器控制第二主控器將電力檢測模塊檢測的交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理的過程為：第一主控器控制第二主控器接收設(shè)定時間段內(nèi)電力檢測模塊檢測的交通信號控制器的電力信息。第一主控器控制第二主控器將設(shè)定時間段內(nèi)電力信息的變化范圍與預(yù)設(shè)閾值進行比較。第一主控器控制第二主控器確定電力信息的變化范圍超出預(yù)設(shè)閾值時，第二主控器將交通信號控制器的電力狀態(tài)判定為異常狀態(tài)并將電力信息和電力狀態(tài)判定結(jié)果發(fā)送至第一主控器。否則，第一主控器控制第二主控器將設(shè)定時間段內(nèi)的電力信息確定一個特征數(shù)值，并將特征數(shù)值保存在第二主控器的存儲區(qū)中。

具體實施中，第二主控器以較高的循環(huán)速度接收電力信息之前，電力檢測模塊采集電力信息的過程如圖6所示，通過互感器、分壓電阻采集到電力信號，經(jīng)過模擬信號處理通道處理后，在第二主控器的控制下可以輸出表征各項采集的電力信號的模擬信號，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analog-to-Digital Convert，簡稱AD)轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給主控模塊中的第二主控器。第二主控器接收到電力信息后，先將電力信息進行初步比較，若在一定時間段內(nèi)，電力信息變化較小，則僅取該段時間內(nèi)的某一特征數(shù)值存儲于第二主控器的隨機存取存儲器(random access memory，簡稱RAM)中。待存儲一定量的數(shù)值時，將該系列數(shù)據(jù)通過串口一并發(fā)送給第一主控器。第一主控器則根據(jù)數(shù)值排序恢復(fù)數(shù)值檢測時的系統(tǒng)時間，將系統(tǒng)時間與檢測數(shù)值一并存儲于存儲器中或通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳。若電力信息在短時間內(nèi)有大范圍的變化時，第二主控器會根據(jù)變化狀態(tài)進行異常判斷，并將判斷結(jié)果整理為異常標志位，與實時的檢測數(shù)據(jù)通過串口一并發(fā)送給第一主控器。第一主控器獲取到信息后，首先進行識別是否有異常標志位，若存在異常標志位，根據(jù)異常標志位指代的內(nèi)容進行相應(yīng)處理，同時將獲取的實時檢測值與時間信息一同進行存儲或上傳。通過上述方法對交通信號控制器的電力信息進行處理，一方面保證了交通信號控制器的電力信息檢測的實時性和交通信號控制器的診斷系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，另一方面盡可能減輕第一主控器的工作負擔(dān)。

燈控信息檢測模塊由強電電壓、電流采集電路、模擬信號處理電路組成。對多相位的信號燈控制信號的電壓量、電流量進行，同時實現(xiàn)綠沖突、黃閃、熄燈故障的檢測。

設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊主要由RS-485接口、RS-232接口、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network，簡稱CAN)總線接口、光耦隔離模塊等部分組成，該部分的主要目的是實現(xiàn)對路口信號機，特別是交通信號控制器的工作情況的監(jiān)控，具體實現(xiàn)方法如下：與交通信號控制器的內(nèi)部通信接口相連接，檢測交通信號控制器主從機之間的通信連接是否正常，不同系統(tǒng)之間是否能夠正常的應(yīng)答。通過RS485或RS232與交通信號控制器的外部通信接口相連接，交通信號控制器間隔一定時間發(fā)送一系列狀態(tài)信息，設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊采集上述狀態(tài)信息并發(fā)送至第一主控器，第一主控器根據(jù)交通信號控制器發(fā)送的狀態(tài)信息判斷交通信號控制器工作狀態(tài)。

其他輔助模塊包括攝像頭模塊、顯示模塊、硬件看門狗、直流供電模塊、蓄電池充放電模塊等。蓄電池充放電模塊的主要功能如下：當(dāng)交通信號控制器的診斷系統(tǒng)的外部供電發(fā)生異常時，可通過蓄電池為該系統(tǒng)繼續(xù)供電，繼續(xù)對交通信號控制器的相關(guān)情況進行監(jiān)控、存儲、上報。攝像頭模塊安裝于交通信號控制器機柜門附近，當(dāng)檢測到現(xiàn)場操作人員開啟及柜門時，可以獲取操作人員的圖像信息。本發(fā)明實施例通過交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)中的檢測模塊對交通信號控制器的工作狀態(tài)進行檢測，故在路口的交通信號控制器發(fā)生故障或出現(xiàn)了可能會導(dǎo)致交通信號控制器失效的因素時，維護人員能夠及時的發(fā)現(xiàn)并根據(jù)系統(tǒng)記錄的信息迅速確定問題原因，從而實現(xiàn)了交通信號控制器在運行過程中關(guān)鍵信息監(jiān)測，保證了交通信號控制器安全運行。

第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息并根據(jù)檢測信息進行故障診斷之后會對故障信息進行對應(yīng)處理，具體處理過程如下，第一主控器首先會將交通信號控制器的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表進行比較。第一主控器確定交通信號控制器的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表匹配時，控制故障處理模塊對交通信號控制器的故障信息進行處理。第一主控器確定交通信號控制器的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表不匹配時，通過網(wǎng)絡(luò)將交通信號控制器的故障信息發(fā)送至遠端上位機，然后第一主控器通過網(wǎng)絡(luò)接收維護人員在遠端上位機上輸入的操作指令。第一主控器根據(jù)操作指令對交通信號控制器的故障信息進行處理。本發(fā)明實施例中故障處理模塊并不能對所有的故障信息進行處理，只能對故障處理模塊中預(yù)設(shè)處理表包含的故障信息進行處理。比如微環(huán)境溫濕度控制、交通信號控制器供電/重啟控制、交通信號控制器主備電切換控制、交通信號控制器黃閃控制等。其中微環(huán)境溫濕度控制部分包括對加熱器、風(fēng)扇的控制模塊，當(dāng)主控器檢測到溫度過高、過低、或濕度過大的情況時，可以相應(yīng)的控制加熱器、風(fēng)扇啟動。交通信號控制器供電/重啟控制部分可直接控制交通信號控制器的供電電源通斷；當(dāng)檢測到交通信號控制器工作異常或GPRS/以太網(wǎng)收到遠程發(fā)送來的命令，可以控制路口交通信號控制器關(guān)閉、或重新啟動。交通信號控制器供電/重啟控制部分，當(dāng)主控器檢測到主供電的供電質(zhì)量不理想的情況時，可控制外接切換模塊將交通信號控制器的供電切換到備電供電的狀態(tài)。交通信號控制器黃閃控制部分在檢測到交通信號控制器的燈控輸出有嚴重紅綠沖突或嚴重的漏電問題時，會給交通信號控制器輸出控制信號。當(dāng)交通信號控制器接收到控制信號后將轉(zhuǎn)換為黃閃狀態(tài)，等待現(xiàn)場維護人員來處理。

當(dāng)?shù)谝恢骺仄鞔_定的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表不匹配時，第一主控器不能控制故障處理模塊對故障信息進行處理，此時需通過網(wǎng)絡(luò)連接模塊將故障信息發(fā)送至遠端服務(wù)器，遠端服務(wù)器的維護人員在接收到故障信息后對故障信息進行分析并確定解決方案，根據(jù)解決方案遠程發(fā)送指令控制交通信號控制器機柜內(nèi)特定設(shè)備(信號機、交換機等)關(guān)閉、啟動。需要說明的是網(wǎng)絡(luò)處理模塊并不僅限用于發(fā)送診斷信息到遠端上位機和接受遠端上位機的控制指令，還可用于在第一主控器接收到檢測模塊發(fā)送的檢測信息后將檢測信息發(fā)送至遠端服務(wù)器。另外當(dāng)?shù)谝恢骺仄鞔_定的故障信息與故障處理模塊中的預(yù)設(shè)處理表不匹配同時遠端上位機也不能對故障進行處理時，則需要維護人員根據(jù)具體情況去往交通信號控制器所在地進行處理，比如出現(xiàn)破壞性振動或者出現(xiàn)無法識別的異常信息時。但故障診斷系統(tǒng)在這種情況下仍舊會啟動相應(yīng)的輔助功能模塊，比如在出現(xiàn)破壞性振動時，故障診斷系統(tǒng)系統(tǒng)會立即啟動各攝像頭對附近物體進行拍攝。當(dāng)出現(xiàn)無法識別的異常信息時，故障診斷系統(tǒng)立即將此刻監(jiān)測到的所有信息進行本地存儲。由于第一主控器在檢測到交通信號控制器發(fā)生故障時，可控制故障處理模塊對故障信息進行處理，或者通過維護人員遠程控制的方法對故障信息處理，而不需要維護人員去往交通信號控制器所在地進行處理，從而一方面提高了對交通信號控制器出現(xiàn)的故障進行處理的效率，另一方面節(jié)約了人力成本。

為了更好的解釋本發(fā)明實施例，下面通過具體的實施場景描述本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的工作模式，故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖7所示。

故障診斷系統(tǒng)上電后進入循環(huán)監(jiān)測、判斷模式，具體為第一主控器接收微環(huán)境檢測模塊、設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊、燈控信息檢測模塊和電力檢測模塊檢測到的交通信號控制器的狀態(tài)信息，同時獲取RTC提供的時間信息。其中微環(huán)境檢測模塊包括溫濕度傳感器、加速度傳感器、煙霧傳感器和水浸傳感器，用于檢測交通信號控制器的溫度、濕度、破壞性振動、煙霧/可燃氣體、水浸情況等信息，溫濕度傳感器、加速度傳感器采集的信號以I2C信號的形式傳輸至第一主控器，煙霧傳感器采集的信號以模擬信號的形式傳輸至第一主控器，水浸傳感器采集的信號以電平信號的形式傳輸至第一主控器。設(shè)備工作狀態(tài)檢測模塊包括設(shè)備狀態(tài)查詢和設(shè)備內(nèi)部通信監(jiān)控功能，設(shè)備狀態(tài)查詢可以通過RS232或RS485接口與交通信號控制器連接，交通信號控制器定時將某些重要的狀態(tài)信息通過設(shè)備狀態(tài)查詢接口發(fā)送給第一主控器，第一主控器根據(jù)該狀態(tài)信息判斷交通信號控制器是否異常。信號機內(nèi)部通信監(jiān)控具體為：診斷系統(tǒng)可通過RS485接口或CAN總線接口監(jiān)控交通信號控制器內(nèi)部各單元的通信信息。主要監(jiān)控內(nèi)容包括：①各單元的通信地址信息；②各單元的應(yīng)答位；③各單元發(fā)送命令或數(shù)據(jù)信息。若檢測到某單元長時間不應(yīng)答，或長時間沒有信息發(fā)出，則診斷系統(tǒng)認為該單元產(chǎn)生了故障。燈控信息檢測模塊和電力檢測模塊檢測得到的信息先發(fā)送至第二主控器，經(jīng)第二主控器進行預(yù)處理之后發(fā)送至第一主控器，其中電力檢測模塊通過互感器、分壓電阻進行配電電壓信號采集、配電電流信號采集、漏電電流信號采集以及直流供電電壓采集，經(jīng)過模擬信號處理，在第二主控器的控制下可以輸出表征各項采集信息的模擬信號，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給第二主控器。第一主控器接收到上述各檢測模塊發(fā)送的檢測信息將檢測信息保存在存儲器件中，同時通過網(wǎng)絡(luò)接口將檢測信息發(fā)送至遠端服務(wù)器。然后第一主控器根據(jù)檢測信息進行故障診斷，若確定交通信號控制器處于正常工作狀態(tài)，則故障診斷系統(tǒng)繼續(xù)處于循環(huán)、判斷模式。若確定交通信號控制器出現(xiàn)異常時，則故障診斷系統(tǒng)進入異常處理模式，具體為：第一主控器將異常信息發(fā)送至故障處理模塊，故障處理模塊根據(jù)異常信息的具體內(nèi)容進行相應(yīng)的故障處理，比如：

當(dāng)供電質(zhì)量不理想時的處理方式包括以下三種：1、同時監(jiān)控交通信號控制器的主供電和備用供電通道的供電質(zhì)量，當(dāng)主供電的供電質(zhì)量不理想時，可驅(qū)動主備電切換模塊在極短時間內(nèi)將交通信號控制器的供電切換到備用供電通道。2、當(dāng)主供電通道的供電質(zhì)量恢復(fù)正常且保持一定時間后，故障診斷系統(tǒng)再次將交通信號控制器切換到主控電通道。3、當(dāng)故障診斷系統(tǒng)監(jiān)測到主供電通道、備用供電通道的供電質(zhì)量都有嚴重的問題(如電壓過高或過低等情況)，可能對交通信號控制器造成不可恢復(fù)的損傷時，故障診斷系統(tǒng)可自行切斷信號機的供電。

當(dāng)故障診斷系統(tǒng)獲取到的交通信號控制器狀態(tài)信息異常、或交通信號控制器內(nèi)部關(guān)鍵通信混亂，且長時間不能恢復(fù)時，故障診斷系統(tǒng)控制交通信號控制器重新啟動。

當(dāng)獲取到交通信號控制器機柜內(nèi)的溫度過高、過低、濕度過大時，故障診斷系統(tǒng)通過繼電器控制加熱器或散熱器啟動。

當(dāng)檢測到有破壞性振動情況發(fā)生時，故障診斷系統(tǒng)會立即啟動各攝像頭對附近物體進行拍攝。

當(dāng)故障診斷系統(tǒng)檢測到某項信息異常，立即將故障診斷系統(tǒng)此刻監(jiān)測到的所有信息進行本地存儲。

在某些特定條件下，需要人為通過故障診斷系統(tǒng)對路口交通設(shè)備進行控制時，則故障診斷系統(tǒng)進入控制模式。在控制模式下，維護人員可通過網(wǎng)絡(luò)遠程發(fā)送命令，實時或在特定時間控制交通信號控制器機柜內(nèi)特定設(shè)備(信號機、交換機等)關(guān)閉、啟動。

本發(fā)明實施例表明，第一主控器接收檢測模塊發(fā)送的檢測信息，檢測模塊用于檢測交通信號控制器的工作狀態(tài)，然后第一主控器根據(jù)檢測模塊發(fā)送的檢測信息對交通信號控制器進行故障診斷，確定出交通信號控制器的故障信息，然后第一主控器對交通信號控制器的故障信息進行處理。本發(fā)明實施例中，通過多個檢測模塊對交通信號控制器運行過程中各個部分的工作狀態(tài)進行檢測并得到交通信號控制器在運行過程中的檢測信息，根據(jù)檢測信息判斷交通信號控制的故障，從而實現(xiàn)了對交通信號控制器的全方位故障檢測，保證了交通信號控制器安全運行。另外本發(fā)明實施例在確定出故障信息后，第一主控器會對故障進行處理，故路口交通信號控制器出現(xiàn)某些異常問題時，維護人員不需要去往現(xiàn)場便能解決，從而一方面提高了對交通信號控制器出現(xiàn)的故障進行處理的效率，另一方面節(jié)約了人力成本。

基于相同構(gòu)思，圖8示例性的示出了本發(fā)明實施例提供的一種交通信號控制器的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該故障診斷系統(tǒng)可以執(zhí)行交通信號控制器的故障診斷的流程，如圖8所示，包括：

第一主控器801、第二主控器802、檢測模塊803、故障處理模塊804，所述第一主控器801包括接收單元8011、診斷單元8012和處理單元8013；

接收單元8011，用于接收所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息，所述檢測模塊用于檢測交通信號控制器的工作狀態(tài)；

診斷單元8012，用于根據(jù)所述檢測模塊發(fā)送的檢測信息對所述交通信號控制器進行故障診斷，確定出所述交通信號控制器的故障信息；

處理單元8013，用于對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述處理單元8013具體用于：

將所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊804中的預(yù)設(shè)處理表進行比較；

確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊804中的預(yù)設(shè)處理表匹配時，控制所述故障處理模塊804對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述處理單元8013還用于：

確定所述交通信號控制器的故障信息與所述故障處理模塊804中的預(yù)設(shè)處理表不匹配時，通過網(wǎng)絡(luò)將所述交通信號控制器的故障信息發(fā)送至遠端上位機；

通過網(wǎng)絡(luò)接收維護人員在所述遠端上位機上輸入的操作指令；

根據(jù)所述操作指令對所述交通信號控制器的故障信息進行處理。

可選地，所述檢測模塊803包括微環(huán)境檢測模塊8031；

所述接收單元8011具體用于：

接收的檢測信息中包括所述微環(huán)境檢測模塊8031檢測的所述交通信號控制器各方向的加速度信息；

所述診斷單元8012具體用于：

根據(jù)所述交通信號控制器各方向的加速度信息確定所述交通信號控制器的傾斜角；

根據(jù)所述傾斜角確定所述交通信號控制器是否遭到破壞性振動；

將所述交通信號控制器遭到破壞性振動的信息確定為故障信息。

可選地，所述檢測模塊803包括電力檢測模塊8032；

所述接收單元8011具體用于：

接收所述第一主控器801控制所述第二主控器802將所述電力檢測模塊8032檢測的所述交通信號控制器的電力信息進行預(yù)處理后的信息。

可選地，所述診斷單元8012具體用于：

控制所述第二主控器802接收設(shè)定時間段內(nèi)所述電力檢測模塊8032檢測的所述交通信號控制器的電力信息；

控制所述第二主控器802將所述設(shè)定時間段內(nèi)所述電力信息的變化范圍與預(yù)設(shè)閾值進行比較；

確定所述電力信息的變化范圍超出所述預(yù)設(shè)閾值時，控制所述第二主控器802將所述交通信號控制器的電力狀態(tài)判定為異常狀態(tài)并將通過所述接收單元8011接收所述第二主控器802發(fā)送的所述交通信號控制器的電力狀態(tài)信息；

否則，控制所述第二主控器802根據(jù)所述設(shè)定時間段內(nèi)的電力信息確定一個特征數(shù)值，并將所述特征數(shù)值保存在所述第二主控器802的存儲區(qū)中。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。