CN103559801B - 多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测方法，用于解决多个数显信号灯并联后接到信号机的一个输出端时部分信号灯故障的检测问题。技术方案是通过采集信号机每一路输出端的电压信息、电流信息、充电时间信息，对采集到的信息进行逻辑处理和前后对比，来判断信号灯的故障信息；该技术方案通过电容充电时间模拟负载端功率，避免使用功率转电压电路和AD电路，简化了一个输出端驱动多个信号灯故障检测的电路结构和检测流程。

Description

多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***

技术领域

本发明属于交通信息控制技术领域，尤其涉及一种交通信号灯故障检测与无线报警的方法与技术。

背景技术

交通信号灯作为控制疏导交通的基本工具，对协调城市交通路口不同方向交通流发挥了巨大的作用。交通信号灯大多数是安装于交通路口的现场，由于没有像其他用电设备那样有机箱保护，信号灯很容易受到雷击、淋雨等自然因素的影响，导致信号灯出现故障的概率较大，当作为交通指示作用的交通信号灯出现故障时容易造成交通路口出现交通堵塞，甚至造成交通事故。因此，尽快获取交通路口信号灯的故障信息并对其快速的维护，对减少交通堵塞避免交通事故有很大意义。

由于实际使用中交通信号灯安装到信号机的接法很复杂导致交通信号灯的检测很困难；南北方向的数显指示灯并联后接到信号机方向南或方向北的输出端，多个人行道的数显指示灯可能并联后接到信号机的某一个人行输出端，导致一个负载端接有多个数显信号灯，而不是一个信号机的输出端对应一个信号灯，当一个输出端的部分信号灯故障时，不能只通过一个输出端有没有电流、电压来判别。现有的交通信号控制器很少有针对信号灯的故障诊断功能，而现有独立于信号机的信号灯故障的检测装置对不同种类信号灯、一个输出端安装交通信号灯数量不同的情况适应性不好，同时由于现有的检测结构装置复杂、昂贵，其结构甚至比交通信号控制器复杂很多，导致信号灯故障检测仍没有一个实用可靠的检测方法。

现有独立于交通控制信号机的交通灯故障检测***有的是根据交通灯两端的电压信息进行故障判断，也有***是通过多次采集交通灯的电流状态信息，再通过一定的自学***信号，再将该交通灯的电压信息传输到网络监控室由人来判断交通灯的故障信息，该技术的缺陷在于只能检测出部分故障状态，在众多故障状态中交通灯两端有电压而灯出现故障的情况有很多；“一种具有自学习功能的交通信号故障检测装置及其检测方法”（申请号：201010594973.4，申请人：王竞）通过AD等采集交通灯的电流状态信息，将该信息送到ARM处理器中通过自学习算法来判断灯的故障状态，该技术用到了AD变换电路、滤波电路导致电路的结构较为复杂，而且自学习的算法计算量大，检测周期较长。

发明内容

本发明提供了一种电路结构简单、实用、检测速度快的针对信号机一个输出端驱动多个倒计时数显信号灯的故障检测***，***能及时准确的检测数显信号灯的常见故障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***，其特征在于：

该***利用基于电容充电时间的功率检测方法确定负载功率与充电时间的关系、利用最小分辨率确定方法确定决定检测***能够有效检测到的最小时间波动的三个因素、利用一个输出端最多驱动信号灯数量的确定方法确定检测***允许的一个输出端驱动信号灯最大数量、利用***故障检测流程确定***的故障检测步骤、利用充电时间数据采集与处理方法确定充电时间并完成数据处理，其包含电压检测电路、电流检测电路、主控电路、通信电路；电压检测电路采集信号灯两端的工频220V电压信息并将其转换成第一高低电平信息，并将该第一高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路用于采集交通灯的电流信息并将其转换成第二高低电平信息，并将第二高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路与主控电路结合采集输出端信号灯对应的充电时间，主控电路对得到的电压信息、电流信息、充电时间进行数据处理并判断信号灯的故障状态，通信电路将信号灯的状态信息上传到交通监控中心，其中：

1）n路电压检测电路包含第一限流电阻、第一压敏电阻、第一单向导通二极管、第一隔离光耦、用于滤波的第一滤波电阻和第一滤波电容；交通信号灯的220V电源线中的火线经过第一限流电阻接入到电路，第一限流电阻的另一端接第一单向导通二极管的正向输入端，第一单向导通二极管的另一端接入第一隔离光耦的阳极输入端，第一隔离光耦的阴极输入端接到零线上，第一滤波电容并联到第一隔离光耦的输入端，第一压敏电阻串接到零线与火线之间，第一隔离光耦的漏极输出端接到电源的正极，栅极输出端串接由第一滤波电容和第一滤波电阻并联构成的滤波电路，滤波电路的另一端接地，第一隔离光耦的栅极输出端即高低电平输出端，接到处理器的IO口上；

2）n路电流检测电路包括第二电流互感器、第二电流电压转换电阻、第二压敏电阻、第二限流电阻、第二单向导通二极管、第二充电电容、第二稳压管、第二放电电阻、第二放电开关；信

号灯供电的电源线穿过第二电流互感器作为电路的输入，第二压敏电阻和第二电流电压转换电阻并联到第二电流互感器的输出端，第二电流互感器的一个输出端串接一个第二单向导通二极管，第二单向导通二极管的另一端再串接一个第二限流电阻，第二限流电阻的另一端接到第二充电电容的一端，第二充电电容的另一端接到第二电流互感器的另一个输出端，第二稳压管和第二单向导通二极管以一致的电气方向并接到第二充电电容两端，第二稳压管的两端并联由第二放电电阻和第二放电开关串联组成的放电电路，第二稳压管的正向输出端为高低电平，连接到主控处理器的IO口；

3）基于电容充电时间的功率检测方法，根据不同功率，对电容充到某一电平的时间不同来模拟输入端功率的变化；电容两端的电压以及对电容的充电电流满足以下三个式子：

其中：为电容C两端电压，为电容C1到Cn中当前线路电容的容值，为对电容充电的电流，为充电时间，为积分符号，为积分算子、表示对进行积分，为单向导通二极管阴极输出的电压，为电阻到中当前线路电阻的阻值，为电阻到中当前线路电阻的阻值，为频率为50Hz的单位方波函数，使得只有正弦波的正半周期对电容充电，为当前输出端驱动信号灯的数量，为当前输出端一个信号灯的功率，为信号灯供电电压，为电流互感器的匝比，为单向导通二极管导通时的压降；由以上三个公式得到电容两端的电压与充电时间的关系如下：

输出端接个信号灯时充到高电平的时间和输出端接个信号灯时充到高电平的时间受限于下面两式：

根据上面两式得到和的解如下：

为一个输出端接个信号灯与一个输出端接个信号灯充到高电平时间的差值，其中与驱动信号灯的数量成反比关系，增大减小，减小增大；

4）最小分辨率确定方法：最小分辨率是检测***能够有效识别的最小充电时间差值，的大小受限于以下三个条件：处理器的机器周期、负载端外界干扰引起的充电时间波动和检测电路元器件参数变化引起的充电时间波动，T的大小与上述三个条件分别产生的影响之和成正比，如下式所述：，；

5）输出端最多驱动数显信号灯数量的确定方法：倒计时数显指示灯在工作的时候其功率是变化的，必须以数显在工作中的最大功率作为W来计算检测***允许一个输出端最大驱动数量，检测***允许信号机一个负载端驱动的最多信号灯数量N的确定方法如下式所述：

W为数显工作中的最大功率，通过上面式子解出的值，允许的一个负载端最多驱动数量N=[]-1，[]表示对取整；

6）所述的多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***的检测流程包含以下步骤，识别过程：***上电后根据电流信息与电压信息识别检测***数显输入端或者信号机的输出端接有数显信号灯的路数，在接有信号灯的输出端分别采集充电时间并建立“时间—功率”函数库，功率是用充电时间来模拟的；巡回检测过程：处理器读取接有信号灯输出端的电流高或低状态、电压高或低状态，通过对比该输出端的电流信息与电压信息是否一致，若不一致则发送报警信息，采集故障检测***输入端接有数显信号灯对应路的充电时间并建立“时间—功率”函数库，将此时的“时间—功率”函数库减去识别过程得到的当前路对应时刻的“时间—功率”函数库的功率值，若某一时间段或某几个时间段的差值大于最小分辨率，则该路数显信号灯的某一段或几段数码管出现故障，若是在函数的整个时间域的功率差值大于最小分辨率，则该输出端某一路或几路数显出现故障，若差值小于最小分辨率，则该路输出端信号灯工作正常；判断出故障信息后主处理器将该路的故障信息通过通信电路上传到交通监控中心；

7）充电时间数据采集与处理方法：以电压信号为同步信号，在某一路输出端开始通电、数显信号灯由灭变亮的时候，以秒为单位开始计时，在输出端停止供电，信号灯变灭时刻停止计时；在计时的每一秒多次采集该秒内的充电时间，对得到的数据求中值，将这个中值作为这一秒的模拟功率的充电时间，连续采集三个周期的充电时间，对三个周期同一秒对应的三个充电时间求中值，将此时的中值作为识别过程中的该路信号灯该秒的充电时间，建立当前路“时间—功率”函数库；巡回检测过程：以电压信号为同步信号，在输出端开始通电、数显信号灯由灭变亮的时候，以秒为单位开始计时，在某一路输出端停止供电、信号灯变灭时、处理器停止计时，在计时的每一秒多次采集该秒内的充电时间，对采集到的数据排序，求取中值，将这个中值作为这一秒模拟功率的充放电时间，建立“时间—功率”函数库，“时间—功率”函数库采集完成后，将此时得到的函数值减去当前路同一时刻识别过程中的函数值，若差值大于最小分辨率，则当前路负载端出现负载功率下降，若差值小于最小分辨率则当前路输出端负载没有出现负载功率下降；在正常工作的过程中信号机的周期或者红绿灯的时间发生变化，则按上述识别过程的方法更新对应路的“时间—功率”函数库。

本发明的有益效果是提供一种结构简单、检测速度快的针对一个输出端驱动多个倒计时数显信号灯故障检测***，***能够智能检测到路口信号机的输出端接有信号灯的路数与输出端负载的功率。***通过输出端功率的变化来判断信号灯的故障状态，能够及时准确的检测出信号灯的故障状态，缩短了信号灯故障维修的周期、避免人为到现场检查信号灯的故障状态信息，节省了人力物力。

附图说明

图1为本发明所述多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***的结构框图；

图2为本发明所述多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***电压检测电路的电路图，其中RY_1为压敏电阻、R1_1为限流电阻、D1为单向导通二极管、C1_1为滤波电容、U1为隔离光耦、R1_2滤波电阻、C1_2滤波电容、VCC表示供电电源的正极、GND表示电源的负极、IO表示处理器的IO口、L指的是交通灯供电电源的火线、N指的是交通灯供电电源的零线，其中RY_n、Rn_1、Dn、Cn_1、Un、Rn_2、Cn_2如同RY_1、R1_1、D1、C1_1、U1、R1_2、C1_2；

图3为本发明所述多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***电流检测电路的电路图，其中RY_1为压敏电阻、RV_1为电流转电压电阻、D1为单向导通二极管、RW_1为限流电阻、C1为整形电容、W1为稳压管、RF_1为放电电阻、IO为处理器的IO口，EN为处理器控制放电开关的控制端、GND表示电源的负极，RY_n、RV_n、Dn、RW_n、Cn、Wn、RF_n如同RY_1、RV_1、D1、RW_1、C1、W1、RF_1；

图4为本发明所述多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***的故障检测流程图。

具体实施方式

多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***包括电压检测电路、电流检测电路、主控电路、通信电路；主控电路的处理器需要具备并行处理功能，通常选用FPGA；本地通信接口选用Max485，通信模块选用GPRS无线收发装置，通信网络是无线GPRS网络，以下结合附图对本发明进行详细讲述。

该***利用基于电容充电时间的功率检测方法确定负载功率与充电时间的关系、利用最小分辨率确定方法确定决定检测***能够有效检测到的最小时间波动的三个因素、利用一个输出端最多驱动信号灯数量的确定方法确定检测***允许的一个输出端驱动信号灯最大数量、利用***故障检测流程确定***的故障检测步骤、利用充电时间数据采集与处理方法确定充电时间采集和数据处理的过程，其包含电压检测电路、电流检测电路、主控电路、通信电路；电压检测电路采集信号灯两端的工频220V电压信息并将其转换成高低电平信息，并将该高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路用于采集交通灯的电流信息并将其转换成高低电平信息，并将高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路与主控电路结合采集输出端信号灯对应的充电时间，主控电路对得到的电压信息、电流信息、充电时间进行数据处理并判断信号灯的故障状态，通信电路将信号灯的状态信息上传到交通监控中心，其中：

1）如图2所示，本实施例中电压检测电路包括压敏电阻RY_1、限流电阻R1_1、单向导通二极管D1、滤波电容C1_1、隔离光耦U1、滤波电阻R1_2、滤波电容C1_2；限流电阻R1_1的一端与交通灯的火线（L）相连，另一端与整流二极管D1相连，D1的另一端与整形电容C1_1相连，电容的另一端接到零线（N），光耦的输入端并到电容C1_1的两端，光耦的漏极输出端接到电源的正极，光耦的源极串联由R1_2和C1_2并联构成的低通滤波电路，低通滤波电路的另一端接地，光耦的源极输出端接到主控电路的IO口；压敏电阻RY_1选用阻值为7k、耐压值470V的压敏电阻，R1_1选用50K/2W电阻，D1选用1N4007，C1_1选用25v/47uf电容，U1选用6N137，R1_2选用10K/0.25W电阻，C1_2选用16v/10uf电容，其中RY_n、Rn_1、Dn、Cn_1、Un、Rn_2、Cn_2如同RY_1、R1_1、D1、C1_1、U1、R1_2、C1_2；

2）如图3所示，本实施例中电流检测电路包含电流互感器、压敏电阻RY_1、电流转电压电阻RV_1、单向导通二极管D1、限流电阻RW_1、整形电容C1、稳压管W1、放电电阻RF_1、放电开关，电流互感器的输出端与RY_1和RV_1并联，电阻的RV_1的一端与D1的阳极相连，稳压管W1并联到C1两端，RF_1与放电开关串联后并到电容C1的两端，放电开关的通断控制端En接到主控电路的IO口，C1两端输出的即为高低电平并接到主控电路的IO口；电流互感器选用匝比400:1、输入额定电流2A、额定电压为1000V的互感器，压敏电阻RY_1选用阻值为7K、耐压值为470V的压敏电阻，RV_1可选用500K/0.25W电阻，RW_1可选用0.5K/0.25W电阻，二极管D1可选用1N4001，稳压管W1选用1N4731，电容C1选用16v/1uf的电容，放电电阻RF_1选用0.1K/0.25W电阻，放电开关选用CD4066，其中RY_n、RV_n、Dn、RW_n、Cn、Wn、RF_n的选取参照RY_1、RV_1、D1、RW_1、C1、W1、RF_1，可以根据不同输出端对应的实际负载不同选用不同参数的元器件；

3）所述基于电容充电时间的功率检测主要是根据不同功率下，对电容充到某一电平的时间不同来模拟输入端功率的变化；单个数显信号灯显示“88”的功率为，则个信号灯并联后的功率就是，以FPGA为例，为3V左右，代入上述和的计算公式，可以得出输出端接个和个信号灯充到高电平的时间；

4）所述最小分辨率的确定，处理器的机器周期的选取，以FPGA为例其晶振为50MHz，则机器周期为0.02微秒，考虑到处理器还需要执行多条指令，通常选取10到100，负载端干扰引起的充电时间波动，根据实际数据选取的10%，而选取2或3，检测电路元器件参数变化引起的充电时间的波动可以选取实际充电数据的10%，而可以选取1或2，最小分辨率可以根据公式计算出来；

5）所述本检测***允许信号机一个负载端驱动的最大信号灯数量N的确定，依据上面得出的、和最小分辨率，将数据代入上面计算N的公式即可得出N的值；

6）所述多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***的检测流程包含以下步骤，如图4所示，***上电后根据电流信息与电压信息识别检测***数显输入端（信号机的输出端）接有数显信号灯的路数，在接有信号灯的输出端分别采集充电时间并建立“时间—功率”函数库，功率是用充电时间来模拟的；识别完成后进入巡回检测过程，处理器读取接有信号灯输出端的电流高或低状态信息、电压高或低状态信息，通过对比电流状态信息与电压状态信息是否一致，若不一致则发送报警信息；采集故障检测***输入端接有数显信号灯对应路的充电时间并建立“时间—功率”函数库，将此时的“时间—功率”函数库减去识别过程得到的当前路对应时刻的“时间—功率”函数库的功率，若某一时间段或某几个时间段的差值大于最小分辨率，则该路数显信号灯的某一段或几段数码管出现故障，若是在函数的整个时间域的功率差值大于最小分辨率，则该输出端某一路或几路数显出现故障，若差值小于最小分辨率，则该路输出端信号灯工作正常；判断出故障信息后主处理器将该路的故障信息通过通信电路上传到交通监控中心；

7）所述充电时间数据采集与处理方法和识别过程：通过电压检测电路读取当前输出端的电压信息，并以这个电压信息为同步信号，当供电电压开始通电、信号灯变亮的时候，断开放电开关，让电流检测电路开始对电容充电，处理器开始计时，当处理器判断电容两端的电平达到高电平的时候处理器停止计时，记录这个充电时间，闭合放电开关对电容放电，放电5ms后再断开放电开关，开始计时再次采集充电时间，采集到3个数据后停止，对3个数据排序，去掉最大值和最小值，将剩余的中值作为该秒内倒计时数显的功率，在下一秒到来时以同样的方法采集下一秒的充电时间，以电压信息为同步信号，当数显信号灯变灭的前一秒作为采集数据的最后一秒，连续采集三个周期的充电时间，对三个周期同一秒对应的三个充电时间求中值，将此时的中值作为识别过程中的该路信号灯该秒的充电时间，建立当前路“时间—功率”函数库；巡回检测过程中，以电压信号为同步信号，在输出端开始通电，数显信号灯由灭变亮的时候，以秒为单位开始计时，在输出端停止供电、信号灯变灭时刻停止计时；在计时的每一秒3次采集该秒内的充电时间，去掉最大值、最小值，求取中值，将这个中值作为这一秒的模拟功率的充放电时间，“时间—功率”函数库采集完成后，将此时得到的函数值减去识别过程中得到的当前路同一时刻的“时间—功率”函数库的函数值，若差值大于最小分辨率，则当前路信号灯存在故障，若差值小于最小分辨率则当前路数显信号灯正常；在正常工作的过程中信号机的周期或者红绿灯的时间发生变化，则按上述识别过程方法更新对应路的“时间—功率”函数库。

Claims (1)

1.一种多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***，其特征在于：该***利用基于电容充电时间的功率检测方法确定负载功率与充电时间的关系、利用最小分辨率确定方法确定决定检测***能够有效检测到的最小时间波动的三个因素、利用一个输出端最多驱动信号灯数量的确定方法确定检测***允许的一个输出端驱动信号灯最大数量、利用***故障检测流程确定***的故障检测步骤、利用充电时间数据采集与处理方法确定充电时间并完成数据处理，其包含电压检测电路、电流检测电路、主控电路、通信电路；电压检测电路采集信号灯两端的工频220V电压信息并将其转换成第一高低电平信息，并将该第一高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路用于采集交通灯的电流信息并将其转换成第二高低电平信息，并将第二高低电平信息传递给主控电路，电流检测电路与主控电路结合采集输出端信号灯对应的充电时间，主控电路对得到的电压信息、电流信息、充电时间进行数据处理并判断信号灯的故障状态，通信电路将信号灯的状态信息上传到交通监控中心，其中：

1）n路电压检测电路包含第一限流电阻、第一压敏电阻、第一单向导通二极管、第一隔离光耦、用于滤波的第一滤波电阻和第一滤波电容；交通信号灯的220V电源线中的火线经过第一限流电阻接入到电路，第一限流电阻的另一端接第一单向导通二极管的正向输入端，第一单向导通二极管的另一端接入第一隔离光耦的阳极输入端，第一隔离光耦的阴极输入端接到零线上，第一滤波电容并联到第一隔离光耦的输入端，第一压敏电阻串接到零线与火线之间，第一隔离光耦的漏极输出端接到电源的正极，栅极输出端串接由第一滤波电容和第一滤波电阻并联构成的滤波电路，滤波电路的另一端接地，第一隔离光耦的栅极输出端即高低电平输出端，接到处理器的IO口上；

2）n路电流检测电路包括第二电流互感器、第二电流电压转换电阻、第二压敏电阻、第二限流电阻、第二单向导通二极管、第二充电电容、第二稳压管、第二放电电阻、第二放电开关；信号灯供电的电源线穿过第二电流互感器作为电路的输入，第二压敏电阻和第二电流电压转换电阻并联到第二电流互感器的输出端，第二电流互感器的一个输出端串接一个第二单向导通二极管，第二单向导通二极管的另一端再串接一个第二限流电阻，第二限流电阻的另一端接到第二充电电容的一端，第二充电电容的另一端接到第二电流互感器的另一个输出端，第二稳压管和第二单向导通二极管以一致的电气方向并接到第二充电电容两端，第二稳压管的两端并联由第二放电电阻和第二放电开关串联组成的放电电路，第二稳压管的正向输出端为高低电平，连接到主控处理器的IO口；

3）基于电容充电时间的功率检测方法，根据不同功率，对电容充到某一电平的时间不同来模拟输入端功率的变化；电容两端的电压以及对电容的充电电流满足以下三个式子：

其中：为电容C两端电压，为电容C1到Cn中当前线路电容的容值，为对电容充电的电流，为充电时间，为积分符号，为积分算子、表示对进行积分，为单向导通二极管阴极输出的电压，为电阻到中当前线路电阻的阻值，为电阻到中当前线路电阻的阻值，为频率为50Hz的单位方波函数，使得只有正弦波的正半周期对电容充电，为当前输出端驱动信号灯的数量，为当前输出端一个信号灯的功率，为信号灯供电电压，为电流互感器的匝比，为单向导通二极管导通时的压降；由以上三个公式得到电容两端的电压与充电时间的关系如下：

输出端接个信号灯时充到高电平的时间和输出端接个信号灯时充到高电平的时间受限于下面两式：

根据上面两式得到和的解如下：

为一个输出端接个信号灯与一个输出端接个信号灯充到高电平时间的差值，其中与驱动信号灯的数量成反比关系，增大减小，减小增大；

4）最小分辨率确定方法：最小分辨率是检测***能够有效识别的最小充电时间差值，的大小受限于以下三个条件：处理器的机器周期、负载端外界干扰引起的充电时间波动和检测电路元器件参数变化引起的充电时间波动，T的大小与上述三个条件分别产生的影响之和成正比，如下式所述：，；

5）输出端最多驱动数显信号灯数量的确定方法：倒计时数显指示灯在工作的时候其功率是变化的，必须以数显在工作中的最大功率作为W来计算检测***允许一个输出端最大驱动数量，检测***允许信号机一个负载端驱动的最多信号灯数量N的确定方法如下式所述：

W为数显工作中的最大功率，通过上面式子解出的值，允许的一个负载端最多驱动数量N=[]-1，[]表示对取整；

6）所述的多负载同驱动倒计时数显信号灯故障检测***的检测流程包含以下步骤，识别过程：***上电后根据电流信息与电压信息识别检测***数显输入端或者信号机的输出端接有数显信号灯的路数，在接有信号灯的输出端分别采集充电时间并建立“时间—功率”函数库，功率是用充电时间来模拟的；巡回检测过程：处理器读取接有信号灯输出端的电流高或低状态、电压高或低状态，通过对比该输出端的电流信息与电压信息是否一致，若不一致则发送报警信息，采集故障检测***输入端接有数显信号灯对应路的充电时间并建立“时间—功率”函数库，将此时的“时间—功率”函数库减去识别过程得到的当前路对应时刻的“时间—功率”函数库的功率值，若某一时间段或某几个时间段的差值大于最小分辨率，则该路数显信号灯的某一段或几段数码管出现故障，若是在函数的整个时间域的功率差值大于最小分辨率，则该输出端某一路或几路数显出现故障，若差值小于最小分辨率，则该路输出端信号灯工作正常；判断出故障信息后主处理器将该路的故障信息通过通信电路上传到交通监控中心；

7）充电时间数据采集与处理方法：以电压信号为同步信号，在某一路输出端开始通电、数显信号灯由灭变亮的时候，以秒为单位开始计时，在输出端停止供电，信号灯变灭时刻停止计时；在计时的每一秒多次采集该秒内的充电时间，对得到的数据求中值，将这个中值作为这一秒的模拟功率的充电时间，连续采集三个周期的充电时间，对三个周期同一秒对应的三个充电时间求中值，将此时的中值作为识别过程中的该路信号灯该秒的充电时间，建立当前路“时间—功率”函数库；巡回检测过程：以电压信号为同步信号，在输出端开始通电、数显信号灯由灭变亮的时候，以秒为单位开始计时，在某一路输出端停止供电、信号灯变灭时、处理器停止计时，在计时的每一秒多次采集该秒内的充电时间，对采集到的数据排序，求取中值，将这个中值作为这一秒模拟功率的充放电时间，建立“时间—功率”函数库，“时间—功率”函数库采集完成后，将此时得到的函数值减去当前路同一时刻识别过程中的函数值，若差值大于最小分辨率，则当前路负载端出现负载功率下降，若差值小于最小分辨率则当前路输出端负载没有出现负载功率下降；在正常工作的过程中信号机的周期或者红绿灯的时间发生变化，则按上述识别过程的方法更新对应路的“时间—功率”函数库。