CN212873750U - 一种高准确率的交通信号灯故障检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高准确率的交通信号灯故障检测***，包括：交通信号机、相位信号检测设备、故障智能分析设备、电子警察抓拍摄像头以及监控中心服务器；所述相位信号检测设备，与所述交通信号机连接，所述故障智能分析设备，一端分别与所述相位信号检测设备和电子警察抓拍摄像头连接，另一端与所述监控中心服务器连接，通过利用交通信号机反馈的各个相位的电压值和电流值和电子警察抓拍摄像头抓拍的图片结合来确定交通信号灯是否出现了故障，相比于现有技术中单独的利用电压值和电流值或者单独利用图片识别更提高了准确率，最终的识别结果也更加精细，可以更准确的确认交通信号灯是否发生了故障。

Description

一种高准确率的交通信号灯故障检测***

技术领域

本实用新型涉及交通管理技术领域，尤其涉及一种高准确率的交通信号灯故障检测***。

背景技术

目前，随着科技的发展与进步，越来越多的人都有了自己的私家车，于是大街上的车流量非常大，尤其是在周末或者节假日的时候，车流量更是翻倍增长，于是需要大量的交通信号灯来管控车辆，但是一旦某个交通信号灯出现故障会导致交通拥堵，甚至交通瘫痪，所以需要一套交通信号灯故障检测装置，实现交通信号灯故障的实时检测和报警。现有技术的交通信号灯的故障检测方法有两种，分别为：(1)通过检测信号机的各相位输出的电流、电压信号，来判断信号灯是否发生故障，(2)通过对电子警察摄像机抓拍图片进行图像二次识别，判断信号灯是否正常工作。但是这两种方法存在以下问题：由于外界因素的干扰导致和自身精度不高导致检测的准确率非常低，并且单方面的检测会导致最终的识别结果不够精细，从而无法准确的确认交通信号灯是否出现故障进而导致出现严重的交通事故。

实用新型内容

针对上述所显示出来的问题，本使用新型基于将交通信号灯的各个指示灯的电压电流值与电子警察抓拍摄像头获取的图片相结合进行识别进而来准确的判断交通灯是否出现了故障。

一种高准确率的交通信号灯故障检测***，该***包括：

交通信号机、相位信号检测设备、故障智能分析设备、电子警察抓拍摄像头以及监控中心服务器；

所述相位信号检测设备，与所述交通信号机连接，用于采集所述交通信号机各个相位的供电信号、实时的电压值和电流值生成采集数据并发送至所述故障智能分析设备；

所述故障智能分析设备，一端分别与所述相位信号检测设备和电子警察抓拍摄像头连接，另一端与所述监控中心服务器连接，用于根据所述电子警察抓拍摄像头抓拍的图片和所述采集数据生成分析结果，将所述分析结果传输至所述监控中心服务器；

所述监控中心服务器，用于接收所述分析结果以确认交通信号灯是否出现故障。

优选的，在所述相位信号检测设备上设置有RS485通讯接口，用于将所述相位信号检测设备获取的所述采集数据发送至所述故障智能分析设备。

优选的，所述相位信号检测设备为相位检测仪。

优选的，所述故障智能分析设备，包括：

储存芯片，与所述相位信号检测设备连接，用于接收所述相位信号检测设备获取的采集数据并且进行保存；

ARM11处理器，与所述储存芯片和所述电子警察抓拍摄像头连接，用于接收所述电子警察抓拍摄像头抓拍的图片识别出红、绿、黄灯盘的亮/灭状态，生成识别结果；

所述ARM11处理器还用于根据所述储存芯片中的保存的采集数据确定出所述交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据，根据所述灯红、绿灯、黄灯相位周期数据对所述识别结果进行分析，生成分析结果，将所述分析结果传输至所述监控中心服务器。

优选的，所述***还包括：

RGB颜色传感器，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与所述交通信号机连接，用于检测所述灯盘实时的RGB特征值；

所述交通信号机用于根据所述灯盘实时的RGB特征值确认所述交通信号灯的显示状态；

蓄电池，一端与所述交通信号机连接，另一端与所述灯盘连接，用于当所述灯盘实时的RGB特征值小于预设RGB特征值时为所述交通信号灯进行供电；

按钮开关，设置于所述蓄电池上，用于控制所述蓄电池的工作状态。

优选的，所述***还包括：

故障状态指示灯，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，常亮以向行人和司机发出示警；

报警器，设置于所述故障状态指示灯的一端，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，向行人和司机发出声音报警示警。

优选的，所述报警器为蜂鸣器、喇叭、警铃中的一种。

优选的，所述***还包括：

显示屏，设置于所述故障状态指示灯的另一端，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，按照交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据将灯红、绿灯、黄灯的计时时间显示。

优选的，所述显示屏为LED显示屏。

优选的，所述***还包括：

温度传感器，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与单片机连接，用于检测所述交通信号灯所处目标环境内实时的温度并将所述实时的温度传输至所述单片机；

湿度传感器，设置于所述温度传感器的一端，与所述单片机连接，用于检测所述交通信号灯所处目标环境内实时的湿度并将所述实时的湿度传输至所述单片机；

所述单片机，用于接收所述温度传感器采集的实时的温度与所述湿度传感器采集的实时的湿度；

无线发射器，设置于所述单片机上，用于将所述实时的温度与实时的湿度以数字信号发送至所述显示屏；

无线接收器，设置于所述显示屏上，用于接收所述无线发射器发送的实时的温度与实时的湿度。

所述显示屏还用于显示接收到的所述实时的温度与实时的湿度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，部件和标号的对应关系如下：

1交通信号机；

2相位信号检测设备，2.1RS485通讯接口；

3故障智能分析设备，3.1储存芯片，3.2ARM11处理器；

4电子警察抓拍摄像头；

5监控中心服务器；

6RGB颜色传感器；

7蓄电池；

8按钮开关；

9故障状态指示灯；

10报警器；

11显示屏；

12温度传感器；

13湿度传感器；

14单片机，14.1无线发射器；

15无线接收器；

图1为本实用新型所提供的一种高准确率的交通信号灯故障检测***的结构图；

图2为本实用新型所提供的一种高准确率的交通信号灯故障检测***的另一结构图；

图3为本实用新型所提供的一种高准确率的交通信号灯故障检测***的又一结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

目前，随着科技的发展与进步，越来越多的人都有了自己的私家车，于是大街上的车流量非常大，尤其是在周末或者节假日的时候，车流量更是翻倍增长，于是需要大量的交通信号灯来管控车辆，但是一旦某个交通信号灯出现故障会导致交通拥堵，甚至交通瘫痪，所以需要一套交通信号灯故障检测装置，实现交通信号灯故障的实时检测和报警。现有技术的交通信号灯的故障检测方法有两种，分别为：(1)通过检测信号机的各相位输出的电流、电压信号，来判断信号灯是否发生故障，(2)通过对电子警察摄像机抓拍图片进行图像二次识别，判断信号灯是否正常工作。但是这两种方法存在以下问题：由于外界因素的干扰导致和自身精度不高导致检测的准确率非常低，并且单方面的检测会导致最终的识别结果不够精细，从而无法准确的确认交通信号灯是否出现故障进而导致出现严重的交通事故。为了解决上述问题，本实施例公开了一种基于将交通信号灯的各个指示灯的电压电流值与电子警察抓拍摄像头获取的图片相结合进行识别进而来准确的判断交通灯是否出现了故障的***。

一种高准确率的交通信号灯故障检测***，如图1所示，该***包括：

交通信号机(1)、相位信号检测设备(2)、故障智能分析设备(3)、电子警察抓拍摄像头(4)以及监控中心服务器(5)；

相位信号检测设备(2)，与交通信号机(1)连接，用于采集交通信号机(1)各个相位的供电信号、实时的电压值和电流值生成采集数据并发送至故障智能分析设备(3)；

故障智能分析设备(3)，一端分别与相位信号检测设备(2)和电子警察抓拍摄像头(4)连接，另一端与监控中心服务器(5)连接，用于根据电子警察抓拍摄像头(4)抓拍的图片和采集数据生成分析结果，将分析结果传输至监控中心服务器(5)；

监控中心服务器(5)，用于接收分析结果以确认交通信号灯是否出现故障；

在本实施例中，首先利用相位信号检测设备采集交通信号机各个相位的供电信号、实时的电压值和电流值生成采集数据发送至故障智能分析设备，由于交通信号灯的红灯、绿灯、黄灯的常亮时间是不同的，故而他们的电压值和电流值也是不同的，可根据电压值和电流值来确定绿灯、红灯和黄灯的常亮周期时间，利用电子警察抓拍摄像头抓拍从红灯开始每隔一秒的图片，直到第二次红灯亮起，然后根据抓拍的图片和绿灯、红灯和黄灯的常亮周期时间进行比较，当抓拍的图片和绿灯、红灯和黄灯的常亮周期时间可以对应的上，则交通信号灯无故障，生成无故障的分析报告传输至监控中心服务器，当抓拍的图片和绿灯、红灯和黄灯的常亮周期时间对应不上，则说明交通信号灯出现了故障，生成交通信号灯出现故障的分析报告传输至监控中心服务器。

上述技术方案的工作原理为：利用相位信号检测设备采集交通信号机各个相位的供电信号、实时的电压值和电流值并且生成采集数据发送至故障智能分析设备，故障智能分析设备在接收到采集数据后获取电子警察抓拍摄像头抓拍的图片，根据抓拍的图片和采集数据来分析交通信号灯是否出现了故障，生成分析结果，将分析结果传输到监控中心服务器中以第一时间知晓交通信号灯的状态。

上述技术方案的有益效果为：通过利用交通信号机反馈的各个相位的电压值和电流值和电子警察抓拍摄像头抓拍的图片结合来确定交通信号灯是否出现了故障，相比于现有技术中单独的利用电压值和电流值或者单独利用图片识别更提高了准确率，最终的识别结果也更加精细，可以更准确的确认交通信号灯是否发生了故障。

在一个实施例中，如图1所示，在相位信号检测设备(2)上设置有RS485通讯接口(2.1)，用于将相位信号检测设备(2)获取的采集数据发送至故障智能分析设备(3)。

上述技术方案的有益效果为：使用RS485通讯接口可更加地对数据进行传输，并且RS485通讯接口的抗干扰能力强和抗噪声干扰性好，进而可以更准确地对数据进行传输。

在一个实施例中，相位信号检测设备(2)为相位检测仪。

上述技术方案的有益效果为：相位检测仪具备很强的抗干扰性，符合(EMC)标准要求，适应各种电磁场干扰场合，达到安全可靠、快速准确，适应各种核相场合。

在一个实施例中，如图1所示，故障智能分析设备(3)，包括：

储存芯片(3.1)，与相位信号检测设备(2)连接，用于接收相位信号检测设备(2)获取的采集数据并且进行保存；

ARM11处理器(3.2)，与储存芯片(3.1)和电子警察抓拍摄像头(4)连接，用于接收电子警察抓拍摄像头(4)抓拍的图片识别出红、绿、黄灯盘的亮/灭状态，生成识别结果；

ARM11处理器(3.2)还用于根据储存芯片(3.1)中的保存的采集数据确定出交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据，根据灯红、绿灯、黄灯相位周期数据对识别结果进行分析，生成分析结果，将分析结果传输至监控中心服务器(5)；

在本实施例中，ARM11处理器生成识别结果的过程为对抓拍的图片使用内置图像识别算法识别出红、绿、黄灯盘的亮/灭状态，ARM11处理器还可以根据交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据对内置图像识别算法进行反复优化使得内置图像识别算法的识别效果更好。

上述技术方案的有益效果为：使用储存芯片保存采集数据可随时调用或者查看采集数据，还可作为备份数据保存以发挥别的作用，ARM11处理器的功耗非常低并且性能高，大大的提高了工作效率并且降低了成本。

在一个实施例中，如图2所示，上述***还包括：

RGB颜色传感器(6)，设置于交通信号灯的灯盘上，与交通信号机(1)连接，用于检测灯盘实时的RGB特征值；

交通信号机(1)用于根据灯盘实时的RGB特征值确认交通信号灯的显示状态；

蓄电池(7)，一端与交通信号机(1)连接，另一端与灯盘连接，用于当灯盘实时的RGB特征值小于预设RGB特征值时为交通信号灯进行供电；

按钮开关(8)，设置于蓄电池(7)上，用于控制所述蓄电池(7)的工作状态。

上述技术方案的有益效果为：可通过RGB颜色传感器来准企鹅的检测交通信号灯的显示状态，并且使用蓄电池作为供电备用，可及时的应付断电情况下交通信号灯无法显示导致出现交通事故的问题，时刻保证交通信号灯可以工作，提高了行人和司机的安全性，同时，在供电恢复正常时，可利用按钮开关控制蓄电池的工作状态，有效的节省了电能，进一步地降低了成本。

在一个实施例中，如图2所示，上述***还包括：

故障状态指示灯(9)，设置于交通信号灯的灯盘上，与故障智能分析设备(3)连接，用于当故障智能分析设备(3)确认交通信号灯出现故障时，常亮以向行人和司机发出示警；

报警器(10)，设置于故障状态指示灯(9)的一端，与故障智能分析设备(3)连接，用于当故障智能分析设备(3)确认交通信号灯出现故障时，向行人和司机发出声音报警示警。

上述技术方案的有益效果为：当交通信号灯出现故障时，可双重地向行人和司机发出警报，以提示行人和司机注意安全和车速，进一步的提高了司机和行人的安全。

在一个实施例中，报警器(10)为蜂鸣器、喇叭、警铃中的一种。

在一个实施例中，如图2所示，上述***还包括：

显示屏(11)，设置于故障状态指示灯(9)的另一端，与故障智能分析设备(3)连接，用于当故障智能分析设备(3)确认交通信号灯出现故障时，按照交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据将灯红、绿灯、黄灯的计时时间显示。

上述技术方案的有益效果为：可及时的应对交通信号灯出现故障时交通状况出现混乱的情况，可代替交通信号灯显示灯红、绿灯、黄灯的计时时间，避免了交通拥挤的情况的发生。

在一个实施例中，显示屏(11)为LED显示屏。

上述技术方案的有益效果为：LED显示屏可任意延展，并实现无缝拼接，光通量衰减慢，大大的延长了更换周期，进一步地节省了成本，同时，在平时交通信号灯没有出现故障的情况下，LED显示屏可以作为广告媒介或者电视媒介以供等红绿灯的行人观看，提高了行人的体验感。

在一个实施例中，上述***还包括：

温度传感器(12)，设置于交通信号灯的灯盘上，与单片机(14)连接，用于检测交通信号灯所处目标环境内实时的温度并将实时的温度传输至单片机(14)；

湿度传感器(13)，设置于温度传感器(12)的一端，与单片机(14)连接，用于检测交通信号灯所处目标环境内实时的湿度并将实时的湿度传输至单片机(14)；

单片机(14)，用于接收温度传感器(12)采集的实时的温度与湿度传感器(13)采集的实时的湿度；

无线发射器(14.1)，设置于单片机上，用于将实时的温度与实时的湿度以数字信号发送至所述显示屏(11)；

无线接收器(15)，设置于显示屏(11)上，用于接收无线发射器(14.1)发送的实时的温度与实时的湿度。

显示屏(11)还用于显示接收到的实时的温度与实时的湿度。

上述技术方案的有益效果为：可将目标环境内的温度和湿度同步显示在显示屏上供行人和司机知晓目标环境内的温度和湿度以应对不同的情况，进一步的提高了行人和司机的体验感。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，该***包括：

交通信号机、相位信号检测设备、故障智能分析设备、电子警察抓拍摄像头以及监控中心服务器；

所述相位信号检测设备，与所述交通信号机连接，用于采集所述交通信号机各个相位的供电信号、实时的电压值和电流值生成采集数据并发送至所述故障智能分析设备；

所述故障智能分析设备，一端分别与所述相位信号检测设备和电子警察抓拍摄像头连接，另一端与所述监控中心服务器连接，用于根据所述电子警察抓拍摄像头抓拍的图片和所述采集数据生成分析结果，将所述分析结果传输至所述监控中心服务器；

所述监控中心服务器，用于接收所述分析结果以确认交通信号灯是否出现故障。

2.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，在所述相位信号检测设备上设置有RS485通讯接口，用于将所述相位信号检测设备获取的所述采集数据发送至所述故障智能分析设备。

3.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述相位信号检测设备为相位检测仪。

4.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述故障智能分析设备，包括：

储存芯片，与所述相位信号检测设备连接，用于接收所述相位信号检测设备获取的采集数据并且进行保存；

ARM11处理器，与所述储存芯片和所述电子警察抓拍摄像头连接，用于接收所述电子警察抓拍摄像头抓拍的图片识别出红、绿、黄灯盘的亮/灭状态，生成识别结果；

所述ARM11处理器还用于根据所述储存芯片中的保存的采集数据确定出所述交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据，根据所述灯红、绿灯、黄灯相位周期数据对所述识别结果进行分析，生成分析结果，将所述分析结果传输至所述监控中心服务器。

5.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述***还包括：

RGB颜色传感器，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与所述交通信号机连接，用于检测所述灯盘实时的RGB特征值；

所述交通信号机用于根据所述灯盘实时的RGB特征值确认所述交通信号灯的显示状态；

蓄电池，一端与所述交通信号机连接，另一端与所述灯盘连接，用于当所述灯盘实时的RGB特征值小于预设RGB特征值时为所述交通信号灯进行供电；

按钮开关，设置于所述蓄电池上，用于控制所述蓄电池的工作状态。

6.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述***还包括：

故障状态指示灯，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，常亮以向行人和司机发出示警；

报警器，设置于所述故障状态指示灯的一端，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，向行人和司机发出声音报警示警。

7.根据权利要求6所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述报警器为蜂鸣器、喇叭、警铃中的一种。

8.根据权利要求4所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述***还包括：

显示屏，设置于故障状态指示灯的另一端，与所述故障智能分析设备连接，用于当所述故障智能分析设备确认所述交通信号灯出现故障时，按照交通信号灯的灯红、绿灯、黄灯相位周期数据将灯红、绿灯、黄灯的计时时间显示。

9.根据权利要求8所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述显示屏为LED显示屏。

10.根据权利要求1所述高准确率的交通信号灯故障检测***，其特征在于，所述***还包括：

温度传感器，设置于所述交通信号灯的灯盘上，与单片机连接，用于检测所述交通信号灯所处目标环境内实时的温度并将所述实时的温度传输至所述单片机；

湿度传感器，设置于所述温度传感器的一端，与所述单片机连接，用于检测所述交通信号灯所处目标环境内实时的湿度并将所述实时的湿度传输至所述单片机；

所述单片机，用于接收所述温度传感器采集的实时的温度与所述湿度传感器采集的实时的湿度；

无线发射器，设置于所述单片机上，用于将所述实时的温度与实时的湿度以数字信号发送至显示屏；

无线接收器，设置于所述显示屏上，用于接收所述无线发射器发送的实时的温度与实时的湿度；

所述显示屏还用于显示接收到的所述实时的温度与实时的湿度。

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