摘要：目前，全国各主要城市的交通信号灯故障基本都是靠执勤民警报修、靠设施单位巡 视抢修、靠市民报警。存在着时效性不能保障等问题，远不能解决和满足精细化城市管 理的要求。为此，我司研发了“道路交通信号故障预警系统”。该系统能够通过智能检 测终端自动获取信号灯的故障信息情况，并及时发出故障报修告警，并且大数据分析，对各路口信号灯工作状态和设施单位作出综合评价。

关键词：道路交通   信号灯

一、系统介绍

道路交通信号故障自动预警系统是以自动化、网络化、平台化为基础的交通信号灯智能监测传感系统，实现了信号灯的故障发生前预警、故障发生时告警和故障发生后抢修管理。通过建立信号灯基础数据库、信号灯全周期过程管理有效地提升交警部门的精细化管理水平。

1 .系统流程

整个系统由安装在信号机柜内的交通信号灯故障监测智能终端（下文简称“故障监测智能终端”）、中心平台软件和微信小程序三部分组成。

1.故障监测智能终端安装在信号机柜内，负责实时监测每个信号灯。

2 .一旦发现有故障发生，立即通过网络向中心平台软件报告故障信息。

3.中心平台软件对上报的故障进行误报检查，检查通过后会在监控大屏上 进行声光提示。

4.值班人员在收到故障提示后，通过系统将故障维修任务分配给相应的维修单位。

5.维修单位收到维修任务后，派工作人员前往现场处理。整个处理过程须通过微信小程序上报。

2. 系统功能

本系统有4个核心功能，分别是：

（1） 信号灯故障检测

可检测6类常见的信号故障，包括 信号机断电、发光单元全部熄灭、发光单元部分熄灭、信号灯全部黄闪、红绿冲突等。

（2） 信号灯故障监控及处置

系统内的监控模块会通过声光报警的方式向工作人员发出信号灯故障告警，工作人员在确认故障后，可以通过系统将维修任务分配给相应的维修单位。系统提供了电话、短信和微信3种通知方式。

3. 技术优势

（1） 良好的兼容性

本系统可以监测所有品牌的交通信号灯和交通信号控制机。

（2） 非侵入式负荷监测（NILM）

本系统采用了非侵入式负荷监测技术，在交通信号控制机输出的灯线回路上串联故障监测设备，采用电流互感原理，结合输入电压的变化，对灯线回路功率进行检测，从而分析得到信号灯工作状态。整个监测设备与灯线回路完全绝缘，设备自身的故障或断电不会影响信号灯的正常工作。

（3） 边缘计算

很多故障的判断算法需要多个发光单元、灯组的实时状态，对于监测数据的及时性要求很高。为了提高算法的准确率、减少不必要的数据传输延时，采用了边缘计算架构，在路口的故障监测设备中就完成了数据采集和大部分的故障判断计算工作，剩余的复杂计算再上传到系统的中心服务器完成。

（4） 多种网络接入方式

考虑到各地的信号控制系统所用的网络各不相同，部署在路口的故障监测设备支持公安内网接入和2G/4G 移动网络接入。

（5） 适宜维修工作的移动终端

考虑到维修养护工作的室外环境，系统提供了适用于维修人员的微信小程序。

维修人员只需要轻点几下手机，无需输入文字，即可完成维修工作的报告。

4. 软硬件产品介绍

（1） 交通信号灯故障监测智能终端

交通信号灯故障检测智能终端一般部署在路口的信号机柜内，串联在交通信号控

制机与信号灯之间的灯线上，监测到故障之后即时向中心平台发送告警信息。

（2） 中心平台软件

中心平台软件负责接收和处理设备上报的所有数据，具有故障监控、信号灯基础信息管理、监测设备管理、报警配置管理、故障维修过程管理、数据分析和系统基础管理等功能。

中心平台软件作为整个系统核心中枢，囊括了众多技术组件，包括实时通讯服务、数据传输总线服务、GIS 地图模块、监控大屏模块、多渠道通知服务、数据分析模块等 组件。

（3） 微信小程序

除了使用中心平台软件自带的 PC 端管理页面以外，我们推出了兼容 iPhone 和安卓系统手机的微信小程序。用户不需要安装任何 App，在微信内就可以使用相关的功能。

微信小程序分为故障巡检和养护维修2个模块。

故障巡检模块可以查看辖区内各个路口信号的工作状态。发生故障的路口信号灯会用红色标记、离线或断电的会有灰色标记。为方便用户巡检，巡检视图分为列表和地图两种模式。

结语：

养护维修模块可以查看维修任务、现场报告故障情况、报告维修结果和维修措施。

参考文献

[1]求是科技.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社.2005.

[2]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例[M].北京：人民邮电出版社，2004.