交通诱导系统控制装置的制作方法

文档序号:6695981阅读:381来源:国知局
专利名称:交通诱导系统控制装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及公共交通技术领域,尤其涉及一种交通诱导系统控制 装置,属于信息发布与控制等技术领域。
背景技术
交通诱导LED显示屏(情报板和诱导屏)在完全室外条件下工作,环 境情况复杂,需要考虑温度、供电、防雨、防潮、防腐蚀、防雷击等多方 面因素,为保证其具有很高的可靠性,必须采取专门的针对性措施。在交 通诱导信息室外LED显示屏的结构设计中,要重点注意屏体的散热、防水 和防尘等问题。
为了保证交通诱导LED显示屏工作的稳定性和可靠性,在显示屏的控 制系统、软件、LED像素管、集成电路等的选择和质量要求方面,应以稳 定可靠为主。当前,行业内厂商在相关的硬件方面投入力度大,对交通动 态综合分析模型、算法及系统控制软件等方面的投入不足,使得交通诱导 信息主要是定性的模糊信息,缺乏定量信息,诱导力度不强,导致交通诱 导信息服务水平在低层次徘徊,与智能化的要求差距很大。
通常,交通诱导室外LED显示屏的主要功能是准确发布信息,其可靠 性理当首先要重视。实际上,室外LED显示屏(情报板和诱导屏)的可能 故障点有通信部件、开关电源、功率器件、逻辑器件、PCB板、LED驱动 IC、 LED管等,故障原因主要是设计参数不当、器件本身缺陷和对外部恶 劣环境的防护不当。随着半导体器件行业技术水平的提高,LED像素产生 故障的概率已经非常小,基本可以忽略。对显示内容影响较大、影响到读者认读的故障,主要反映在控制系统方面,需要对其作进一步研究和开发。 发明内容
本实用新型的目的是解决现有技术存在的上述问题,从易于操作实 施、智能化管理控制的角度出发,利用计算机控制,将信号检测、处理与 控制相结合,提供一种交通诱导系统控制装置,以解决交通诱导控制装置
的远程控制和故障诊断,并对箱体温度能自动检测和调整,使LED在合适 的温度范围内工作,保证交通诱导LED显示屏的使用寿命,增强其可靠性 和稳定性。
本实用新型的目的通过以下技术解决方案来实现
一种交通诱导系统控制装置,包括包含情报板和诱导屏的LED显示 屏、情报板系统控制器、诱导屏控制器、电源模块、通信传输模块和控制 中心,其特征在于——
所述情报板系统控制器采用金属盒体固定,安装在显示屏的控制箱体
内部,其结构包括温湿度传感器、亮度传感器、数码管、单片机、通信
接口、固态继电器、键盘和金属外壳;
所述诱导屏控制器包括像素自检功能模块、工控机、发送卡、接收卡, 具有交通项目的LED状态侦测以及显示状态采集、统计及通讯功能;
所述电源模块包括电源、空气开关、电源转接板、电源防雷器、控制 系统开关电源,电源由外部引入系统,接入空气开关,再引入电源防雷器, 同时分多路接入电源转接板、控制系统开关电源、数据光端机,分别为整 个系统供电;
所述通信传输模块包括光纤、终端盒、数据光端机、信号防雷器,信 号通过RS232/485通信接口传送到信号防雷器,再经过数据光端机处理及 发送,形成的数字信号经由光纤远距离传输到控制中心,控制中心利用本 地键盘或远程设置屏体的各项控制或检测参数,并可关断整个显示屏。实施本实用新型技术方案,可以达到以下技术效果
1、 系统状态实时监控。情报板系统控制器a)检测电源电压测试、 缺相判断、亮度/温湿度检测、故障诊断报警;b)控制远程/本地控制、 开关强电电源;C)设置利用本地键盘或远程设置屏体的各项控制或检测 参数;d)显示采用7段数码管显示屏体状态以及各项参数。
2、 系统的传输容量大、速度快。使路网达到用户最优和系统最优之 间的均衡;使用恰当的模型和算法分析和处理检测数据,以确保信息的准 确性和有效性。
3、 系统的信息的安全性高。采用统一的接口实时采集交通数据,并 保证数据的完整性、安全性和正确性;系统具备用户权限管理、数据的安 全性管理、数据网络备份等功能以保证系统安全和稳定。
4、 高可靠的结构设计。依据用户要求,采用MBI恒流芯片,面阵与 驱动电路整合为一体化,摒弃以往的面阵与驱动分别设计的初级产品的方 案,采用面阵与驱动电路部分设计在单块电路板上,可以减少印制板面积; 减少器件(不再使用双排针);减少因双排针(座)的氧化或接触不良引 起的LED灯管不亮或暗亮等故障现象;减少生产中的调试时间,充分考虑 显示屏室外工作特点,面阵板正面整体灌胶,做高低温老化实验(一2(TC + 50°C),以及盐雾实验,达到整体产品IP65的防水等级,结构设计上确 保显示屏的防尘、防潮、散热。
5、 实时的多媒体信息发布。通过控制中心计算机终端对显示屏集中 控制管理,实现全自动、网络化信息传输和发布,信息可以是文字和图片 文件,发布的信息可以记录、可以查询,支持个性化的媒体播放(可实现 分时段、分线路、分类别的信息),信息可以实时更新,无需到现场单独 更新,提高更新的速度,减小更新成本。

图1是本交通诱导系统控制装置的组成结构图2是本交通诱导系统控制装置的工作原理图3是本交通诱导系统控制装置的显示屏面阵板结构示意图4是本交通诱导系统控制装置的诱导屏控制器工作原理图。
具体实施方式
针对交通诱导LED显示屏的控制问题,本实用新型提出了一系列系统 状态自动检测判别技术,包括电源电压测试、缺相判断、亮度/温湿度检
测、故障报警诊断、远程/本地控制、开关强电电源等,利用本地键盘或远 程设置屏体的各项控制或检测参数,解决了交通共用信息平台建设的关键 技术问题。
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明。
如图1和图2所示, 一种交通诱导系统控制装置,其核心包括情报板 系统控制器l、显示屏2 (情报板和诱导屏)、诱导屏控制器3、电源模块 4、通信传输模块5、控制中心6。情报板系统控制器1包括温湿度传感器 7、亮度传感器8、数码管9、单片机IO、通信接口 11、固态继电器12、 键盘13、金属外壳14。情报板系统控制器1采用金属盒体固定,安装在 显示屏2 (情报板和诱导屏)的控制箱体内部,即可在调试阶段或维护阶 段在本地独立工作,也可以在屏体交付后与控制中心主控系统联机工作, 主要为显示屏2 (情报板和诱导屏)监控及故障报警,系统远程监控显示 屏2 (情报板和诱导屏)、每屏显示信息、各个显示屏2 (情报板和诱导屏) 的运行状态等。运行状态包括电源开关的状态、显示屏2 (情报板和诱 导屏)电源检测的结果、亮度参数、屏内温度、故障信息、显示内容的模 拟显示等所有显示屏(情报板和诱导屏)运行状态,并采用7段数码管9 同步显示屏体状态以及各项参数;电源模块4由电源15、空气开关16、 电源转接板17、电源防雷器18、控制系统开关电源19组成,在大型交通 诱导屏或门架式可变情报板等大功率设备中,电源15由外部引入系统,接入空气开关16,再引入电源防雷器18,同时分多路接入电源转接板17、 控制系统开关电源19、数据光端机22,分别为整个系统供电,当峰值功 率超过6KW时,需要使用三相四线制交流电源供电,为保障三相负载平 衡,为防止三相电源中某一相或二相断电,缺相判断电路就可有效解决此 问题,单片机提供电源电压测试、缺相判断,远程/本地控制、开关强电电 源;同时,在某一相或二相断电后,采用RS232/485通信接口立即向控制 中心主动发送电源故障信息,故障信息由通信传输模块传输到控制中心, 根据故障的级别进行分类,并对显示内容构成影响的部分故障进行报警, 以便维修和维护人员及时修复,所有的报警信息都存放在一个数据库中, 提供查询、删除等功能。通信传输模块5由光纤20、终端盒21、数据光 端机22、信号防雷器23构成,信号通过RS232/485通信接口 11,到信号 防雷器23,再经过数据光端机22处理及发送,数字信号在光纤20中远距 离传输到控制中心6,控制中心6利用本地键盘13或远程设置屏体的各项 控制或检测参数,关断整个显示屏2 (情报板和诱导屏),这样可以有效防 止屏体局部不亮的残缺显示。
更具体地,上述的情报板系统控制器当中,温湿度传感器7实时采集 的数据,来判断是否需要开启加热器24、散热器25、屏体开关电源26等 电源电路。亮度传感器8实时采集的数据,亮度自动调节,显示屏2 (情 报板和诱导屏)亮度可自动根据环境亮度调整,调整范围不得小于8级, 调亮时可在自天阳光直射显示屏2 (情报板和诱导屏)面条件下,在规定 的距离内清晰辨认内容;调暗时在夜间无眩光现象,实时调整整屏亮度, 可以增强LED显示的视觉舒适性与清晰度,强电的开关通过固态继电器来 执行,固态继电器不受开关次数的寿命限制。控制中心6可通过本地或远 程设置屏体参数,并可以在本地显示或远程取得屏体参数或运行状态,主 要是交流电压、温湿度、亮度、LED故障状况、加热状态、散热状态、去湿状态;在屏体内部通过RS485接口可以与像素自检功能模块34、工控机 35通讯,同时可以在本地与便携电脑通讯调试。该情报板系统控制器使用
性能指标工作温度0 50。C;工作湿度0 90%RH;温度测量范围 0 50°C;温度测量误差±0.5°C;湿度测量范围0 100%;湿度测量
误差±3%RH; RS232/485通讯方式,波特率19200bps;信号传输介 质可为光纤或五类双绞线,光纤支持全屏,双绞线单根支持256行。
根据本实用新型技术方案,上述交通诱导系统控制装置当中,显示屏 2 (情报板和诱导屏)包括包含恒流驱动电路24、面阵板25、箱体26、加 热器27、散热器28、屏体开关电源29。面阵板25、恒流驱动电路24部 分采用MBI恒流芯片,面阵25与驱动电路24整合为一体化,由于在交 通项目上的显示屏2 (情报板和诱导屏)的点间距相对比较大,点间距基 本在20mm以上,PCB板空间相对大一些,LED灯管与恒流驱动芯片以及 外围辅助电路完全可以放在一起;摒弃以往的面阵与驱动分别设计的初级 产品的方案,采用面阵25与恒流驱动电路24部分设计在单块电路板上, 可以减少印制板面积;减少器件(不再使用双排针);减少因双排针(座) 的氧化或接触不良引起的LED灯管不亮或暗亮等故障现象;减少生产中的 调试时间。如图3所示,面阵板25由PCB板30、像素管31、面罩32、 罩壳33组成,像素点为RGB像素管31组成,将驱动板与面阵板整合为 一体化,组成4X8点阵或8X8点阵单元板。根据像素点的大小,户外屏 分为420、 4>22、 4>25、小30、 d>33、 d)35等规格。采用2组红管与1组 绿管与l组蓝管并联,每组红管由2个红管、l个电阻串联,每组绿管由 2个绿管、l个电阻串联,每组蓝管由l个蓝管、l个电阻串联,采用单电 源供电。电路采用恒流源器件驱动,恒流驱动电路24主要由MBI5039或 MBI5029、 74HC245芯片构成、恒流驱动电路24 MBI5039或MBI5029具 有自动温度保护和控制信号自动监测功能,1/4、 1/2扫描或静态逐行点亮方式,256级灰度,逐点非线性反矫正,保证全屏亮度一致;驱动芯片位 于PCB板30背面,像素管31位于PCB板30正面,再将面阵板正面整体 灌胶,做高低温老化实验(一2(TC + 5(TC),以及盐雾实验,达到整体 产品IP65的防水等级。
再进一步地,上述的一种交通诱导系统控制装置,诱导屏控制器3包 括像素自检功能模块34、工控机35、发送卡36、接收卡37。诱导屏控制 器3增加交通项目的LED状态侦测以及显示状态采集、统计、通讯功能。 控制原理如图4所示,工控机35包括MCU38和FPGA39芯片、缓冲器 140、缓冲器241, MCU38和FPGA39芯片处理输入及输出信号,通常 由工控机35发送信号经过缓冲器1 40给像素自检功能模块34,像素自检 功能模块34是在没有测试信号时直接将接收卡信号发送给显示屏2 (情报 板和诱导屏)的数据信号转发出去,如收到自检测试启动信号,像素自检 功能模块34停止转发信号,开始发送LED驱动芯片的自检时序,同时在 LED面阵板的末端采集自检的数据,经过缓冲器2 41送MCU 38和FPGA 39芯片处理分析后,将自检结果通过RS232或RS485方式传回现场控制 中心6,传输速度达19200bps,检测灰度等级0 65536,检测分辨率1280 X512,当通信中断时,自动调用通用信息节目单,实现通用信息的自动 循环显示。这样就可以按照一定的时间间隔侦测LED显示状态,统计出该 接收板范围内的像素故障状态,同时通过情报板系统控制器査询该显示状 态;实时LED实效检测,当显示屏2 (情报板和诱导屏)存在失控点时, 显示软件将失败检测的结果以位图文件格式上传至本子系统,此位图文件 同显示数据进行逻辑运算,这样模拟显示的结果就结合了显示屏2 (情报 板和诱导屏)失败检测的结果,可以在失控点没有得到及时修复的情况下, 使得失控点对显示内容的影响可以预估,以免出现显示内容的错误。同时, 采用一个箱体一块接收板的原则,有利于各密封箱体的电源与信号的连接,便于模块化维护。实时通讯检测,道路交通上使用的显示屏2 (情报 板和诱导屏),要显示实时的交通调度信息,必须能够时刻保持与指挥中 心的联系,自动进行传输检测。
综上所述,本实用新型将信号检测、处理与控制技术相结合,有效解
决了交通诱导控制装置的远程控制和故障诊断,使LED在合适的环境范围 内工作,保证了交通诱导LED显示屏(情报板和诱导屏)的使用寿命,增 强了其运行可靠性及稳定性。该技术方案的应用,可以实现宏观上的自适 应控制和交通诱导分流,为缓解交通拥塞现象、提高城市道路的交通通行 能力提供了有力的支持手段,能够减小环境污染和交通事故的发生。
权利要求1、一种交通诱导系统控制装置,包括包含情报板和诱导屏的LED显示屏[2]、情报板系统控制器[1]、诱导屏控制器[3]、电源模块[4]、通信传输模块[5]和控制中心[6],其特征在于所述情报板系统控制器[1]采用金属盒体固定,安装在显示屏[2]的控制箱体内部,其结构包括,温湿度传感器[7]、亮度传感器[8]、数码管[9]、单片机[10]、通信接口[11]、固态继电器[12]、键盘[13]和金属外壳[14];所述诱导屏控制器[3]包括像素自检功能模块[34]、工控机[35]、发送卡[36]、接收卡[37],具有交通项目的LED状态侦测以及显示状态采集、统计及通讯功能;所述电源模块[4]包括电源[15]、空气开关[16]、电源转接板[17]、电源防雷器[18]、控制系统开关电源[19],电源[15]由外部引入系统,接入空气开关[16],再引入电源防雷器[18],同时分多路接入电源转接板[17]、控制系统开关电源[19]、数据光端机[22],分别为整个系统供电;所述通信传输模块[5]包括光纤[20]、终端盒[21]、数据光端机[22]、信号防雷器[23],信号通过RS232/485通信接口[11]传送到信号防雷器[23],再经过数据光端机[22]处理及发送,形成的数字信号经由光纤[20]远距离传输到控制中心[6],控制中心[6]利用本地键盘[13]或远程设置屏体的各项控制或检测参数,并可关断整个显示屏[2]。
2、 根据权利要求l所述的交通诱导系统控制装置,其特征在于所述 的情报板系统控制器[l]当中,温湿度传感器[7]与加热器[27]、散热器[28]、 屏体开关电源[29]的电源电路关联;显示屏[2]的亮度调节与亮度传感器[8] 检测到的外界环境亮度数据关联,调整范围大于等于8级。
3、 根据权利要求l所述的交通诱导系统控制装置,其特征在于所述的情报板系统控制器[l]实时监视和控制交通诱导系统,包括电源电压测 试、缺相判断、亮度/温湿度检测、故障诊断报警;远程/本地控制、开关强电电源;利用本地键盘或远程设置屏体的各项控制或检测参数;数码显示 显示屏体状态以及各项参数。
4、 根据权利要求l所述的交通诱导系统控制装置,其特征在于所述 的LED显示屏包含恒流驱动电路[24]、面阵板[25]、箱体[26]、加热器[27]、 散热器[28]和屏体开关电源[29]。
5、 根据权利要求4所述的交通诱导系统控制装置,其特征在于所述 的所述面阵板由PCB板[30]、像素管[31]、面罩[32]、罩壳[33]组成,像素点 为RGB像素[31]管组成,将驱动电路[24]与面阵板[25]整合为一体化,组成4 X8或8X8点阵单元板。
6、 根据权利要求l所述的交通诱导系统控制装置,其特征在于所述 的LED显示屏是小20、小22、 4>25、 4>30、 4>33或4>35规格的户外屏,采 用2组红管与1组绿管和1组蓝管并联,每组红管由2个红管和1个电阻串联, 每组绿管由2个绿管和1个电阻串联,每组蓝管由l个蓝管和l个电阻串联, 均采用单电源供电。
专利摘要本实用新型涉及一种交通诱导系统控制装置,包括显示屏(情报板和诱导屏)、情报板系统控制器、诱导屏控制器和控制中心,利用计算机控制,将信号检测、处理和控制相结合,通过交通诱导控制装置的远程控制和故障诊断、系统状态自动检测判别和调整,以及控制中心利用本地键盘或远程设置屏体的各项控制或检测参数,使LED在适当的环境范围内工作,有效保证了显示屏的使用寿命,增强可靠性及稳定性,实现宏观上的自适应优化控制和交通诱导分流,提高城市道路的交通通行能力,减小环境污染和交通事故的发生。
文档编号G08G1/00GK201242810SQ20082003975
公开日2009年5月20日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者孙建国, 杨新龙 申请人:南京汉德森科技股份有限公司
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