CN102915642A - 基于wifi信号的交通灯信号控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于wifi信号的交通灯信号控制方法及系统,包括:监控中心计算机和交通灯控制器;所述监控中心计算机,用于在该计算机上安装交通灯运行方案开发软件和交通灯监控软件;所述交通灯运行方案开发软件,能够根据交通路口现场情况部署路灯,采用图形化界面形式进行交通灯运行方案的开发,并仿真运行;还能够把开发的交通灯运行方案转化成交通灯控制器可识别的数据文件;所述交通灯监控软件,能够实时显示通过internet传输过来的各交通路口的信息。该交通灯信号控制系统中,交通灯控制器和监控中心借助于通用无线网络进行双向通信,从而监控中心可以遥控和监控交通灯的运行,同时可以达到远程开发和修改交通灯运行方案的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通灯控制系统,特别涉及一种基于wifi网络无线连接的智能交通灯控制方法及系统,用于交通灯联网控制。
背景技术
随着城市车流量日趋增大,城市交通压力也加大,从而对交通灯控制系统也提出了更高的要求。现有的交通灯控制器大部分都是独立管理,采用单点控制方式,没有和交通管理中心进行实时通信。采用单点控制,无论是修改交通灯运行方案,还是查看当前交通灯信号状态都存在困难,更无法使相关路口的交通进行协调工作。目前存在联网通信的交通灯控制系统,也大部分以有线或者专用无线信号为主。采用有线方式势必存在铺设线路的难题,给系统实施带来困难。专用无线信号就存在一个信号覆盖的问题,且增加了成本。
专利CN1153956提供了一种 无线交通灯信号控制装置及其方法,该系统的控制中心和交通灯控制器之间采用专用无线网络进行通信,另外交通灯控制器只能接受无线信号。本发明采用通用网络进行通信,同时交通灯控制器和监控中心之间相互发送和接受信号。
如图1所示,在专利CN1153956提到的无线通信方法中,在每个交通灯路口101-1、101-2、101-3都放有交通灯控制器102-1、102-2、102-3,控制中心103通过专有无线传输通道104,发射信号给交通灯控制器。在该通信系统中,使用的是专用无线网络,只是实现了监控中心和交通灯控制器之间的单向通信,这样监控中心就无法远程监控交通灯的运行状态。同时在该装置中,只是用来修改已设计好的交通灯运行方案,并不能远程开发交通灯运行方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处,而提出了一种基于wifi信号的交通灯信号控制方法及系统,用于交通灯联网控制,包括交通灯的运行方案设计、下发和运行,以及实时了解交通灯的运行方案和运行状态。该交通灯信号控制系统中,交通灯控制器和监控中心借助于通用无线网络进行双向通信,从而监控中心可以遥控和监控交通灯的运行,同时可以达到远程开发和修改交通灯运行方案的目的。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是:提出一种基于wifi信号的交通灯信号控制方法,将设置在各个交通灯路口的交通灯控制器通过wifi模块和监控中心建立连接,进行数据交互,以控制交通灯信号,该方法包括以下步骤:
(1)所述交通灯控制器设定并存储地址信号和密码;
(2)所述交通灯控制器接收所述监控中心发出的信息,该信息包括监控中心开发并经其仿真运行的新的交通灯运行方案、交通灯控制器的地址信号和密码;
(3)所述交通灯控制器判断是否远程接收所述监控中心开发并经其仿真运行的新的交通灯运行方案;
(4)如果所述交通灯控制器从所述监控中心接收的地址信号和密码与交通灯控制器存储的地址信号和密码一致,则接收所述监控中心下发的新的交通灯运行方案;如果所述交通灯控制器从所述监控中心接收的地址信号和密码与所述交通灯控制器存储的地址信号和密码不一致,则拒绝接收所述监控中心下发的新的交通灯运行方案;
(5)所述交通灯控制器接收所述监控中心下发的运行指令,根据接收的指令运行指定的交通灯运行方案;
(6)所述交通灯控制器将交通灯运行状况信息实时发送给监控中心,并检测交通灯是否存在故障,如果存在故障,则向所述监控中心发送报警信息。
所述交通灯控制器包括:核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
本发明还提出一种基于wifi信号的交通灯信号控制系统,包括交通灯控制器和监控中心,用于各个交通路口的交通灯控制器和监控中心进行交通灯运行方案和运行状态的通信,尤其是:
所述交通灯控制器,通过其wifi模块和监控中心建立连接,用于接收和运行所述监控中心开发的新的交通灯运行方案;
所述监控中心,用于开发、仿真运行和远程部署新的交通灯运行方案,并监控交通灯运行状况和用于实时显示从所述交通灯控制器传输过来的各交通路口的信息。
本发明又提出一种交通灯控制器,尤其是:该交通灯控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
所述数据检测电路包括:
地址设定单元,用于设定交通灯控制器的地址值;
地址值比较单元,用于判断wifi模块接收到的地址数据和设定的地址数据是否一致;
数据密码设定单元,用于设定交通灯控制器的数据密码;
数据密码比较单元,用于判断wifi模块接收到的数据密码和设定的数据密码是否一致;
指令分析单元,用于分析wifi模块接收到的指令是被用来切换运行交通灯运行方案、存储交通灯运行方案或查询交通灯运行方案;
运行方案存储单元,用于存储监控中心的计算机下发到该交通灯控制器的运行方案,交通灯控制器可存储多个运行方案。
所述交通灯控制电路包括:
驱动电路,用于驱动交通灯发光;
交通灯故障检测电路,其通过检测交通灯反馈的电流值判断交通灯是否故障不能发光,如果交通灯不发光,该故障信息就会立即上报到监控中心的计算机。
本发明再提出一种带有控制器的交通灯,该交通灯的控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
所述数据检测电路包括:
地址设定单元,用于设定交通灯控制器的地址值;
地址值比较单元,用于判断wifi模块接收到的地址数据和设定的地址数据是否一致;
数据密码设定单元,用于设定交通灯控制器的数据密码;
数据密码比较单元,用于判断wifi模块接收到的数据密码和设定的数据密码是否一致;
指令分析单元,用于分析wifi模块接收到的指令是被用来切换运行交通灯运行方案、存储交通灯运行方案或查询交通灯运行方案;
运行方案存储单元,用于存储监控中心的计算机下发到该交通灯控制器的运行方案。
所述交通灯控制电路包括:
驱动电路,用于驱动交通灯发光;
交通灯故障检测电路,其通过检测交通灯反馈的电流值判断交通灯是否故障不能发光,如果交通灯不发光,该故障信息就会立即上报到监控中心的计算机。
同现有技术相比,本发明基于wifi信号的交通灯信号控制方法及系统的有益效果是:
1、本发明采用现有通用的无线网络进行联网,解决了对交通灯控制器单点控制的弊端,同时也不需要重新铺设无线和有线网络;
2、本发明监控中心的计算机可以远程设计交通灯运行方案并监控交通灯的运行状态;
3、本发明可以实现各路口间交通灯控制器的相互通信,方便各路口间的交通灯进行联网协调工作。
附图说明
图1是现有技术交通灯控制器无线通信系统方框图;
图2是本发明基于wifi信号的交通灯信号控制系统的方框图;
图3是交通灯控制器原理方框图;
图4 是交通灯控制电路原理方框图;
图5是交通灯运行方案开发软件功能流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的内容进一步详述。
如图2所示,一种基于wifi信号的交通灯信号控制系统,其中交通路口的交通灯控制器和监控中心的计算机进行交通灯运行方案和运行状态的通信,该控制系统包括:一个监控中心计算机203,用于在该计算机上安装交通灯运行方案开发软件和交通灯监控软件;安装在监控中心计算机上的交通灯运行方案开发软件,用于交通灯运行方案的开发、仿真、校验、部署和运行;安装在监控中心计算机上的交通灯监控软件,用于查询各个路口交通灯运行方案并监控和接收交通灯故障报警;在每个交通灯路口201-1、201-2、201-3都放有交通灯控制器202-1、202-2、202-3;每个交通灯控制器,包括:一核心控制板,用于交通灯方案程序的运行;一wifi模块,用于交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;一数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;一交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
如图3所示,在每个交通路口201-1、201-2、201-3设有相应的交通灯控制器202-1、202-2、202-3,每个控制器包括一个wifi模块,通过wifi模块,交通灯控制器和监控中心的计算机组成局域网络,进行数据通信。
每个交通灯控制器202-1、202-2、202-3包括:核心控制板210、wifi模块211、数据检测电路212、控制电路213、人机界面214。核心控制板负责程序的运行,主核心控制器是ARM7处理器。wifi模块负责通过wifi技术连接internent。驱动板负责交通灯的驱动显示。人机界面,由触摸显示屏和按键组成。触摸显示屏由TFT彩色液晶屏组成能够显示出红、绿、黄灯,真实的显示交通灯运行状况,方便工作人员调试。
交通灯控制机核心控制板和wifi通信模块采用串口进行连接,核心控制板对交通灯运行方案数据以及故障信息进行处理之后,通过串口发送给wifi通信模块。Wifi通信模块被分配有一个固定IP。通信模块通过和监控中心组成的局域网,把运行方案数据和故障信息数据发送给监控中心。
数据检测电路包括:地址设定单元,用于设定交通灯控制器的地址值;地址值比较单元,用于判断wifi模块接收到的地址数据和设定的地址数据是否一致;数据密码设定单元,用于设定交通灯控制器的数据密码;数据密码比较单元,用于判断wifi模块接收到的数据密码和设定的数据密码是否一致;指令分析单元:用于分析wifi模块接收到的指令是被用来切换运行交通灯运行方案、存储运行方案、还是查询交通灯运行方案等;运行方案存储单元,用于存储监控中心计算机下发到该交通灯控制器的运行方案。
如图4所示,交通灯控制电路,包括驱动电路和交通灯故障检测电路;驱动电路用于驱动交通灯发光,由驱动电路221和可控硅222组成;交通灯故障检测电路通过检测交通灯反馈的电流值判断交通灯是否故障不能发光,如果交通灯不发光,该故障信息就会立即上报到监控中心,交通灯故障检测电路由光耦224和电压信号比较单元225组成。监控中心电脑上的监控软件,就会弹出报警对话框,显示出现出现故障的交通灯,提醒操作人员去现场进行维护。
监控中心的计算机以无线或者有线方式连接上因特网,通过因特网连接交通灯控制机,该计算机上包括交通灯监控软件,如图5所示,用于实时显示通过因特网传输过来的各路口的交通灯运行数据,路面交通情况和交通灯是否有故障等信息,提高了监控中心掌握和管理各路口交通信号的速度;交通灯运行方案开发软件,能够根据路口现场情况,部署路灯,采用图形化界面形式进行方案开发,具有仿真功能。并且能够把开发的方案转化成交通灯控制器可识别的数据文件。仿真之后,交通灯运行方案开发软件,还具有下发运行方案的功能,把数据文件远程传输给交通灯控制器。
监控中心安装的交通信息监控软件,通过每个交通控制器上的地址值,区分不同路口的交通灯控制器。连接到局域网的交通灯控制器,以下拉列表的形式,呈现在监控中心的监控软件上。操作人员通过选择监控软件上的交通灯控制器,相应的交通灯控制器会接收到一个需要上报交通灯运行状态的指令,交通灯控制器则每隔一秒上报一次,当前的运行状态,直到该交通灯控制器不被选中,该交通灯控制器会接收到一个停止上报交通灯运行状态的指令,交通灯控制器则停止上报当前的运行状态。如果有交通灯的故障报警信息上报,则监控软件会立即弹出对话框。
交通灯运行方案开发软件提供了常见的交通灯部署模板,比如12路交通灯、28路交通灯、32路交通灯。操作人员选择图形化的交通灯部署模板后,通过修改代表交通灯的图形的属性来修改交通灯的运行方案。比如交通灯的亮灭的状态和交通灯的亮灭的时间。
交通灯运行方案开发软件提供的仿真功能,是当操作人员开发完运行方案之后,借助于计算机的产生的运行时间,运行交通灯方案,代表交通灯的图形符号会相应的进行亮和灭的动作,方便操作人员及时了解设计的运行方案是否合理。当运行的方案出现绿冲突等方案错误的时,则会停止仿真运行,同时提醒操作人员有故障的位置,防止设计错误引起的交通混乱。
交通灯运行方案开发软件把图形化的设计方案转化为交通灯控制器可识别的数据文件,传输给指定的交通灯控制器。当交通灯控制器接收到监控中心发出的接收运行方案的指令后,开始接收运行方案,并把运行方案存放到指定位置。
以上所述实施方式仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种基于wifi信号的交通灯信号控制方法,将设置在各个交通灯路口的交通灯控制器通过wifi模块和监控中心建立连接,进行数据交互,以控制交通灯信号,该方法包括以下步骤:
(1)所述交通灯控制器设定并存储地址信号和密码;
(2)所述交通灯控制器接收所述监控中心发出的信息,该信息包括监控中心开发并经其仿真运行的新的交通灯运行方案、交通灯控制器的地址信号和密码;
(3)所述交通灯控制器判断是否远程接收所述监控中心开发并经其仿真运行的新的交通灯运行方案;
(4)如果所述交通灯控制器从所述监控中心接收的地址信号和密码与交通灯控制器存储的地址信号和密码一致,则接收所述监控中心下发的新的交通灯运行方案;如果所述交通灯控制器从所述监控中心接收的地址信号和密码与所述交通灯控制器存储的地址信号和密码不一致,则拒绝接收所述监控中心下发的新的交通灯运行方案;
(5)所述交通灯控制器接收所述监控中心下发的运行指令,根据接收的指令运行指定的交通灯运行方案;
(6)所述交通灯控制器将交通灯运行状况信息实时发送给监控中心,并检测交通灯是否存在故障,如果存在故障,则向所述监控中心发送报警信息。
2.根据权利要求1所述的基于wifi信号的交通灯信号控制方法,其特征在于:所述交通灯控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
3.一种基于wifi信号的交通灯信号控制系统,包括交通灯控制器和监控中心,用于各个交通路口的交通灯控制器和监控中心进行交通灯运行方案和运行状态的通信,其特征在于:
所述交通灯控制器,通过其wifi模块和监控中心建立连接,用于接收和运行所述监控中心开发的新的交通灯运行方案;
所述监控中心,用于开发、仿真运行和远程部署新的交通灯运行方案,并监控交通灯运行状况和用于实时显示从所述交通灯控制器传输过来的各交通路口的信息。
4.根据权利要求3所述的基于wifi信号的交通灯信号控制系统,其特征在于:所述交通灯控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
5.一种交通灯控制器,其特征在于:该交通灯控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
6.根据权利要求5所述的交通灯控制器,其特征在于:所述数据检测电路包括:
地址设定单元,用于设定交通灯控制器的地址值;
地址值比较单元,用于判断wifi模块接收到的地址数据和设定的地址数据是否一致;
数据密码设定单元,用于设定交通灯控制器的数据密码;
数据密码比较单元,用于判断wifi模块接收到的数据密码和设定的数据密码是否一致;
指令分析单元,用于分析wifi模块接收到的指令是被用来切换运行交通灯运行方案、存储交通灯运行方案或查询交通灯运行方案;
运行方案存储单元,用于存储监控中心的计算机下发到该交通灯控制器的运行方案。
7.根据权利要求5所述的交通灯控制器,其特征在于:所述交通灯控制电路包括:
驱动电路,用于驱动交通灯发光;
交通灯故障检测电路,其通过检测交通灯反馈的电流值判断交通灯是否故障不能发光,如果交通灯不发光,该故障信息就会立即上报到监控中心的计算机。
8.一种带有控制器的交通灯,其特征在于:该交通灯的控制器包括:
核心控制板、wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面;
所述wifi模块、数据检测电路、交通灯控制电路和人机界面分别与所述核心控制板连接;
核心控制板,用于交通灯运行方案程序的运行;
wifi模块,用于将交通灯控制器连接到internet,从而和监控中心的计算机进行数据通信;
数据检测电路,用于判断和分析通过wifi模块接收到的数据;
交通灯控制电路,用于驱动交通灯并检测交通灯是否存在故障;
人机界面,用于显示和调试交通灯运行方案。
9.根据权利要求8所述的交通灯,其特征在于:所述数据检测电路包括:
地址设定单元,用于设定交通灯控制器的地址值;
地址值比较单元,用于判断wifi模块接收到的地址数据和设定的地址数据是否一致;
数据密码设定单元,用于设定交通灯控制器的数据密码;
数据密码比较单元,用于判断wifi模块接收到的数据密码和设定的数据密码是否一致;
指令分析单元,用于分析wifi模块接收到的指令是被用来切换运行交通灯运行方案、存储交通灯运行方案或查询交通灯运行方案;
运行方案存储单元,用于存储监控中心的计算机下发到该交通灯控制器的运行方案。
10.根据权利要求8所述的交通灯控制器,其特征在于:所述交通灯控制电路包括:
驱动电路,用于驱动交通灯发光;
交通灯故障检测电路,其通过检测交通灯反馈的电流值判断交通灯是否故障不能发光,如果交通灯不发光,该故障信息就会立即上报到监控中心的计算机。
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