CN113496598A - 一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置，属道路交通智能管控技术领域。目前的道路交通信号灯，如果信号机停电，信号灯将停止工作，这就会导致交通陷入瘫痪，造成事故的发生。本发明设计有太阳能电池板和电池，可接收信号机的信号灯控制信号并实时控制信号灯。当信号机停电时，信号灯由本装置的太阳能电池板和电池继续供电，并继续对信号灯进行相位控制，此时本装置相互间可通过无线电进行信息交换，实现相互间的相位协调。本发明由太阳能电池板、电源转换模块、DC/DC模块、电池电源管理模块、主控模块、无线电通信模块、电池、对外供电口、整流电路、二极管、卫星授时模块组成。

Description

一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置
技术领域
本发明是一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置，属道路交通智能管控技术领域。
背景技术
目前的道路交通信号灯，如果信号机停电，信号灯将停止工作，这就会导致交通陷入瘫痪，造成事故的发生。
本发明设计有太阳能电池板和电池，可接收信号机的信号灯控制信号并实时控制信号灯。当信号机停电时，信号灯由本装置的太阳能电池板和电池继续供电，并继续对信号灯进行相位控制，此时本装置相互间可通过无线电进行信息交换，实现相互间的相位协调。
发明内容
见图1，本发明是一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置，其由太阳能电池板U1、电源转换模块U2、DC/DC模块U3、电池电源管理模块U4、主控模块U5、无线电通信模块U6、电池U7、对外供电口U8、整流电路U9、整流电路U10、整流电路U11、二极管D1、二极管D2、二极管D3、卫星授时模块U12组成。
本发明中，整流电路U9的电源输入脚与外部信号机交流220V红色信号灯信号连接，整流电路U9的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U9的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U10的电源输入脚与外部信号机交流220V黄色信号灯信号连接，整流电路U10的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U10的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U11的电源输入脚与外部信号机交流220V绿色信号灯信号连接，整流电路U11的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U11的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，太阳能电池板U1与二极管D1的1脚连接，电源转换模块U2的DC电源输出脚与二极管D2的1脚连接，二极管D3的2脚与对外供电口U8连接， DC/DC模块U3的电源输入脚与二极管D1的2脚、二极管D2的2脚、二极管D3的1脚、电池电源管理模块U4的电源接口连接，DC/DC模块U3的电源输出脚与主控模块U5的电源接口连接，电池电源管理模块U4的电池接口与电池U7的正极连接，电池U7的负极与地连接，主控模块U5的通信接口1与无线电通信模块U6连接，主控模块U5的通信总线接口与外部信号灯连接，主控模块U5的通信接口2与卫星授时模块U12连接。
本发明中，外部信号机交流220V 红色信号灯信号、黄色信号灯信号、绿色信号灯信号可以是左转箭头图案、直行图案或右转箭头图案中的一组；外部信号机交流220V 红色信号灯信号、黄色信号灯信号、绿色信号灯信号分别通过整流电路U9、整流电路U10、整流电路U11整流为直流信号，整流后的三个直流信号与电源转换模块U2的电源输入脚连接。
本发明中，当外部信号机有电时，其电源转换模块U2输出的电源供电，同时通过电池电源管理模块U4对电池U7进行充电；当外部信号机没电时，系统由太阳能电池板U1供电，同时通过电池电源管理模块U4对电池U7进行充电，当太阳能电池板U1没有输出时，系统由电池U7通过电池电源管理模块U4供电，同时，外部信号灯由本装置继续供电，并使用卫星授时功能，继续对外部信号灯进行相位控制，此时本装置相互间可通过无线电进行信息交换，实现相互间的对外部信号灯相位协调。
本发明中，电源转换模块U2可以是AC/DC交流到直流电路模块、DC/DC直流到直流电路模块；无线电通信模块U6可以是Zigbee紫蜂通信模块、WiFi通信模块、蓝牙通信模块、4G电信通信模块、5G电信通信模块及其它无线电通信模块；整流电路U9、U10、U11可以是桥堆电路、二极管整流电路；二极管D1、D2、D3可以是二极管电路，也可以是三级管电路及其它开关电路，用于防止电流反向流出；主控模块U5为可编程控制电路，可以是FPGA现场可编程门阵列电路、MCU微控制单元电路、DSP数字信号处理器电路、PLC可编程逻辑控制电路；卫星授时模块U12可以是GPS卫星授时模块、北斗卫星授时模块、伽利略卫星授时模块、GLANASS卫星授时模块。
附图说明
图1是电路原理图。
图中，太阳能电池板用U1表示、电源转换模块用U2表示、DC/DC模块用U3表示、电池电源管理模块用U4表示、主控模块用U5表示、无线电通信模块用U6表示、电池用U7表示、对外供电口用U8表示、整流电路用U9表示、整流电路用U10表示、整流电路用U11表示、二极管用D1表示、二极管用D2表示、二极管用D3表示、卫星授时模块用U12表示。
实施例
见图1，实施例装置由太阳能电池板U1、电源转换模块U2、DC/DC模块U3、电池电源管理模块U4、主控模块U5、无线电通信模块U6、电池U7、对外供电口U8、整流电路U9、整流电路U10、整流电路U11、二极管D1、二极管D2、二极管D3、卫星授时模块U12组成。
见图1，整流电路U9的电源输入脚与外部信号机交流220V红色信号灯信号连接，整流电路U9的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U9的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U10的电源输入脚与外部信号机交流220V黄色信号灯信号连接，整流电路U10的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U10的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U11的电源输入脚与外部信号机交流220V绿色信号灯信号连接，整流电路U11的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U11的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，太阳能电池板U1与二极管D1的1脚连接，电源转换模块U2的DC电源输出脚与二极管D2的1脚连接，二极管D3的2脚与对外供电口U8连接， DC/DC模块U3的电源输入脚与二极管D1的2脚、二极管D2的2脚、二极管D3的1脚、电池电源管理模块U4的电源接口连接，DC/DC模块U3的电源输出脚与主控模块U5的电源接口连接，电池电源管理模块U4的电池接口与电池U7的正极连接，电池U7的负极与地连接，主控模块U5的通信接口1与无线电通信模块U6连接，主控模块U5的通信总线接口与外部信号灯连接，主控模块U5的通信接口2与卫星授时模块U12连接。
见图1，外部信号机交流220V 红色信号灯信号、黄色信号灯信号、绿色信号灯信号可以是左转箭头图案、直行图案或右转箭头图案中的一组；外部信号机交流220V 红色信号灯信号、黄色信号灯信号、绿色信号灯信号分别通过整流电路U9、整流电路U10、整流电路U11整流为直流信号，整流后的三个直流信号与电源转换模块U2的电源输入脚连接。
见图1，当外部信号机有电时，系统由电源转换模块U2输出的电源供电，同时通过电池电源管理模块U4对电池U7进行充电；当外部信号机没电时，系统由太阳能电池板U1供电，同时通过电池电源管理模块U4对电池U7进行充电，当太阳能电池板U1没有输出时，系统由电池U7通过电池电源管理模块U4供电，同时，外部信号灯由本装置继续供电，并使用卫星授时功能，继续对外部信号灯进行相位控制，此时本装置相互间可通过无线电进行信息交换，实现相互间的对外部信号灯相位协调。
本实施例中，电源转换模块U2可以是AC/DC交流到直流电路模块、DC/DC直流到直流电路模块；无线电通信模块U6可以是Zigbee紫蜂通信模块、WiFi通信模块、蓝牙通信模块、4G电信通信模块、5G电信通信模块及其它无线电通信模块；整流电路U9、U10、U11可以是桥堆电路、二极管整流电路；二极管D1、D2、D3可以是二极管电路，也可以是三级管电路及其它开关电路，用于防止电流反向流出；主控模块U5为可编程控制电路，可以是FPGA现场可编程门阵列电路、MCU微控制单元电路、DSP数字信号处理器电路、PLC可编程逻辑控制电路；卫星授时模块U12可以是GPS卫星授时模块、北斗卫星授时模块、伽利略卫星授时模块、GLANASS卫星授时模块。

Claims (3)

1.本装置一种具备无线电通信的道路交通信号灯转换控制装置，其由太阳能电池板U1、电源转换模块U2、DC/DC模块U3、电池电源管理模块U4、主控模块U5、无线电通信模块U6、电池U7、对外供电口U8、整流电路U9、整流电路U10、整流电路U11、二极管D1、二极管D2、二极管D3、卫星授时模块U12组成，其中：整流电路U9的电源输入脚与外部信号机交流220V红色信号灯信号连接，整流电路U9的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U9的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U10的电源输入脚与外部信号机交流220V黄色信号灯信号连接，整流电路U10的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U10的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，整流电路U11的电源输入脚与外部信号机交流220V绿色信号灯信号连接，整流电路U11的零线输入脚与外部信号机交流220V零线连接，整流电路U11的电源输出脚与电源转换模块U2的电源输入脚连接，太阳能电池板U1与二极管D1的1脚连接，电源转换模块U2的DC电源输出脚与二极管D2的1脚连接，二极管D3的2脚与对外供电口U8连接， DC/DC模块U3的电源输入脚与二极管D1的2脚、二极管D2的2脚、二极管D3的1脚、电池电源管理模块U4的电源接口连接，DC/DC模块U3的电源输出脚与主控模块U5的电源接口连接，电池电源管理模块U4的电池接口与电池U7的正极连接，电池U7的负极与地连接，主控模块U5的通信接口1与无线电通信模块U6连接，主控模块U5的通信总线接口与外部信号灯连接，主控模块U5的通信接口2与卫星授时模块U12连接。
2.如权利要求1所述的装置，电源转换模块U2可以是AC/DC交流到直流电路模块、DC/DC直流到直流电路模块；无线电通信模块U6可以是Zigbee紫蜂通信模块、WiFi通信模块、蓝牙通信模块、4G电信通信模块、5G电信通信模块及其它无线电通信模块；整流电路U9、U10、U11可以是桥堆电路、二极管整流电路；二极管D1、D2、D3可以是二极管电路，也可以是三级管电路、开关电路，用于防止电流反向流出；主控模块U5为可编程控制电路，可以是FPGA现场可编程门阵列电路、MCU微控制单元电路、DSP数字信号处理器电路、PLC可编程逻辑控制电路；主控模块U5的通信总线接口可以是UART通信口、RS-232通信口、RS-485通信口、CAN通信口；卫星授时模块U12可以是GPS卫星授时模块、北斗卫星授时模块、伽利略卫星授时模块、GLANASS卫星授时模块。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是：可接收外部信号机的信号灯控制信号并实时控制外部信号灯，当外部信号机停电时，外部信号灯由本装置的太阳能电池板和电池继续供电，并使用卫星授时功能，继续对外部信号灯进行相位控制，此时本装置相互间可通过无线电进行信息交换，实现相互间的对外部信号灯相位协调。
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