CN202093678U - 一线制分散式交通信号灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种采用一根电源线分散控制的一线制分散式交通信号灯控制系统；本实用新型包括主控制器、若干分控制器和若干组指示交通信号的信号灯；主控制器和所有的分控制器同时连接于给路口信号灯供电的同一电源线上；分控制器通过电缆与信号灯连接；所述主控制器包括主控单元MCU及电力线载波调制模块；主控单元MCU设有设定参数模块，并且主控单元MCU可与外接数据输入装置连接；主电力线载波调制模块将MCU的参数调制后通过电源线发送给所有的分控制器；所述分控制器包括电源模块、同步控制模块及电力线载波解调控制模块；同步控制模块包括变压单元和电压比较单元；所述分控制器通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交通信号灯控制系统，特别是一种采用一根电源线分散控制的一线制分散式交通信号灯控制系统。
背景技术
目前的信号灯控制系统采用集中控制器方式，每个路口的信号灯均为220V电压源控制，(220V的电压源)控制信号均由安装在某一个路口的集中控制器控制，这样控制系统结构导致了系统具有以下缺陷：
1、220V电压控制信号直接传输，对管道要求较高。对于前期没有预埋管道的路面，存在破路施工的难度相对大的问题，造成穿线、破路等施工成本增加。
2、220V电压控制信号通过地下管道直接传输，对其他相关的道路施工存在安全隐患。
3、由于每条线路的控制都是由总控制器发出的，增加了电缆使用数量。
4、调试时，需要对线路上的每条信号线进行对线、编号，增加了调试工作量。
类似的已申请案例有专利号为200910221192的专利中提出了一种分散式交通信号灯控制系统，它包括一个主控制器和若干组信号灯，还包括若干个分控制器，其中分控制器对信号灯的同步控制是由主控制器的同步控制单元通过网线传输同步控制信号集中控制，该控制方式需要实时发送同步控制信号，如遇到线路传输干扰会导致系统存在稳定隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，维护调试方便，而且大大提高了系统的稳定性的一线制分散式交通信号灯控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：本实用新型所述一线制分散式交通信号灯控制系统包括主控制器、若干分控制器和若干组指示交通信号的信号灯；主控制器和所有的分控制器同时连接于给路口信号灯供电的同一电源线上，该电源线既为主控制器和所有分控制器的电源线，同时也为主控制器和所有分控制器之间的数据传输线；分控制器通过电缆与信号灯连接。
所述主控制器包括主控单元MCU及电力线载波调制模块；主控单元MCU设有设定参数模块，并且主控单元MCU可与外接数据输入装置连接；电力线载波调制模块将MCU的参数调制后通过电源线发送给所有的分控制器；电源线为主控制器提供电源，同时还为主控制器和分控制器之间的数据通讯线。
所述分控制器包括电源模块、同步控制模块及电力线载波解调控制模块；同步控制模块包括变压单元和电压比较单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过电压比较单元之后，转变为具有逻辑电平的直流脉冲信号，输入到MCU上的I/O端口，MCU以此作为系统计时时钟，产生同步控制信号；电力线载波解调控制模块包括变压单元、信号解调单元和数据处理及输出单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过信号解调单元和数据处理及输出单元之后，输入到MCU上的I/O端口，该I/O端口是MCU的并行端口或串行端口；所述分控制器通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接；分控制器的电源和主控制器的电源为同一个系统电源，该电源是220V的交流电源，或者是220V交流电源经过变压处理后的低于或高于220V的交流电源。
所述系统的主控制器和所有的分控制器之间只需要通过一根电源线连接，各分控制器与其对应的信号灯通过电缆连接。
所述系统的主控制器和所有分控制器之间采用电力载波，通过电源线传输数据。
所述外接数据输入装置为外接PC或其他数据终端。
所述外接数据输入装置为远程指挥中心主机，主控制器通过无线网络或者光纤传输与远程指挥中心主机连接。
本实用新型的积极效果：
本实用新型所述交通信号灯用分散式控制系统其具有如下优点：
1、系统只有一根220V交流电源线连接，线缆数量少，同时通过电源线传输控制信号，在没有预埋情况下，不需要大规模破路，降低施工成本。
2、电源线路上的控制信号是通过载波方式进行调制和解调的。主控制器对控制信号进行调制后发送到电源线路，电源线为分机板提供电源，同时解调电源线上的控制信号，获取分机板的数据，分机板用这个数据控制信号灯，通过解调器的地址编码识别所连接的分机板所要的数据。因此，不仅减少了电缆的数量，并且不存在任何系统调试难度。
3、分控制器的交流同步控制模块为分控制器提供同步控制信号；同步控制器信号是通过对电源线进行过零检测或基于基准电压比较的检测方式获取，检测到的电源周期信号就是分机板的时钟控制信号，也就是同步控制信号；同步控制信号接到分机板MCU的I/O端口上，MCU通过中断或者查询I/O口的状态获取交流电的周期数据；交流同步控制模块、MCU以及解调模块为分控制器的组成部分，可以设计为一个整体，也可以独立设计。
4、控制数据在每次设置完成后一次发送，长期有效，不需要实时发送，甚至根据实际情况不需要在路口安装控制柜。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的控制原理框图
图2是分控器交流同步检测模块的控制原理框图
图3是分控器解调及信号灯数据获取模块的控制原理框图
图中：1分控器交流同步检测模块 2分控器解调模块
3分控器解调及信号灯数据获取模块
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型所述一线制分散式交通信号灯控制系统包括主控制器、若干分控制器和若干组指示交通信号的信号灯；主控制器和所有的分控制器同时连接于给路口信号灯供电的同一电源线上，该电源线既为主控制器和所有分控制器的电源线，同时也为主控制器和所有分控制器之间的数据传输线；分控制器通过电缆与信号灯连接。
所述主控制器包括主控单元MCU及电力线载波调制模块；主控单元MCU设有设定参数模块，并且主控单元MCU可与外接数据输入装置连接；电力线载波调制模块将MCU的参数调制后通过电源线发送给所有的分控制器；电源线为主控制器提供电源，同时还为主控制器和分控制器之间的数据通讯线。
所述分控制器包括电源模块、同步控制模块及电力线载波解调控制模块；同步控制模块包括变压单元和电压比较单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过电压比较单元之后，转变为具有逻辑电平的直流脉冲信号，输入到MCU上的I/O端口，MCU以此作为系统计时时钟，产生同步控制信号；电力线载波解调控制模块包括变压单元、信号解调单元和数据处理及输出单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过信号解调单元和数据处理及输出单元之后，输入到MCU上的I/O端口，该I/O端口是MCU的并行端口或串行端口；所述分控制器通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接；分控制器的电源和主控制器的电源为同一个系统电源，该电源是220V的交流电源，或者是220V交流电源经过变压处理后的低于或高于220V的交流电源。
所述系统的主控制器和所有的分控制器之间只需要通过一根电源线连接，各分控制器与其对应的信号灯通过电缆连接。
所述系统的主控制器和所有分控制器之间采用电力载波，通过电源线传输数据。
所述外接数据输入装置为外接PC或其他数据终端。
所述外接数据输入装置为远程指挥中心主机，主控制器通过无线网络或者光纤传输与远程指挥中心主机连接。
本实用新型的工作过程是：
本实用新型所述一线制分散式交通信号灯控制系统系统只用一根交流电源线连接，通过电源线传输控制信号；电源线路上的控制信号是通过载波方式进行调制和解调的，主控制器对控制信号进行调制后发送到电源线路，电源线为分机板提供电源，同时分控制器解调电源线上的控制信号，获取分机板的数据，分控制器用这个数据控制信号灯，通过解调器的地址编码识别所连接的分控制器所要的数据；同步控制信号通过对电源线进行过零检测或基于基准电压比较的检测手段获取，检测到的电源周期信号就是分机板的时钟控制信号；同步控制信号接到分机板MCU的I/O口上，MCU通过中断或者查询I/O口的状态获取交流电的周期数据；交流同步控制模块和MCU可以设计为分体或各自独立体，各自独立时，同步控制单元的信号通过不同信号线和MCU连接。
Claims (5)
1.一线制分散式交通信号灯控制系统，其特征在于：包括主控制器、若干分控制器和若干组指示交通信号的信号灯；主控制器和所有的分控制器同时连接于给路口信号灯供电的同一电源线上，该电源线既为主控制器和所有分控制器的电源线，同时也为主控制器和所有分控制器之间的数据传输线；分控制器通过电缆与信号灯连接；
所述主控制器包括主控单元MCU及电力线载波调制模块；主控单元MCU设有设定参数模块，并且主控单元MCU可与外接数据输入装置连接；电力线载波调制模块将MCU的参数调制后通过电源线发送给所有的分控制器；电源线为主控制器提供电源，同时还为主控制器和分控制器之间的数据通讯线；
所述分控制器包括电源模块、同步控制模块及电力线载波解调控制模块；同步控制模块包括变压单元和电压比较单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过电压比较单元之后，转变为具有逻辑电平的直流脉冲信号，输入到MCU上的I/O端口，MCU以此作为系统计时时钟，产生同步控制信号；电力线载波解调控制模块包括变压单元、信号解调单元和数据处理及输出单元；电源模块引进的交流电源，并输入到变压单元，再经过信号解调单元和数据处理及输出单元之后，输入到MCU上的I/O端口，该I/O端口是MCU的并行端口或串行端口；所述分控制器通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接；分控制器的电源和主控制器的电源为同一个系统电源，该电源是220V的交流电源，或者是220V交流电源经过变压处理后的低于或高于220V的交流电源。
2.根据权利要求1所述的一线制分散式交通信号灯控制系统，其特征在于：所述系统的主控制器和所有的分控制器之间只需要通过一根电源线连接，各分控制器与其对应的信号灯通过电缆连接。
3.根据权利要求1所述的一线制分散式交通信号灯控制系统， 其特征在于：所述系统的主控制器和所有分控制器之间采用电力载波，通过电源线传输数据。
4.根据权利要求1所述的一线制分散式交通信号灯控制系统，其特征在于：所述外接数据输入装置为外接PC。
5.根据权利要求1所述的一线制分散式交通信号灯控制系统，其特征在于：所述外接数据输入装置为远程指挥中心主机，主控制器通过无线网络或者光纤传输与远程指挥中心主机连接。
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