CN208126651U - 一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，涉及交通信号灯控制技术领域，是一种分散控制的高可靠性交通信号灯控制系统，包括主控端、分控端、信号灯，所述的分控端与信号灯相连接，所述的主控端与分控端之间设置有传输回路，所述的传输回路包括并联设置N组的输电通信线组，N组输电通信线组就有N‑1个冗余量；所述的主控端设置有主控处理器、与主控处理器相连接的主控输电通信模块；所述的分控端设置有分控处理器、与分控处理器相连接的分控输电通信模块；所述的输电通信线组设置在主、分控输电通信模块之间，所述的主控处理器、分控处理器借助主、分控输电通信模块形成通信连接。增加了输电通信线路的冗余度，提高了设备的可靠性。

Description

一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统

技术领域

本实用新型涉及交通信号灯控制技术领域，是一种分散控制的高可靠性交通信号灯控制系统，具体是一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统。

背景技术

交通信号灯控制系统是现代交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通信号的控制和管理。现有的交通灯控制系统采用集中控制方式，通过安装在路口的交通信号机控制该路口各个方向的交通。信号机与信号灯组需要单独的220VAC电源供电，且每个信号灯组有单独的供电线(控制线)路与信号机相连，信号机通过控制线对信号灯组进行控制。这样的控制系统结构具有以下缺陷：

1、信号机和信号灯的供电线路采用星形连接结构，每个信号灯与信号机之间需要1条4芯电缆，对于规模较大的路口而言，需要铺设大量的电缆，大大增加了工程施工和后期维护的难度；

2、信号机对信号灯的控制采用点对点单线控制，当某条控制线路短路时，出于安全考虑，信号机将进入保护状态(黄闪)，信号灯不能正常工作，影响交通。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，增加了输电通信线路的冗余度，提高了设备的可靠性。

本实用新型采用的具体技术方案是：

一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，包括主控端、分控端、信号灯，所述的分控端与信号灯相连接，所述的主控端与分控端之间设置有传输回路，所述的传输回路包括并联设置N组的输电通信线组；

所述的主控端设置有主控处理器、与主控处理器相连接的主控输电通信模块；

所述的分控端设置有分控处理器、与分控处理器相连接的分控输电通信模块；

所述的输电通信线组设置在主、分控输电通信模块之间，所述的主控处理器、分控处理器借助主、分控输电通信模块形成通信连接。

所述的主控输电通信模块包括整流模块及主控电力载波模块，

所述的分控输电通信模块包括DC-AC模块及分控电力载波模块，

所述的隔离整流模块分别与主控处理器相连接，所述的隔离整流模块借助输电通信线组与DC-AC模块相连接，

所述的主控处理器借助主控电力载波模块与输电通信线组相连接，

所述的分控处理器借助分控电力载波模块与输电通信线组相连接，

所述的主控处理器、分控处理器借助连接在输电通信线组上的主、分控电力载波模块形成通信连接。

所述的N为正整数，且N≥2。

所述的输电通信线组分别串联有隔离阻断模块和隔离模块，所述的隔离阻断模块包括熔断管及第一防反二极管，所述的隔离模块包括第二防反二极管，所述的第一、二防反二极管的导通方向沿主控端指向分控端。

所述的主控端还设置有灯控信号采集模块，所述的主控处理器借助灯控信号采集模块连接到交通信号机，截取交通信号机的灯控输出信号。

所述的主控端还设置有阻波模块、电源模块，所述的电源模块的输入端借助阻波模块与市电连接，电源模块的输出端与隔离整流模块相连接。

所述的分控端包括灯组驱动模块、继电器，所述的分控处理器借助灯组驱动模块串联继电器后与信号灯相连接，所述的继电器还相连接有黄闪控制器。

本实用新型的有益效果是：

1、主控端和分控端具有独立的供电线路，通过供电线路载波的方式实现信号机对信号灯的控制，大大减少了了电缆数量，减少材料成本，降低施工和维护的难度，同时对现有的公共设施破坏程度减小；

2、在主控端和分控端采用多组线缆输电，增加了冗余电缆，实现了部分线路断线损坏不影响整体系统的正常工作，主控端和分控端之间采用AC-DC、DC-AC的传输方式，熔断管和防反二极管使得短路电缆与其他电缆隔离，出现电缆短路时不会影响其他电缆工作，解决了控制信号在传输过程中短路和断路的问题，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型系统的示意图；

图2为主控端的原理框图；

图3为分控端的原理框图；

图4为传输回路的原理框图；

附图中，1、主控端，2、分控端，3、信号灯，4、输电通信线组，5、主控处理器，6、分控处理器，7、隔离整流模块，8、主控电力载波模块，9、DC-AC模块，10、分控电力载波模块，11、熔断管，12、防反二极管，13、防反二极管，14、灯控信号采集模块，15、阻波模块，16、电源模块，17、灯组驱动模块，18、继电器，19、黄闪控制器，20、隔离阻断模块，21、隔离模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：

具体实施例1，如图1到图4所示，本实用新型为一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，包括主控端1、分控端2、信号灯3，所述的分控端2与信号灯3相连接，所述的主控端1与分控端2之间设置有传输回路，所述的传输回路包括并联设置N组的输电通信线组4，即每台主控端1与每台分控端2之间设置N组的输电通信线组4，所述的信号灯3中的光源采用发光LED；

所述的主控端1设置有主控处理器5、与主控处理器5相连接的主控输电通信模块；

所述的分控端2设置有分控处理器6、与分控处理器6相连接的分控输电通信模块；

所述的输电通信线组4设置在主、分控输电通信模块之间，所述的主控处理器5、分控处理器6借助主、分控输电通信模块形成通信连接。

本实用新型中主控端1安装在距离信号灯3较远的控制柜中，而设置在距离信号灯3较近的分控端2进行交通信号灯的控制，设置的主控端1对分控端2进行控制，主控端1和分控端2均采用220V交流供电，不同之处在于，主控端1直接接入市电220V交流，而分控端2的220V交流来自从主控端1输出，经过传输回路中AC-DC、DC-AC变换后的220V交流电。本实用新型为了解决现有技术中主控端1与1个信号灯3之间就需要1条供电线路，对于规模较大的路口而言，需要铺设大量的电缆，给前期施工、后期维护带来诸多不便的问题，提供了并联设置在主控端1与分控端2之间的N组输电通信线组4，该输电通信线组4基于输电通信模块建立起主控处理器5、分控处理器6之间的通信连接，相比之前的技术方案，本实用新型减少了线缆的数量，施工简化、后期维护方便，并联设置的N组输电通信线组4，所述的N为正整数，且N≥2，提高了某一线路故障时的系统保障能力，提高了整体系统的可靠性。

进一步的，所述的主控输电通信模块包括隔离整流模块7及主控电力载波模块8，所述的分控输电通信模块包括DC-AC模块9及分控电力载波模块10，所述的隔离整流模块7分别与主控处理器5相连接，所述的隔离整流模块7借助隔离阻断模块、输电通信线组4、隔离模块与DC-AC模块9相连接，所述的主控处理器5借助主控电力载波模块8、隔离阻断模块与输电通信线组4相连接，所述的分控处理器6借助分控电力载波模块10、隔离模块与输电通信线组4相连接，所述的主控处理器5、分控处理器6借助连接在输电通信线组4上的主、分控电力载波模块将控制信号加载到输电线路上，实现双向通信，与此同时该输电通信线组4除通信功能之外还兼备电能输送功能，实现了通信与送电的同时完成，减少线缆种类数量，降低施工难度和后期维护成本。

具体实施例2，所述的输电通信线组4分别串联有隔离阻断模块20和隔离模块21，所述的隔离阻断模块20包括熔断管11及第一防反二极管12，所述的隔离模块21包括第二防反二极管13，所述的第一、二防反二极管12、13的导通方向沿主控端1指向分控端2。

主控端1设有隔离整流模块7，隔离整流模块7将交流电转换为脉动直流电，输给输电通信线组4；在分控端2设有直流到交流的DC-AC模块9，将脉动直流电恢复为交流电，给信号灯3供电；设置的N组输电通信线组4保证了任一路断线时系统不停止运行，在主控端1和分控端2的每根输电通信线组4上串联熔断管11及第一防反二极管12；当线缆的主控端1(熔断管11之后)和分控端2(第二防反二极管13之前)之间的任意两条线缆短路时，会将其对应的保险丝熔断，使短路的线缆与其它线缆隔离，设置的第二防反二极管13阻断可能存在的逆向电流，避免损坏分控端2的电路，使得线缆短路不影响在其它线缆中的输电和通信。

所述的主控端1连接有多组分控端2，实现主控端1对多组分控端2的控制；

所述的主控端1还设置有灯控信号采集模块14，所述的主控处理器5借助灯控信号采集模块14连接到交通信号机，截取交通信号机的灯控输出信号。

具体实施例3，所述的主控端1还设置有阻波模块15、电源模块16，所述的电源模块16的输入端借助阻波模块15与市电连接，电源模块16的输出端与隔离整流模块7相连接。阻波模块15对电力线载波模块上加载到输电通信线组4上的信号进行阻断，防止信号加载到其他线路上去，避免对其他系统造成的影响。

进一步的，所述的分控端2包括灯组驱动模块17、继电器18，所述的分控处理器6借助灯组驱动模块17串联继电器18后与信号灯3相连接，所述的继电器18还相连接有黄闪控制器19，黄闪控制器19在分控处理器6不对信号灯控制时自动接入，实现信号灯的黄闪。所述的分控端2在接收到来自主控端1的灯组开启信息后，借助灯组驱动模块17、继电器18驱动信号灯3的相关颜色灯组的亮灭。

Claims (7)

1.一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，包括主控端(1)、分控端(2)、信号灯(3)，所述的分控端(2)与信号灯(3)相连接，所述的主控端(1)与分控端(2)之间设置有传输回路，其特征在于：

所述的传输回路包括并联设置N组的输电通信线组(4)；

所述的主控端(1)设置有主控处理器(5)、与主控处理器(5)相连接的主控输电通信模块；

所述的分控端(2)设置有分控处理器(6)、与分控处理器(6)相连接的分控输电通信模块；

所述的输电通信线组(4)设置在主、分控输电通信模块之间，所述的主控处理器(5)、分控处理器(6)借助主、分控输电通信模块形成通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：

所述的主控输电通信模块包括隔离整流模块(7)及主控电力载波模块(8)，所述的分控输电通信模块包括DC-AC模块(9)及分控电力载波模块(10)；

所述的隔离整流模块(7)分别与主控处理器(5)相连接，所述的隔离整流模块(7)借助隔离阻断模块(20)、输电通信线组(4)、隔离模块(21)与DC-AC模块(9)相连接；

所述的主控处理器(5)借助主控电力载波模块(8)、隔离阻断模块与输电通信线组(4)相连接，所述的分控处理器(6)借助分控电力载波模块(10)、隔离模块(21)与输电通信线组(4)相连接，所述的主控处理器(5)、分控处理器(6)借助连接在输电通信线组(4)上的主、分控电力载波模块(8、10)形成通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：所述的N为正整数，且N≥2。

4.根据权利要求1所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：所述的输电通信线组(4)分别串联有隔离阻断模块(20)和隔离模块(21)，所述的隔离阻断模块(20)包括熔断管(11)及第一防反二极管(12)，所述的隔离模块(21)包括第二防反二极管(13)，所述的第一、二防反二极管(12、13)的导通方向沿主控端(1)指向分控端(2)。

5.根据权利要求1所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：所述的主控端(1)还设置有灯控信号采集模块(14)，所述的主控处理器(5)借助灯控信号采集模块连接到交通信号机，截取交通信号机的灯控输出信号。

6.根据权利要求2所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：所述的主控端(1)还设置有阻波模块(15)、电源模块(16)，所述的电源模块(16)的输入端借助阻波模块(15)与市电连接，电源模块(16)的输出端与隔离整流模块(7)相连接。

7.根据权利要求2所述的一种基于冗余供电的交通信号机输电通信系统，其特征在于：所述的分控端(2)包括灯组驱动模块(17)、继电器(18)，所述的分控处理器(6)借助灯组驱动模块(17)串联继电器(18)后与信号灯(3)相连接，所述的继电器(18)还与黄闪控制器(19)相连接。