收費亭小型可變信息標志技術方案

1、 上海三思科技發(fā)展有限公司收費亭小型可變信息標志(型號 C-0630-KXB)技術方案上海三思電子工程有限公司可變信息標志技術方案1 概述在收費亭上安裝小型情報板，主要用于發(fā)布各種信息?？赏ㄖ{駛員前方出現(xiàn)異常或不安全因素，提示他們可能遇到的問題，如高速公路上的事故及阻礙交通的道路維修或施工、天氣異常等；并提供相應的建議，對交通流進行誘導，保證公路的安全暢通?？勺冃畔酥静捎肔ED類型。2系統(tǒng)組成可變信息標志由顯示屏、控制器和箱體、結構架等組成。可變信息標志由高速公路電力網(wǎng)提供電力，分別給顯示屏驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)供電?？勺冃畔酥居稍O置在機箱內(nèi)的微處理器操作，微處理器通過綜合通信網(wǎng)與監(jiān)控分中心

2、計算機相連，接收分中心計算機指令的遠程控制，反饋各種信息如確認信息、故障信息、警告信息等。可變信息標志原理框圖如圖1所示。通信線LED 顯示屏驅動部件控制器接線架遠程傳輸設備 電源線開關電源圖1 可變信息標志原理框圖3顯示面板31 顯示面板設計（1） 顯示板顯示面積為1.344m×0.896m，解析度96×64點陣。點間距14mm?？梢燥@示16×16點陣的漢字4行6列24個字，可以顯示32×32點陣的漢字2行3列6個字，LED點陣配比為一紅一綠(1R1G), 可顯示紅色、綠色、黃色。（2） 可變信息標志可進行全屏幕編輯。（4）采用恒電流驅動方式，具有過流

3、保護功能。 （5） 顯示單元采用多層次模塊化設計，個別點的故障不會引起連鎖反應，增加了部件的通用性和可互換性，方便了維修，減少了備件量。3.2 顯示功能（1） 可變信息標志的顯示功能基于一種播放表格式。這種播放表格式類似于節(jié)目單，它首先定義在此播放表中有多少條顯示內(nèi)容，然后對每條顯示內(nèi)容再具體定義其所要顯示的字符串、出字方式、出字速度、停留時間等等。在字符串中通過轉義符又可定義其所要顯示的坐標位置、字體、大小、字間距、顏色、閃爍時間等屬性，以及是否要在某些位置上顯示某些圖標。通過以上要素，實現(xiàn)了可變信息標志的固定顯示和可編程顯示：（2） 出字方式有：清屏（全黑）、靜止顯示、左移、右移、上移、下

4、移、橫百頁窗、豎百頁窗、閃爍等。（3） 可以顯示國標一、二級字庫中的所有漢字、GB2312指定的全部漢字和數(shù)字字符或者隨機圖形，漢字點陣可以是16´16、24´24、32´32，具有楷體、仿宋等四種以上字體，還可顯示英文字母、阿拉伯數(shù)字和特殊符號及圖形。（4） 調(diào)光功能：具有適應環(huán)境亮度的自動/手動二種方式的調(diào)光功能。（5） 無顯示內(nèi)容或電源故障時，顯示屏自動關閉，呈黑屏狀態(tài)，無任何亮點。（6） 可變信息標志可接受監(jiān)控分中心計算機發(fā)出的顯示指令，并給回應答信號， 確認發(fā)出的信息是否如實顯示成功。在分中心計算機輪詢時，可傳回可變信息標志的工作狀態(tài)信息。4.控制系統(tǒng)4

5、.1 控制系統(tǒng)組成與結構數(shù)1據(jù)接口2顯示屏體控制器驅動模塊數(shù)據(jù)接收com1本地調(diào)試com2面板監(jiān)測遠程傳輸設備監(jiān)控分中心外界光照檢測交流220V檢測圖2 控制系統(tǒng)原理示意圖 控制系統(tǒng)原理示意圖見圖2?？刂葡到y(tǒng)的核心是嵌入式 CPU。控制器提供兩個數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)接口1用于顯示數(shù)據(jù)的通信，數(shù)據(jù)接收模塊通過數(shù)據(jù)總線接收顯示數(shù)據(jù)后，控制驅動模塊點亮顯示屏。數(shù)據(jù)接口2主要用于工作狀態(tài)的自檢及數(shù)據(jù)的通信、光敏傳感器的監(jiān)測。監(jiān)控面板實時顯示主要工作狀態(tài)。4.2 控制系統(tǒng)功能 可變信息標志的控制系統(tǒng)由一系列控制電路（硬件部分）和固化在flash memory中的操作系統(tǒng)（軟件部分）所組成，這些功能主要包括：可

6、變信息標志控制系統(tǒng)實現(xiàn)和滿足下列功能：l 嵌入式CPU帶有通信接口：兩個RS232C/RS485串口、一個RJ45以太網(wǎng)接口。其中一個串口或RJ45以太網(wǎng)接口用于與監(jiān)控分中心計算機的通信；另一個串口用于現(xiàn)場手提電腦的調(diào)試。串口傳輸速率2400bps115200bps可調(diào)。l 通過通信網(wǎng)絡接收監(jiān)控分中心計算機發(fā)來的顯示數(shù)據(jù)，校驗有效性和精確性，并向計算機發(fā)送正確與否信號。l 對顯示數(shù)據(jù)解碼并觸動對應的顯示驅動器模塊。l 進行可變信息標志日常自檢，以監(jiān)視其顯示單元故障、驅動器模塊故障、電源故障等，并將故障信息傳送到監(jiān)控分中心計算機。這些檢測并不影響信息的正常顯示。在可變信息標志電源故障情況下，保持

7、足夠的電力儲備以便向所有的驅動器模塊、LED顯示單元發(fā)送關閉命令。當顯示單元的損壞達到一定程度，顯示屏將關閉，并向監(jiān)控分中心發(fā)出故障信息。在驅動器模塊出現(xiàn)電源故障時，驅動器處于故障狀態(tài)，這時的顯示與清除命令的顯示一樣，所有的單元顯示為黑色。l 確認貯存在可變信息標志中的“非正常數(shù)據(jù)”，并產(chǎn)生送至監(jiān)控分中心計算機的報警和故障信息。l 對監(jiān)控所所發(fā)顯示指令的響應時間1秒。l 每一顯示單元由嵌入式CPU控制顯示驅動模塊（置入顯示或清除狀態(tài)）。顯示驅動模塊的設計已經(jīng)過考驗，具有高可靠性，其安裝方式便于更換和維修。l 設備有高壓和大電流保護，在雷擊時設備不受影響，能做到在本項目使用環(huán)境下均能保證設備正常

8、工作。l 通過光敏傳感器件，發(fā)光亮度可根據(jù)外界環(huán)境條件通過自動32級調(diào)光功能，控制顯示屏白天和夜晚的不同亮度。如果可變信息標志檢測系統(tǒng)中的光敏傳感器發(fā)生故障，上位機可發(fā)送通信命令，將可變信息標志的亮度設置方式從自動改為手動，并指定亮度值。l 嵌入式CPU的控制功能和對環(huán)境的適應能力遠勝于一般的微處理器控制。當出現(xiàn)異常時，由“看門狗”及時發(fā)現(xiàn)，具有立即恢復處理功能。l 控制器中可儲存500條的固定信息并可根據(jù)監(jiān)控中心的命令進行調(diào)用。可輪流顯示幾幅畫面，顯示的時間可設置。l 可變信息標志控制器收到監(jiān)控分中心的檢測請求命令后，將按要求發(fā)送顯示內(nèi)容確認信息、自檢故障信息和非正常信息。l 可變信息標志控

9、制系統(tǒng)為了加強系統(tǒng)的容錯性和方便維修，從各個方面對可變信息標志運行過程中可能發(fā)生的錯誤不斷地加以檢測，并對不同的錯誤施之以不同的應對策略，保證可變信息標志在最大程度上能保持正常的顯示和通信功能。所有故障都可以根據(jù)系統(tǒng)配置靈活對待，以決定是要關閉顯示還是繼續(xù)運行。l 停電時，可變信息標志為全黑狀態(tài)，電源恢復后，設備自動接受監(jiān)控分中心的命令，轉入正常工作，無需人工復位。l 通過可變信息標志的COM2端口定時發(fā)送可變信息標志的運行狀況，如顯示方式、亮度設置方式等，以及當前有哪種故障。l 通過系統(tǒng)運行日志CMS.LOG文件，提供故障信息。詳細記錄了各種故障發(fā)生的時間以及故障的具體信息。并定時記錄可變信

10、息標志的環(huán)境亮度和顯示亮度，以及檢測系統(tǒng)和各顯示模組中的最高和最低溫度。5.電源系統(tǒng)5.1 n+1高可靠容錯電源系統(tǒng)可變信息標志的驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的工作電源都采用n+1高可靠容錯的開關電源系統(tǒng)，當其中一臺電源發(fā)生故障時,其它電源仍有足夠容量保障系統(tǒng)的正常工作，使開關電源具有高可靠性，專為高速公路環(huán)境設計使用，并已通過測試報告。 進線端子 電源開關 負載配電端子 信號 防雷器 本地用電 防雷地 去模組 圖3 配電接線圖5.2高可靠安全、防雷性能 可變信息標志具有良好安全接地，所有電路與機殼隔離，具有接地保護。電源控制箱內(nèi)配有感應防雷器,可有效防止雷擊，保護設備安全運行。控制器機箱機殼的接地點與

11、地線相連。6.箱體結構 6.1 設計要求（1） 所有箱體框架結構都安全可靠并具有：抗風、防雷、防腐蝕、防雨滲漏、防塵等性能。（2） 結構既維修方便，又設有必要的安全防范措施。（3） 結構造型與周圍環(huán)境相適應，美觀大方。 6.2 機箱結構技術方案（1） 顯示屏箱件材料為冷軋鋼板，采用特殊防銹處理，不反光，防眩光，為全封閉、全天候、防風雨型，符合IP65防護等級。機箱為密封狀態(tài)，用于安裝顯示面板、驅動系統(tǒng)、電源及各種線纜的走線等顯示屏的主體部分； （2） 外箱表面用噴塑處理，正面黑色不反光，噴塑處理前先作除銹、防銹處理。（3） 顯示屏箱體采用后背門方式，LED組件夾座為前端插入型，與模塊化設計結合

12、，可以做到背后維修。（4） 控制器箱體內(nèi)預留安裝遠程傳輸設備的基座、電源插座、供電接線柱和照明裝置，并留有一個220VAC插座，以供維修之用，供電電纜接線柱的預留量不少于進線接線柱的數(shù)量。 （5）強度的可靠性結構主要框架用料均通過材料許用應力的計算，安全系數(shù)的選擇略高于40m/s風速條件。確保整屏安全、穩(wěn)定、可靠?？紤]到整屏外型應壯觀和勻稱，所選用的柱梁材料的受力將遠遠低于規(guī)定許用應力。 （6） 防腐蝕性能所有的薄鋼板制作件，均通過除銹、防銹處理。7 主要技術指標顯示尺寸 1.344m×0.896m 點間距 14mm顯示點陣 96×64點陣配比 1R1G顏色 可顯示紅色、綠色、黃色顯示方式 全屏編輯，多種顯示方式視認角：70/30°失控率：1，離散型亮度調(diào)節(jié)：32級自動/手動調(diào)節(jié)電力：AC220V±15%，50±2Hz 通信接口：串口RS232C/RS485；以太網(wǎng)：RJ45接口；驅動模式：靜態(tài)恒流最大功率：1.5kw平均功率：0.6kw防護等級：IP65壽命 100000小時可視距離 3-120m溫度、濕度 -25&#