基于RS‑485总线的交叉口交通信号控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于RS‑485总线的交叉口交通信号控制系统,包括主控装置和多个对道路交叉口所安装的交通信号装置进行控制的节点控制装置，多个所述节点控制装置均通过RS‑485总线与主控装置进行双向通信；所述交通信号装置安装在交通信号灯杆上，每个所述交通信号装置均由一个所述节点控制装置进行控制。本实用新型专利技术采用节点控制装置对位于同一交通信号灯杆上的倒计时牌和信号灯组进行同步控制，且节点控制装置与主控装置之间通过RS‑485总线进行通信，能有效解决现有集中控制系统存在的结构复杂、可靠性不高、灵活性差、不能对倒计时牌进行同步控制、信号电缆使用量大等问题。

Intersection traffic signal of RS bus control system based on 485

The utility model discloses an intersection traffic signal RS 485 bus based control system, including the node control device for controlling the main control device and a plurality of traffic signal installation of road intersections, two-way communication of a plurality of the node control device through the RS bus and the main control device 485; the traffic signal device installed in the traffic signal lamp, each of the traffic signal device is controlled by a control device of the node. The utility model adopts the node control device in the countdown and signal group the same traffic signal lamp pole on the synchronization control between nodes, and the control device and the main control devices through the RS communication 485 bus, can effectively solve the problems of the existing centralized control system of complicated structure, low reliability, poor flexibility, cannot carry out synchronous control, signal cable to the countdown card using a large amount of problems.

【技术实现步骤摘要】
基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统
本技术属于交通信号控制
，尤其是涉及一种基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统。
技术介绍
交通信号的作用是科学分配道路上车辆、行人的通行权，使之有秩序地顺利通行。目前，我国的道路交叉口信号灯控制采用的是集中控制系统，即在一个交叉口设置一个交通信号机，从交通信号机到每个信号灯均布设有独立的控制信号线，交通信号机通过这些控制信号线控制对应信号灯的亮灭。上述集中控制系统存在明显的缺陷和不足：第一、交通信号机结构较复杂，强弱电混合，且信号灯的故障检测困难，故障状态下容易出现严重的交通信号绿冲突现象，因而运行的可靠性不高；第二、交通信号机无法直接控制安装在灯杆上的倒计时牌，路口倒计时功能是通过灯杆上独立安装的倒计时控制器经一定时间的统计分析得到交通信号机发送的相位规律来实现倒计时功能，这种实现方法复杂，并且每当交通信号机改变相位控制规律时倒计时控制器必须重新统计分析，在此期间倒计时功能无法正常实现；尤其是对于动态调整相位时间的感应式控制，这种倒计时控制器根本无法使用；第三、交通信号机需要铺设从倒计时信号机到每个信号灯之间的信号电缆，即使考虑到信号相位相同可并接复用某些信号电缆的情况下，信号电缆的使用量还是较多的，铺设这些信号电缆的工作量也较大；第四、交通信号机输出的路数通常固定，在复杂交叉口应用可能出现输出信号的路数不够的情况，在较简单的交叉口应用输出路数又可能有较多的剩余且存在利用不足的问题，因此应用的灵活性差；第五、交通信号机主要针对十字交叉口考虑相位设置，因此在应对大的环形交叉口及大型非规则十字交叉口的交通信号控制中，相位设置复杂，调整困难。因此，针对传统交叉口集中式交通信号机存在的上述缺陷不足，非常有必要打破这种控制模式，研制一种控制可靠、功能强大且应用灵活、成本节约的信号灯控制产品。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，采用节点控制装置对位于同一交通信号灯杆上的倒计时牌和信号灯组进行同步控制，且节点控制装置与主控装置之间通过RS-485总线进行通信，能有效解决现有集中控制系统存在的结构复杂、可靠性不高、灵活性差、不能对倒计时牌进行同步控制、信号电缆使用量大等问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：包括主控装置和多个对道路交叉口所安装的交通信号装置进行控制的节点控制装置，多个所述节点控制装置均通过RS-485总线与主控装置进行双向通信；所述交通信号装置安装在交通信号灯杆上，每个所述交通信号装置均由一个所述节点控制装置进行控制；所述交通信号灯杆为安装于所述道路交叉口的人行横道上的人行通道灯杆或安装于所述道路交叉口的车行道上的车行道灯杆，所述交通信号装置为安装在所述人行通道灯杆上的人行通道交通信号装置或安装在所述车行道灯杆上的车行道交通信号装置，所述节点控制装置为对所述人行通道交通信号装置进行控制的人行通道控制装置或对所述车行道交通信号装置进行控制的车行道控制装置；每个所述车行道交通信号装置均包括第一倒计时牌和一个或多个车行道信号灯组，每个所述车行道信号灯组均包括三个交通信号灯，且三个所述交通信号灯分别为红色信号灯、绿色信号灯和黄色信号灯；每个所述人行通道交通信号装置均包括第二倒计时牌和一个人行横道信号灯组，所述人行横道信号灯组包括两个交通信号灯，且两个所述交通信号灯分别为红色信号灯和绿色信号灯；每个所述车行道控制装置均与其所控制车行道交通信号装置中的第一倒计时牌和车行道信号灯组连接，每个所述人行通道控制装置均与其所控制人行通道交通信号装置中的第二倒计时牌和人行横道信号灯组连接。上述基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征是：每个所述人行通道控制装置均与其所控制的所述人行通道交通信号装置安装于同一个所述人行通道灯杆上，每个所述车行道控制装置均与其所控制的所述车行道交通信号装置安装于同一个所述车行道灯杆上。上述基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征是：还包括与主控装置进行双向通信的上位机。上述基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征是：所述车行道控制装置包括第一处理器、对所述车行道交通信号装置中的各交通信号灯分别进行驱动的第一信号灯隔离驱动电路、对第一倒计时牌进行驱动的第一倒计时牌隔离驱动电路以及分别与第一处理器连接的第一RS-485通信接口和第一通信地址设置电路，所述第一信号灯隔离驱动电路和第一倒计时牌隔离驱动电路均与第一处理器连接；所述车行道交通信号装置中的所有交通信号灯均与第一信号灯隔离驱动电路连接，所述第一倒计时牌与第一倒计时牌隔离驱动电路连接；所述人行通道控制装置包括第二处理器、对所述人行通道交通信号装置中的两个所述交通信号灯分别进行驱动的第二信号灯隔离驱动电路、对第二倒计时牌进行驱动的第二倒计时牌隔离驱动电路以及分别与第二处理器连接的第二RS-485通信接口和第二通信地址设置电路，所述第二信号灯隔离驱动电路和第二倒计时牌隔离驱动电路均与第二处理器连接；所述人行通道交通信号装置中的两个所述交通信号灯均与第二信号灯隔离驱动电路连接，所述第二倒计时牌与第二倒计时牌隔离驱动电路连接；所述第一处理器和第二处理器均与主控装置进行通信。上述基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征是：所述车行道控制装置还包括对所控制车行道交通信号装置中的各交通信号灯分别进行故障检测的第一信号灯故障检测电路，所述第一信号灯故障检测电路分别与第一信号灯隔离驱动电路和第一处理器连接；所述人行通道控制装置还包括对所控制人行通道交通信号装置中的两个所述交通信号灯分别进行故障检测的第二信号灯故障检测电路，所述第二信号灯故障检测电路分别与第二信号灯隔离驱动电路和第二处理器连接。上述基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征是：所述第一信号灯隔离驱动电路包括多个交通信号灯隔离驱动电路，所述第一信号灯隔离驱动电路中所包括交通信号灯隔离驱动电路的数量与所述车行道交通信号装置中所包括交通信号灯的数量相同，且第一信号灯隔离驱动电路中的每个所述交通信号灯隔离驱动电路均与所述车行道交通信号装置中的一个所述交通信号灯连接；所述第二信号灯隔离驱动电路包括两个交通信号灯隔离驱动电路，所述第二信号灯隔离驱动电路中的每个所述交通信号灯隔离驱动电路均与所述人行通道交通信号装置中的一个所述交通信号灯连接；所述交通信号灯隔离驱动电路包括PMOS开关管T4和1个光电耦合器OP6，PMOS开关管T4的源极接第一电源端且其漏极接所述交通信号灯，光电耦合器OP6的第4引脚经电阻R63后接PMOS开关管T4的栅极且其第1引脚接第二电源端；所述第一信号灯隔离驱动电路中各交通信号灯隔离驱动电路的光电耦合器OP6的第2引脚均与第一处理器连接；所述第二信号灯隔离驱动电路中各交通信号灯隔离驱动电路的光电耦合器OP6的第2引脚均与第二处理器连接；所述第一信号灯故障检测电路和第二信号灯故障检测电路均为交通信号灯故障检测电路；所述交通信号灯故障检测电路包括对被检测交通信号灯的回流电流进行检测的检流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RS‑485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：包括主控装置(1)和多个对道路交叉口所安装的交通信号装置进行控制的节点控制装置(2)，多个所述节点控制装置(2)均通过RS‑485总线与主控装置(1)进行双向通信；所述交通信号装置安装在交通信号灯杆上，每个所述交通信号装置均由一个所述节点控制装置(2)进行控制；所述交通信号灯杆为安装于所述道路交叉口的人行横道上的人行通道灯杆或安装于所述道路交叉口的车行道上的车行道灯杆，所述交通信号装置为安装在所述人行通道灯杆上的人行通道交通信号装置或安装在所述车行道灯杆上的车行道交通信号装置，所述节点控制装置(2)为对所述人行通道交通信号装置进行控制的人行通道控制装置或对所述车行道交通信号装置进行控制的车行道控制装置；每个所述车行道交通信号装置均包括第一倒计时牌(3‑1)和一个或多个车行道信号灯组(3‑2)，每个所述车行道信号灯组(3‑2)均包括三个交通信号灯，且三个所述交通信号灯分别为红色信号灯、绿色信号灯和黄色信号灯；每个所述人行通道交通信号装置均包括第二倒计时牌(4‑1)和一个人行横道信号灯组(4‑2)，所述人行横道信号灯组(4‑2)包括两个交通信号灯，且两个所述交通信号灯分别为红色信号灯和绿色信号灯；每个所述车行道控制装置均与其所控制车行道交通信号装置中的第一倒计时牌(3‑1)和车行道信号灯组(3‑2)连接，每个所述人行通道控制装置均与其所控制人行通道交通信号装置中的第二倒计时牌(4‑1)和人行横道信号灯组(4‑2)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：包括主控装置(1)和多个对道路交叉口所安装的交通信号装置进行控制的节点控制装置(2)，多个所述节点控制装置(2)均通过RS-485总线与主控装置(1)进行双向通信；所述交通信号装置安装在交通信号灯杆上，每个所述交通信号装置均由一个所述节点控制装置(2)进行控制；所述交通信号灯杆为安装于所述道路交叉口的人行横道上的人行通道灯杆或安装于所述道路交叉口的车行道上的车行道灯杆，所述交通信号装置为安装在所述人行通道灯杆上的人行通道交通信号装置或安装在所述车行道灯杆上的车行道交通信号装置，所述节点控制装置(2)为对所述人行通道交通信号装置进行控制的人行通道控制装置或对所述车行道交通信号装置进行控制的车行道控制装置；每个所述车行道交通信号装置均包括第一倒计时牌(3-1)和一个或多个车行道信号灯组(3-2)，每个所述车行道信号灯组(3-2)均包括三个交通信号灯，且三个所述交通信号灯分别为红色信号灯、绿色信号灯和黄色信号灯；每个所述人行通道交通信号装置均包括第二倒计时牌(4-1)和一个人行横道信号灯组(4-2)，所述人行横道信号灯组(4-2)包括两个交通信号灯，且两个所述交通信号灯分别为红色信号灯和绿色信号灯；每个所述车行道控制装置均与其所控制车行道交通信号装置中的第一倒计时牌(3-1)和车行道信号灯组(3-2)连接，每个所述人行通道控制装置均与其所控制人行通道交通信号装置中的第二倒计时牌(4-1)和人行横道信号灯组(4-2)连接。2.按照权利要求1所述的基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：每个所述人行通道控制装置均与其所控制的所述人行通道交通信号装置安装于同一个所述人行通道灯杆上，每个所述车行道控制装置均与其所控制的所述车行道交通信号装置安装于同一个所述车行道灯杆上。3.按照权利要求1或2所述的基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：还包括与主控装置(1)进行双向通信的上位机(5)。4.按照权利要求1或2所述的基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：所述车行道控制装置包括第一处理器(2-11)、对所述车行道交通信号装置中的各交通信号灯分别进行驱动的第一信号灯隔离驱动电路(2-12)、对第一倒计时牌(3-1)进行驱动的第一倒计时牌隔离驱动电路(2-13)以及分别与第一处理器(2-11)连接的第一RS-485通信接口(2-14)和第一通信地址设置电路(2-15)，所述第一信号灯隔离驱动电路(2-12)和第一倒计时牌隔离驱动电路(2-13)均与第一处理器(2-11)连接；所述车行道交通信号装置中的所有交通信号灯均与第一信号灯隔离驱动电路(2-12)连接，所述第一倒计时牌(3-1)与第一倒计时牌隔离驱动电路(2-13)连接；所述人行通道控制装置包括第二处理器(2-21)、对所述人行通道交通信号装置中的两个所述交通信号灯分别进行驱动的第二信号灯隔离驱动电路(2-22)、对第二倒计时牌(4-1)进行驱动的第二倒计时牌隔离驱动电路(2-23)以及分别与第二处理器(2-21)连接的第二RS-485通信接口(2-24)和第二通信地址设置电路(2-25)，所述第二信号灯隔离驱动电路(2-22)和第二倒计时牌隔离驱动电路(2-23)均与第二处理器(2-21)连接；所述人行通道交通信号装置中的两个所述交通信号灯均与第二信号灯隔离驱动电路(2-22)连接，所述第二倒计时牌(4-1)与第二倒计时牌隔离驱动电路(2-23)连接；所述第一处理器(2-11)和第二处理器(2-21)均与主控装置(1)进行通信。5.按照权利要求4所述的基于RS-485总线的交叉口交通信号控制系统，其特征在于：所述车行道控制装置还包括对所控制车行道交通信号装置中的各交通信号灯分别进行故障检测的第一信号灯故障检测电路(2-16)，所述第一信号灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩党群，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61