分散式交通信号灯控制系统技术方案

本发明专利技术公开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，所述的各分控制器包括：数据接收单元：与该主控制器单向通信，该数据接收单元接收来自该主控制器的信号；ＭＣＵ处理器：接收从数据接收单元传入的数据，根据预设的程序进行运算，并发送指令到输出控制端；输出控制端：接收来自ＭＣＵ处理器的指令，并传送到信号灯组或并网的分控制器，以控制该信号灯组的工作状态，或者实现并网分控制器之间的数据通信。本发明专利技术总控到分控采用网线传输控制信号，减少电缆使用数量，降低材料成本，并且在没有预埋管道时，也不需要大规模破路，降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交通信号灯控制系统，特别是一种分散式交通信号灯控制系统。
技术介绍
随着国家经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，汽车保有量迅猛增加，导 致城市交通压力越来越大，交通问题成为了制约城市发展的"瓶颈"，现有的道路交通灯控 制系统采用集中控制器方式，即每个路口的交通信号灯均通过220V电压源控制，电缆线与 安装在某一个路口的总控制器连接，由总控制器发出的控制信号进行控制，这样的控制系 统结构具有以下缺陷 1、220V电压控制信号直接传输，对管道要求高，安装前期需要预埋管道，施工难度 大，施工成本高。对于前期没有管道的路面，需要破路施工，存在施工难度相对大的问题，造 成施工成本增加。 2、220V电压控制信号通过地下直接传输，导致其他相关的道路施工存在安全隐 串 3、由于每条线路的控制都是由总控制器直接发出的，增加电缆的使用数量，材料 成本高，同时总控制器功率消耗高，发热量大，容易发生故障。 4、由于每条线路均由总控制器直接控制，安装调试交通信号灯时，需要对线路上 的每条信号线进行对线、编号，调试过程繁琐、工作量大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种分散式交通信号灯控制系统，其结构简单，材料成本和施工成本低，维护调试方便。 本专利技术的目的是这样实现的 —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，其特征 在于还包括若干个分控制器，所述的各分控制器包括 数据接收单元与该主控制器单向通信，该数据接收单元接收来自该主控制器的 信号； MCU处理器接收从数据接收单元传入的数据，根据预设的程序进行运算，并发送 指令到输出控制端； 输出控制端接收来自MCU处理器的指令，并传送到信号灯组或并网的分控制器，以控制该信号灯组的工作状态，或者实现并网分控制器之间的数据通信； 所述的主控制器进一步包括 主控单元MCU :根据预设的数据和主控程序进行运算，并发送指令到指令输出端； 指令输出端接收来自主控单元MCU的指令，并传送到分控制器； 所述主控制器指令输出端和分控制器数据接收单元之间通过网线传输连接，所述每个分控制器的输出控制端通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接。4 作为上述技术方案的改良，本专利技术的进一步技术方案如下 上述的主控制器还设有数据接收单元该数据接收单元与外接数据输入装置单向 通信，该信号输入端接收来自外接数据输入装置的信号。 上述的外接数据输入装置为外接PC。 上述的外接数据输入装置为远程指挥中心主机，所述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。 上述主控制器指令输出端进一步包括同步信号输出单元和数据下传单元； 所述主控单元MCU传送运行参数到数据下传单元，同时向同步信号输出单元发出 启动信号； 所述数据下传单元接收主控单元传送的运行参数并依次转发给各分控制器； 所述同步信号输出单元接收主控制单元MCU发出的启动信号并发出同步控制信 号到各分控制器。 上述分控制器输出控制端进一步包括信号灯驱动单元、数据转发单元和数据同 步控制单元，所述数据转发单元具有一输入端、一输出端； 所述数据同步控制单元接收主控制器同步信号输出单元发出的同步控制信号并 传送给MCU处理器，实现各分控制器的时序同步； 所述数据转发单元的输入端与主控制器数据下传单元或前一分控制器数据转发单元的输出端连接接收运行参数并传送给MCU处理器，数据转发单元的输出端与后一分控制器的数据转发单元的输入端连接将运行参数转发给后一分控制器； 所述的信号灯驱动单元根据MCU处理器发出的指令控制信号灯的工作状态； 上述网线采用标准超五类双绞线。 上述信号灯采用LED灯管。 上述分控制器和相对应的信号灯安装在同一个信号灯具箱内。 本专利技术优点 1、总控到分控采用网线传输控制信号，减少电缆使用数量，降低材料成本，并且在 没有预埋管道时，也不需要大规模破路，降低施工成本。 2、信号灯控制程序和运行参数储存在分控制器内，当运行参数没有发生变化时， 不需要主控制器发出运行参数的指令，各分控制器自行控制对应的信号灯指示，即使主控 制器发生故障也不会造成信号灯指示混乱，性能稳定，控制风险低。 3、在运行数据传输方面，采用数据转发机制，每个分控制器只接收属于自己的一 段数据，一次发送可以把所有分控制器的运行参数全部设置好，安装调试时不需要对电缆 和信号灯进行编号，大大减少安装调试阶段的工作量。 4、通过分控制器对信号灯进行控制，每组信号灯由一个分控制器控制，大大减轻 了主控制器的负荷，系统稳定性高。附图说明 图1是本专利技术的工作原理框图。 图2是本专利技术的主控制器工作原理框图。 图3是本专利技术的分控制器工作原理框图。 图4是本专利技术实施例的示意图。 具体实施例方式如图1所示是分散式交通信号灯控制系统的工作原理框图。本专利技术分散式交通 信号灯控制系统包括主控制器11、若干分控制器21、22、…2N和若干组用于指示交通信号 的信号灯31、32…3N。主控制器与分控制器之间、分控制器与分控制器之间通过网线41传 输信号和运行参数，分控制器通过电缆51控制信号灯显示。主控制器既用于设置所有分控 制器的运行参数，又用于向所有分控制器发出同步控制信号，每个分控制器通过一根双芯1 平方的电缆线与一组信号灯连接，控制该组信号灯的显示。 如图2所示是主控制器工作原理框图。本专利技术主控制器包括主控单元MCU111、同 步信号输出单元112、数据接收单元113和数据下传单元114。主控单元MCUlll分别与同 步信号输出单元112、数据接收单元113、数据下传单元114连接。数据接收单元113接收 外接数据输入设备115传输的运行参数并传送给主控单元MCU111。外接数据输入设备115 可以是远程无线设备、外接PC或现场面板键盘，主控单元MCU111储存运行参数(可内置或 从外接数据输入设备输入)、运行主控程序并发出启动信号给同步信号输出单元112，发送 运行参数给数据下传单元114，同步信号输出单元112接收主控单元MCUlll的启动信号后 向分控制器发送同步控制信号，数据下传单元114接收主控单元MCU111发出的运行参数并 传送给各分控制器。 如图3所示是分控制器工作原理框图。本专利技术分控制器包括MCU处理器211 、数据 同步控制单元212、数据转发单元213和信号灯驱动单元214。 MCU处理器211分别与数据 同步控制单元212和数据转发单元213以及信号灯驱动单元214连接。MCU处理器211储 存并运行信号灯控制程序，发出信号灯控制信号，数据转发单元213接收主控单元MCU111 发送的运行参数或前一分控制器转发的运行参数并转发给后一分控制器，数据同步控制单 元212接收主控制器11的同步信号输出单元112发出的同步控制信号并发送给MCU处理 器211，信号灯驱动单元214根据MCU处理器211发出的指令控制驱动信号灯该变工作状 态。 本专利技术的实现方式如下如图4所示的十字路口，交通信号灯每个运行周期为90 秒，南北方向交通灯33、31的运行顺序为红灯45秒，绿灯40秒，黄灯5秒；东西方向交通灯 32 、34的运行顺序为绿灯40秒，黄灯5秒，红灯45秒。 信号灯控制系统主控制器11的主控单元MCU111、同步控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：还包括若干个分控制器，所述的各分控制器包括：数据接收单元：与该主控制器单向通信，该数据接收单元接收来自该主控制器的信号；ＭＣＵ处理器：接收从数据接收单元传入的数据，根据预设的程序进行运算，并发送指令到输出控制端；输出控制端：接收来自ＭＣＵ处理器的指令，并传送到信号灯组或并网的分控制器，以控制该信号灯组的工作状态，或者实现并网分控制器之间的数据通信；所述的主控制器进一步包括：主控单元ＭＣＵ：根据预设的数据和主控程序进行运算，并发送指令到指令输出端；指令输出端：接收来自主控单元ＭＣＵ的指令，并传送到分控制器；所述主控制器指令输出端和分控制器数据接收单元之间通过网线传输连接，所述每个分控制器的输出控制端通过电缆线与其控制的信号灯或信号灯组连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀青，
申请(专利权)人：中山市科顺分析测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]