[实用新型]路口交通控制信号机管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种路口交通控制信号机管理系统，应用在交通控制系统。

背景技术

目前，大部分路口交通控制信号机是由电源模块，微处理器模块，驱动电路模块等组成的控制系统。其基本工作原理为：首先由电源模块通过电压变化得到微处理器所需要的工作电压，然后微处理器根据预设逻辑控制它特定管脚电平的高低，通过驱动电路输出220V交流电信号。将实际交通路口的红绿灯连接到信号机的接线端口后，便能控制路口的LED红绿灯阵列。信号机根据预先设定的时间和相位控制实际路口红绿灯的工作。

由此可见，信号机本身与被它控制的红绿灯并未组成闭环系统，无法判断与它相连的红绿灯有否真正工作，也无法监测出实际路口红绿灯的电流大小，路口红绿灯的损坏情况，同时也无法检测它工作相位是否有冲突。且由于许多信号机安装在实际路口旁边，而它本身并不具备远程通讯的功能，导致管理者无法由远程的中央控制室监控路口的情况。这对系统的维护不利，也不利于中央控制室网络化的管理。

发明内容

为了避免以上现有技术的不足，本实用新型提出路口交通控制信号机管理系统及管理方法，不仅能够有效测出流经当前路口红绿灯中的实际电流，还能够判断出红绿灯的损坏情况，更能够监测出路口交通控制信号机工作的逻辑是否正确，并且将结果通过串口或以太网和远程中央控制室进行通讯。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种路口交通控制信号机管理系统，包括路口交通控制信号机，该系统的一个或多个前端管理机通过通讯模块连接到一个或多个上位机进行通讯，所述的前端管理机与所述的路口交通控制信号机连接。

所述的前端机以主控制器STM32F107VCT6为核心，用于实现对信号的采集、放大、处理，以及与上位机和路口交通控制信号机的通讯，该主控制器分别连接通讯模块、电源管理模块、信号调理模块、存储模块和键盘控制模块。

所述的通讯模块由以太网通讯和串口通讯构成。

所述的电源管理模块包括电源检测模块和备用电源控制模块。

所述的信号调理模块还连接有信号采集模块。

所述的上位机为配备普通网卡的PC机或工控机。

本实用新型的优点在于：

1.前端管理机以网络型控制芯片STM32F107VCT6为主控器，支持以太网。采用LWIP协议栈，满足设置管理机IP、远程更新管理机程序、远程重启路口信号机、远程控制路口信号机等功能。

2.管理机安装方便。无需拆卸现有的路口交通控制信号机，只需将现有信号机的输出端信号接入到管理机的信号输入端，将管理机的输出端接入到红绿灯，连接对应的并口即可，无需增加多余施工费用，成本较低。

3.系统采用前端机+上位机结构。这种结构方便系统的扩展和维护，层次分明。

附图说明

图1：路口交通控制信号管理系统结构图；

图2：前端管理机结构框图；

图3：前端管理机采集信号的电压时间图；

图4：键盘控制电路框图；

图5：路口交通信号机管理机使用示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型路口交通控制信号管理系统结构框图，本实用新型由前端管理机和上位机构成，该系统的一个或多个前端管理机通过通讯模块连接到一个或多个上位机进行通讯。所述前端管理机以主控制器STM32F107VCT6为核心，上位机为配备普通网卡的PC机或工控机。

图2为本实用新型前端管理机的结构框图，所述管理机包括通讯、存储、电源管理等模块，用于完成信号的采集、放大、处理功能，以及和上位机PC机的通信，同时还要实现对路口交通信号机的控制。下面详述管理机的硬件组成及对交通信号的控制方法。

1.通讯模块

通讯模块由两部分组成，包括以太网通讯和串口通讯。以太网通讯由Cortex-M3 STM32F107VCT6(以下简称ARM)、DP83848以太网芯片、RJ45水晶头等组成。串口部分由ARM、MAX232芯片、DB9接口组成。通讯模块用于将管理机与PC机组成局域网。

2.信号采集和调理模块

管理机通过电流采集和调理模块将管理机、信号机、以及外接的红绿灯组成闭环系统。电流采集和调理模块由SCT254FK型互感器、LMV358运算放大器、ARM等组成。管理机的主控制芯片STM32F107VCT6负责计算电流值、计算路口控制信号机的相位情况、通道情况、通信等内容。