HD205A太阳能交通信号灯控制系统是我公司为解决城郊道路交叉口在安装交通信号灯过程中所遇到的接电困难,破路不方便等问题以及为了响应国家节能运动和倡仪而开发的利用太阳能作为信号灯电源的高性能自适应交通信号灯控制系统。
结构与组成
利用HD205信号机构成的一个标准十字太阳能信号灯路口示意图如下所示,可以看出,一个路口可以分解成4个街角,采用HD205A信号机组成的信号灯路口完全避免了机动车车道的路面开挖。
该系统主要由如下几个部分组成。
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控制器。由4台HD205A暗号机组成,每台暗号机负责一个街角暗号灯的输出管理以及电源管理。其中一台为主机、三台为分机,由用户依照风尚现场设置。主机依照预先设定的相位方案和时段方案控制举座路口暗号灯的协调运行,同时负责一个街角的暗号灯输出以及电源管理;从机暗号机依照预先设定的地址,自动索要主机通过无线阵势下发的灯色信息并变换为灯色输出,同时向主机报告本身运行状态信息,如灯色输出反馈信息、蓄电池电压状态、太阳能电压状态等等。关于暗号机的功能特征另章描述。因为选择太阳能供电,暗号机期间监视本身供电编制,尽一切不妨节省用电,延长在太阳光照不够环境下暗号灯的工作光阴。暗号机依照光-电变换效能判断白日和夜晚、好天和阴雨天,并依照光线状态通过PWM调剂暗号灯的供电电压。
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信息交换体例,由配置在每个街角的无线电台组成路口主机和分机之间的信息交换体例。每个方向的信息交流用无线电台内置高本能机能CPU,基于FSK调制模式,并拔取了前向纠错信道编码技术,提高了抗突发干扰和干扰的本领,在信道误码率为10的-2次方时,可得到实际误码率10的-5到-6次方。
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供电编制,选择直流低压充放电模式。每个街角的供电电源主要由蓄电池和太阳能电池板负担负责,太阳能电池板通过光电改换效应将太阳能改换成电能,在暗号机的控制下向蓄电池充电;暗号机通过PWM方式不休变化的蓄电池电压改换成稳固的适合暗号灯供电的电源。由于蓄电池自身的特性,电能充足和不够时其自身的电压变化很大,如12V/100AH的蓄电池,其供电时的电压界线在11.5V-14.7V,显然不能满足LED暗号灯稳固再现的条件,容易酿成LED发光管的废弛,加快LED亮度的衰减率。为此,HD205A暗号机选择脉宽调制技术,暗号灯供电电压稳固在一个合适的程度,灵验的降低了蓄电池自身电压变化对暗号灯的影响水平。正式运用该技术,暗号机还通过对日照光线的强度的判断,调剂暗号灯供电电压,使暗号灯亮度时刻保持在合适的程度,从而达到节能成绩。
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记号灯体系,选取高效节能的LED记号灯,亮度高、功耗低,寿命长。用户可以遵守必要选择多种形式的记号灯,如满屏灯、箭头灯、横道灯、倒计时等等。
功能特点
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富厚的暗记灯输出,整个体例多达一十六组独立的暗记灯灯组输出,包含一十二组机动车暗记灯和4组横道灯,能够满足绝大部分路口的需求。
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PWM技术,选拔脉宽调制技术,消除了蓄电池电压震荡对记号灯的影响。
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节能技术,自动判别白天和晚上,并通过PWM技术在晚上降低暗号灯供电电压,使蓄电池的续流能力比常规供电方式延长1/3。
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可靠通信,采用、低功耗的无线通信模块,每个无线电台的均匀功耗小于0.5W,通信可靠性大于99.9%。
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平行分布技术,体系中四个街角控制体系整个独立,布局整个无别,每个街角控制器是主机或从机整个由用户依据爱好和要求裁夺,从而降低了建设难度。
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信得过真实运行技术,选择多重检测和保障技术,发现故障,自动降级运行。如若任何一个街角的出现输出故障、蓄电池电压不敷、通讯故障等将在极短年华内将灯号灯降级为黄闪运行。
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友好的人机界面,所有对旗号机的设置通过中文液晶画面进行,符合中国人的操作风尚。
供电系统配置
在本系统中,由蓄电池+太阳能电池板组成系统的供电电源,每个街角采用两个12V蓄电池串联组成24V电池组。对蓄电池容量和太阳能电池板功率的选择主要由如下几个因素决定
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街角暗记灯和暗记机的负载功率,路口的大小和用户喜爱决定了暗记灯的配置拔取,我公司目前所生产的暗记灯和暗记机的功率如下表所示,用户能够依据该表内的指标很容易的估算出路口功率。
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序号 |
设备名称 |
正常功耗 |
节能功耗 |
备注 |
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1 |
HD205信号机 |
1.8W |
1.8W |
一个街角配置一台 |
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2 |
无线电台 |
0.5W |
0.5W |
一个街角配置一台 |
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3 |
φ300满屏灯 |
5.8W |
4.6W |
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4 |
φ300箭头灯 |
3.2W |
2.4W |
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5 |
φ400满屏灯 |
13W |
9.8W |
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6 |
φ400箭头灯 |
4.2W |
3.2W |
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7 |
横道灯(绿人静态) |
4.2W |
3.2W |
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8 |
730型机动车倒计时器 |
12W |
8W |
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太阳能电池板峰值功率,以“瓦”表示,该参数只表示太阳能电池板在理想光照状态下的变换功率,在实际运用中与当地纬度、最佳安装倾角等有关。当地年平均日照时间,据有关部门公布的数据,全国主要都会年平均日照时间如下表所示:
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蓄电池容量,以安时数表示,一般选择免维护铅酸电池,单节电压12V,本体例选择两节电池串联运用。蓄电池容量大,连续阴雨天正常供电时光长。
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连续阴雨天工作时间,指在连续太阳光照不敷境遇下体系由蓄电池供电供电正常运行的时间。
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城市 |
纬度 Φ |
最佳倾角 |
年平均日照时间 |
城市 |
纬度 Φ |
最佳倾角 |
年平均日照时间 |
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哈尔滨 |
45.68 |
Φ+3 |
4.4h |
杭州 |
30.23 |
Φ+3 |
3.42h |
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长春 |
43.90 |
Φ+1 |
4.8h |
南昌 |
28.67 |
Φ+2 |
3.81h |
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沈阳 |
41.77 |
Φ+1 |
4.6h |
福州 |
26.08 |
Φ+4 |
3.46h |
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北京 |
39.8 |
Φ+4 |
5h |
济南 |
36.68 |
Φ+6 |
4.44h |
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天津 |
39.10 |
Φ+5 |
4.65h |
郑州 |
34.72 |
Φ+7 |
4.04h |
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呼和浩特 |
40.78 |
Φ+3 |
5.6h |
武汉 |
30.63 |
Φ+7 |
3.80h |
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太原 |
37.78 |
Φ+5 |
4.8h |
长沙 |
28.20 |
Φ+6 |
3.22h |
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乌鲁木齐 |
43.78 |
Φ+12 |
4.6h |
广州 |
23.13 |
Φ-7 |
3.52h |
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西宁 |
36.75 |
Φ+1 |
5.5h |
海口 |
20.03 |
Φ+12 |
3.75h |
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兰州 |
36.05 |
Φ+8 |
4.4h |
南宁 |
22.82 |
Φ+5 |
3.54h |
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银川 |
38.48 |
Φ+2 |
5.5h |
成都 |
30.67 |
Φ+2 |
2.87h |
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西安 |
34.30 |
Φ+14 |
3.6h |
贵阳 |
26.58 |
Φ+8 |
2.84h |
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上海 |
31.17 |
Φ+3 |
3.8h |
昆明 |
25.02 |
Φ-8 |
4.26h |
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南京 |
32.00 |
Φ+5 |
3.94h |
拉萨 |
29.70 |
Φ-8 |
6.7h |
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合肥 |
31.85 |
Φ+9 |
3.69h |
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配置举例,安装城市:武汉;标准十字路口,每个街角配置3组φ400箭头灯,两组横道灯,一组730倒计时器,24小时多相位运行,平均每天14小时正常功率,10小时节能功率,连续阴雨天正常工作小时数7天,采用17V太阳能电池板串联使用。
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单街角均匀每天功耗=「1.8+0.5+4.2×5+10」×14+「1.8+0.5+3.2×5+8」×10=729瓦时
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选用太阳能电池板峰值功率应250W。考虑到城市气氛污染影响日照年华,创议适当增补功率。
单个蓄电池容量应220AH,即选用两节12V/220AH蓄电池。
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