收费亭小型可变信息标志技术方案

1、 上海三思科技发展有限公司收费亭小型可变信息标志(型号 C-0630-KXB)技术方案上海三思电子工程有限公司可变信息标志技术方案1 概述在收费亭上安装小型情报板，主要用于发布各种信息。可通知驾驶员前方出现异常或不安全因素，提示他们可能遇到的问题，如高速公路上的事故及阻碍交通的道路维修或施工、天气异常等；并提供相应的建议，对交通流进行诱导，保证公路的安全畅通。可变信息标志采用LED类型。2系统组成可变信息标志由显示屏、控制器和箱体、结构架等组成。可变信息标志由高速公路电力网提供电力，分别给显示屏驱动系统、控制系统供电。可变信息标志由设置在机箱内的微处理器操作，微处理器通过综合通信网与监控分中心

2、计算机相连，接收分中心计算机指令的远程控制，反馈各种信息如确认信息、故障信息、警告信息等。可变信息标志原理框图如图1所示。通信线LED 显示屏驱动部件控制器接线架远程传输设备 电源线开关电源图1 可变信息标志原理框图3显示面板31 显示面板设计（1） 显示板显示面积为1.344m×0.896m，解析度96×64点阵。点间距14mm。可以显示16×16点阵的汉字4行6列24个字，可以显示32×32点阵的汉字2行3列6个字，LED点阵配比为一红一绿(1R1G), 可显示红色、绿色、黄色。（2） 可变信息标志可进行全屏幕编辑。（4）采用恒电流驱动方式，具有过流

3、保护功能。 （5） 显示单元采用多层次模块化设计，个别点的故障不会引起连锁反应，增加了部件的通用性和可互换性，方便了维修，减少了备件量。3.2 显示功能（1） 可变信息标志的显示功能基于一种播放表格式。这种播放表格式类似于节目单，它首先定义在此播放表中有多少条显示内容，然后对每条显示内容再具体定义其所要显示的字符串、出字方式、出字速度、停留时间等等。在字符串中通过转义符又可定义其所要显示的坐标位置、字体、大小、字间距、颜色、闪烁时间等属性，以及是否要在某些位置上显示某些图标。通过以上要素，实现了可变信息标志的固定显示和可编程显示：（2） 出字方式有：清屏（全黑）、静止显示、左移、右移、上移、下

4、移、横百页窗、竖百页窗、闪烁等。（3） 可以显示国标一、二级字库中的所有汉字、GB2312指定的全部汉字和数字字符或者随机图形，汉字点阵可以是16´16、24´24、32´32，具有楷体、仿宋等四种以上字体，还可显示英文字母、阿拉伯数字和特殊符号及图形。（4） 调光功能：具有适应环境亮度的自动/手动二种方式的调光功能。（5） 无显示内容或电源故障时，显示屏自动关闭，呈黑屏状态，无任何亮点。（6） 可变信息标志可接受监控分中心计算机发出的显示指令，并给回应答信号， 确认发出的信息是否如实显示成功。在分中心计算机轮询时，可传回可变信息标志的工作状态信息。4.控制系统4

5、.1 控制系统组成与结构数1据接口2显示屏体控制器驱动模块数据接收com1本地调试com2面板监测远程传输设备监控分中心外界光照检测交流220V检测图2 控制系统原理示意图 控制系统原理示意图见图2。控制系统的核心是嵌入式 CPU。控制器提供两个数据接口，数据接口1用于显示数据的通信，数据接收模块通过数据总线接收显示数据后，控制驱动模块点亮显示屏。数据接口2主要用于工作状态的自检及数据的通信、光敏传感器的监测。监控面板实时显示主要工作状态。4.2 控制系统功能 可变信息标志的控制系统由一系列控制电路（硬件部分）和固化在flash memory中的操作系统（软件部分）所组成，这些功能主要包括：可

6、变信息标志控制系统实现和满足下列功能：l 嵌入式CPU带有通信接口：两个RS232C/RS485串口、一个RJ45以太网接口。其中一个串口或RJ45以太网接口用于与监控分中心计算机的通信；另一个串口用于现场手提电脑的调试。串口传输速率2400bps115200bps可调。l 通过通信网络接收监控分中心计算机发来的显示数据，校验有效性和精确性，并向计算机发送正确与否信号。l 对显示数据解码并触动对应的显示驱动器模块。l 进行可变信息标志日常自检，以监视其显示单元故障、驱动器模块故障、电源故障等，并将故障信息传送到监控分中心计算机。这些检测并不影响信息的正常显示。在可变信息标志电源故障情况下，保持

7、足够的电力储备以便向所有的驱动器模块、LED显示单元发送关闭命令。当显示单元的损坏达到一定程度，显示屏将关闭，并向监控分中心发出故障信息。在驱动器模块出现电源故障时，驱动器处于故障状态，这时的显示与清除命令的显示一样，所有的单元显示为黑色。l 确认贮存在可变信息标志中的“非正常数据”，并产生送至监控分中心计算机的报警和故障信息。l 对监控所所发显示指令的响应时间1秒。l 每一显示单元由嵌入式CPU控制显示驱动模块（置入显示或清除状态）。显示驱动模块的设计已经过考验，具有高可靠性，其安装方式便于更换和维修。l 设备有高压和大电流保护，在雷击时设备不受影响，能做到在本项目使用环境下均能保证设备正常

8、工作。l 通过光敏传感器件，发光亮度可根据外界环境条件通过自动32级调光功能，控制显示屏白天和夜晚的不同亮度。如果可变信息标志检测系统中的光敏传感器发生故障，上位机可发送通信命令，将可变信息标志的亮度设置方式从自动改为手动，并指定亮度值。l 嵌入式CPU的控制功能和对环境的适应能力远胜于一般的微处理器控制。当出现异常时，由“看门狗”及时发现，具有立即恢复处理功能。l 控制器中可储存500条的固定信息并可根据监控中心的命令进行调用。可轮流显示几幅画面，显示的时间可设置。l 可变信息标志控制器收到监控分中心的检测请求命令后，将按要求发送显示内容确认信息、自检故障信息和非正常信息。l 可变信息标志控

9、制系统为了加强系统的容错性和方便维修，从各个方面对可变信息标志运行过程中可能发生的错误不断地加以检测，并对不同的错误施之以不同的应对策略，保证可变信息标志在最大程度上能保持正常的显示和通信功能。所有故障都可以根据系统配置灵活对待，以决定是要关闭显示还是继续运行。l 停电时，可变信息标志为全黑状态，电源恢复后，设备自动接受监控分中心的命令，转入正常工作，无需人工复位。l 通过可变信息标志的COM2端口定时发送可变信息标志的运行状况，如显示方式、亮度设置方式等，以及当前有哪种故障。l 通过系统运行日志CMS.LOG文件，提供故障信息。详细记录了各种故障发生的时间以及故障的具体信息。并定时记录可变信

10、息标志的环境亮度和显示亮度，以及检测系统和各显示模组中的最高和最低温度。5.电源系统5.1 n+1高可靠容错电源系统可变信息标志的驱动系统和控制系统的工作电源都采用n+1高可靠容错的开关电源系统，当其中一台电源发生故障时,其它电源仍有足够容量保障系统的正常工作，使开关电源具有高可靠性，专为高速公路环境设计使用，并已通过测试报告。 进线端子 电源开关 负载配电端子 信号 防雷器 本地用电 防雷地 去模组 图3 配电接线图5.2高可靠安全、防雷性能 可变信息标志具有良好安全接地，所有电路与机壳隔离，具有接地保护。电源控制箱内配有感应防雷器,可有效防止雷击，保护设备安全运行。控制器机箱机壳的接地点与

11、地线相连。6.箱体结构 6.1 设计要求（1） 所有箱体框架结构都安全可靠并具有：抗风、防雷、防腐蚀、防雨渗漏、防尘等性能。（2） 结构既维修方便，又设有必要的安全防范措施。（3） 结构造型与周围环境相适应，美观大方。 6.2 机箱结构技术方案（1） 显示屏箱件材料为冷轧钢板，采用特殊防锈处理，不反光，防眩光，为全封闭、全天候、防风雨型，符合IP65防护等级。机箱为密封状态，用于安装显示面板、驱动系统、电源及各种线缆的走线等显示屏的主体部分； （2） 外箱表面用喷塑处理，正面黑色不反光，喷塑处理前先作除锈、防锈处理。（3） 显示屏箱体采用后背门方式，LED组件夹座为前端插入型，与模块化设计结合

12、，可以做到背后维修。（4） 控制器箱体内预留安装远程传输设备的基座、电源插座、供电接线柱和照明装置，并留有一个220VAC插座，以供维修之用，供电电缆接线柱的预留量不少于进线接线柱的数量。 （5）强度的可靠性结构主要框架用料均通过材料许用应力的计算，安全系数的选择略高于40m/s风速条件。确保整屏安全、稳定、可靠。考虑到整屏外型应壮观和匀称，所选用的柱梁材料的受力将远远低于规定许用应力。 （6） 防腐蚀性能所有的薄钢板制作件，均通过除锈、防锈处理。7 主要技术指标显示尺寸 1.344m×0.896m 点间距 14mm显示点阵 96×64点阵配比 1R1G颜色 可显示红色、绿色、黄色显示方式 全屏编辑，多种显示方式视认角：70/30°失控率：1，离散型亮度调节：32级自动/手动调节电力：AC220V±15%，50±2Hz 通信接口：串口RS232C/RS485；以太网：RJ45接口；驱动模式：静态恒流最大功率：1.5kw平均功率：0.6kw防护等级：IP65寿命 100000小时可视距离 3-120m温度、湿度 -25&#