根据主从分布式体系结构的太阳能无线信号系统规划
来源:http://yingchengdh.cn 责任编辑:ag88环亚娱乐 更新日期:2019-02-21 18:58

  根据主从分布式体系结构的太阳能无线信号系统规划

  摘 要:介绍了一种根据主从散布式体系结构的太阳能无线信号体系,通过将太阳能供电技能与无线通讯技能结合运用于交通信号操控,然后真实完结了路口各方向分机的无线散布式操控。该体系选用了计划发送应对式无线通讯协议,运用了多种自我确诊康复规划办法,使其具有了抗雷击、抗搅扰、自组织、自康复才能,牢靠性较高;体系各分机间无需电缆衔接,不再运用市电供电,大大下降了建造运转本钱。实践运用标明:该体系能够满意交通信号操控节能、安全牢靠、高性价比的要求,为城市交通安全疏通供给保证。

  关键词:主从散布式体系结构,太阳能供电,无线信号体系,自我确诊康复,抗搅扰

  1导言

  跟着全球经济的迅速发展,动力缺少问题日益成为各行各业重视的焦点。太阳能、风能等新动力正越来越广泛地运用在各个范畴,而且所占有的比重比例逐步增大。作为太阳能在交通管理范畴运用的新效果,杰瑞太阳能无线信号体系应运而生了。这一体系处理了两个重要的问题:一是因为运用了太阳能供电技能,不再需求市电供电,更节能更环保;二是因为将无线通讯技能和太阳能供电技能相结合,完结了体系的散布式操控,体系各分机之间不再需求任何电缆衔接,然后省去了埋管、布线等一系列工程本钱,使信号操控体系的全体本钱大大下降,真实做到了省时、省力、省钱。能够预见,应年代潮流而生的杰瑞太阳能无线信号体系将会给交通信号操控体系的革新带来新的形式。

   太阳能无线信号体系的发生阅历了一个探究、立异的进程。在立项之初,国内外没有老练的先例可循,前期的无线信号体系选用的无线通讯技能相对落后:通讯误码率高,通讯间隔有限,通讯的牢靠性很难保证,更重要的是没有与太阳能供电技能结合起来的无线信号体系因为需求电源引线而无法真实发挥其无线的优势,也没有节能环保的比较优势。通过对体系的充沛了解,并在实验了多种无线技能的根底上,咱们在数种计划中选定了以无线通讯组件合作无线通讯协议完结无线通讯操控,以老练的太阳能供电技能为根底结合无线规划一起完结无电缆衔接的散布式操控体系的规划计划。通过屡次的现场验证实验和不断的改善,太阳能无线信号体系完结了无线通讯的自组织、自检测、自康复功用,完结了太阳能供电体系的充放电操控和维护功用,完结了体系无线散布式高牢靠操控的规划方针。下面迁就这一体系的特色和规划思路做具体介绍。

  
2 体系构成和特色

  2.1 体系构成

   全体系由散布于四个方向的信号操控设备和太阳能电源设备组成,四个方向别离由一个主机和三个从机操控(从机数目可应实践路口状况挑选)。主机方向设备为太阳能电源设备、主机和操控箱、太阳能信号灯;从机方向设备为太阳能电源设备、从机、太阳能信号灯。

  2.2 体系特色

  本体系进行了多项立异规划,其首要规划特色包含:

  全体系选用主从散布式体系结构规划。一主多从,从机数目在0-3之间任选。主机和从机别离操控不同方向上的多组信号灯。各分机选用太阳能独立供电,主从机间选用无线操控,各分机之间不再需求任何电缆衔接,大大节约工程费用。

  体系选用太阳能散布式供电技能。太阳能供电分体系完结了太阳能电池板、蓄电池和负载之间的充放电操控功用,具有欠压维护、过充电维护、滞回发动、滞回充电等操控功用。有用延伸蓄电池寿数,进步牢靠性。因为选用太阳能供电,不再需求市电供电,体系既节能又环保。

  主从机之间选用无线通讯技能进行操控。通过高牢靠、高抗搅扰和自重置功用的无线通讯组件结合完善的通讯协议有用完结了体系无线操控。

  体系无线通讯协议选用计划发送应对式结合周期巡检的办法,一起具有多种通讯毛病确诊纠错才能,包含:报文犯错重发、看门狗限时重置、报文头尾自康复规划、体系限时重置等自我确诊康复规划,能有用屏蔽雷击、无线电等外来信号搅扰。

  体系具有自组织、自检测、自康复功用。当主机或从机呈现断电、通讯毛病、操控毛病等状况时,体系能主动进入黄闪状况,当太阳能供电康复或毛病扫除后,体系能主动康复正常运转状况。

  全体系选用节电规划,主从机发动后即进入省电形式,信号灯亦选用节能LED规划。

  具有专利技能的人机界面,操作方便快捷。用户无须参照运用说明书,即可依照菜单提示完结各种设置。

  
3 体系软硬件规划概要

  3.1 无线通讯协议的规划概要

   无线通讯协议的规划是体系规划的重要内容,在本体系的规划中咱们选用了许多办法来保证协议的紧密、安全、牢靠,完结了自组织、自检测、自康复功用。其规划关键如下:

  异步串行通讯 波特率9600bps,1开始位、8位数据位、1中止位,奇校验;
开机校验 开机后,向一切从机发送校验信号;
计划发送 将运转计划发给一切从机;
毛病确诊处理 对各种偶尔和短时通讯毛病进行应急处理;
校时和巡检对各从机进行校时应对,一起完结巡检,处理长时毛病。

  3.2 体系主机规划概要

  3.2.1 主机硬件规划

  太阳能无线信号体系主机首要由以下部分构成:

  单片机, 主控芯片,选用华邦的W78E516B;
CPLD 接口操控芯片,选用ALTERA公司产品;
无线通讯模块 ISM频段,无需请求,发射功率50mW,通讯间隔200米;
面板显现和灯态输出 选用直流驱动技能完结;
外围电路 包含存储、时钟、键盘、串口、电源等。

  3.2.2 主机软件规划

  主机软件由主程序和四个中止程序构成:

  主程序完结体系初始化,LCD显现,看门狗效劳,键盘处理,通讯处理。
中止效劳程序:串口收发中止程序、键盘中止程序、500ms守时中止程序、1秒钟中止效劳程序。

  3.3 体系从机规划概要

  从机硬件由单片机、无线通讯模块、灯驱动电路、看门狗芯片和电源组成。

  从机软件包含主程序和中止效劳程序。主程序完结初始化、通讯操控、灯态操控、看门狗效劳等。中止效劳程序包含:串口中止效劳程序和500ms守时中止。

  3.4 太阳能电源分体系规划概要

  太阳能供电体系规划首要考虑以下规划要素:

  电源负载的最大功率;
蓄电池的阴天最大放电时刻;
太阳能电池板对蓄电池满充电的最大充电时刻;
当地的均匀日照时刻;
当地的纬度;
太阳能电源操控电路有必要具有滞回发动和滞回充电功用。

  
4 总结

   以太阳能供电结合无线通讯技能完结散布式操控的杰瑞太阳能无线信号体系是一项立异型产品。与以往的体系比较,该体系选用了计划发送应对式无线通讯协议,运用了多种自我确诊康复规划办法,使其在抗雷击、抗搅扰才能,体系自组织、自康复才能方面有上佳体现;尤其是体系结合了太阳能供电技能,然后愈加节能、愈加环保,契合国家动力方针的方向;体系因为真实完结了分机间无电缆衔接,彻底省去了铺埋管道、电缆的资料、人工本钱,体系全体本钱远低于市电体系,然后做到了省时、省力、省钱!从全体来看,本体系是一款实用性强、性价比较高的产品,已在保加利亚、尼日利亚等多个国家和国内得到实践运用,并得到了杰出点评。信任跟着商场认知度的进步,太阳能无线信号体系必定会有更大的运用空间!

  [参考文献]
[1] 刘昌华. 数字逻辑EDA规划与实践[M].北京:国防工业出版社,2006.
[2] 石建军等.现代交通操控特色剖析[J]. 我国智能交通,2004,11:202-205.
 

  

   太阳能供电无线信号体系太阳能