時間:2018年07月14日 分類:推薦論文 次數(shù):
情報板是交通監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,可及時通知駕駛員前方異常或不安全因素,并提供相應(yīng)建議,從而對車流進行引導(dǎo),保證交通路網(wǎng)的安全通暢,減少交通事故的發(fā)生及造成的損失。在交通中使用情報板,成本高,供電困難,功耗大,本文探索了降低情報板功耗的途徑,提出了新型低功耗情報板顯示系統(tǒng)的解決方案。
【關(guān)鍵詞】情報板,低功耗,供電,顯示屏
1引言
國家經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃創(chuàng)新性定位是 “綠色發(fā)展規(guī)劃 ”,而綠色發(fā)展是指將環(huán)境保護作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重要支柱的一種新型發(fā)展模式。我們每一個人、每一個家庭、每一個單位、每一家公司、每一個政府部門都應(yīng)該身體力行,節(jié)能減排,推動低碳經(jīng)濟。隨著城市的不斷發(fā)展,道路交通設(shè)計規(guī)劃也不斷進步,在設(shè)計中我們擯棄老的設(shè)計方法,創(chuàng)新思路,在設(shè)計中加入綠色發(fā)展的思想,而在交通設(shè)計中,情報板的運用無處不在,而對情報板低功耗的設(shè)計也是勢在必行。
門架式可變情報板組成包括:可變情報板微處理器、可變情報板驅(qū)動器模塊、可變情報板顯示板、控制箱、可變情報板箱體、電纜及分線盒、電源、軟件等。在設(shè)計中,我們需要充分考慮各個部分功耗的控制。
顯示屏采用 LED液晶拼接相對于傳統(tǒng)的 CCFL(冷陰極管)背光源相比,LED具有低功耗、低發(fā)熱量、高亮度等優(yōu)勢。隨著低碳節(jié)能的理念不斷滲透及高亮顯示應(yīng)用不斷刺激,未來 LED背光源在液晶拼接領(lǐng)域的應(yīng)用將會越來越廣泛,成為發(fā)展主流趨勢。顯示屏采用大規(guī)模可編程集成電路,運行功率低,元器件壽命長,為滿足提高系統(tǒng)使用壽命的要求,在設(shè)計中均使產(chǎn)品內(nèi)部主要器件 (如發(fā)光、驅(qū)動、控制元器件)的實際工作負(fù)載遠(yuǎn)低于其額定負(fù)載,以利節(jié)能,并可延長其使用壽命。
2 LED驅(qū)動——PWM脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動技術(shù)
目前,我國大部分高速公路上投入使用的LED電子可變信息情報板電源都采用文雅恒流的方式,有一些也采用電阻限流技術(shù)。這種電源驅(qū)動模式的特點就是結(jié)構(gòu)簡單,前期建設(shè)的投入成本相對較少,同時整個供電系統(tǒng)的功率消耗較低。例如采用新的PWM脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動技術(shù)在使用的過程中極大程度的降低了LED電子信息可變情報板的電路消耗功率,以一個 10X1米 32點陣門架的電子信息情報板為例,整個屏幕消耗的功率大約在 7Kw(不含散熱系統(tǒng)功率),如采用 PWM脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動技術(shù)整個屏幕的能耗可以降低近一半,大約為 3~ 4KW。
3 光學(xué)處理——配光技術(shù)
目前很多高速公路系統(tǒng)上所有使用的可變情報板是由發(fā)光二極管直接顯示,其散射區(qū)域大,但是在實際的應(yīng)用當(dāng)中可觀的有效范圍相對狹小。經(jīng)過大量的電子實驗,可變電子信息情報板客觀范圍一般為投射區(qū)域總面積的 10%左右。如果擬采用二次光學(xué)配光處理,使情報板發(fā)光二極管發(fā)出的光束集中投向有效區(qū)域內(nèi),在增加情報板亮度達到 GBT23828—2009《高速公路 LED可變信息標(biāo)志》要求的同時,整個電子信息可變情報板的能源消耗可以答復(fù)的降低。
以一個 10×1米 32點陣跨路可變情報板為例:在使用中整個屏幕的能源消耗功率為 8Kw(不含散熱系統(tǒng)功率),若經(jīng)二次光學(xué)配光處理整個屏幕的能源消耗功率僅為 1Kw,是原有能源消耗的八分之一,大大節(jié)約了能源的消耗量。在信號傳輸方面,要控制電纜的長度,可以考慮加裝光端機或無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備,以光纖或無線網(wǎng)絡(luò)通信方式來提高信號的傳輸距離和傳輸質(zhì)量。同事減少電纜的長度,降低功耗。
情報板的供配電方面:
(1)設(shè)計時期的供配電線路敷設(shè)限制,導(dǎo)致可變情報板設(shè)計數(shù)量不足及布點不合理;
(2)部分路段配電困難,線路敷設(shè)成本高,導(dǎo)致情報板的增加或改造難度較大;
(3)部分路段由于電纜盜損情況嚴(yán)重,不僅維護成本較高,而且情報板實際可用性大大降低;
(4)現(xiàn)有的情報板主要考慮功能性和可靠性,對能耗考慮較少,所以目前的情報板的能耗較高,不便于使用新能源,如風(fēng)能、太陽能等。
4 供配電——低壓供電技術(shù)
通常市電供電的情報板其供電電壓為 AC220V/380V,而可變情報板的實用電壓為 DC5~ 12V,市電需要通過降壓、整流、穩(wěn)壓之后才能供可變情報板使用,其中降壓及穩(wěn)壓過程也帶來較大的功率損耗。
5結(jié)語
情報板多用于高速公路顯示路況信息或圖片,分門架式情報板,F(xiàn)型情報板,立柱式情報板。下面以門架式可變情報板為例,說明情報板低功耗設(shè)計的技術(shù)要求。門架式可變情報板,主要用于發(fā)布各種信息。提醒高速公路上的駕駛員前方出現(xiàn)的各種緊急情況及不安全因素,提前給駕駛員以預(yù)警。如果高速公路上出現(xiàn)天氣異常或者施工等情況,駕駛員可以盡早做出相應(yīng)的處理。對交通堵塞也可以提前進行有效的疏導(dǎo)提示,保證高速公路的交通運行安全。
通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),超過 80%的駕駛員會非常留意可變情報板的信息,只有 4%的駕駛員在行駛過程中無法辨認(rèn)可變情報板的信息,超過 80%的駕駛員會根據(jù)可變情報板的信息,改變自己的行駛路線,在改變路線的駕駛員中,超過 80%的駕駛員比較認(rèn)可可變情報板提供的信息,但是完全信任可變情報板信息的駕駛員較少,說明可變情報板的更新速度和準(zhǔn)確性有待提高,同時為了防止擁堵漂移現(xiàn)象的發(fā)生,有關(guān)交通部門應(yīng)進行模擬駕駛員的類別,控制可變情報板的發(fā)布內(nèi)容。
如針對特殊事件造成擁堵,超過 90%的駕駛員愿意接受指令型的交通誘導(dǎo)指示,所以可以根據(jù)特殊情況,進行特殊疏導(dǎo)。高速公路可變信息情報板結(jié)合使用新能源如太陽能、風(fēng)能等供電模式,直接低壓 Dc12v一24v供電,大大了降低了 目前高速公路中使用的電子信息可變情報板因降壓整流產(chǎn)生的能耗損失。并且通過降壓供電后,該電子設(shè)備具有良好的防雷性,維修成本大幅降低。
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