ZN-ZNSDHX交通信号灯实训装置|交通信号灯实训系统设备
 一、概述
 本装置是PLC学习中典型的执行机构，本设备可模拟复杂的十字路口交通信号控制系统，包括车辆直行、行人直行、过街手动按钮等的逻辑控制。
 
 二、主要特点
 1、直观的环境界面，便于操作和理解。
 2、可做复杂交通环境的现场模拟。
 三、性能参数
 3、输入电源：AC220V±10％(单相三线)；
 4、整机功率：＜1kVA；
 5、外形尺寸：500×350×680mm。
 四、产品涉及课程
 可编程控制器及其应用等。
 五、试验内容
 6、机械：装置的机械安装与位置调整；
 7、电气：电器元件的布线；
 8、PLC：电气逻辑控制思路及编程应用。

一、方案背景：
 
某市区交通部门运维人员通过网络联系到我们，希望能在线集中监控168处交通信号灯的应急电源（UPS电源），在总管理中心能随时查看每一台的UPS电源的实时运行状态…
 
 
1.1、用户设备概况：
 
每处交通信号灯，都配备一台UPS，总共168台UPS电源。UPS的品牌有山特、易事特、科华、艾默生等多个品牌。后续会继续增加多处信号灯的UPS电源进行统一监控。
 
1.2、用户要求：
 
要求对168处交通信号的应急电源（UPS）进行实时在线集中监控，后续增加的多处设备能轻松纳入监控系统平台。管理人员可在总管理中心通过电脑在线查看每一台UPS电源的电压、电流、温度、负载、输入/输出电压、输入/输出频率等实时运行状态。当任何一处出现市电断电、UPS通讯中断等异常情况时。第一时间发出告警通知，以便及时处理。
 
1.3、难题分析：
 
1.UPS数量多较为分散且品牌不同，后期还需要接入更多的UPS进行集中监控，管理难度大。
 
2.未搭建有线网络，用普通的互联网模式没办法实现集中监控管理。
 
3.人工现场巡检工作量大、风险高且人工成本较高。
 
4.某处出现断电等异常情况，无法第一时间得知，从而及时排除隐患和故障。
 
5.难以追溯UPS的历史运行记录、事故发生的根源。
 
二、解决方案：
 
城市交通信号灯应急电源UPS云集中监控方案是基于UPS电源网络监控的基础上，可以将不同位置的交通信号灯的应急电源（UPS电源）集中到统一的平台上进行在远程监控和故障诊断的方案。用户可以通过集中监控平台和手机微信两种方式，实时查看每一台UPS电源的电压、电流、温度、负载、输入/输出电压、输入/输出频率等实时运行状况及数据。当监测到UPS电池电压低、市电中断等异常情况时，用户可及时接收到手机微信告警信息。
 
 
 
 
三、功能特点：
 
1.支持山特、易事特、科士达等市面绝大多数品牌的单三相UPS电源，同时支持4G网络通信对UPS进行监控，无需搭建有线网络，安装调试简单，成本低。
 
 
 
 
2.用户管理员可在交通信号灯集中监控中心通过设备云监控管理平台集中查看城区所需监测的交通信号灯处的UPS电源（数量不限制）实时运行状态、历史事件记录等。
 
 
 
 
3.用户可随时通过手机微信实时查看每一台UPS的实时运行状态和故障告警信息等，每一台设备都可分配多个人员通过手机微信关注，并可查看相对于UPS的实时运行状态等相关数据。
 
 
 
 
4.可分配不同区域的管理员的管理权限，每个区域的管理员也可通过设备云监控管理平台监控和管理所分配到的区域交通信号灯处的UPS电源。
 
 
 
 
 
 
5.采用经纬度对设备进行精准定位，更有实时的地图模式对交通信号灯位置信息进行参考。
 
 
 
 
6.监控到有任何一处交通信号灯发生市电断电、任何一台UPS通讯中断等异常情况时，可及时通过邮件、微信、短信、电话语言等告警方式通知多个相关管理员。
 
 
四、方案配置：
 
1.竣达“设备云监控管理平台”
 
竣达“设备云监控管理平台”是针对具有RS232、RS485的设备, 通过多样的智能通讯云监控设备，快速将机房智能设备（UPS、蓄电池、精密空调等设备）的运行状态，告警信息上传到云端，从而实现多样化的设备集中运维监控管理。同时支持用户进行定制属于自己的管理界面、系统名称等。
 
 
 
 
2.UPS智能云监控报警器（4G）
 
24小时不间断地监测UPS的实时运行状态，用户可通过电脑WEB端访问设备IP对UPS电源进行管理，也可以通过手机微信、短信、语音的方式实时查看UPS电源的实时运行状态。当设备监测例如市电中断，电池电压低等异常情况时，可通过微信、短信和语音的方式给各个已关注设备的用户发送即时的告警。（用户需自配一张手机卡）
 
 
 
 
更完善的UPS、精密空调、电池巡检等产品配套和技术服务，请在下面评论或留言，竣达技术为您详细解答。

 
井下运输是矿山生产的一个关键环节，随着国家对矿井安全的日益重视和监管力度的不断加强，大中型采矿企业井下运输安全生产监控系统开始研制和装备。
 
中文名
 
矿下交通信号控制系统
 
外文名
 
Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System性    质
 
控制系统
 
优    点
 
保障矿山井下斜坡道安全生产
 
矿下交通信号控制系统产品介绍
 
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语音
 
矿井斜坡道交通自动指挥调度系统 (Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System)
 
很多采矿企业在矿山井下单独修建一条负水平的斜坡道，利用无轨车辆运送人员、物资和矿产。由于斜坡道运输巷内一般为单车道双向通行，不仅影响车辆的运行效率，也存在着较大的安全隐患。矿井的特定环境，给井下车辆准确定位、通讯带来了一定的困难，汽车一旦在井下发生问题(例如汽车堵塞、 汽车故障等)，将会造成撞车、追尾等事故的发生，严重影响生产，矿山管理人员也难以及时掌握井下汽车的动态分布及作业情况。
 
矿井斜坡道交通自动指挥调度系统I型(Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System：简称MRTC-I)对矿山井下斜坡道的交通进行自动化监控、指挥、调度，结合井下汽车作业的特点，综合运用RFID、CAN局域控制网、GIS和网络数据库等先进技术，建立井下车辆GIS监控和指挥调度系统，解决了矿井汽车实时跟踪监测和定位指挥调度问题，保障矿山井下斜坡道安全生产，提高矿山井下斜坡道运输效率。
 
MRTC-I系统可为我国大中型采矿企业车辆安全高效作业发挥积极作用。
 

 
系统结构
 
矿下交通信号控制系统产品主要功能
 
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矿下交通信号控制系统交通控制
 
根据井下交通状况，划分不同区间，利用区间信号灯自动/手动控制，对区间实行安全闭锁，借助科技手段和交通规则，实现斜坡道交通有序控制，避免汽车堵塞，防范撞车、追尾等事故发生，保障井下交通安全。
 
请参见图1-矿井斜坡道交通自动指挥调度系统示意图
 
矿下交通信号控制系统自动控制
 
车辆进入巷段二，巷段二两端信号灯自动制红，表示该区间闭锁，不允许其他车辆进入。当车辆离开巷段二(进入平巷或进入下一巷段)，巷段二两端信号灯自动制绿，表示该区间解锁，允许其他车辆进入。整个过程无须人工干预。
 
矿下交通信号控制系统手动控制
 
监控系统管理员可根据实际需要，通过监控软件向区间发出控制命令，手动控制区间信号灯。监控系统管理员只需在监控软件界面上对某一区间信号灯发出控制命令，即可轻松实现信号灯控制。
 
矿下交通信号控制系统车辆调度
 
系统具有井下车辆行驶轨迹动态显示、车辆违章报警、系统运行状态监测和记录等功能。系统提供的黑匣子功能记录车辆运行轨迹，为违章认定和车辆轨迹分析提供依据。
 
监控系统管理员在监控室即可实时监控井下交通动态，及时发现车辆违规停放、闯红灯等违章行为，进行及时处理。监控系统管理员可通过手动控制信号灯对区间进行闭锁操作，控制车辆流量，对特种车辆或紧急车辆可优先放行，实现井下车辆的有序调度。
 

 
信号系统在井下实际现场应用情况
 
矿下交通信号控制系统故障预警
 
系统通过建立故障预警机制和算法，利用计算机辅助决策，为监控系统管理员和矿山管理人员提供故障和安全预警提示，预防危及人员和车辆的事故发生，使事故消饵于萌芽状态。
 
矿下交通信号控制系统车辆违章报警
 
系统可自动判断车辆闯红灯、车辆违规停车等违章现象，并向监控系统管理员报警，提醒监控系统管理员及时处理违章车辆，避免由于车辆违章引起的二次事故发生。
 
矿下交通信号控制系统车辆故障预警
 
系统可对车辆故障现象作出预判，并向监控系统管理员发出预警，提醒监控系统管理员及时处理车辆故障，避免由于车辆故障引起的安全事故发生。
 
矿下交通信号控制系统节点读卡器
 
系统可自动检测节点读卡器故障，并向监控系统管理员发出预警，提醒监控系统管理员及时排除设备故障，避免由于节点读卡器故障引起的信号灯失控和信息误判。
 
矿下交通信号控制系统网络通信
 
系统可检测网络通信异常，并向监控系统管理员发出预警，提醒监控系统管理员检查网络设施，避免由于网络通信异常引起的系统紊乱。
 
矿下交通信号控制系统网络监控
 
系统具有远程监控、远程诊断、远程报警功能。矿山管理人员和领导均可在局域网内通过IE浏览器对矿山井下交通状况远程监控，充分享受互联网带来的便利。
 
矿山管理人员和领导通过IE浏览器输入服务器地址(例如：http://192.168.0.113/MRTC/)即可同时监视矿山井下交通状况，方便矿山管理人员及时获得现场信息。
 
矿下交通信号控制系统辅助管理
 
系统具车辆和人员管理、信息查询、文件打印等辅助功能。可对系统管理人员进行登记、对下井车辆进行管理。可查询车辆等相关信息，生成报表打印。
 
矿下交通信号控制系统车辆管理
 
建立车辆与标识卡的对应关系；编辑车辆属性，包括：车辆类型、所属单位、司机名字、优先级别等；对车辆授权。
 
矿下交通信号控制系统人员管理
 
对监控系统管理人员授权，帐号管理等。
 
矿下交通信号控制系统信息查询
 
可查询车辆违章记录、车辆属性、区间通行记录等。
 
矿下交通信号控制系统产品组成
 
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矿下交通信号控制系统车载射频卡
 
井下每台汽车配置一块远距离车载射频卡，存储编号唯一的车辆识别码。车载射频卡分为两个型号。
 
MRTC-F011：普通车载射频卡，采用汽车电池供电
 
MRTC-F012：便携车载射频卡，采用锂电池供电
 
图2 车载射频卡
 
矿下交通信号控制系统节点读卡器
 
井下斜坡道、平巷及重要节点安装节点读卡器，用于采集车载射频卡发送的信息。
 
型号：MRTC-R021
 
图3 节点读卡器电路板
 
矿下交通信号控制系统区间控制器
 
区间控制器安装于斜坡道区间，用于区间红绿灯控制及供电转换。
 
型号：MRTC-C031
 
图4 区间控制器
 
矿下交通信号控制系统区间中继器
 
区间中继器安装于几个区间之间，用于延长总线通信距离。
 
型号：MRTC-Z041
 
图5 区间中继器
 
矿下交通信号控制系统光纤转换器
 
光纤转换器安装于矿山井下与地面之间，用于将井下信号转换为光纤传送。
 
型号：MRTC-G051
 
图6 光纤转换器
 
矿下交通信号控制系统CAN网卡
 
CAN网卡安装于监控主机，通过该网卡接收总线数据。
 
型号：MRTC-N061
 
图7 CAN网卡
 
矿下交通信号控制系统红绿灯
 
红绿灯安装于斜坡道区间两端，用于提供红绿灯信号。
 
型号：MRTC-L01
 
图8 信号灯
 
矿下交通信号控制系统监控主机
 
监控主机安装于矿山监控室(地面或者井下)，是工控机，作为服务器运行监控软件。
 
型号：MRTC-X86
 
图9 监控主机
 
矿下交通信号控制系统调度软件
 
调度软件安装于监控主机，型号：MRTC-V1.00，主要有以下功能：
 
请参见图10-矿井斜坡道交通自动指挥调度系统监控软件界面
 
1、监控指挥功能
 
动画显示井下交通状态、车辆行驶路径、红绿灯翻转、车辆违章等状态信息。对车辆故障、读卡器故障、网络通信故障进行报警；可手动进行红绿灯控制。
 
2、管理记录功能
 
包括车辆管理、人员管理、记录、查询、打印等功能。
 
3、网络功能
 
多个网络用户可通过IE软件输入服务器地址观看井下车辆工作状态；可远程查看违章、故障等报警信息。
 
请参见图11-矿井斜坡道交通自动指挥调度系统网络界面
 
4、系统维护功能
 
包括参数设置、软件升级等功能。
 
功能特点
 
采用RFID技术，实现数据自动采集；采用计算机控制技术，实现红绿灯自动翻转；采用网络数据库技术，实现数据的自动存储。
 
2、 先进的控制算法
 
源于铁路列车自动控制技术，通过建立区间联锁和闭塞控制算法，实现矿井井下交通安全闭锁和自动控制。
 
3、 CAN局域控制网技术
 
系统采用CAN局域控制网技术，实现分布式控制，可完全脱离监控主机工作，当系统某一节点发生故障时，系统仍能正常工作，不受影响。所以本系统优于采用RS485总线的同类产品。
 
4、 完善的数据记录和查询功能
 
系统软件具备专用数据库管理系统，包括信息采集和统计分析，显示并打印各种统计报表资料，为管理人员的查询与管理提供全方位的服务。
 
5、 可靠性高
 
产品经过防潮、防腐、防震等设计，满足矿井井下特殊的环境使用要求，稳定可靠。
 
主要技术指标
 
Ø 发射频率：2.4GHz
 
Ø 发射功率：-10dbm
 
Ø 有效识别范围：5-20m
 
Ø 最大节点数：110个
 
Ø 通讯方式：CAN bus
 
Ø 红绿灯：交流输入电源220V
 
Ø 有效车速：60km/h
 
Ø 传输速率：5kbps-1000kbps
 
Ø 最大通讯距离：10km
 
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ARM方案分享，本文主要介绍了飞凌嵌入式 RK3399核心板 iMX6ULL核心板 iMX6UL核心板 在智能交通信号灯中的应用，根据最终不同场景应用，推荐两种CPU组合方案：基于国产瑞芯微 RK3399系列核心板方案、基于NXP i.MX6系列核心板方案，
 

据官方数据统计，截至2020年9月，全国机动车保有量达3.65亿辆，其中汽车2.75亿辆；机动车驾驶人4.5亿人，其中汽车驾驶人4.1亿人。这些惊人的数据背后隐藏是巨大的交通压力，“堵车”已经是每个有车一族在出行前想到的第一件事了。
 
在缓解城市交通堵塞措施中，交通信号控制机是必不可少一种智能联网协调型设备，它可以通过变换交叉口交通灯信号的颜色，使得在时间和空间上相冲突的车辆及行人安全、高效的通过交叉口，从而实现对交通流的合理控制，达到疏导、改善交通流的目的。新兴的大数据技术、车路协同也正在引入智能交通领域，以缓解城市交通拥堵状况。
 
 
 
 
一个交通信号机是由哪些部分组成呢？交通信号机，主控制箱由3块板组成：电源板（包含电源和主控制两个部分）、灯驱板和检测板，细分为主液晶显示屏、CPU板、控制板、带光耦隔离的灯组驱动板、开关电源、按钮板等共6种功能模块插件板，以及配电板、接线端子排。
 
 
 
 
分解示意图：
 
 
 
 
根据最终不同场景推荐两种CPU组合方案：基于国产瑞芯微 RK3399系列核心板方案、基于NXP i.MX6系列核心板方案。
 
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一、RK3399系列核心板
 
推荐：FET3399-C核心板
 
多种AI框架支持，FET3399-C Android7.1系统支持Tensorflow Lite、Caffe等多种AI框架；并提供针对RK3399平台深度学习目标检测开发的优化方案 例程（RKSSD），利用了OpenCL、RGA等硬件加速模块，以降低CPU负载。
 
 
具备2个ARM Cortex-A72内核和4个ARM Cortex-A53内核，最高主频1.8GHz，GPU采用Mali-T864，视频处理性能强大，可结合视频车辆检测器，利用路口电子警察的摄像机进行车辆信息的采集，进行车辆信息的采集；
 
具备多种显示接口，包括HDMI2.0、MIPI-DSI、EDP1.3、DP1.2，最大分辨率达4K，可灵活选择显示接口，超大高清分辨率屏幕显示；
 
具备ADC 5路，可通过监测信号灯的电压、电流、功率来监视信号灯的状态；可通过4G/5G与实时路况数据进行交换，实时改变控制方案，解决突发交通拥堵问题。在拥堵频发的核心区域、潮汐流明显的主干道区域，能发挥更加强大的协调路况的功能；
 
多系统支持，Linux4.4+QT5.12、Android7.1、Forlinx Desktop18.04，python3.6语言编程，让开发变的更简单。
 
● ● ●
 
二、i.MX6系列核心板
 
推荐：FETMX6ULL-S、FETMX6UL-C核心板
 
采用NXP的高性能、高效低成本处理器开发设计，Cortex-A7内核，集成显示、网络及多种控制、采集传输接口。
 
 
 
 
 
 
FETMX6ULL-S核心板
 
 
 
 
 
 
 
FETMX6UL-C核心板
 
 
双网口冗余设计，当某一线路出现故障时，自动启动另外一条线路与指挥中心进行通信；
8路串口，可外接多种传感器、检测器、GPS，保证系统的精确时钟；
USB接口，可外接U盘、鼠标，方便生成和下载参数；◇多路GPIO，实现多通道红绿灯控制；
7寸、10.1寸高清屏幕显示，界面运行流畅；
上行通道支持4G接口，WiFi热点方便参数配置；
工业级主板，可在-40°C~+85°C温宽下运行，经多个的领域长期测试，保证产品在严苛环境下的性能稳定；
采用Linux+QT开发，提供各个接口的Demo例程，可以更快速的开发产品，支持Linux3.14+QT4.8.5，Linux4.1.15+QT5.6。