【正文】 高高 速速 公公 路路 可可 變變 情情 報(bào)報(bào) 板板 維 修 技 術(shù) 手 冊(cè) 174。 2020 上海三思科技發(fā)展有限公司 第一章 可變情報(bào)板系統(tǒng)簡介 一． 可變情報(bào)板和可變限速 標(biāo)志基本工作原理 可變情報(bào)板和可變限速標(biāo)志屬同類外場智能設(shè)備，工作原理相同，因此以下闡述將以可變情報(bào)板為主，對(duì)可變限速標(biāo)志中與可變情報(bào)板的有別之處，將適當(dāng)說明。 可變情報(bào)板應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，目前主流產(chǎn)品是（ V6版本），其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法和 2020 年以前的產(chǎn)品 （ V5 版本及以下） 基本相同， 但控制系統(tǒng)軟硬件有所不同，性能優(yōu)化，功能更強(qiáng)，兼容性和適應(yīng)性好。在以后的章節(jié)中分別將分別介紹。 中央監(jiān)控計(jì) 算機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)可是現(xiàn)對(duì)外場 可變情報(bào)板 設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制 。 圖 1 交通信息顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 DCE 取決于主干網(wǎng)的通信協(xié)議，可能是光端機(jī)，串口服務(wù)器，調(diào)制解調(diào)器， 485/422 等。每一套可變情報(bào)板系統(tǒng)包括顯示屏、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通訊通道、電源系統(tǒng)和 外框 架、箱體等外形結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)由控制箱內(nèi)的控 制器（工控機(jī)） 控制。同時(shí)工控機(jī)經(jīng)通信設(shè)備與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通訊，可以接收監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)的指令和顯示數(shù)據(jù)。其工作原理框圖如圖 2 所示： 中央監(jiān)控計(jì)算機(jī) 主干通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) (光纖或電纜 ) DCE 控制器 門架式情報(bào)板 DCE 控制器 立柱式情報(bào)板 DCE 控制器 簡易限速標(biāo)志 監(jiān)控中心 圖 2 可變情報(bào)板工作原理框圖 由監(jiān)控中心經(jīng)通道發(fā)來的需要顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng) 工 控機(jī)接 收處理 ，通過數(shù)據(jù)接收板進(jìn)行轉(zhuǎn) 發(fā) ， 經(jīng)由 16 芯扁平線送到數(shù)據(jù)控制板，數(shù)據(jù)控制板上集成有單片機(jī)和多種 I/O接口芯片，執(zhí)行單片機(jī)的控制軟件，進(jìn)行存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)換以及幀同步掃描，再通過 26芯扁平線送至顯示 驅(qū)動(dòng) 板，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏 數(shù)據(jù) 顯示。同時(shí)，工控機(jī)與數(shù)據(jù)控制板進(jìn)行通訊，將隨時(shí)檢測到的顯示模塊故障，包括工控機(jī)直接檢測的電源故障、防雷器故障等狀態(tài)反饋傳送給監(jiān)控中心，使監(jiān)控中心及時(shí)了解可變情報(bào)板的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。系統(tǒng)同時(shí)可按光敏傳感元件檢測的環(huán)境亮度，自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示屏的發(fā)光亮度，或按監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)發(fā)來的顯示屏亮度要求，調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。 開關(guān)電源輸出兩組電壓， VLED電壓供給顯示屏象素管驅(qū)動(dòng)電源， 5V 電壓供控制電路電源。 二． 可變情報(bào)板的主要功能 根據(jù)高速公路監(jiān)控系 統(tǒng)的要求，可變情報(bào)板主要包括顯示、采集、控制、通訊等四大功能。 1， 顯示功能 它的實(shí)現(xiàn)是基于一種播放表格式。它首先定義在此播放表中有多少條顯示內(nèi)容，然后對(duì)每條顯示內(nèi)容再具體定義其所要顯示的字符串、出字方式、出字速度、停留時(shí)間等等。在字符串中通過轉(zhuǎn)義符又可定義其所要顯示的坐標(biāo)位置、字體、大小、字間距、顏色等屬性，以及是否控制線路 開關(guān)電源 象素管顯示 開關(guān)電源 工控機(jī) 數(shù)據(jù)接收板 數(shù)據(jù)控制板 顯示控制板 象素管 顯示屏 5V vLED 要在某些位置上顯示某些圖標(biāo)。通過 對(duì)播放表的轉(zhuǎn)義符定義 ， 可以 實(shí)現(xiàn)可變情報(bào)板的 各種顯示功能及方式 。 根據(jù)上位機(jī)（中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)）發(fā)來不同的通信命令，可變情報(bào)板的顯示方式分為正常顯示和 隨機(jī) 兩種方式 ，兩種方式都必須按播放表格式要求規(guī)定具體的顯示要素?？勺兦閳?bào)板的顯示內(nèi)容也有 二 種不同的來源： 顯示 對(duì)于高速公路上常用的標(biāo)語、口號(hào)、提示信息等，可以預(yù)置在可變情報(bào)板的電子盤 flash memory 中。當(dāng)需要顯示這些預(yù)置的內(nèi)容時(shí)，上位機(jī)只要發(fā)送相應(yīng)的預(yù)置內(nèi)容編號(hào)就行了，從而省卻了用戶對(duì)內(nèi)容的編輯以及下載等步驟。這些預(yù)置內(nèi)容必須是播放表格式，其編號(hào)為三個(gè)英文字母或阿拉伯?dāng)?shù)字。用戶平時(shí)通過文件下載命令可以進(jìn)行增加或修改。 （ 播放表 ） 當(dāng)預(yù)置內(nèi)容無法滿足用戶的需要 時(shí)，用戶可在上位機(jī)按播放表格式編輯其所需的顯示內(nèi)容，并用文件下載命令將其下載到可變情報(bào)板的 flash memory 中，命名為 文件。當(dāng)可變情報(bào)板的顯示方式為正常方式時(shí)，就顯示 文件的內(nèi)容。 除了播放表本身，用戶還可以下載不同字體、不同大小的字庫文件以及圖標(biāo)文件到可變情報(bào)板，從而使可變情報(bào)板能顯示更多的內(nèi)容。這些字庫文件的點(diǎn)陣編排格式另有規(guī)定。 2， 采集功能 可變情報(bào)板在運(yùn)行過程中各種運(yùn)行狀態(tài)和故障均被實(shí)時(shí)采集，通過本地監(jiān)控面板反映顯示出來，并發(fā)送給監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)，使監(jiān)控 中心能隨時(shí)掌握遠(yuǎn)外場可變情報(bào)板的運(yùn)行狀況并采取相應(yīng)對(duì)策。因此采集功能也是實(shí)現(xiàn)可變情報(bào)板遠(yuǎn)程控制的必備條件。 3， 控制功能 可變情報(bào)板是一種智能外場設(shè)備，它可以在脫離中央監(jiān)控系統(tǒng)的情況下單獨(dú)自主運(yùn)行。因此可變情報(bào)板具有 很 強(qiáng)的控制功能。主要包括： 、顯示方式、字體、字型大小、顏色和字間距、出字速度等要求的具體實(shí)現(xiàn)。 ，可根據(jù)測得的外界環(huán)境的光強(qiáng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)顯示屏的發(fā)光亮度，使之最適合人的視覺觀察并實(shí)行 32 級(jí)可調(diào)。監(jiān)控人員也可通過命令切換到由人工設(shè) 置顯示屏的發(fā)光亮度，實(shí)現(xiàn) 2%～ 100%的手工亮度調(diào)節(jié)。 所謂“本地”是指可變情報(bào)板所處之地，以區(qū)別于實(shí)行遠(yuǎn)程控制的中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)所處的“異地”。本地監(jiān)控主要提供了兩種手段：一是通過本地監(jiān)控面板反映可變情報(bào)板的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的各種信息，使維修人員及時(shí)分析和發(fā)現(xiàn)故障，迅速加以排除。二是提供計(jì)算機(jī)的本地通訊接口，利用手提電腦即可在本地與可變情報(bào)板連接，模擬監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)的控制操作，從而幫助分析故障的真正來源究竟是來自監(jiān)控中心、抑或傳輸通道，還是可變情報(bào)板本身。 可變情 報(bào)板 控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，不斷地檢測系統(tǒng)軟硬件的各種運(yùn)行狀態(tài)，并將檢測結(jié)果實(shí)時(shí)記錄在 系統(tǒng)運(yùn)行日志 文件（ ） 。在 文件中詳細(xì)記錄了各種故障發(fā)生的時(shí)間以及故障的具體信息。如軟件故障為無法打開某個(gè)文件，單像素管故障位于哪個(gè)顯示模組的哪些位置等。并定時(shí)記錄可變情報(bào)板環(huán)境亮度和顯示亮度，以及檢測系統(tǒng)和各顯示模組中的最高和最低溫度。 4， 通訊功能 與采集功能同樣，遠(yuǎn)程通訊也是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的重要必備條件?？勺兦閳?bào)板帶有兩個(gè)RS—232 串行通信端口。這兩個(gè)通信端口可同時(shí)接收來自上位機(jī)的命令 ，并把命令的執(zhí)行結(jié)果返回給上位機(jī)。這些通信內(nèi)容包括： 。 可變情報(bào)板的故障包括： ① 軟件故障，如電子盤 flash memory 的讀、寫產(chǎn)生問題。 ② 硬件故障，即控制電路發(fā)生故障，如 HI4PC 卡產(chǎn)生故障。 ③ 顯示模組故障，即控制系統(tǒng)無法與某個(gè)顯示模組正常通信。 ④ 顯示模組電源故障，即某個(gè)顯示模組中的開關(guān)電源產(chǎn)生故障。 ⑤ 單像素管故障，即某個(gè)顯示模組中有像素管產(chǎn)生的故障。 ⑥ 檢測系統(tǒng)故障，即控制系統(tǒng)無法與可變情報(bào)板的檢測系統(tǒng)正常通信。 ⑦ 交流電故障，即輸入的 220V 交流電不存在或偏高 ，偏低。 ⑧ 防雷器故障，即防雷器失效。 ⑨ 光敏部件故障，即檢測系統(tǒng)中的光敏傳感器產(chǎn)生故障。 ⑩ 溫度異常故障，即檢測系統(tǒng)或某個(gè)顯示模組中的溫度傳感器所測得的環(huán)境溫度超出了操作系統(tǒng)所設(shè)定的正常溫度值。 。 上位機(jī)通過發(fā)送通信命令，可切換可變情報(bào)板的顯示方式（正常方式或演示方式），并可指定可變情報(bào)板在每種顯示方式下的具體顯示內(nèi)容。 flash memory。 此功能主要用于以下幾種目的： ① 系統(tǒng)升級(jí)。 ② 增加字庫。 ③ 更改或增加預(yù)置的顯示內(nèi)容。 ④ 更 改或增加圖標(biāo)。 ⑤ 更改可變情報(bào)板當(dāng)前的顯示內(nèi)容。 。 如果可變情報(bào)板檢測系統(tǒng)中的光敏傳感器發(fā)生故障，上位機(jī)可發(fā)送通信命令，將可變情報(bào)板的亮度設(shè)置方式從自動(dòng)改為手動(dòng)，并指定亮 度值。 三． 可變情報(bào)板 屏 體 結(jié)構(gòu) 1，門架式可變情報(bào)板 根據(jù)可變情報(bào)板靜態(tài)顯示字體最大時(shí)漢字的多少，把顯示屏分為幾個(gè)顯示模組，每個(gè)模組顯示一個(gè)漢字，每個(gè)模組即占一個(gè)機(jī)箱（內(nèi)機(jī)箱）。例如一個(gè)可變情報(bào)板要求能單行顯示 10個(gè) 32X32 點(diǎn)陣的 漢字，則顯示屏就由 10 個(gè)模組機(jī)箱組成，如圖 3所示： 圖 3 可變情報(bào)板顯示屏組成示意圖 模組是由模塊組成的，對(duì)于最大能顯示 32X32 點(diǎn)陣漢字的模組，則需要配置 32 個(gè)模塊。 2，立柱式可變情報(bào)板 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 對(duì)用作可變限速標(biāo)志的小型 48 48 可變情報(bào)板，顯示屏通常由 4個(gè) 24 24模組組成，每個(gè)模組配置 24 個(gè)模塊。 如圖 4所示：其中 1— 4也為相應(yīng)模組的編號(hào)： 圖 4 48 48小型可變情報(bào)板顯示屏組成示意圖 2， 簡易可變限速標(biāo)志 對(duì)專用的可變限速標(biāo)志，由一整箱體組成，如圖 5 所示： 圖 5 可變限速標(biāo) 志顯示屏組成示意圖 其中外圈是二圈圓形象素管，按可變限速標(biāo)志圖形要求，顯示紅色。屏中央為顯示限速數(shù)值的象素點(diǎn)陣，一般由 16 24 個(gè)象素管組成，可顯示從個(gè)位數(shù)值到以 1為百位的百位數(shù)作為限速數(shù)值。通常顯示黃色。 3 4 2 1 第二章 （ V5版本）可變情報(bào)板 一．情報(bào)板控制系統(tǒng) 變情報(bào)板 控制系統(tǒng) 是由 控制器 (工控機(jī) )，數(shù)據(jù)接收板，（模組）控制板， 顯示模塊 ， 電源以及各種數(shù)據(jù)線控制線 組成 。 原理框圖見圖 6 所示 。 25 芯 16 芯 26 芯 雙絞線 扁平線 扁平線 9 芯 顯示模塊 220V 交流電 開關(guān) 電源 圖 6 模組工作原理框圖 1， 顯示模塊 模組顯示點(diǎn)陣的基本單元是顯示模塊， 由 象素管及 驅(qū)動(dòng) 板（ HWDISP）的組合 而成 。 每個(gè)顯示模塊用 LED 象素管排列為 4 行 8 列（即 32 個(gè)象素管）的長方形點(diǎn)陣顯示面，如圖 圖 8所示。 圖 7 模塊象素管排列 圖 8 模塊驅(qū)動(dòng) 板 HWDISP 2． 數(shù)據(jù)接收 板 （ HI4RECE） 對(duì)一個(gè)門架式 32 32 10 象素點(diǎn)陣的可變情報(bào)板。其數(shù)據(jù)接收控制電路由一塊數(shù)據(jù)接收板（ HI4RECE）和 10塊數(shù)據(jù)控制板（ HI4BOX）組成。如圖 9 所示： ① CN9： 25芯插座，為工控機(jī)送來的輸入數(shù)據(jù)信號(hào)端口。 ② CN1CN8：有 8 個(gè) 16 芯插座為數(shù)據(jù)輸出端口， 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)給 模組箱內(nèi) 各 數(shù)據(jù)控制板。每個(gè)輸出端口 最多可配置 4 個(gè) 數(shù)據(jù)控制板（ HI4BOX）。如果顯示屏有 10個(gè)模組箱，即 10塊HI4BOX 板，那么通常選用 HI4RECE 板的 5個(gè)端口（如 CN4— CN8）各接 2塊 HI4BOX 板。 ③ CN10：是工作電源 5V電壓的輸入端口。 HWDISP 黑線 ◎ 輸出 綠線 ◎ 紅線 ◎ 輸入 26 芯插座 控制箱控制控制 HI4RECE 數(shù)據(jù)接收板 C HI4BOX 控 制 板 HWDISP 驅(qū)動(dòng) 板 象素管 AC/DC 8 列 4 行 ④ 為了便于維護(hù)，對(duì)各端口信號(hào)都設(shè)有工況監(jiān)視指示燈 L0— L11。 其中 L0L7：對(duì)應(yīng)于CN1CN8 輸出數(shù)據(jù)信號(hào)運(yùn)行狀態(tài)指示燈。正常運(yùn)行時(shí) 閃爍發(fā)光，如其中某一 指示