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交通信號燈控制系統(tǒng)的設計畢業(yè)設計說明書(參考版)

2025-06-01 22:21本頁面
  

【正文】 31專業(yè)文獻原文Compatibility of LED Traffic Signals with Existing Traffic Signal Field EquipmentbyNathaniel S. Behura and Scott R. EvansReprinted with permission from IMSA Journal MarchApril, 1998Background:Light Emitting Diode or LED vehicle traffic signal heads have bee popular in the lastfour years in the US mainly for their ability to save energy. Currently, their use is morerestricted to the red traffic lamp, because the green and yellow are not yet financiallyfeasible. The technology, though not new, became more acceptable in the last few yearsfor several reasons. First, the LED lamps themselves improved, showing less long termlight output degradation. This factor is important since the capital cost of installing suchsignal modules is quite high. This improvement came with the arrival of AlInGaP(Aluminum Indium Gallium Phosphate) lamps. More data on long term degradationfurnished by LED manufacturers have provided the foundation to the warranties given by茂名學院??飘厴I(yè) (設計)論文:交通信號燈控制系統(tǒng)的設計 32LED traffic signal head manufacturers to user agencies. Second, the design of the unitshas improved significantly, as the units are more energy efficient, string failure resistant,and moisture resistant. They also have higher power factors and some even havetemperature pensation circuitry. A third aspect is that prices of LED modules havee down because of efficient design, even though AlInGaP LEDs are priced higher thanthe older AlGaS LEDs. This makes the pay back period shorter and more attractive forsuch investments. A fourth and very important aspect is the acceptance of this device ortechnology by various public agencies at state, county and municipal levels as practical anduseful.Currently the Manual on Uniform Traffic Control Device does not have any specialrequirements on LED signal heads. The Institute of Transportation Engineers (ITE)published an Interim Specification in December 1995, which has not been officiallyendorsed by members for adoptioni. Based on this document and local experiences several agencies have written their own specifications and started installing LED signal modules in their jurisdiction, whereas many have undertaken small scale pilot programs.While no agency has had an installed base for over seven years to encounter longterm orend of life problems that may be expected, other problems have been noted by variousagencies and manufacturers in the field. Two important problems that have beenencountered are inpatibility of the LED modules with existing load switches and signal(conflict) monitors. These devices are part and parcel of all traffic signal controllers andare used by all agencies. Many of these devices are seve。這確保了電廠實現(xiàn)最佳使用的傳輸網絡。公用事業(yè)公司補償相移所造成的所有負載的電阻/電感電壓網絡最終用戶的中間通過連接大電容過河。 這種能量被傳輸?shù)接脩敉ㄟ^一系列的電壓變壓器和輸電線路。 總諧波失真(THD)是一個數(shù)字,即授權的均方根值比所有諧波分量的均方根值的根本(60Hz)的電流。這項規(guī)定可以使用一個圖形驗證表明示波器。 由于功率 TRIAC開始進行,一小部分總負載提供電流通過電源可控硅的主要終端。共有負載電流由可控硅觸發(fā)電流和電源電流主要終端。 要么將進行的可控硅電流 方向時開啟。 這是部分的強度和更大的研究人對交通信號的顏色因素(NCHRP 515),這是將于 1999年年底前完成。 一旦這些建議得到落實,各機構可以可靠地使用 LED信號模塊和儲蓄受益于電力和維修費用不涉及現(xiàn)場設備故障。這還需要一個控制電路斷態(tài)電壓。為了避免這個問題的妥善的 LED模塊可方便地重新設計,以確保觸發(fā)和負荷開關的控股以及適當?shù)碾妷盒盘柕臋z測監(jiān)視器。 新的 LED模塊正在使用的信號越來越多的機構在場,和機構已加載不兼容的問題和面臨的 LED模塊開關和信號監(jiān)測。 結論: 這兩種負載開關和信號監(jiān)測是交通信號固有的一部分,所有裝置大部分司法管轄區(qū)的設備是 7到 10年,經受嚴酷的環(huán)境條件。 然而,在所有的情況下,各有關部門決定,直接針對這一問題必要的。 有些機構已經解決了更高的交流問題,要求 1安培,具有功耗不利影響增加。 一些這樣的機構是薩克拉門托市,明尼蘇達州,西棕櫚灘縣,佛羅里達州,紐約州和新。 這是因為這些機構并沒有意識到問題的,并沒有事先進行充分的測試。 在 10 Vrms的水平,需要為最高 LED信號斷態(tài)電壓,信號小于最大的顯示器關閉狀態(tài) 15 Vrms的門檻。如果開關不開行同步與交流,測試是一個重復次,以確保有足夠數(shù)量的測量時采取的開關開幕電壓峰值的交流線路。 為了進行測試,開關應關閉照明的 LED模塊。 第二高歐姆的電阻(約 220,000歐姆)連接各模塊的信號中立。 這供應電阻最大允許泄漏電流信號的模塊,模擬在關閉狀態(tài)在該領域的內閣。為了測試兼容性與信號監(jiān)測,以下是建議。 凈好處是,通過放寬總諧波失真低功率模塊,總功率消耗可以減少。 例如,一個 15瓦的總諧波失真 30瓦的總諧波失真 。至于權力或公用事業(yè)公司來說,模塊是不是個別的 THD同樣重要的是電源的總影響。對于單位功耗小于 15瓦的溫度,特別是在當前非常低的地方畫小,引進這種設計的改變會影響更多的總諧波失真。 較新的 LED模塊有溫度補償當電路電流消耗的增加與溫度補償下降在強度水平。 較低的功耗消費,從而電流消耗,更大的變形要實現(xiàn)當前的配置文件圖 1,因此,較多的THD值。 此最低有 。 因此,負載電流分布在圖 1是更好的解決方案,即總功率消耗仍可以舉行一個較低的水平,只影響總諧波失真(THD)。 這將有違權力的意圖推動 LED技術,即儲蓄。茂名學院??飘厴I(yè) (設計)論文:交通信號燈控制系統(tǒng)的設計 28 另一方面,也有人認為可能是一個負載開關要求激活最小負載電流的水平,如 100 mArms,通過該設備。 在達到 150毫安,當前應繼續(xù)保持高于 100時間為 1毫安跨度足夠長,以確保負載時電流有效值在這個跨度至少50%的總負荷的電流有效值。 對于低功率 LED信號模塊,一個配置文件的例子,一個電流如圖 1所示。 設計和測試解決方案: 很顯然,無論負荷開關和信號監(jiān)測指數(shù)可以解決的設計和模塊測試的 LED信號。 兼容性是一個問題,應該搶先在設計階段引入一個新產品,而不是給用戶機構方面遇到問題或糾正。 一些工程師提出進行測試,看看現(xiàn)有的負載開關信號監(jiān)測和外地的是信號與 LED元首妥善運作。 它的第 LED交通信號模塊是兼容現(xiàn)有負荷開關和信號監(jiān)測。 這可能會迫使監(jiān)視器來回應緊急模式的十字路口放置到閃爍。過度衰減時間可能會導致顯示器顯示的積極意義是不活躍的信號并暫時重疊關于這一階段的下一個信號的顏色。 國家過渡到上到離自己狀態(tài)的發(fā)光二極管發(fā)生非??臁? 這將迫使顯示器應對緊急模式放置到閃爍的十字路口。 這意味著負載阻抗信號必須小于 2120歐姆到限制斷態(tài)電壓小于 15 Vrms的。 從這個信號狀態(tài),然后確定如果有一個沖突或不當?shù)男盘枟l件。 27 2)信號的頭可能會閃爍或不亮。 這可能會導致不兼容在故障或負荷開關的永久性破壞。 LED 模塊不得制定必要的負載電流,在滿足觸發(fā)目前或負荷開關電流要求舉行的。目前的標準要求負荷開關操作 100正確最低負載 mArms的電流。 LED 交通信號設備,消耗首長相當少的功率相比,典型的白熾燈負荷?,F(xiàn)行國家電氣制造商協(xié)會(符合 NEMA)170 型的標準和要求,限制最大斷態(tài)電壓為 15 Vrms的。它測量的電壓信號加載跨越發(fā)展,以確定是否信號在“開”或“關閉”狀態(tài)。其他不正確包括重疊信號顯示綠色,黃色或紅色跡象。 信號監(jiān)視器 設備,檢測和應對沖突或不當?shù)男盘栐谑致房诘嫩E象。 未觸發(fā)可控硅電源設備可能造成永久性損壞的觸發(fā)電路,而未能維持最低保持電流可以限制可用電源模塊的信號傳遞。電源可控硅負載電流將保持導電只要是大于 100毫安的電流。 這將確保至少 100 mA的可控硅流經可控硅觸發(fā)到門的權力。 此值越大在較高溫度下比目前在指定的最低 25攝氏度可控硅裝置通常溫度依賴性的特點 :在實踐中,目前只有部分的總負荷有助于觸發(fā)的權力可控硅。 保持電流的參數(shù)必須滿足有足夠的電流流 通過電源可控硅保留一個完整的模式,它在導電。 觸發(fā) 電流 和 保持電流 ,以確保兩個關鍵參數(shù),必須滿足正確負荷開關運作。傳統(tǒng)的負載開關電路包含兩個可控硅。 這些負載開關允許低電壓信號由控制單元來控制大電流和電壓交貨的交通信號的負載。負荷開關和信號顯示器及其功能: 負荷開關 設備,開關負載電流茂名學院專科畢業(yè) (設計)論文:交通信號燈控制系統(tǒng)的設計 26合適的指示或相紅色,綠色或黃色。本文探討這些設備,分析了問題,并提出一些解決辦法。 不相容的信號監(jiān)視器或負載開關可導致包括從信號故障元首閃爍完成黑出局。 其中許多設備都是 7到 10年,并且不通常有替代,除非領域中遇到問題。有兩個很重要的問題,遇到的信號不兼容負荷開關和 LED模塊與現(xiàn)有的(沖突)顯示器。在幾個文件和地方的經驗的基礎上機構已寫出自己的規(guī)格,并開始安裝 LED信號模塊其管轄范圍內,而許多已進行小規(guī)模試驗計劃。目前說明書上統(tǒng)一的交通控制裝置 LED信號沒有什么特別的要求。這使得投資回收期短,這樣的投資更及具有吸引力。它們也有更高的功率因素,有時甚至有文檔補償電路。在 LED制造商長期提供更多數(shù)據(jù)為降解奠定了基礎,通過 LED交通信號燈制造商給用戶機構提供擔保。這個因素很重要,因為資本的安裝成本等信號模塊是相當高。雖然并不是新技術,更能讓人接受,在過去的幾年中,有幾個原因。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母,謝謝你們!茂名學院專科畢業(yè) (設計)論文:交通信號燈控制系統(tǒng)的設計 24參考文獻單片機應用技術與實例,隹
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