27417-1 (707595), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

3.4. Конструкция светофоров.

Светофор состоит из отдельных секций, каждая из которых пред­назначена для определенного сигнала. В зависимости от типа свето­фора секции могут иметь различные конструктивные особенности (фор­ма и размеры сигнала, особенности символа, источника света, свето­фильтра и т.д.). Общим для всех секций является наличие оптическо­го устройства.

Светофор состоит из секций, соединенных между собой резьбовы­ми пустотелыми втулками, через которые пропущены провода. Секция представляет собой корпус с крышкой и противосолнечным козырьком. В крышке смонтировано оптическое устройство, состоящее из отража­теля, цветного светофильтра, резинового кольца-уплотнителя и под­вижного стакана с электролампой. При перемещении стакана нить лам­пы устанавливается в фокусе отражателя.

Тенденция развития современных конструкций светофоров заклю-

чается в совершенствовании основных элементов светооптической сис­темы: источника света, светофильтра, отражателя, а также надежнос­ти конструкции в целом.

В качестве источников света применяют лампы накаливания обще­го и специального назначения. Известны конструкции, где в качестве источника света используют газосветные трубки или излучающие дио­ды. Основным недостатком ламп накаливания общего назначения явля­ются большая протяженность нити, которая плохо поддается фокуси­ровке, и низкая виброустойчивость ламп. Кроме того, они имеют сравнительно малый срок службы (500-800 ч.), обусловленный специ­фическим режимом работы. Повышение срока службы ламп идет по пути применения специальных наполнителей (криптон), усложнения техноло­гии изготовления нити накаливания, увеличения числа держателей ни­ти.

В некоторых конструкциях светофоров в качестве источника света используются низковольтные галогенные лампы. Обладая при ма­лых размерах повышенной удельной светоотдачей и компактной нитью, эти лампы хорошо фокусируются. Однако широкого распространения они не получили вследствие их сравнительно высокой стоимости и необхо­димости применения повышающих трансформаторов.

В светофорах применяются светофильтры-рассеиватели и свето­фильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перераспределение светового потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней стороне формируется узорчатый, призматический, ромбический или каплевидный рисунок. Важной характеристикой является угол свето­рассеяния - наибольший угол, в пределах которого сила света умень­шается вдвое по сравнению с ее осевым значением.

Светофильтры-линзы способствуют концентрации светового пото­ка. Их использование позволяет отказаться от использования отража­теля и уменьшить размер сигнала (транспортные светофоры типов 3 и

5). Светофоры с такими светофильтрами применяют, когда видимость сигнала должна быть обеспечена в достаточно узких пределах - на одной-двух полосах движения.

Конструкция отражателя характеризуется двумя основными внут­ренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающих концентрацию светового потока, и конической (или цилиндрической), предназначен­ной для увеличения глубины отражателя и тем самым уменьшения выго­рания красителя светофильтра. В конструкции современных светофоров

фокальную плоскость отражателя максимально приближают к плоскости

светового отверстия, за которой начинается балластная (нерабочая)

коническая поверхность.

Самым распространенным антифантомным устройством является противосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (в направлении восток-запад, запад-восток) может возникнуть одновре­менное свечение всех сигналов светофора. Известно несколько мето­дов, позволяющих устранить фантомный эффект и получивших распрост­ранения в практике регулирования. Как правило, они связаны с неко­торыми изменениями в конструкции отражателя или светофильтра. От­ражатель с так называемым антифантомным крестом представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для раз­мещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной по­верхностью пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора. Други решением является уста­новка перед светофильтром рассеивателем специальной антифантомной линзы, имеющей пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на на наклонную поверхность, отбрасывается на зачерненную горизонтальную ступеньку и поглощается. Известны также методы устранения фантом­ного эффекта путем установки перед внутренней поверхностью свето­фильтра перегородки сотовой конструкции, которая пропускает гори­зонтальный световой поток оптического устройства светофора, однако задерживает солнечные лучи, если они имеют хотя бы небольшое отк­лонение по горизонтали.

ДОРОЖНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ.

4.1. Назначение и классификация.

Дорожные контроллеры предназначены для переключения сигналов светофоров и символов управляемых дорожных знаков. Помимо этого, в зависимости от конструкции дорожные контроллеры (ДК) могут сигна­лизировать о выполнении команд, поступающих из центра управления, об исправности самого контроллера, выступать в роли командного устройства для группы других контроллеров при объединении несколь­ких перекрестков в единую систему управления.

Контроллеры делятся на локальные и системные. Локальные конт­роллеры управляют светофорной сигнализацией только с учетом усло­вий движения на данном перекрестке. Обмен информацией с контролле­рами других перекрестков и управляющим пунктом не предусмотрен.

К локальным относят следующие типы ДК.

1. Контроллеры жесткого управления с фиксированными длитель­ностями фаз или разрешающих сигналов по отдельным направлениям пе­рекрестка. Светофорные сигналы переключаются по одной или несколь­ким заранее заданным временным программам. Такие контроллеры пред­назначены для управления дорожным движением на перекрестках с мало изменяющейся в течении дня интенсивностью движения.

2. Вызывные устройства, которые обеспечивают переключение светофорных сигналов по вызову пешеходами или транспортными средс­твами, прибывающими, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц. Эти контроллеры предназначены предназначены для управления эпизо­дическим движением пешеходов или транспортных средств по пересека­ющим магистраль направлениям. Длительности разрешающих сигналов для пешеходов и указанных транспортных средств, как и в предыдущем случае, фиксированы. В последнее время вызывные устройства отдель­но не выпускают. Вызов фазы по запросу пешеходов обеспечивают контроллеры всех типов.

3. Контроллеры адаптивного управления, обеспечивающих непос­тоянную длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначены для управления движением на перекрестках, где интенсивность движе­ния часто меняется в течении суток. Длительность сигналов так же, как и всего цикла регулирования, меняется в заранее заданны преде­лах от минимального до максимального значения.

Системные контроллеры переключают сигналы светофоров по ко­мандам управляющего пункта или какого либо контроллера, включенно­го в систему и выполняющего роль координатора.

К ним относят следующие типы.

1. Программные контроллеры жесткого управления. Они управляют движением по одной из нескольких заранее заданных временных прог­рамм, заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожные контроллеры подключены к магистральному каналу связи. Программа и момент ее включения выбираются по команде одного из контроллеров или управляющего пункта.

2. Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адап­тивного управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи с УП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд, поступающих из УП по указанным каналам связи. В свою очередь каж­дый контроллер по этим же каналам информирует Уп о режиме функцио­нирования и исправности своего оборудования. Контроллеры адаптив­ного управления имеют возможность коррекции управляющих воздейс­твий УП. Каждый такой контроллер имеет только одну заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется при нарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на режим локального управления.

3. Контроллеры для переключения символов управляемых дорожных знаков и указателей рекомендуемой скорости. Такие контроллеры, как правило, применятся в рамках АСУД, поэтому относятся к классу сис­темных.

Помимо этой классификации, все ДК, находящиеся в эксплуата­ции, можно разделить на две группы: контроллеры, обеспечивающие только пофазное управление (длительность разрешающих сигналов для всех направлений данной фазы одинаковы); контроллеры, имеющие воз­можность обеспечивать, помимо пофазного, управление по отдельным направлениям перекрестка. Последние получают наибольшее распрост­ранение, так как увеличивают гибкость, а следовательно и эффектив­ность управления.

По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены на базе электромеханических, электронно-релейных или полностью электронных схем. Последние изготавливают на дискретных элементах (потенциаль­но-импульсные схемы) или на интегральных микросхемах.

4.2. Структурная схема контроллера.

Исходя из назначения ДК (рис.3) основными его устройствами являются блок управления (программно-логическое устройство) и си­ловая часть (исполнительное устройство). Блок управления предназ­начен для формирования длительности основных и промежуточных так­тов регулирования, силовая часть - для переключения сигналов све­тофоров. Так как на перекрестке одновременно могут быть включены несколько десятков ламп, силовая часть контроллера коммутирует то­ки большой величины. Работа блока управления основана на слаботоч­ных устройствах, действующих при напряжении 5-12 В. Поэтому в лю­бом контроллере блок управления и силовая часть представляют от­дельные его части. Причем силовая часть работает по командам блока управления.

--1---------------------- --2----------------------

Линия | Блок связи с УП | | Блок |

связи | или синхронизирующим ------- опорных |

----------- устройством | | импульсов |

| | | | |

| ------------------------- -------------------------

------ | | -----------------------

------------- | |

| --3---------------------- --4---------------------

| | | | Внешние |

| | Блок -------- устройства |

| | управления | | (ВПУ,ТВП,ДТ) |

| | --- | |

| ------------------------- | ------------------------

| | --------------

| --5--------------- --6----------------------- 220В

----- Блок контроля | | Силовая часть ------

------------------ --------------------------

|

к светофорам

Рис.3. Обобщенная структурная схема контроллера.

Управление светофорным объектом происходит автоматически. Од­нако нередко возникает необходимость в ручном управлении перек­рестком (спецрежимы, наладка контроллера). Для этого существует пульт управления (блок 4), который может быть встроенным или вы­носным. Последний предусмотрен для удобства работы оператора - инспектора ГАИ, управляющего движением непосредственно на перек­рестке.

Таким образом, в простейшем случае для работы контроллера не­обходимы блоки 3, 4 и 6 (блок 2 может быть объединен с блоком 3). Современный локальный контроллер содержит все блоки, показанные на рис.3, кроме блока 1, который используется , если контроллер подк­лючается к системе управления. В это случае блок 1 расшифровывает поступающую с управляющего пункта информацию, формирует ответную телесигнализацию для передачи ее в линию связи. Кроме этого, здесь формируются служебные сигналы для контроллера и сигналы синфазиро­вания. Последние нужны для гарантии правильности расшифровки ко­манд телеуправления и телесигнализации. Это необходимо в связи с тем, что в ряде устройств управляющего пункта и контроллера приме­нены генераторы импульсов, использующих в качестве исходной часто­ту сети 50 Гц. В отдельных частях города она имеет различный сдвиг по фазе. Узел синфазирования обеспечивает автоматическую подстрой­ку фаз с постоянной точностью.

Блок опорных импульсов формирует импульсы, необходимые как для работы самого контроллера, так и его телеуправления.

В блоке управления формируется временная программа управления перекрестком с помощью задатчика времени, позволяющего заранее ус­тановить длительность сигналов в различных фазах движения. Такты переключаются либо в соответствии с программой блока управления, либо при подаче сигнала от управляющего пункта, либо от внешних устройств, например от выносного пункта управления (ВПУ). Подклю­чение к блоку управления детекторов транспорта позволяет продлить действие разрешающих сигналов, если не обнаружен разрыв в транс­портном потоке в направлении, где включен зеленый сигнал. Переклю­чение сигналов блоком 3 может произойти и по запросу пешехода с помощью табло вызова пешеходом (ТВП). Кроме этого, с помощью этого же блока перекресток может быть переведен на режим желтого мигаю­щего сигнала. Таким образом, блок управления может реализовать различные режимы управления по требованию задатчика времени, зап-

росов УП или внешних устройств.

Блок контроля следит за правильностью отработки тактов све­тофорной сигнализации, а также за исправностью силовых цепей конт­роллера. Исправность фиксируется узлом индикации, выводимой на ли­цевую панель контроллера и выносного пульта управления. При сис­темном управлении эта информация поступает также в УП. Сигнал о неисправности контроллера служит основой для принятия решения по управлению в критических ситуациях.

ДЕТЕКТОРЫ ТРАНСПОРТА.

5.1. Назначение и классификация.

Характеристики

Список файлов реферата