概 述
目前已經在多條高速上使用的風光互補可變信息標志為我公司自行研制的，利用風能和太陽能供電的大型可變信息發布系統。本系統在顯示部分及控制部分均采用超節能設計；風光互補充放電控制器是本公司專門為本套顯示系統研制開發的，具有充放電額定電流大，對發電系統、蓄電池組及負載的保護功能全面，超大液晶屏能清晰顯示系統的各種工作狀態；專門為蓄電池組設計了電池監測器，可監測蓄電池組中每節蓄電池的工作狀態。
本公司已經為太陽能供電可變信息標志申請了國家技術專利，專利證書號為：第1385287號；同時太陽能供電可變信息標志已經通過交通部交通工程監理檢測中心的檢測，并通過了檢測中心的審查，獲得了批量生產許可證和現場施工許可證。
系統組成部分
風光互補門架型可變信息標志由顯示分系統、供電分系統、通信分系統三大部分構成。
- 顯示分系統：由顯示屏體、掃描控制器構成
- 供電分系統：由風力發電機、光伏方陣（太陽能極板）、蓄電池組、風光互補充放電控制器、電池監測器、卸荷器構成
- 通信分系統
系統性能指標
一．顯示分系統
1．顯示屏體：
1）顯示尺寸：長×高=10000mm×1000mm ，尺寸可定制
2）顯示單元組成：解析度320×32點，采用紅綠雙色顯示，每個像素由紅、純綠、雙基色LED組成，顯示板每平米亮度≥10000cd
3）相鄰像素間距：31.25mm
4）半功率角≥30。，失控點≤3‰，且為離散型。
5）工作功率：≤180W。
6）顯示功能：顯示屏上的字符或圖案的結構尺寸符合GB 5768的要求。
7)發光二極管的使用壽命不小100000小時，其他電子元器件的MTBF不小于30000小時。
8)LED采用恒流驅動，具有過流保護功能。
9) 靜態視認距離不小于250米，動態視認距離不小于210米。
10) 每屏刷新頻率為l2OHz，在汽車高速行駛時，標志的內容清晰、穩定。
2．掃描控制器
1) 該掃描控制單元是一款單板嵌入式掃描控制器，在180mm×200mm尺寸的主板上集成了PHILIPS公司最新超低功耗32位ARM微處理器、SDRAM、LCD控制、CPLD掃描電路、大容量存儲器；
2)內置國標一、二級字庫中的所有漢字、GB2312指定的全部漢字和數字字符及簡單圖形，可以滿足圖文信息顯示的要求；
3)超低功耗，典型功耗為1.5W，無需風扇，提高了系統可靠性；
4)帶10/100Mbps以太網接口和RS232/RS422雙通信接口；
5)單電源供電，適用電元范圍：+6V--+30V；
6)可向存儲單元下載500條信息供操作員選擇；
7)可實現靜止顯示、左移、右移、上移、下移、橫百葉、豎百葉、閃爍等顯示效果；
8)內置環境亮度取樣電路，可實現32級自動、手動、程序調光；
9)通信協議開放。
⒊ 結構：(門架式可變信息標志)
可變信息標志采用門架支撐。顯示板設于車道上方，門架基礎一端設置在中央分隔帶，另一端設置在路側，其底緣距地而凈空為5.5米，并設有便于維修的梯子和通道。門架式情報板及所有的支撐件已做防銹處理。
龍門架采用箱梁式結構，外形應美觀大方，并能確保門架式情報板在承受由40m／s的風速產生的風壓后，不影響標志板的使用性能，由此產生的幾何形變應不大于2mm。
根據本次顯示屏的總體顯示尺寸要求，整個可變情報板顯示屏體由十個模塊式顯示機箱組成。顯示機箱箱體橫向安裝在龍門架上方，控制箱設在顯示機箱兩端，與顯示機箱自成一體。上下門架有階梯，路側立柱帶梯子，階梯入口距人員站立面高度為2.5米，防止路人攀爬。顯示屏前后均有保護欄桿,在不安裝顯示屏的位置設有前保護欄桿。門架上預留維護通道，通道位于顯示屏的后面。
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控
制
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JX1
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JX2
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JX3
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JX4
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JX5
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JX6
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JX7
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JX8
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JX9
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JX10
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配
電
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二．供電分系統：
1. 風力發電機
◆ 額定功率：1000 W (600-1500W)
◆ 額定電壓：24 V
◆ 風輪直徑：3.0 m
◆ 啟動風速：1.8 m/s
◆ 額定風速：8.5 m/s
◆ 安全風速：35 m/s
◆ 偏航方式：機械式
◆ 額定轉速：400 r/m
◆ 外殼材質：鋼
◆ 主葉片材料：木芯環氧樹脂玻璃纖維涂覆
◆ 副葉片材料：高強工程塑料
◆ 主葉片數：3
◆ 副葉片數：7
2.光伏方陣（太陽能極板）
◆ 種 類：單晶硅太陽能電池
◆ 規 格：190W/24V
◆ 連接方式：并聯
◆ 工作電壓：36V
◆ 工作電流：5A
◆ 開路電壓：43.8V
◆ 短路電流：5.47A
◆ 電池效率：＞15.2%
◆ 極板效率：＞15 %
◆ 工作環境溫度：-40～+80℃
◆ 尺寸：1581*809*50mm3
◆ 邊框材料：鋁
3. 蓄電池組
◆ 品名：閥控式免維護膠體蓄電池
◆ 規格：1200- 2000AH，根據具體情況配置
◆ 連接方式：串聯
◆ 額定工作溫度: 25℃±3℃
◆ 工作溫度范圍: -35℃～50℃
◆ 浮充電壓(25℃):26.6 ~27V
◆ 循環充電電壓： 28 ～28.3V
◆ 端子材料：銅芯端子 Ф10X30mm不銹鋼螺母、3 X 25mm鍍鋅銅排
4. 風光互補充放電控制器
首先
- 采用共陰極設計，控制正極，可實現全系統共地連接，分級保護；
- 對風力發電機產生的交流電進行整流，同時具有太陽能電池及風力發電機防反沖保護功能
- 具有蓄電池過充保護、蓄電池過放電保護功能。
- 具有卸荷控制功能
- 采用大面積液晶顯示屏，可顯示風電電壓、風電電流、極板電壓、充電電流、負載電壓、負載電流、蓄電池組狀態、環境溫度等整個供電系統的全面信息；
- 備有門開關告警輸入
- 可查詢并處理蓄電池檢測器采集到的蓄電池組有關信息；本控制器還有歷史記錄功能，
- 可保存30天的歷史信息。
- 可通過RS232/422串行接口連接掃描控制器交換信息；
- 超低功耗，典型功耗為1W，直接利用專用鋁型材外殼高效散熱；
- 為膠體蓄電池量身定做，直接支持200Ah----2000Ah/24V的膠體蓄電池組；
- 支持最大充電電流為100A的太陽能電池組系統，額定電流壓降為0.4V；
5.電池監測器
可監測蓄電池組中每節蓄電池的狀態，并通過通信接口傳送到風光互補充放電控制器上，并顯示在液晶屏上。同時可通過掃描控制器將信息傳送至控制中心。
6. 卸荷器
當蓄電池發生過充電時，能夠泄放系統多余電能的裝置，避免損傷供電系統。
7.供電系統安裝
1) 風力發電機和光伏方陣（太陽能極板）安裝
風力發電機和光伏方陣安裝在同一個鋼結構立柱上。立柱高8米，風力發電機位于立桿頂部，通過法蘭盤與立柱連接、緊固；光伏方陣安裝立柱5.5米處的橫梁上，立柱通過法蘭盤與水泥基礎緊固連接。
2)蓄電池組、電池監測器安裝
蓄電池組安裝采用直埋式。首先在挖好的土坑內砌好水泥坑，然后放人防護箱，防護箱內放保溫箱，在保溫箱內放入蓄電池組。上面覆蓋預制板，防止箱體被壓變形，并且預留通風孔。
蓄電池監測器與蓄電池組一同安裝在蓄電池保溫箱內，與風光互補充放電控制器的通信線纜和供電線纜一同通過走線槽與顯示機箱相連。
三．通信分系統：
1.系統內部控制通信
◆蓄電池監測器與風光互補充放電控制器間的通信接口為RS422接口，由風光互補充放電控制器上的ARM采集蓄電池監測器上的信息。
◆風光互補充放電控制器與掃描控制器間的通信接口為RS422接口，系統的各種信息均通過掃描控制器傳送給控制中心。
2.系統與控制中心通信
系統對外的通信接口為標準RS232/RS422和1OM／1OOM以太網接口，與控制中心的通信傳輸方式有下列幾種：
◆光纖通信
通過ODL異步數據協議轉換型數據光端機經光纜將數據信息傳送至控制中心
ODL異步數據協議轉換型數據光端機具有串口協議轉換功能和數據光端機功能。在外場，ODL異步數據協議轉換型數據光端機可以將RS232/RS485信號轉換成光信號或將光信號轉換成電信號，實現和局端設備的通信。在監控中心，ODL異步數據協議轉換型數據光端機將接收到的光信號轉換成RS232/RS485信號再經內置的串口服務器將RS232/RS485信號轉換成以太網信號接入監控中心的控制計算機或服務器，以完成整個通信和協議轉換的過程。
◆無線通信
可采用GSM或CDMA方式通過公網實現系統與控制中心通信連接。