Комплексная микропроцессорная система светодиодной светофорной сигнализации

Предложенная комплексная микропроцессорная система светодиодной светофорной сигнализации может быть использована в различных сигнальных устройствах (автомобильных и железнодорожных светофорах, береговых речных и морских знаках, аэродромных огнях и т.п.) для обеспечения безопасности движения транспортных средств. Светодиодная светооптическая система КМСС содержит стекло и линзу, на которой закреплен источник света, выполненный в виде матрицы светодиодов с заданным цветом свечения, расположенных на печатной плате и подключенных к источнику электропитания и корпуса. На передней части корпуса расположено полимерное защитное стекло (выполненное, например, из поликарбоната), передняя поверхность которого наклонена вниз от вертикальной плоскости для отражения сторонних лучей (в том числе солнечных). Каждый светодиод матрицы питается от отдельного источника тока и имеет индивидуальный регистратор светового потока. Внутри корпуса расположены электронные модули управления и контроля. Роль элемента безопасности играет внутренний контроллер, программное обеспечение которого позволяет управлять режимами работы светодиодов, осуществлять непрерывный контроль работоспособности всех узлов КМСС включая линии связи и сообщаться с управляющей микропроцессорной системой по стандарту RS 485. Использование предлагаемой полезной модели позволяет: 1. Существенно повысить эффективность работы светотехнического устройства за счет повышения надежности его работы и снижения затрат на эксплуатацию. 2. Значительно повысить безопасность эксплуатации различных транспортных потоков: речных и морских путей, автомобильных и железных дорог, а также линий метрополитена. 3. Обеспечить возможность замены устаревших головок мачтовых светофоров на лампах накаливания на современные светодиодные устройства с более высоким уровнем безопасности. 4. Упростить конструкцию мачтового светофора при одновременном снижении его габаритов и веса. 5. Обеспечить более широкие функциональные возможности светофоров (фиксация предотказного состояния сигнального огня, передача дополнительной информации от микропроцессорной системы управления сигналами через КМСС по световому лучу в приемные устройства подвижного состава).

Полезная модель относится к области светотехники, а именно - к конструкциям светотехнических устройств и может быть использована, например, в различных сигнальных устройствах (автомобильных и железнодорожных светофорах, береговых речных и морских знаках, аэродромных огнях и т.п.) для обеспечения безопасности движения транспортных средств.

Наиболее близким известным решением по технической сущности и достигаемому результату от его использования к заявляемому решению является конструкция железнодорожной светофорной системы по Свидетельству РФ 27313 на полезную модель, B61L 5/18, 2002, содержащего стекло-линзу, на котором закреплен источник света, выполненный в виде матрицы светодиодов с заданным цветом свечения, расположенных на печатной плате и подключенных к источнику электропитания и корпуса, закрывающего заднюю часть стекла-линзы, на котором размещены элементы защиты от выбросов электропитания.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение области применения, повышение безопасности движения, увеличения срока службы и снижение эксплуатационных затрат.

Поставленная задача решается, в первую очередь, с помощью технического результата, получаемого от использования заявляемой полезной модели, и заключающегося в улучшении светотехнических параметров, применении высоконадежных источников света, в наличии непрерывного контроля излучаемого светового потока, постоянной диагностики работоспособности системы включая лини связи и линии питания.

В сфере применения на железнодорожном транспорте Комплексная микропроцессорная система светодиодной светофорной сигнализации (КМСС) предназначена для работы на участках, оборудованных микропроцессорной системой управления сигналами ЭЦЕМ, МПЦИ, МПЦ-2, Bombardier, Siemens, Диалог и пр.

Базовым элементом КМСС является система светодиодная светооптическая (ССС) с контролем светового потока светодиодов и цифровым управлением.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном светотехническом устройстве установлен источник света, выполненный в виде матрицы светодиодов с заданным цветом свечения, расположенных на печатной плате и подключенных к источнику электропитания. Каждый светодиод имеет индивидуальный формирователь диаграммы направленности излучения, причем каждому светодиоду соответствуют индивидуальные источник тока и устройство регистрации светового потока. С системой управления огнями связь осуществляется по цифровой линии, по которой сообщается микропроцессорной системе управления о состоянии огня. Переход в любой режим работы осуществляется только по команде микропроцессорной системы управления сигналами.

Различные участки защитного полимерного стекла имеют наклон относительно вертикальной оси для отражения падающего от сторонних источников излучения света вниз и исключения попадания отраженного света в глаза машиниста.

Особое выполнение некоторых основных элементов конструкции светодиодной светооптической системы позволяет существенно повысить эффективность ее работы и, соответственно, безопасность эксплуатации транспортных средств на путях движения, на которых будут установлены сигнальные приборы, выполненные на базе КМСС.

Заявляемая полезная модель пояснена фигурой 1, на которой изображен вариант исполнения светодиодной светооптической системы, входящей в комплексную микропроцессорную систему светодиодной светофорной сигнализации и предназначенной для использования в железнодорожном мачтовом светофоре.

Конструкция предлагаемой модели содержит стекло, на котором закреплена групповая линза, источник света, выполненный в виде матрицы светодиодов с заданным цветом свечения, расположенных на печатной плате и подключенных к источникам электропитания и корпуса, в котором размещены электронные модули контроля и управления.

Предлагаемая КМСС функционирует следующим образом. При работе светофора в дневное время при ярком солнечном освещении, после включения светодиодов лучи света свободно проходят в сторону наблюдателя (на рисунке не показано), которому они предназначены. Потери светового потока при прохождении защитного стекла являются незначительными (проведенные эксперименты показали, что потери в защитном стекле составляют не более 15% от общей энергии светового потока от источника света). В то же время солнечные лучи, попавшие на переднюю наклонную поверхность защитного стекла ССС, отражаются вниз, и не попадают в глаза наблюдателя.

Электрическая схема КМСС выполнена по модульному принципу. Роль элемента безопасности играет внутренний контроллер, программное обеспечение которого позволяет управлять режимами работы светодиодов, осуществлять непрерывный контроль работоспособности всех узлов КМСС включая линии связи и сообщаться с управляющей микропроцессорной системой по стандарту RS 485. Так как микропроцессорная система управления сигналами сообщается с КМСС по цифровой линии, то устройство сопряжения не содержит ни одного реле, в отличие от управления светофорами на лампах накаливания.

Использование предлагаемой полезной модели позволяет:

1. Существенно повысить эффективность работы светотехнического устройства за счет повышения надежности его работы и снижения затрат на эксплуатацию.

2. Значительно повысить безопасность эксплуатации различных транспортных потоков: речных и морских путей, автомобильных и железных дорог, а также линий метрополитена.

3. Обеспечить возможность замены устаревших головок мачтовых светофоров на лампах накаливания на современные светодиодные устройства с более высоким уровнем безопасности.

4. Упростить конструкцию мачтового светофора при одновременном снижении его габаритов и веса.

5. Обеспечить более широкие функциональные возможности светофоров (фиксация предотказного состояния сигнального огня, передача дополнительной информации от микропроцессорной системы управления сигналами через КМСС по световому лучу в приемные устройства подвижного состава).

Комплексная микропроцессорная система светодиодной светофорной сигнализации, содержащая светодиодную светооптическую систему, представляющую из себя металлический корпус, выполненный в виде горизонтально расположенного цилиндра, внутри которого установлен источник света, выполненный в виде светодиодной матрицы светодиодов с заданным цветом свечения, каждый из которых питается от отдельного источника тока и имеет собственный регистратор светового потока, электронные модули управления и контроля, сообщающиеся с микропроцессорной системой управления сигналами по цифровой линии связи, с уставленным на передней части корпуса полимерным защитным стеклом (выполненным, например, из поликарбоната), передняя поверхность которого наклонена вниз от вертикальной плоскости для отражения сторонних лучей (в том числе солнечных).