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高速公路门架式可变信息情报板低功耗技术探讨

摘要

情报板是交通监控系统的重要组成部分，可及时通知驾驶员前方异常或不安全因素，并

提供相应建议，从而对车流进行引导，保证交通路网的安全通畅，减少交通事故的发生及造

成的损

【摘要】情报板是交通监控系统的重要组成部分，可及时通知驾驶员前方异常或不

安全因素，并提供相应建议，从而对车流进行引导，保证交通路网的安全通畅，减少交通事

故的发生及造成的损失。在交通中使用情报板，成本高，供电困难，功耗大，本文探索了降

低情报板功耗的途径，提出了新型低功耗情报板显示系统的解决方案。

【关键词】情报板;低功耗;供电;显示屏

1引言

国家经济发展规划创新性定位是绿色发展规划;，而绿色发展是指将环境保护作

为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。我们每一个人、每一个家庭、每一个单位、

每一家公司、每一个政府部门都应该身体力行，节能减排，推动低碳经济。随着城市的不断

发展，道路交通设计规划也不断进步，在设计中我们摈弃老的设计方法，创新思路，在设计

中加入绿色发展的思想，而在交通设计中，情报板的运用无处不在，而对情报板低功耗的设

计也是势在必行。

推荐期刊：《公路交通科技》(月刊)创刊于1984年，为中华人民共和国交通部主管、

交通部公路科学研究院主办的中央一级学术性期刊，办刊方针是促进、推广和传播我国公路

交通领域的创新性研究成果，为广大科研人员建立更加广泛的国内外学术交流平台，推动我

国公路交通事业的发展，提高行业内的科研和管理水平，为社会主义现代化建设服务。《公

路交通科技》杂志经过20余年的发展和建设，始终走在宣传报道工作的最前沿，已成为我

国公路交通行业广大科技工作者最重要、最权威的学术期刊。

门架式可变情报板组成包括：可变情报板微处理器、可变情报板驱动器模块、可变

情报板显示板、控制箱、可变情报板箱体、电缆及分线盒、电源、软件等。在设计中，我们

需要充分考虑各个部分功耗的控制。

低功耗可变情报板由显示屏、控制器、箱体及立柱等组成，其原理框图如图1所示。

显示屏采用LED液晶拼接相对于传统的CCFL(冷阴极管)背光源相比，LED具有低功

耗、低发热量、高亮度等优势。随着低碳节能的理念不断渗透及高亮显示应用不断刺激，未

来LED背光源在液晶拼接领域的应用将会越来越广泛，成为发展主流趋势。显示屏采用大规

模可编程集成电路，运行功率低，元器件寿命长，为满足提高系统使用寿命的要求，在设计

中均使产品内部主要器件(如发光、驱动、控制元器件)的实际工作负载远低于其额定负载，

以利节能，并可延长其使用寿命。

2LED驱动--PWM脉冲宽度调制驱动技术

目前，我国大部分高速公路上投入使用的LED电子可变信息情报板电源都采用文雅

恒流的方式，有一些也采用电阻限流技术。这种电源驱动模式的特点就是结构简单，前期建

设的投入成本相对较少，同时整个供电系统的功率消耗较低。例如采用新的PWM脉冲宽度

调制驱动技术在使用的过程中极大程度的降低了LED电子信息可变情报板的电路消耗功率，

以一个10X1米32点阵门架的电子信息情报板为例，整个屏幕消耗的功率大约在7Kw(不含

散热系统功率)，如采用PWM脉冲宽度调制驱动技术整个屏幕的能耗可以降低近一半，大

约为3～4KW。

3光学处理--配光技术

目前很多高速公路系统上所有使用的可变情报板是由发光二极管直接显示，其散射

区域大，但是在实际的应用当中可观的有效范围相对狭小。经过大量的电子实验，可变电子

信息情报板客观范围一般为投射区域总面积的10%左右。如果拟采用二次光学配光处理，使

情报板发光二极管发出的光束集中投向有效区域内，在增加情报板亮度达到GBT23828-2009

《高速公路LED可变信息标志》要求的同时，整个电子信息可变情报板的能源消耗可以答复

的降低。以一个10×1米32点阵跨路可变情报板为例：在使用中整个屏幕的能源消耗功率为

8Kw(不含散热系统功率)，若经二次光学配光处理整个屏幕的能源消耗功率仅为1Kw，是原

有能源消耗的八分之一，大大节约了能源的消耗量。

在信号传输方面，要控制电缆的长度，可以考虑加装光端机或无线网络调制解调器

等设备，以光纤或无线网络通信方式来提高信号的传输距离和传输质量。同事减少电缆的长

度，降低功耗。情报板的供配电方面：

(1)设计时期的供配电线路