一種具有遙控功能的高可靠性智能交通信號機(jī)的制作方法
【專利說明】一種具有遙控功能的高可靠性智能交通信號機(jī)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信號機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著社會的發(fā)展，交通問題尤其是城市交通問題成為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素，因而交通信號機(jī)是當(dāng)代社會交通控制不可缺少的工具。交通信號機(jī)具體是作為控制系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的一個設(shè)備，主要安裝在各個路口附近，根據(jù)檢測到的交通流數(shù)據(jù)來實時改變信號綠燈時間。目前的交通信號機(jī)系統(tǒng)多數(shù)都存在體積龐大、可靠性不高、能量消耗多、信號機(jī)遙控電路誤碼率高、以及系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置不規(guī)范的缺點。而且信號機(jī)機(jī)柜存在被異常撬開、暴雨天氣出現(xiàn)浸水、機(jī)柜內(nèi)異常潮濕、機(jī)柜內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)等異常情況時，維護(hù)人員無法及時獲取以上信息，導(dǎo)致信號機(jī)開關(guān)狀態(tài)、機(jī)柜內(nèi)環(huán)境狀態(tài)無法及時獲取，存在不能及時維護(hù)的缺陷。而信號機(jī)屬于公共安全設(shè)備，如被異常撬開或者環(huán)境異常時有可能導(dǎo)致交通事故。另外，現(xiàn)有技術(shù)中，信號機(jī)的燈絲完整性檢測由燈絲表示繼電器來完成。在這種結(jié)構(gòu)下，繼電器電路的維護(hù)和檢修較為復(fù)雜，工作量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有遙控功能的高可靠性智能交通信號機(jī)，集成度高、性價比高、可靠性高且環(huán)保節(jié)能，又能夠檢測信號機(jī)機(jī)柜內(nèi)的火花、水位等，解決了現(xiàn)有技術(shù)中信號機(jī)遙控電路誤碼率高、信號機(jī)機(jī)柜內(nèi)的狀態(tài)無法及時上報以及繼電器電路的維護(hù)和檢修較為復(fù)雜的缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)信號機(jī)故障的及時維護(hù)，保障信號機(jī)控制路口交通的可靠性和安全性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種具有遙控功能的高可靠性智能交通信號機(jī)，包括安裝于信號機(jī)柜體內(nèi)的主控單元和用于供電的電源，主控單元包括主板和設(shè)置于主板上的處理器，處理器內(nèi)置有時鐘單元，處理器通過其通信接口連接有數(shù)據(jù)采集單元、車輛視頻檢測單元、交通信號燈控制單元、存儲器、報警器，數(shù)據(jù)采集單元包括水位傳感器、火花傳感器、溫度傳感器以及燈絲完整性檢測模塊，具體的，水位傳感器、火花傳感器和溫度傳感器通過信號調(diào)理電路連接于通信接口，燈絲完整性檢測模塊通過熔斷器連接于電源，熔斷器連接的信號燈也連接于燈絲完整性檢測模塊，熔斷器還連接有串聯(lián)在一起的降壓穩(wěn)壓模塊和光耦檢測模塊，降壓穩(wěn)壓模塊和光耦檢測模塊分別連接于燈絲完整性檢測模塊;通信接口包括一個無線通信單元一，處理器通過無線通信單元一無線連接于遙控器。
[0006]進(jìn)一步的，光耦檢測模塊還連接有保護(hù)模塊，保護(hù)模塊即過電壓保護(hù)模塊。
[0007]進(jìn)一步的，燈絲完整性檢測模塊包括電流取樣模塊、整流模塊、穩(wěn)壓模塊、動態(tài)檢測模塊和MCU，電流取樣模塊與信號燈串聯(lián)，整流模塊一端與電流取樣模塊相連，另一端通過穩(wěn)壓模塊與動態(tài)檢測模塊相連，MCU與動態(tài)檢測模塊相連。
[0008]進(jìn)一步的，遙控器的電路包括微處理器、用于供電的電池、按鍵輸入單元和無線通信單元二，其中，所述微處理器連接所述按鍵輸入單元以便輸入遙控命令，所述微處理器連接所述無線通信單元二以便發(fā)送遙控命令和接受無線通信單元二發(fā)送的信號機(jī)狀態(tài)信息，所述電池分別連接所述微處理器、所述按鍵輸入單元和所述無線通信單元二以提供工作電源；
所述信號機(jī)接收端還設(shè)有接受遙控器的遙控命令和發(fā)送信號機(jī)狀態(tài)信息的命令執(zhí)行電路，命令執(zhí)行電路包括兩路信號機(jī)控制狀態(tài)接口電路，所述信號機(jī)控制狀態(tài)接口電路包括三極管、穩(wěn)壓二極管和繼電器，所述三極管的發(fā)射極連接所述繼電器的線圈一端，所述三極管的集電極接地，所述穩(wěn)壓二極管的正極連接所述繼電器的線圈一端，所述穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接所述繼電器的線圈另一端，所述繼電器的線圈另一端用于連接電源，所述三極管的基極用于連接處理器。
[0009]進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集單元還包括煙霧傳感器。
[0010]進(jìn)一步的，處理器采用的是Xeon E5-2600 v3系列的CPU。
進(jìn)一步的，主控單元通過設(shè)置于主板上的接口連接有顯示器。
[0011]進(jìn)一步的，顯示器采用觸摸屏。
[0012]進(jìn)一步的，交通信號燈控制單元連接有倒計時顯示單元。
[0013]進(jìn)一步的，水位傳感器為靜壓式液位傳感器。
[0014]進(jìn)一步的，火花傳感器采用GRECON火花傳感器。
[0015]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明具有優(yōu)異的性價比，結(jié)構(gòu)簡單、實施方便、集成度高、體積小、控制功能強(qiáng)、運行時的功耗小，系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較規(guī)范，不僅降低了維修的工作量和工作難度，可通過電子方式進(jìn)行檢修，操作十分方便，系統(tǒng)可靠性大大提高;遙控器的電路上電時查詢信號機(jī)接收端電路狀態(tài)，并在LED燈上顯示出來;當(dāng)有按鍵動作時，遙控器的微處理器解析后，向信號機(jī)接收端發(fā)送相應(yīng)命令，信號機(jī)接收端的處理器在解析收到命令后，會做出相應(yīng)動作，同時把狀態(tài)返回給遙控器的微處理器進(jìn)行相應(yīng)處理，這樣形成一個閉環(huán)反饋機(jī)制，有效減少誤動作和不動作，降低誤碼率，保證了整個系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)數(shù)據(jù)采集單元采集到浸水信號、火花信號以及溫度高于預(yù)置時，能夠及時通過主控單元控制報警器進(jìn)行報警，解決了現(xiàn)有技術(shù)中信號機(jī)機(jī)柜內(nèi)的狀態(tài)無法及時上報的缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)信號機(jī)故障的及時維護(hù)，保障信號機(jī)控制路口交通的可靠性和安全性。
[0016]本發(fā)明采用電流取樣模塊代替燈絲繼電器，使得維修時僅僅采用電子方式即可進(jìn)行檢測，從而避免了因燈絲繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來的維修難度大的問題，電流取樣模塊獲取的交流電流經(jīng)過整流模塊變成直流電流，穩(wěn)壓模塊平穩(wěn)整流模塊的輸出電壓，動態(tài)檢測模塊在MCU的控制下對輸出電壓進(jìn)行檢測，從而判斷燈絲的完整性，一旦燈絲出現(xiàn)問題，動態(tài)檢測模塊將檢測不到輸出電壓，維修人員可以通過動態(tài)檢測模塊的檢測結(jié)果來判斷燈絲是否完整，使得維修工作的難度大大降低，維修效率大大提高。光耦檢測模塊將監(jiān)測電壓轉(zhuǎn)變成脈沖信號供MCU采樣檢測，而熔斷器則對電路起到安全保障功能，在電路中電壓超過工作電壓時，降壓穩(wěn)壓模塊分擔(dān)支路電壓，使光耦檢測電路所獲電壓在正常工作電壓范圍中，保護(hù)模塊對光耦檢測模塊起到限壓保護(hù)的作用。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明各單元的連接關(guān)系示意圖；
圖2是本發(fā)明燈絲完整性檢測模塊的電路原理圖；
圖3是本發(fā)明遙控器的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0019]實施例1
如圖1?圖3所示:本實施例的一種具有遙控功能的高可靠性智能交通信號機(jī)，包括信號機(jī)接收端和遙控器，信號機(jī)接收端安裝于信號機(jī)柜體內(nèi)的主控單元和用于供電的電源，主控單元內(nèi)置有控制程序，主控單元包括主板和設(shè)置于主板上的處理器，主控單元通過設(shè)置于主板上的接口(包括通信接口一、通信接口二和通信接口三，均能與處理器進(jìn)行通信)連接有采用了觸摸屏的顯示器，Xeon E5-2600 v3系列的CPU，處理器內(nèi)置有時鐘單元，處理器通過其通信接口連接有數(shù)據(jù)采集單元、車輛視頻檢測單元、交通信號燈控制單元、存儲器、報警器，交通信號燈控制單元連接有倒計時顯示單元，數(shù)據(jù)采集單元包括水位傳感器、火花傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器以及燈絲完整性檢測模塊，信號燈燈絲的完整性對整個系統(tǒng)能夠正常運作具有很大的影響，因此，專門設(shè)置的燈絲完整性檢測電路主要用于檢測燈絲是否完整，燈絲完整性檢測模塊通過熔斷器連接于電源，熔斷器連接的信號燈也連接于燈絲完整性檢測模塊，熔斷器還連接有串聯(lián)在一起的降壓穩(wěn)壓模塊和光耦檢測模塊，降壓穩(wěn)壓模塊和光耦檢測模塊分別連接于燈絲完整性檢測模塊，光耦檢測模塊還連接有過電壓保護(hù)模塊;過電壓保護(hù)模塊保護(hù)光耦檢測模塊正常工作，與降壓穩(wěn)壓模塊共同保證光耦檢測模塊始終工作在正常狀態(tài)，為MCU持續(xù)提供檢測電壓燈絲完整性檢測模塊包括電流取樣模塊、整流模塊、穩(wěn)壓模塊、動態(tài)檢測模塊和MCU，電流取樣模塊與信號燈串聯(lián)，整流模塊一端與電流取樣模塊相連，另一端通過穩(wěn)壓模塊與動態(tài)檢測模塊相連，MCU與動態(tài)檢測模塊相連;通信接口三采用的是RS485的通信方式，主控單元中主板的通信接口三通過信號調(diào)理電路與數(shù)據(jù)采集單元中的各個傳感器進(jìn)行通信，信號調(diào)理電路主要包括電壓放大和濾波電路;通信接口包括一個無線通信單元一，處理器通過無線通信單元一無線連接于遙控器。
[0020]遙控器的電路包括微處理器、用于供電的電池、按鍵輸入單元和無線通信單元二，其中，所述微處理器連接所述按鍵輸入單元以便輸入遙控命令，所述微處理器連接所述無線通信單元二以便發(fā)送遙控命令和接受無線通信單元二發(fā)送的信號機(jī)狀態(tài)信息，所述電池分別連接所述微處理器、所述按鍵輸入單元和所述無線通信單元二以提供工作電源；
所述信號機(jī)接收端還設(shè)有接