一种具有遥控功能的高可靠性智能交通信号机的制作方法
【专利说明】一种具有遥控功能的高可靠性智能交通信号机
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于智能交通技术领域，尤其涉及一种信号机。
【背景技术】
[0003]随着社会的发展，交通问题尤其是城市交通问题成为经济和社会发展的重要因素，因而交通信号机是当代社会交通控制不可缺少的工具。交通信号机具体是作为控制系统中执行机构上的一个设备，主要安装在各个路口附近，根据检测到的交通流数据来实时改变信号绿灯时间。目前的交通信号机系统多数都存在体积庞大、可靠性不高、能量消耗多、信号机遥控电路误码率高、以及系统的扩展和配置不规范的缺点。而且信号机机柜存在被异常撬开、暴雨天气出现浸水、机柜内异常潮湿、机柜内出现火灾等异常情况时，维护人员无法及时获取以上信息，导致信号机开关状态、机柜内环境状态无法及时获取，存在不能及时维护的缺陷。而信号机属于公共安全设备，如被异常撬开或者环境异常时有可能导致交通事故。另外，现有技术中，信号机的灯丝完整性检测由灯丝表示继电器来完成。在这种结构下，继电器电路的维护和检修较为复杂，工作量较大。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种具有遥控功能的高可靠性智能交通信号机，集成度高、性价比高、可靠性高且环保节能，又能够检测信号机机柜内的火花、水位等，解决了现有技术中信号机遥控电路误码率高、信号机机柜内的状态无法及时上报以及继电器电路的维护和检修较为复杂的缺陷，能够实现信号机故障的及时维护，保障信号机控制路口交通的可靠性和安全性。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
一种具有遥控功能的高可靠性智能交通信号机，包括安装于信号机柜体内的主控单元和用于供电的电源，主控单元包括主板和设置于主板上的处理器，处理器内置有时钟单元，处理器通过其通信接口连接有数据采集单元、车辆视频检测单元、交通信号灯控制单元、存储器、报警器，数据采集单元包括水位传感器、火花传感器、温度传感器以及灯丝完整性检测模块，具体的，水位传感器、火花传感器和温度传感器通过信号调理电路连接于通信接口，灯丝完整性检测模块通过熔断器连接于电源，熔断器连接的信号灯也连接于灯丝完整性检测模块，熔断器还连接有串联在一起的降压稳压模块和光耦检测模块，降压稳压模块和光耦检测模块分别连接于灯丝完整性检测模块;通信接口包括一个无线通信单元一，处理器通过无线通信单元一无线连接于遥控器。
[0006]进一步的，光耦检测模块还连接有保护模块，保护模块即过电压保护模块。
[0007]进一步的，灯丝完整性检测模块包括电流取样模块、整流模块、稳压模块、动态检测模块和MCU，电流取样模块与信号灯串联，整流模块一端与电流取样模块相连，另一端通过稳压模块与动态检测模块相连，MCU与动态检测模块相连。
[0008]进一步的，遥控器的电路包括微处理器、用于供电的电池、按键输入单元和无线通信单元二，其中，所述微处理器连接所述按键输入单元以便输入遥控命令，所述微处理器连接所述无线通信单元二以便发送遥控命令和接受无线通信单元二发送的信号机状态信息，所述电池分别连接所述微处理器、所述按键输入单元和所述无线通信单元二以提供工作电源；
所述信号机接收端还设有接受遥控器的遥控命令和发送信号机状态信息的命令执行电路，命令执行电路包括两路信号机控制状态接口电路，所述信号机控制状态接口电路包括三极管、稳压二极管和继电器，所述三极管的发射极连接所述继电器的线圈一端，所述三极管的集电极接地，所述稳压二极管的正极连接所述继电器的线圈一端，所述稳压二极管的负极连接所述继电器的线圈另一端，所述继电器的线圈另一端用于连接电源，所述三极管的基极用于连接处理器。
[0009]进一步的，数据采集单元还包括烟雾传感器。
[0010]进一步的，处理器采用的是Xeon E5-2600 v3系列的CPU。
进一步的，主控单元通过设置于主板上的接口连接有显示器。
[0011]进一步的，显示器采用触摸屏。
[0012]进一步的，交通信号灯控制单元连接有倒计时显示单元。
[0013]进一步的，水位传感器为静压式液位传感器。
[0014]进一步的，火花传感器采用GRECON火花传感器。
[0015]综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明具有优异的性价比，结构简单、实施方便、集成度高、体积小、控制功能强、运行时的功耗小，系统扩展和系统配置较规范，不仅降低了维修的工作量和工作难度，可通过电子方式进行检修，操作十分方便，系统可靠性大大提高;遥控器的电路上电时查询信号机接收端电路状态，并在LED灯上显示出来;当有按键动作时，遥控器的微处理器解析后，向信号机接收端发送相应命令，信号机接收端的处理器在解析收到命令后，会做出相应动作，同时把状态返回给遥控器的微处理器进行相应处理，这样形成一个闭环反馈机制，有效减少误动作和不动作，降低误码率，保证了整个系统稳定；当数据采集单元采集到浸水信号、火花信号以及温度高于预置时，能够及时通过主控单元控制报警器进行报警，解决了现有技术中信号机机柜内的状态无法及时上报的缺陷，能够实现信号机故障的及时维护，保障信号机控制路口交通的可靠性和安全性。
[0016]本发明采用电流取样模块代替灯丝继电器，使得维修时仅仅采用电子方式即可进行检测，从而避免了因灯丝继电器结构复杂带来的维修难度大的问题，电流取样模块获取的交流电流经过整流模块变成直流电流，稳压模块平稳整流模块的输出电压，动态检测模块在MCU的控制下对输出电压进行检测，从而判断灯丝的完整性，一旦灯丝出现问题，动态检测模块将检测不到输出电压，维修人员可以通过动态检测模块的检测结果来判断灯丝是否完整，使得维修工作的难度大大降低，维修效率大大提高。光耦检测模块将监测电压转变成脉冲信号供MCU采样检测，而熔断器则对电路起到安全保障功能，在电路中电压超过工作电压时，降压稳压模块分担支路电压，使光耦检测电路所获电压在正常工作电压范围中，保护模块对光耦检测模块起到限压保护的作用。
【附图说明】
[0017]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1是本发明各单元的连接关系示意图；
图2是本发明灯丝完整性检测模块的电路原理图；
图3是本发明遥控器的原理图。
【具体实施方式】
[0018]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0019]实施例1
如图1?图3所示:本实施例的一种具有遥控功能的高可靠性智能交通信号机，包括信号机接收端和遥控器，信号机接收端安装于信号机柜体内的主控单元和用于供电的电源，主控单元内置有控制程序，主控单元包括主板和设置于主板上的处理器，主控单元通过设置于主板上的接口(包括通信接口一、通信接口二和通信接口三，均能与处理器进行通信)连接有采用了触摸屏的显示器，Xeon E5-2600 v3系列的CPU，处理器内置有时钟单元，处理器通过其通信接口连接有数据采集单元、车辆视频检测单元、交通信号灯控制单元、存储器、报警器，交通信号灯控制单元连接有倒计时显示单元，数据采集单元包括水位传感器、火花传感器、烟雾传感器、温度传感器以及灯丝完整性检测模块，信号灯灯丝的完整性对整个系统能够正常运作具有很大的影响，因此，专门设置的灯丝完整性检测电路主要用于检测灯丝是否完整，灯丝完整性检测模块通过熔断器连接于电源，熔断器连接的信号灯也连接于灯丝完整性检测模块，熔断器还连接有串联在一起的降压稳压模块和光耦检测模块，降压稳压模块和光耦检测模块分别连接于灯丝完整性检测模块，光耦检测模块还连接有过电压保护模块;过电压保护模块保护光耦检测模块正常工作，与降压稳压模块共同保证光耦检测模块始终工作在正常状态，为MCU持续提供检测电压灯丝完整性检测模块包括电流取样模块、整流模块、稳压模块、动态检测模块和MCU，电流取样模块与信号灯串联，整流模块一端与电流取样模块相连，另一端通过稳压模块与动态检测模块相连，MCU与动态检测模块相连;通信接口三采用的是RS485的通信方式，主控单元中主板的通信接口三通过信号调理电路与数据采集单元中的各个传感器进行通信，信号调理电路主要包括电压放大和滤波电路;通信接口包括一个无线通信单元一，处理器通过无线通信单元一无线连接于遥控器。
[0020]遥控器的电路包括微处理器、用于供电的电池、按键输入单元和无线通信单元二，其中，所述微处理器连接所述按键输入单元以便输入遥控命令，所述微处理器连接所述无线通信单元二以便发送遥控命令和接受无线通信单元二发送的信号机状态信息，所述电池分别连接所述微处理器、所述按键输入单元和所述无线通信单元二以提供工作电源；
所述信号机接收端还设有接