CN105206085A - 基于物联网的交通灯智能故障监测及报修*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，属于交通信号灯报修技术领域，包括监测模块、微控制器、计时模块、报修模块、GPRS无线通信模块、电源和交通灯维护管理中心，监测模块安装在十字路口红绿灯处用来采集红绿灯的工作状态数据，监测模块连接微控制器并发送监测到的信号到微控制器，计时模块连接微控制器用来对红绿灯的对工作状态进行计时，报修模块连接微控制器用来根据微控制器的指令发送故障报修信息，报修模块的输出端连接GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块无线连接交通灯维护管理中心。本发明解决了交通信号灯发生故障不能及时被排查和维修等问题，具有自动监测故障、自动报修的优点。
Description
技术领域
本发明属于交通信号灯报修技术领域，涉及物联网信号传递方向，具体涉及一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***。
背景技术
面对当今科技现代化的时代，随着生活水平的不断提高，人们对日常出行便捷度的要求也越来越高，进而对现代科技创新的关注度与日俱增。目前几乎国内所有的十字路口、交叉路口、人行道旁、高速公路出入口等诸多交通道口都安装了交通灯指示装置，这些装置方便了人们安全有序出行。但由于各个路口24小时全天交通信号灯的高频工作难免出现故障，若故障得不到及时处理，可能会造成交通秩序紊乱，甚至造成重大交通事故。但交通灯检修仅仅依赖检修人员的定期、定点检查，则会造成出现异常的交通灯维修延迟，存在交通安全隐患。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，通过设置监测模块及自动报修模块，实时采集红绿灯信息进行数据分析，并在得出故障信息的时候自动报修，解决了交通信号灯发生故障不能及时被排查和维修等问题，具有自动监测故障、自动报修的优点，更好的节约人力资源成本和提高交通灯检修质量，改进了现有查修***的不足。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，所述交通灯智能故障监测及报修***包括监测模块、微控制器、计时模块、报修模块、GPRS无线通信模块、电源和交通灯维护管理中心，电源连接故障监测及报修***，监测模块安装在十字路口红绿灯处用来采集红绿灯的工作状态数据，监测模块连接微控制器并发送监测到的信号到微控制器，计时模块连接微控制器用来对红绿灯的对工作状态进行计时，报修模块的输入端连接微控制器用来根据微控制器的指令发送故障报修信息，报修模块的输出端连接GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块无线连接交通灯维护管理中心用来根据微控制器的指令发送数据到交通灯维护管理中心。
上述***中，所述交通灯智能故障监测及报修***还包括线路选择模块，线路选择模块作为备用红绿灯连接微控制器，当原线路发生故障后将启动备用线路，其备用指示灯起到临时指挥交通作用，防止交通瘫痪。所述监测模块包括光敏传感器、微处理器和通信单元，光敏传感器安装在红绿灯上用来采集红绿灯的工作状态信息，光敏传感器连接微处理器并发送采集的数据到微处理器，微处理器连接通信单元，通信单元使用wifi通信，WiFi主要用在微处理器处理过的数据的传输，通信单元连接微控制器并发送监测模块的数据到微控制器。所述光敏传感器采用射型光传感器，在红绿灯灯罩处设置收光器，收光器和微处理器相连，收光器将接收的光信号转换成电信号传送给微处理器，微处理器将其进行一系列处理分析。所述报修模块中设有RS232接口，报修模块通过RS232接口连接在微控制器上。所述计时模块中设有故障时间阈值，故障时间阈值是15分钟。所述电源采用太阳能供电模块提供的太阳能供电方式，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、蓄电池、转换电路和电能输出器，太阳能电池板连接光伏控制器将采集转换的电能输入到光伏控制器，蓄电池连接光伏控制器用来储存电能，转换电路连接在光伏控制器上用来调节输出电压，电能输出器连接在转换电路的输出端，电能输出器连接交通灯智能故障监测及报修***提供电能。
本发明有益效果是:本发明提供了一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***,其***由太阳能发电为其供电，从而减少了传统能源的消耗，节能又环保，本***对红绿灯的工作状况进行监测及采集，并对采集的数据进行分析处理，使得交通灯一旦发生故障能够及时准确将信息传送给交通灯维护管理中心，使其及时得到维修，减少人工排查时间。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的***结构框图。
图2是本发明的具体实施方式的监测模块的结构框图。
图3是本发明的具体实施方式的报修模块的结构框图。
图4是本发明的具体实施方式的计时模块的工作流程图。
图5是本发明的具体实施方式的太阳能供电模块的工作结构框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，***包括监测模块、微控制器、计时模块、报修模块、线路选择模块、GPRS无线通信模块、电源和交通灯维护管理中心，电源连接故障监测及报修***，监测模块安装在十字路口红绿灯处用来采集红绿灯的工作状态数据，监测模块连接微控制器并发送监测到的信号到微控制器，计时模块连接微控制器用来对红绿灯的对工作状态进行计时，报修模块的输入端连接微控制器用来根据微控制器的指令发送故障报修信息，线路选择模块作为备用红绿灯连接微控制器在红绿灯出现故障的时候开启线路选择模块作为备用红绿灯，当原线路发生故障后将启动备用线路，其备用指示灯起到临时指挥交通作用，防止交通瘫痪。报修模块的输出端连接GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块无线连接交通灯维护管理中心用来根据微控制器的指令发送数据到交通灯维护管理中心。
监测模块主要负责采集十字路口红绿灯的工作状况数据，如图2所示，监测模块包括光敏传感器、微处理器和通信单元，光敏传感器安装在红绿灯上用来采集红绿灯的工作状态信息，光敏传感器采用射型光传感器，在红绿灯灯罩处设置收光器，收光器和微处理器相连，收光器将接收的光信号转换成电信号传送给微处理器，微处理器将其进行一系列处理分析。光敏传感器连接微处理器并发送采集的数据到微处理器，微处理器连接通信单元，通信单元连接微控制器并发送监测模块的数据到微控制器。红绿灯的亮灭发生故障或计时发生紊乱，则交通灯异常的信息传送到微处理器，微处理器模块对得到信息处理，再将数据传送给微控制器，其处理后的信息通过GPRS无线通信模块传送到交通灯维护管理中心，传递报修信息传送给交通灯维护控制中心，交通灯维护管理中心分析处理数据主动排除维护管理人员到现场进行及时维修。
微处理器使用的是单片机，单片机接收光敏传感器采集的数据，将其数据按照时间的先后顺序和数据类别进行有序归类存储，并对对大量数据进行分析、判断、处理。微处理器连接通信单元，通信单元使用wifi通信，WiFi主要用在微处理器处理过的数据的传输，通信单元连接微控制器并发送监测模块的数据到微控制器。微控制器采用ARM芯片,ARM将得到的数据进行分析处理，下达命令给报修模块，通过报修模块将故障信息传送给交通灯维护管理中心。
如图3所示，报修模块中设有RS232接口，报修模块通过RS232接口连接在微控制器上，报修模块的输出端连接在GPRS无线通信模块，通过RS232与微控制器连接将报修的信号通过GPRS无线通信模块通信传送到交通灯维护管理中心。
计时模块用来对红绿灯的对工作状态进行计时，当微控制器接收到交通灯工作状态异常信号时，则开启故障时间计时，计时模块中设有故障时间阈值，故障时间阈值是15分钟，其故障工作流程图如图4所示，当故障超过15分钟将发送信息到微控制器，若交通灯异常状态超过既定时间时，微控制器发出相应指令，当故障不超过15分钟则发送反馈信号计时模块重新开始计时。当交通红绿灯出现故障的时候，微控制器切换备用线路开启线路选择模块，解决交通的临时瘫痪问题。
电源采用太阳能供电模块提供的太阳能供电方式，如图5所示，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、蓄电池、转换电路和电能输出器，太阳能电池板连接光伏控制器将采集转换的电能输入到光伏控制器，蓄电池连接光伏控制器用来储存电能，转换电路连接在光伏控制器上用来调节输出电压，电能输出器连接在转换电路的输出端，电能输出器连接交通灯智能故障监测及报修***提供电能。光伏控制器由处理器、充电电路、放电电路和检测电路组成，充电电路和放电电路与处理器连接，太阳能电池板在太阳光照射时吸收光能并将其转化为电能，经过充电电路的管理存储在蓄电池中，通过放电电路将电能传送给电能输出器将电能输送给需要供电的各个模块连接到监测节点、计时模块、网关节点、路由器模块和监控中心。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述交通灯智能故障监测及报修***包括监测模块、微控制器、计时模块、报修模块、GPRS无线通信模块、电源和交通灯维护管理中心，电源连接故障监测及报修***，监测模块安装在十字路口红绿灯处用来采集红绿灯的工作状态数据，监测模块连接微控制器并发送监测到的信号到微控制器，计时模块连接微控制器用来对红绿灯的对工作状态进行计时，报修模块的输入端连接微控制器用来根据微控制器的指令发送故障报修信息，报修模块的输出端连接GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块无线连接交通灯维护管理中心用来根据微控制器的指令发送数据到交通灯维护管理中心。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述交通灯智能故障监测及报修***还包括线路选择模块，线路选择模块作为备用红绿灯连接微控制器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述监测模块包括光敏传感器、微处理器和通信单元，光敏传感器安装在红绿灯上用来采集红绿灯的工作状态信息，光敏传感器连接微处理器并发送采集的数据到微处理器，微处理器连接通信单元，通信单元连接微控制器并发送监测模块的数据到微控制器。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述通信单元是wifi通信，微处理器通过wifi通信进行数据的传输。
5.根据权利要求3所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述光敏传感器采用射型光传感器，在红绿灯灯罩处设置收光器，收光器和微处理器相连,收光器将接收的光信号转换成电信号传送给微处理器。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述报修模块中设有RS232接口，报修模块通过RS232接口连接在微控制器上。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述计时模块中设有故障时间阈值，故障时间阈值是15分钟。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的交通灯智能故障监测及报修***，其特征在于，所述电源采用太阳能供电模块提供的太阳能供电方式，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、蓄电池、转换电路和电能输出器，太阳能电池板连接光伏控制器将采集转换的电能输入到光伏控制器，蓄电池连接光伏控制器用来储存电能，转换电路连接在光伏控制器上用来调节输出电压，电能输出器连接在转换电路的输出端，电能输出器连接交通灯智能故障监测及报修***提供电能。
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