一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置的制作方法

本实用新型涉及交通管理设施采集、识别和分类处理技术领域，具体是一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置。

背景技术：

道路交通安全管理设施属于道路的基础设施，包括道路交通标志、标线、护栏、隔离设施、信号灯、视频监控、交通诱导设施等。交通管理、安全设施规范了人们在道路上行驶的轨迹，并引导驾驶员在道路上能够安全、畅通的到达目的地。它对提高道路服务能力、减轻事故的严重度，排除各种纵向、横向干扰，提供视线诱导，改善道路景观等起着重要的作用。

近年来，随着道路交通设施种类和数量迅速增长，其空间位置信息的采集、存储和表示都给设施管理部门带来了极大的困难。传统依靠人力采集进行设施采集、分类汇总的处理方式已经不能满足现代化管理的需要。现有的采集装置无法与现有的城市智能交通系统相衔接，不能对种类繁多的交通安全管理设施进行分类、分区的网络化、图形化管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置，该装置轻便小巧，便于携带，具备利用北斗系统获取交通设施经纬坐标的功能。内置的处理系统可以通过图像辅助识别算法完成交通设施使用状况采集、调查采集数据自动分类等功能，同时处理系统能将调查数据和设施经纬度坐标按主流管理平台的数据格式生成并存储。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置，包括交通管理设施信息采集部分和上位机，交通管理设施信息采集部分将采集到的数据信息通过无线或有线方式传递至上位机，由上位机对数据信息进行数据存储并图形化展示；

所述的交通管理设施信息采集部分，包括手持式交通管理设施信息采集终端机壳和设在机壳内的交通管理设施信息采集终端；

所述的手持式交通管理设施信息采集终端机壳，壳体上设有触摸显示屏、摄像头、补光灯、调焦按钮、拍摄按钮、电源开关、电源接口和USB接口；

所述的交通管理设施信息采集终端，包括主控模块，还包括分别与主控模块连接的数据存储模块、GPS/北斗定位模块、通信模块、输入模块、显示模块和电源模块，显示模块与手持式交通管理设施信息采集终端机壳上的触摸显示屏连接，主控模块还与手持式交通管理设施信息采集终端机壳上的摄像头、补光灯、调焦按钮、拍摄按钮、电源开关和USB接口连接，电源模块与电源接口连接，通信模块与上位机连接。

所述的主控模块为ARM主控板，包括电路板、集成于电路板上的ARM微型处理器和电路板上的多通道I/O接口，数据存储模块、GPS/北斗定位模块、通信模块、电源模块、触摸显示屏、摄像头、调焦按钮、拍摄按钮、电源开关和USB接口分别通过多通道I/O接口与ARM主控板连接，所述ARM微型处理器上内嵌一套支持图像识别算法的嵌入式Linux操作系统。

所述的ARM微型处理器，采用三星S3C6410作为嵌入式处理器，并在Linux操作系统环境下运行图像识别算法来进行采集数据的处理。

所述的通信模块，采用中兴ME3620LTE无线通信模块，支持全网4G通讯，用于终端与上位机的通信。

所述的GPS/北斗定位模块，采用ATK-S1216型号的定位模块，用于交通设施位置的定位，当摄像头拍摄交通设施图片时，GPS/北斗定位模块同时获取交通设施的经纬度坐标。

所述的数据存储模块，包括只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）；ROM采用MT29F8G08ABABAWP-IT:B型号的芯片，该型号芯片提供的存储容量为1GB，用于承担采集数据的存储功能；RAM采用D10163BBH-5BLS-F型号的芯片，存储容量为256M，用以支撑系统程序的正常运行。

所述的电源模块，包括锂电池、充电电路和稳压电路，所述锂电池分别与充电电路和稳压电路相连，电源模块具备过载保护、降压稳压和锂电池充电功能；充电电路选用TP4056芯片，具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能。

所述的上位机为PC计算机，采用Windows7操作系统，内置与交通管理设施信息采集终端通讯的软件。

所述的触摸显示屏，嵌于手持式交通管理设施信息采集终端机壳的正面，采用4.3寸TFT液晶触摸屏，用以显示嵌入式Linux系统操作界面和接收操作指令。

本实用新型提供的一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置，整合北斗定位技术和交通管理设施识别分类技术，并按相应的数据格式存储，能与GIS交通设施管理平台无缝衔接，对推进交通管理设施智能化、信息化管理起着积极作用。

附图说明

图1为交通管理设施信息采集终端的结构框图；

图2为手持式交通管理设施信息采集终端机壳的正面结构示意图；

图3为手持式交通管理设施信息采集终端机壳的背面结构示意图；

图4为手持式交通管理设施信息采集终端机壳的顶面结构示意图；

图5为手持式交通管理设施信息采集终端机壳的底面结构示意图；

图中，1.数据存储模块 2.GPS/北斗定位模块 3.通信模块 4.上位机 5.USB接口 6.摄像头 7.显示模块 8.ARM主控板 9.输入模块 10.电源接口 11.电源模块 12.机壳 13.触摸可显示屏 14.摄像头 15.补光灯 16.调焦按钮二 17.调焦按钮一 18.电源按钮 19.拍摄快门 20. USB接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

一种基于北斗的手持式城市交通管理设施采集装置，包括交通管理设施信息采集部分和上位机4，交通管理设施信息采集部分将采集到的数据信息通过无线或有线方式传递至上位机4，由上位机4对数据信息进行数据存储并图形化展示；

所述的交通管理设施信息采集部分，包括手持式交通管理设施信息采集终端机壳和设在机壳内的交通管理设施信息采集终端；

如图2至图5所示，所述的手持式交通管理设施信息采集终端机壳，壳体上设有触摸显示屏13、摄像头14、补光灯15、调焦按钮16-17、拍摄快门19、电源按钮18、电源接口10和USB接口20；

如图1所示，所述的交通管理设施信息采集终端，包括主控模块8，还包括分别与主控模块8连接的数据存储模块1、GPS/北斗定位模块2、通信模块3、输入模块9、显示模块7和电源模块11，显示模块7与手持式交通管理设施信息采集终端机壳上的触摸显示屏13连接，主控模块8还与手持式交通管理设施信息采集终端机壳上的摄像头14、补光灯15、调焦按钮16-17、拍摄快门19、电源开关和USB接口连接，电源模块11与电源接口10连接，通信模块3与上位机4连接。

所述的主控模块8为ARM主控板，包括电路板、集成于电路板上的ARM微型处理器和电路板上的多通道I/O接口，数据存储模块1、GPS/北斗定位模块2、通信模块3、电源模块11、触摸显示屏13、摄像头14、调焦按钮16-17、拍摄快门18、电源按钮18和USB接口20分别通过多通道I/O接口与ARM主控板连接，所述ARM微型处理器上内嵌一套支持图像识别技术的嵌入式Linux操作系统，嵌入式Linux操作系统为现有技术，该装置通过图像识别技术对摄像头模块拍摄的图片进行识别，以此来对不同种类的交通设施数据进行分类处理，并按交通设施管理平台的数据格式要求进行编码并存储。

所述的ARM微型处理器，采用三星S3C6410作为嵌入式处理器，并在Linux操作系统环境下运行图像识别算法来进行采集数据的处理。

所述的通信模块3，采用中兴ME3620LTE无线通信模块，支持全网4G通讯，用于终端与上位机的通信。

所述的GPS/北斗定位模块2，采用ATK-S1216型号的定位模块，用于交通设施位置的定位，当摄像头拍摄交通设施图片时，GPS/北斗定位模块同时获取交通设施的经纬度坐标。

所述的数据存储模块1，包括只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）；ROM采用MT29F8G08ABABAWP-IT:B型号的芯片，该型号芯片提供的存储容量为1GB，用于承担采集数据的存储功能；RAM采用D10163BBH-5BLS-F型号的芯片，存储容量为256M，用以支撑系统程序的正常运行。

所述的电源模块11，包括锂电池、充电电路和稳压电路，所述锂电池分别与充电电路和稳压电路相连，电源模块具备过载保护、降压稳压和锂电池充电功能；充电电路选用TP4056芯片，具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能。

所述的上位机4为PC计算机，采用Windows7操作系统，内置与交通管理设施信息采集终端通讯的软件，软件采用现有技术开发。上位机可以通过4G网络与终端的通信模块完成实时信息传输，也提供USB接口使用有线传输形式上传采集数据。上位机收到采集数据后能解码并上传至相应的交通设施管理平台，由平台的数据库完成数据存储，由平台的GIS软件完成实时采集信息的图形化展示。

如图2所示，所述的触摸显示屏13，嵌于手持式交通管理设施信息采集终端机壳的正面，采用4.3寸TFT液晶触摸屏，用以显示嵌入式Linux系统操作界面和接收操作指令。

如图3所示，所述的摄像头14和补光灯15设置在机壳的背面，选用OV2640型号的摄像头，用以拍摄交通设施照片，补光灯用于调节拍摄时所需的光照强度。

如图4所示，所述的输入模块9，包括四个按键，分别为调焦按钮一17、调焦按钮二16、电源按钮18、拍摄快门19。调焦按钮一17用于提高摄像头焦距，调焦按钮二16用于降低摄像头14焦距，电源按钮18控制装置启动或装置关闭，拍摄快门19用于控制摄像拍摄图片。

如图5所示，所述的电源接口10和USB接口20位于外壳底面，USB接口20与ARM主控板相连，完成数据传输功能；电源接口10与电源模块9相连，完成对电源充电功能。

当需要进行交通设施数据采集时，采集员通过观察显示屏并使用调焦按钮一和调焦按钮二来调整摄像头的焦距使设施图片尽可能清晰。采集员按下拍摄快门按钮时，摄像头将交通设施影像拍摄下来并传输至ARM主控板，与此同时GPS/北斗定位模块获取交通设施所处位置的经纬坐标信息和影像拍摄时刻信息并传送至ARM主控板。ARM微型处理器调用内置的图像识别程序对采集到的图像信息进行识别并根据所属的类型进行分类。最后由ARM微型处理器将处理后的图像信息、位置信息和拍摄时刻信息传至数据存储器模块和通信模块。

该设施采集装置提供两种采集数据上传方式：一种是通过通信模块实时与上位机通讯，每隔一定时间间隔将采集到的信息通过4G网络传输至上位机，并且设施采集装置与上位机内置有相应的握手协议以保证传输数据的健全性与安全性。另一种方式是通过USB接口与上位机相连，通过USB接口完成调查数据的传输。上位机收到采集数据后能解码并上传至相应的交通设施管理平台，由平台的数据库完成数据存储，由平台的GIS软件完成实时采集信息的图形化展示。