一种基于物联网的电单车违章管理系统的制作方法

本发明涉及交通违章管理系统领域，具体涉及一种基于物联网的电单车违章管理系统。

背景技术：

目前我国城镇电单车的保有量逐年增加，电单车的数量越来越庞大，且大部分电单车都处于无序管理的状态。由于电单车无论是在机动车道行驶或者还是闯红灯都很难被抓拍到，因此电单车占用机动车道行驶和冲闯红灯等违章行为都很难有效的被处罚到，由此带来的交通事故和安全隐患成为了一个很大的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于物联网的电单车违章管理系统，规范了电单车的管理状态，解决了电单车发生违章难以抓拍的问题，降低了因电单车违章而引发交通事故的风险。

本发明一种基于物联网的电单车违章管理系统：包括电子车牌、车牌采集器、抓拍相机和云服务器，所述电子车牌与所述车牌采集器通过无线网络相连，所述车牌采集器和所述抓拍相机分别与所述云服务器相连，

所述车牌采集器每隔一定时间自动发出一激活信号，当所述电子车牌接收到所述激活信号并在所述车牌采集器一定距离内时，所述电子车牌被激活并向所述车牌采集器发送车牌信息，所述车牌采集器将所述车牌信息上传到所述云服务器，所述云服务器向所述抓拍像机发送抓拍指令，所述抓拍像机抓拍照片并上传到所述云服务器，所述云服务器将所述车牌信息与所述抓拍照片进行绑定并保存。

本发明作进一步改进，所述电子车牌与电单车一一对应。

本发明作进一步改进，所述车牌采集器包括电梯轿厢采集器、机动车道采集器和交通路口采集器，所述电梯轿厢采集器设置在电梯轿厢内，所述机动车道采集器设置于机动车道路面内，所述交通路口采集器设置于机动车道和非机动车道的路面内。

本发明作进一步改进，所述交通路口采集器与交通路口的红绿灯的控制器相连，所述电梯轿厢采集器与电梯的控制器相连。

本发明作进一步改进，所述车牌采集器和所述云服务器通过窄带物联网相连。

本发明作进一步改进，所述抓拍相机和所述云服务器通过有线网络或无线网络相连。

本发明作进一步改进，所述电子车牌包括第一低频激活单元、第一单片机处理单元、第一无线数据传输单元、防拆开关、第一电源管理单元和第一电源，所述第一低频激活单元、所述第一无线数据传输单元和所述防拆开关分别与所述第一单片机处理单元相连,所述第一单片机处理单元通过所述第一电源管理单元与所述第一电源相连。

本发明作进一步改进，所述第一低频激活单元包括125khz天线和125khz信号接收和处理单元，所述第一无线数据传输单元为第一2.4ghz无线数据收发单元，所述第一2.4ghz无线数据收发单元还设有2.4ghz天线。

本发明作进一步改进，所述车牌采集器包括第二低频激活单元、第二单片机处理单元、第二无线数据传输单元，窄带物联网通讯单元、第二电源管理单元和第二电源，所述第二低频激活单元、所述第二无线数据传输单元和所述窄带物联网通讯单元分别与所述第二单片机处理单元相连，所述第二单片机处理单元通过所述第二电源管理单元与所述第二电源相连。

本发明作进一步改进，第二低频激活单元包括125khz天线和125khz信号发射单元，所述第二无线数据传输单元为第二2.4ghz无线数据收发单元，所述第二2.4ghz无线数据收发单元还设有2.4ghz天线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：规范了电单车的管理状态，解决了电单车发生违章难以抓拍的问题，降低了因电单车违章而引发交通事故的风险。系统中自动感知技术的应用，实现了电单车的无感无障碍通行，基于物联网的管理系统，实现了数据全国范围内互通共享，可以在任何时间和地点进行管理，大大提高了管理的效率，降低管理成本。

附图说明

图1本发明系统框图；

图2为本发明中电子车牌原理框图；

图3为本发明中车牌采集器原理框图；

图4为机动车道抓拍示意图；

图5为交通路口采集器抓拍示意图；

图6为电梯轿厢抓拍示意图。

图中，1-电子车牌、2-车牌采集器、3-抓拍相机、4-红绿灯的控制器、5-电梯轿厢。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种基于物联网的电单车违章管理系统：包括电子车牌、车牌采集器、抓拍相机和云服务器，所述电子车牌与所述车牌采集器通过无线网络相连，所述车牌采集器和所述抓拍相机分别与所述云服务器相连，

所述车牌采集器每隔一定时间自动发出一激活信号，当所述电子车牌接收到所述激活信号并在所述车牌采集器一定距离内时，所述电子车牌被激活并向所述车牌采集器发送车牌信息，所述车牌采集器将所述车牌信息上传到所述云服务器，所述云服务器向所述抓拍像机发送抓拍指令，所述抓拍像机抓拍照片并上传到所述云服务器，所述云服务器将所述车牌信息与所述抓拍照片进行绑定并保存。

如图1所述，所述电子车牌与电单车一一对应。

如图1所述，所述车牌采集器包括电梯轿厢采集器、机动车道采集器和交通路口采集器，所述电梯轿厢采集器设置在电梯轿厢内，所述机动车道采集器设置于机动车道路面内，所述交通路口采集器设置于机动车道和非机动车道的路面内，设置在路面内的车牌采集器不会影响到电单车的行驶，实现了电单车的无感无障碍通行。

如图1所述，所述交通路口采集器与交通路口的红绿灯的控制器相连，所述电梯轿厢采集器与电梯的控制器相连。

如图1所述，所述车牌采集器和所述云服务器通过窄带物联网相连。

窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)，nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwan)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。车牌采集器使用能有效的提高车牌采集器的使用寿命，同时能降低车牌采集器与云服务器数据交换的网络延迟。

如图1所示，所述抓拍相机和所述云服务器通过有线网络或无线网络相连，方便抓拍相机在不同环境下进行部署。

如图2所示，所述电子车牌包括第一低频激活单元、第一单片机处理单元、第一无线数据传输单元、防拆开关、第一电源管理单元和第一电源，所述第一低频激活单元、所述第一无线数据传输单元和所述防拆开关分别与所述第一单片机处理单元相连,所述第一单片机处理单元通过所述第一电源管理单元与所述第一电源相连。

如图2所示，所述第一低频激活单元包括125khz天线和125khz信号接收和处理单元，所述第一无线数据传输单元为第一2.4ghz无线数据收发单元，所述第一2.4ghz无线数据收发单元还设有2.4ghz天线。所述第一电源为内置的一枚300-500mah的3v钮扣电池，电池的续航使用时间可达3-5年。平常所述电子车牌处于低功耗的休眠状态，当安装所述电子车牌的电单车到达所述车牌采集器一定距离内并且所述第一低频激活单元接收到所述车牌采集器发出的低频信号时，所述电子车牌被激活，并通过第一2.4ghz无线数据收发单元将车牌信息发送给所述车牌采集器，完成车牌信息的采集工作，并自动进入休眠状态，直到下次再次被激活。

如图3所示，所述车牌采集器包括第二低频激活单元、第二单片机处理单元、第二无线数据传输单元，窄带物联网通讯单元、第二电源管理单元和第二电源，所述第二低频激活单元、所述第二无线数据传输单元和所述窄带物联网通讯单元分别与所述第二单片机处理单元相连，所述第二单片机处理单元通过所述第二电源管理单元与所述第二电源相连。

如图3所示，第二低频激活单元包括125khz天线和125khz信号发射单元，所述第二无线数据传输单元为第二2.4ghz无线数据收发单元，所述第二2.4ghz无线数据收发单元还设有2.4ghz天线。所述车牌采集器正常工作时每间隔一定的时间通过125khz信号发射单元发出激活信号，当安装所述电子车牌的电单车到达所述车牌采集器一定距离内并且接收到所述激活信号时，所述电子车牌被激活并将车牌信息发送给所述车牌采集器，所述第二无线数据传输单元收到所述车牌信息后，通过所述窄带物联网通讯单元将车牌信息上传到所述云服务器，完成车牌信息采集工作。

如图4所示，为本发明系统抓拍电单车在机动车道违章行驶的场景应用，在每个机动车道中间安装所述车牌采集器2，所述车牌采集器2使用蓄电池供电无需外接电源，续航时间可以达到3年以上，现场安装简单无需布线，只要在各机动车道中间开一圆孔，预埋入所述车牌采集器2即可。所述车牌采集器2每隔一定时间自动发出一激活信号，当所述电子车牌1接收到所述激活信号并在所述车牌采集器2一定距离内时，所述电子车牌1被激活并向所述车牌采集器2发送车牌信息，所述车牌采集器2将所述车牌信息上传到所述云服务器，所述云服务器向所述抓拍像机3发送抓拍指令，所述抓拍像机3抓拍照片并上传到所述云服务器，所述云服务器将所述车牌信息与所述抓拍照片进行绑定并保存。

如图5所示，为本发明系统抓拍电单车闯红灯行驶的场景应用，在每个机动车道中间和非机动车道中间安装所述车牌采集器2，所述车牌采集器2与红绿灯的控制器4相连。

当红灯亮时，所述车牌采集器2接收到红绿灯控制器4的红灯信号后进行工作状态，所述车牌采集器2开始每隔一定时间自动发出一激活信号，当所述电子车牌1接收到所述激活信号并在所述车牌采集器2一定距离内时，所述电子车牌1被激活并向所述车牌采集器2发送车牌信息，所述车牌采集器2将所述车牌信息上传到所述云服务器，所述云服务器向所述抓拍像机3发送抓拍指令，所述抓拍像机3抓拍照片并上传到所述云服务器，所述云服务器将所述车牌信息与所述抓拍照片进行绑定并保存。

当绿灯亮时，所述车牌采集器2接收到红绿灯控制器4的绿灯信号后停止发射激活信号，并进入休眠状态。

如图6所示，为本发明系统抓拍电单车进入电梯轿厢5的场景应用，在电梯轿厢5安装所述车牌采集器2，所述车牌采集器2与电梯的控制器相连。

所述车牌采集器2每隔一定时间自动发出一激活信号，当所述电子车牌1接收到所述激活信号并进入电梯轿厢5时，所述电子车牌1被激活并向所述车牌采集器2发送车牌信息，所述车牌采集器2将所述车牌信息上传到所述云服务器，所述云服务器向所述抓拍像机3发送抓拍指令，所述抓拍像机3抓拍照片并上传到所述云服务器，所述云服务器将所述车牌信息与所述抓拍照片进行绑定并保存。

如图1所示，在本发明的一种基于物联网的电单车违章管理系统工作过程中，所述云服务器保存了相关违章照片后，会自动通知相应的管理人员处理。尤其是当电单车违章进入电梯轿厢时，所述车牌采集器还会自动向电梯控制器发送控制信号，禁止电梯关门和启动电梯。电单车撤出电梯后，所述车牌采集器检测到电梯内没有电单车时，自动向电梯控制器发送控制信号，电梯恢复正常使用运行。

由上可知，本发明规范了电单车的管理状态，解决了电单车发生违章难以抓拍的问题，降低了因电单车违章而引发交通事故的风险。系统中自动感知技术的应用，实现了电单车的无感无障碍通行，基于物联网的管理系统，实现了数据全国范围内互通共享，可以在任何时间和地点进行管理，大大提高了管理的效率，降低管理成本。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。