一种基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台的制作方法

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台。

背景技术：

近年来我国大气环境问题日益凸显，灰霾天气多发，严重影响国民身心健康。大量研究表明，除大型工厂外，大量的私家车所排放的尾气也是污染源的主要来源之一，此外大量的私家车还造成了严重的交通拥堵的问题，虽然政府出台一些政策鼓励民众多乘坐公共交通工具，实现绿色出行，但是面临问题依然严峻。民众不选择公交车出行的原因主要是因为公交车时效性太低，以及公交站台候车环境差，夏热、冬冷、有时还会淋雨。在我国的大中型城市公交车站覆盖率很高，但是交通分担率却很低，全国主要城市公交分担率平均为20%，北京最高达到40%，一些中小城市竟不足10%，而在一些发达国家这一数字可高达50%~70%。提高公交分担率不仅可以有效缓解大城市的交通压力，更可将节能减排落实到每个人的身体力行上，所以发展便捷的城市公交系统如今看来显得十分急迫和必要。因此需要建立一系列的配套政策和措施，用生态、环保理念去引导出行选择，发展智能化公交系统，从为每个出行民众服务出发，提高公交吸引力与调控力。从而提高公交交通分担率。

技术实现要素：

针对现有技术公交系统的问题，本发明提供一种基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台，目的是有效地解决公交交通分担率低的问题，缓解城市交通拥堵和汽车尾气污染严重的情况。

实现本发明目的的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台包括弧形面顶棚、抛物面形背部隔板和电加热座椅，其中所述的弧形面顶棚和抛物面形背部隔板是一体的，在顶棚上安装有太阳能发电板，背部隔板内侧铺设有亚克力反声板，从顶棚伸出的支架上安装有声电转换装置，太阳能发电板和声电转换装置通过整流稳压电路与蓄电池相连，蓄电池位于背部隔板的下方；背部隔板的背部设置有降水收集口，降水收集口的口部覆盖过滤网，底部通过水管与蓄水箱连接，蓄水箱和水管之间设有四级过滤装置，从蓄水箱底部伸出沿背部隔板和顶棚方向设置有喷雾水管，喷雾水管上安装有水泵，喷雾水管的雾化喷头从顶棚伸出，喷雾方向朝向电加热座椅；所述的顶棚檐部安装有温度感应器和红外感应器，电加热座椅下方安装有重力感应器，温度感应器、红外感应器和重力感应器的信号输出端与信息处理器信号输入端相连，信息处理器信号输出端与无线发射器信号输入端相连，无线发射器信号输出到公交运营管理系统；所述的电加热座椅的坐垫和靠背内部设有加热电阻丝；

上述温度感应器、红外感应器、重力感应器、信息处理器、无线发射器、水泵和电加热座椅均由蓄电池作为电源供电。

其中，所述的太阳能发电板表面覆盖有钢化玻璃膜。

所述的过滤网由滤水海绵制成。

所述的四级过滤装置包括PP棉、颗粒活性炭、碳棒活性炭和1微米PP滤芯。

本发明的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台运行时：

铺设在弧形面顶棚的太阳能发电板将太阳能转化为电能，铺设在抛物面形背部隔板上的亚克力反声板收集周边环境的噪声，基于抛物线的特殊几何性质和声波的反射，将收集的声波集中到声电转换装置处，声波引起的振动反复施压于声电转换装置的压电材料，将振动的机械能转化为电能，太阳能发电板和声电转换装置产生的电流经整流稳压电路存入蓄电池中；

降水收集口在降水天气收集降水并对降水进行初级过滤，收集的降水经四级过滤装置过滤后储存在蓄水箱中；

顶棚上的温度感应器采集实时的环境温度信号，红外感应器收集候车人数信息，并将信号和信息输入到信息处理器中，由信息处理器传递到无线发射器，无线发射器将信号输出至公交管理系统，公交管理系统根据候车人数调整公交班次，根据环境温度启动雾化喷头或进行座椅加热；

其中，当感应温度超过30摄氏度时，水泵从蓄水箱中抽取水源，通过喷雾水管将水引到分布微孔的雾化喷头处，此时的水由于水泵施加的压力从微孔中喷出实现雾化，雾化的水遇热气化时吸收大量的热量，实现在短时间内的高效率降低公交站台温度；

当感应温度低于10摄氏度时，开启重力感应器，当重力感应器感应到有人坐到座椅上产生的重力时，由信息处理器控制候车座椅进行电加热提升座椅温度。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台采用绿色能源供电，充分利用马路、公路等周边环境充足的噪音能和随处可见的太阳能，噪音经收集后汇聚到本发明的声电转化装置，把声波的机械能转化为电能储存；在此公交站台的顶部铺设光伏板，把太阳能转化为电能储存，整体对站台的电器供电；

本发明的公交站台装有红外感应器、温度感应器、重力感应器，用于收集站台所在位置的候车人、天气信息，并将信息数据进行处理分析，对所在车站的人群信息进行反馈，便于公交系统管理人员及时调控公交车的运营，极大地提升了公交系统的时效性，避免一次来两辆车，或者超时公交车不到的情况；

本发明的公交站台当有降雨时，通过降水收集口把降水引入净化系统，经净化后储存，并在天气炎热时自动开启雾化降温装置，降低站台周围环境温度；

本发明的公交站台在北方冬季寒冷时候，对站台安装的可加热座椅进行加热，提高候车人冬季等车时舒适度。

在城市中安装本发明的公交站台，不需要外界电源，安装方式比常规公交站台方便很多，安装完成后即可进入正常工作状态，即利用噪音能和太阳能开始发电，同时信息采集系统开始工作，为候车人开放制冷（制热）等服务，并同时向城市公交管理系统反馈人群等信息，作为调控人员调度公交的信息依据。本发明能够提升乘客候车的舒适度，并提升公交车系统的时效性，缓解民众不喜欢选择公交车出行的情况，提高公交车的交通分担率，有效解决交通拥堵及环境污染问题。

附图说明

图1为本发明的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台工作原理图；

图2为本发明的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台整体剖面结构示意图；

图中：1：无线发射器；2：温度感应器；3：红外感应器；4：雾化喷头；5：信息处理器；6：声电转换装置；7：亚克力反声板；8：抛物面形背部隔板；9：电加热座椅；10：重力感应器；11：太阳能发电板；12：水泵；13：过滤网；14：降水收集口；15：水管；16：四级过滤装置；17：蓄水箱；18：蓄电池；19：弧形面顶棚；

图3为图2中进行声电转换时声波聚集原理示意图；

图4为本发明的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台整体结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中采用的无线发射器型号是：无线GPRS，数据收发器 型号：LSSF-GPRS DTU，温度感应器型号是西门子 XZ-TP100；红外感应器型号是HIGHLIGHT HPCO05；信息处理器型号是AVR单片机，型号：atmega48；声电转换装置中放置PZT双晶陶瓷声压发电片，压电陶瓷材质为P8-79Y。

本基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台如图2和图4所示，包括弧形面顶棚19、抛物面形背部隔板8和电加热座椅9，其中所述的弧形面顶棚19和抛物面形背部隔板8是一体的，在弧形面顶棚19上安装有太阳能发电板11，抛物面形背部隔板8内侧铺设有亚克力反声板7，从顶棚伸出的支架上安装有声电转换装置6，太阳能发电板11和声电转换装置6通过整流稳压电路与蓄电池18相连，蓄电池18位于背部隔板的下方；背部隔板的背部设置有降水收集口14，降水收集口14的口部覆盖过滤网13，底部通过水管与蓄水箱连接，蓄水箱和水管之间设有四级过滤装置，从蓄水箱底部伸出沿背部隔板和顶棚方向设置有喷雾水管，喷雾水管上安装有水泵12，喷雾水管的雾化喷头4从顶棚伸出，喷雾方向朝向电加热座椅9；所述的顶棚檐部安装有温度感应器2和红外感应器3，电加热座椅9下方安装有重力感应器10，温度感应器2、红外感应器3和重力感应器10的信号输出端与信息处理器5信号输入端相连，信息处理器5信号输出端与无线发射器1信号输入端相连，无线发射器1信号输出到公交运营管理系统；所述的电加热座椅9的坐垫和靠背内部设有加热电阻丝；

上述温度感应器2、红外感应器3、重力感应器10、信息处理器5、无线发射器1、水泵12和电加热座椅9均由蓄电池18作为电源供电。

其中，所述的太阳能发电板11表面覆盖有钢化玻璃膜。

所述的过滤网由13滤水海绵制成。

所述的四级过滤装置16包括PP棉、颗粒活性炭、碳棒活性炭和1微米PP滤芯。

本实施例的基于噪音发电和太阳能发电的智能化服务公交站台运行时，工作原理如图1所示：

铺设在弧形面顶棚19的太阳能发电板11将太阳能转化为电能，铺设在抛物面形背部隔板8上的亚克力反声板7收集周边环境的噪声，基于抛物线的特殊几何性质和声波的反射原理，如图3所示，将收集的声波集中到声电转换装置6处，声波引起的振动反复施压于声电转换装置6的压电材料，将振动的机械能转化为电能，太阳能发电板11和声电转换装置6产生的电流经整流稳压电路存入蓄电池18中；

降水收集口14在降水天气收集降水并对降水进行初级过滤，收集的降水经四级过滤装置16过滤后储存在蓄水箱17中；

弧形面顶棚19上的温度感应器2采集实时的环境温度信号，红外感应器3收集候车人数信息，并将信号和信息输入到信息处理器5中，由信息处理器5传递到无线发射器1，无线发射器1将信号输出至公交管理系统，公交管理系统根据候车人数调整公交班次，根据环境温度启动雾化喷头4或进行座椅加热；

其中，当感应温度超过30摄氏度时，水泵12从蓄水箱17中抽取水源，通过喷雾水管将水引到分布微孔的雾化喷头4处，此时的水由于水泵12施加的压力从微孔中喷出实现雾化，雾化的水遇热气化时吸收大量的热量，实现在短时间内的高效率降低公交站台温度；

当感应温度低于10摄氏度时，开启重力感应器10，当重力感应器10感应到有人坐到座椅上产生的重力时，由信息处理器控制电加热座椅9进行电加热提升座椅温度。