一种无线数据采集终端的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种无线数据采集终端。

背景技术：

随着我国机动车数量的增多，实时交通信息对于城市管理而言越来越重要。对于交通信息发布和流量调查来说，路段车辆检测是必不可少的。现有的路段车辆检测主要有以下几种方式：

(1)视频检测

视频检测一般情况下需要单独立杆、穿线；施工占用路面时间长。

视频检测对光照度要求较高，风、雨、雪、雾、等天气及逆光会影响检测精度。

维护过程占用路面时间长，需高空作业。

(2)微波检测

微波检测需要立杆、穿线，如果要提高检测效果，需要在路段上架设龙门或安装于过街天桥上。

现有的路段车辆检测，通讯终端安装复杂，需要专门的立杆、穿线，既增加了成本，又不利于路面整体规划。

技术实现要素：

为解决上述现有技术的不足，本实用新型提出一种无线数据采集终端，为埋设在路面下的地磁检测器提供数据传输，不需要额外走线、立杆。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无线数据采集终端，在车道内指定位置钻洞，将地磁检测器和无线数据采集终端置入洞内，无线数据采集终端通过无线网络将地磁检测器的输出信号发送到上位接收机；

所述无线数据采集终端包括无线发送装置和供电电路，所述供电电路包括设置在所述洞内的太阳能电池板，太阳能电池板的尺寸小于洞口尺寸，太阳能电池板的上方设置钢化玻璃，钢化玻璃尺寸大于洞口尺寸并封盖所述洞口；所述太阳能电池板的输出端连接到第一电力变换电路，第一电力变换电路对太阳能电池板的输出电压进行调制，输出符合锂电池充电等级的电压；所述锂电池分别与前级的第一电力变换电路和后级的第二电力变换电路相连接，第二电力变换电路将蓄电池输出电压变换为所述无线发送装置的供电电压。

可选地，所述第一电力变换电路为反激式变换器，将所述太阳能电池板的输出电压变换为符合锂电池充电等级的电压；

所述第二电力变换电路也为反激式变换器，多路反激式变换器将蓄电池输出电压变换为所述无线发送装置的供电电压。

可选地，所述第一电力变换电路与第二电力变换电路为相同的反激式变换器。

可选地，所述反激式变换器包括：

输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

整流单元，耦接至输入端口接收输入电压，产生整流电压；

变压器，包括原边绕组和副边绕组，其中原边绕组和副边绕组各具有第一端子和第二端子，原边绕组的第一端子耦接至整流单元接收整流电压，副边绕组的第二端子接副边参考地；

原边功率开关，耦接在原边绕组的第二端子和原边参考地之间；

副边二极管，耦接在副边绕组的第一端子和输出端口之间；

输出电容器，耦接在输出端口和副边参考地之间；

反馈组件，包括副边部分和原边部分；

副边连接电阻、第一齐纳二极管和原边连接电阻，其中副边部分、副边连接电阻以及第一齐纳二极管串联耦接在输出端口和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分产生反馈电压；

电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；

误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端耦接至反馈组件的原边部分接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；

箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和原边参考地之间；

第一逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；

第二逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接电流峰值信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；

电流比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至原边功率开关和原边绕组的串联耦接节点以接收表征流过原边功率开关的电流采样信号，其反相输入端耦接至第一逻辑开关的第二端子和第二逻辑开关的第二端子，其输出端子产生电流比较信号；

控制及驱动电路，耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关的通断；

所述整流单元包括由四个二极管组成的整流桥电路；

所述第一逻辑开关为高电平导通，第二逻辑开关为低电平导通；

所述的电力变换电路还包括：补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间；

所述反馈组件包括光电耦合器；

所述箝位器包括第二齐纳二极管。

本实用新型的有益效果是：

(1)安装时只需钻取直径102mm-108mm、深度为150mm的安装孔，对路面破坏小；

(2)无需穿线、立杆，施工简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型无线数据采集终端的布局图；

图2为本实用新型无线数据采集终端的安装示意图；

图3为本实用新型无线数据采集终端的控制框图；

图4为本实用新型无线数据采集终端的供电电路的控制框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种无线数据采集终端，在车道内指定位置钻洞，将地磁检测器和无线数据采集终端10置入洞内，无线数据采集终端通过无线网络20将地磁检测器的输出信号发送到上位接收机。

如图2所示，无线数据采集终端包括无线发送装置11和供电电路，所述供电电路包括设置在所述洞内的太阳能电池板12，太阳能电池板的尺寸小于洞口尺寸，太阳能电池板的上方设置钢化玻璃15，钢化玻璃尺寸大于洞口尺寸并封盖所述洞口。

如图3所示，所述太阳能电池板的输出端连接到第一电力变换电路，第一电力变换电路对太阳能电池板的输出电压进行调制，输出符合锂电池充电等级的电压；所述锂电池分别与前级的第一电力变换电路和后级的第二电力变换电 路相连接，第二电力变换电路将蓄电池输出电压变换为所述无线发送装置的供电电压。

优选地，所述第一电力变换电路为反激式变换器，将所述太阳能电池板的输出电压变换为符合锂电池充电等级的电压；所述第二电力变换电路也为反激式变换器，多路反激式变换器将蓄电池输出电压变换为所述无线发送装置的供电电压。

优选地，所述第一电力变换电路与第二电力变换电路为相同的反激式变换器。图4给出了本实用新型反激式变换器的一个具体实施例，如图4所示，反激式变换器100包括：

输入端口101，接收输入电压Vin；输出端口102，提供输出电压Vo；整流单元103，耦接至输入端口101接收输入电压Vin，产生整流电压；变压器，包括原边绕组104-1和副边绕组104-2，其中原边绕组104-1和副边绕组104-2各具有第一端子和第二端子，原边绕组104-1的第一端子耦接至整流单元103接收整流电压，副边绕组104-2的第二端子接副边参考地；原边功率开关105，耦接在原边绕组104-1的第二端子和原边参考地之间；副边二极管106，耦接在副边绕组104-2的第一端子和输出端口102之间；输出电容器107，耦接在输出端口102和副边参考地之间；反馈组件，包括副边部分108-1和原边部分108-2；副边连接电阻109、第一齐纳二极管110和原边连接电阻111，其中反馈组件的副边部分108-1、副边连接电阻109以及第一齐纳二极管110串联耦接在输出端口102和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分108-2产生反馈电压Vfb；电压比较器112，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压Vth，其同相输入端经由反馈组件的原边部分108-2和原边连接电阻111耦接至原边参考地，以接收反馈电压Vfb，其输出端子产生电压比较信号；误差放大器113，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压Vref，其反相输入端耦接至反馈组件的原边部分108-2接收反馈电压Vfb，其输出端子产生误差放大信号Vc；箝位器114，耦接在误差放大器113的输出端子和原边参考地之间；第一逻辑开关115，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至误差放大器113的输出端子接收误差放大信号Vc，其控制端子耦接至电压比较器112的输出端子接收电压比较信号；第二逻辑开关116， 具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接电流峰值信号Ilim，其控制端子耦接至电压比较器112的输出端子接收电压比较信号；电流比较器117，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至原边功率开关105和原边绕组104-1的串联耦接节点以接收表征流过原边功率开关的电流采样信号Isen，其反相输入端耦接至第一逻辑开关115的第二端子和第二逻辑开关116的第二端子，其输出端子产生电流比较信号；控制及驱动电路118，耦接至电流比较器117的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关105的通断。

优选地，所述整流单元103包括由四个二极管组成的整流桥电路。

优选地，所述反馈组件包括光电耦合器。

优选地，箝位器114包括第二齐纳二极管，且具有箝位电压Vz。

优选地，第一逻辑开关115为高电平导通，第二逻辑开关116为低电平导通。也就是说，当反馈电压Vfb大于门限电压Vth时，电压比较信号为高电平，此时第一逻辑开关115被导通、第二逻辑开关116被断开，使得电流比较器117的反相输入端接收耦接至误差放大器113的输出端子接收误差放大信号Vc；当反馈电压Vfb小于门限电压Vth时，电压比较信号为低电平，此时第一逻辑开关115被断开、第二逻辑开关116被导通，使得电流比较器117的反相输入端接收电流峰值信号Ilim。

优选地，所述反激式变换器100还包括：补偿电容器119，耦接在误差放大器113的输出端子和反相输入端之间。

在反激式变换器100正常运行时，当原边功率开关105被导通，输入电压Vin经由整流单元103、变压器的原边绕组104-1和原边功率开关105至原边参考地。原边绕组104-1开始存储能量，同时流过原边功率开关105的电流开始增大。当其增大至大于电流比较器117反相输入端的信号时，电流比较器117输出的电流比较信号翻转电平。相应的，控制及驱动电路118输出的开关驱动信号翻转电平，使得原边功率开关105被断开，副边二极管106被导通。随后存储在原边绕组104-1的能量经由副边绕组104-2、副边二极管106以及输出电容器107被传送并被转换成输出电压Vo。

在反激式变换器100的负载相对较重时，输出电压Vo相对较小，则反馈电压Vfb也相对较小。此时反馈电压Vfb小于门限电压Vth，电压比较器112输出的电压比较信号为低电平。则第一逻辑开关115被断开、第二逻辑开关116被导通，使得电流比较器117的反相输入端接收电流峰值信号Ilim。即在重载状态下，当电流采样信号Isen达到电流峰值信号Ilim时，电流比较器117输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路118后将原边功率开关105断开。

在反激式变换器100的负载相对较轻时，输出电压Vo相对较大，则反馈电压Vfb也相对较大。此时反馈电压Vfb大于门限电压Vth，电压比较器112输出的电压比较信号为高电平。则第一逻辑开关115被导通、第二逻辑开关116被断开，，使得电流比较器117的反相输入端接收误差放大信号Vc。即在轻载状态下，当电流采样信号Isen达到误差放大信号Vc时，电流比较器117输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路118后将原边功率开关105断开。而误差放大信号Vc是反馈电压Vfb和参考电压Vref差值的积分。该误差放大信号Vc随着反馈电压Vfb的变化而缓慢变化。当反馈电压Vfb缓慢增大，误差放大信号Vc也缓慢变大。当其增大到箝位器114的箝位电压Vz时，误差放大信号Vc被箝位在箝位电压Vz处。

本实用新型的无线数据采集终端安装时只需钻取直径102mm-108mm、深度为150mm的安装孔，对路面破坏小；无需穿线、立杆，施工简单方便；施工过程占用路面时间短；路面变形或不平整不会影响测量效果，减少维护工作量；如路面维修，可以取出后重复使用；路面重新渠化也可继续使用；维护过程占用路面时间短；如单个终端损坏，只需取出维修，无需重新切割路面，可继续使用原安装孔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。