一种智能交通监控系统的制作方法

本发明涉及一种监控系统，具体是一种智能交通监控系统。

背景技术：

随着社会经济快速发展，汽车数量的急剧增加给城市交通带来了极大的压力。特别是在上下班高峰期，巨大的车流量使得道路拥挤，造成了不必要的时间浪费与经济损失。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。由此可见，交通拥塞已成为一个国际性的问题。城市街道网络上的交通容量的不断增加,表明车辆对道路容量的要求仍然很高,短期内还不可能改变。因此，设计可靠、安全、便捷的交通灯控制系统有极大的现时必要性。目前，道路上的交通灯虽然在保证道路通畅中发挥了一定的作用，但依旧存在不足，例如，通行时间固定，或需要人为调整，调整时间上存在不合理等。首先，通行时间固定。车流量一直在变化，而通行时间固定的交通灯，无法对变化的车流量采取相适应的措施。例如：在车流量较小时，车辆不能快速通过路口，导致不必要时间的浪费。而当一条路上车辆增多另一条路上通畅时，由于通行时间的固定，通畅道路无法为拥堵道路分担压力，引起路口拥堵。其次人为调整，交警无法对路口的拥堵状况作出十分准确的判断，并调整到相适应的时间。交警也无法协调整个路口的车辆状况，交通灯的作用也就无法发挥。

由于电网负荷的变化随着时段的不同而不同，因此，相应的电压波动也较大。在行人和车辆较多的上半夜，电压较低，亮度较暗；而下半夜则异常明亮，这是由于电网负荷的变化而导致电压上升所致。较大的电压波动增加了电、热的转换比值，降低了红绿灯的效率，造成电能的浪费。

红绿灯的供电线路较长，功率低，因此线路损耗较大；同时，一般220V单相电压供电的红绿灯，三相不平衡情况较为严重，因此将造成过大的零序电流，零点位移，从而加大了电路的损耗。

当前，红绿灯的线路控制都较为简单，不能监视、记录和统计操作结果，设备异常的发现依赖于人工巡视。发现故障不及时，处理故障的效率也不高，最终导致了人力和物力的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能交通监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能交通监控系统，包括监控中心、子网控制器、路况检测模块和红绿灯监控器，所述路况检测模块，用于对路口滞留的车辆进行检测，获得路口车辆的滞留数据，所述红绿灯监控器通过电压传感器、电流传感器、温度传感器采集电流、电压以及温度值，并和Zigbee射频模块通信，向子网控制器报送红绿灯的各类参数，接受子网控制器的监控命令；

所述子网控制器位于监控中心和红绿灯监控器之间，运用Zigbee通讯协议，下达监控中心的命令，同时反馈红绿灯监控器的监控情况，负责处理本子网内的所有事务，包括监控红绿灯监控器运行状态和控制信号、处理报警；

所述监控中心用于对红绿灯监控器进行监控和远程数据访问，包括配置参数、发送监控命令以及收集红绿灯的状态

作为本发明进一步的方案：所述子网控制器由单片机、GPRS/4G通讯模块和Zigbee射频模块组成。

作为本发明进一步的方案：所述红绿灯监控器对红绿灯状态进行采集控制。

作为本发明进一步的方案：所述红绿灯监控器接收监控中心的命令，上报红绿灯监控器的参数值，同时，通过Zigbee射频模块来发送监控命令。

作为本发明进一步的方案：所述监控中心的功能由以下几个模块来实现：(1)数据管理模块，对数据进行应用管理；(2)主界面模块，由监控管理、数据显示和控制面板组成；(3)数据库模块，负责系统的数据存储和操作；(4)用户管理模块，负责系统中用户账户的管理；(5)通信管理模块，负责通信接口的配置和管理，保证数据的通信。

作为本发明进一步的方案：所述数据管理模块对系统的运行和配置数据进行管理，包括路灯监控器数据的管理、系统运行状态数据和其它配置数据的管理。

作为本发明进一步的方案：所述主界面模块将数据以图形化的方式形象直观地展示出来，为用户提供整个LED路灯的实时监控，同时，使用户能够根据自己的需求来配置和管理系统。

作为本发明进一步的方案：所述数据库模块使系统能够根据需要随时调用和回放数据库中存储的历史数据，为系统其他功能的执行和分析提供支撑。

作为本发明进一步的方案：所述用户管理模块负责系统中用户账户的管理，包括账户的注册、登入和修改，不同用户权限的设定和授权，控制用户对系统的修改。

作为本发明再进一步的方案：所述通信管理模块是软件系统的对外接口，通过与底层中心控制的数据交互，实现用户对底层硬件的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将交通灯的时间设置为可调，面对不同的车流量，采用不同的时间，以保证车辆在路口的停留时间最少，具体表现为，在车辆较少时，减少红灯等待时间；当车辆增加时，适当增加绿灯的时间，这样可以增强交通灯对不同情况的适应能力，保证路口通畅，实现对交通灯的优化；整个系统自行控制时间变化，改变的时间依据车队长度，车辆的行驶速度得出，避免了不必要的时间浪费，而且保证了车辆通行；而且能够对红绿灯的运行状态做到实时监控，了解红绿灯是否正常运行，免除了现有的红绿灯系统过度依赖于人工巡视的状况，保障道路交通通畅。

附图说明

图1为智能交通监控系统的结构示意图。

图2为智能交通监控系统中红绿灯监控器的结构示意图。

图3为智能交通监控系统中传感器处理电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，一种智能交通监控系统，包括监控中心、子网控制器、路况检测模块和红绿灯监控器，系统构成如图1所示。

所述路况检测模块，用于对路口滞留的车辆进行检测，获得路口车辆的滞留数据并上传到监控中心。

红绿灯监控器的心脏是单片机，它负责数据的处理，是监控器的数据中心。电压、电流、温度传感器采集电流、电压、温度值，然后将信息输送到单片机，单片机和Zigbee射频模块通信，向子网控制器报送红绿灯的各类参数，接受子网控制器的监控命令。

红绿灯监控器对红绿灯状态、电流、温度、电压采集等进行监控。红绿灯监控器分为外挂式和模块式，满足不同的使用需求，红绿灯监控器如图2所示。

电压传感器包括传感器处理电路，如图3所示，传感器处理电路包括电阻R1、运放U1、运放U2、运放U3、三极管VT1和三极管VT2，所述电阻R1一端连接电源VCC，电阻R1另一端分别连接二极管D1负极和电位器RP1一端，电位器RP1另一端连接二极管D1正极并接地，电位器RP1滑片连接运放U1同相端，运放U1反相端分别连接运放U1输出端和电阻R2，电阻R2另一端分别连接输入端Vi和运放U2同相端，运放U2反相端分别连接接地电阻R4和三极管VT1发射极，三极管VT1基极连接运放U2输出端，三极管VT1集电极分别连接电阻R3和运放U3同相端，运放U3反相端分别连接电阻R5和三极管VT2发射极，电阻R5另一端分别连接电阻R3另一端和电源VCC，三极管VT2基极连接运放U3输出端，三极管VT2集电极连接输出端Vo，输出端Vo连接单片机。

子网控制器位于监控中心和红绿灯监控器之间，分别以不同的方式与系统中心和路灯监控器通信。它运用Zigbee通讯协议，下达系统中心的命令，同时反馈红绿灯监控器的监控情况。子网控制器负责处理本子网内的所有事务，包括监控红绿灯监控器运行状态和控制信号、处理报警等。

单片机、GPRS/4G和Zigbee射频模块组成了子网控制器。单片机是子网控制器的核心。单片机接收监控中心的各类命令，上报红绿灯监控器的参数值。同时，它通过Zigbee射频模块来发送监控命令。

监控中心的主要功能是对红绿灯监控器进行监控和远程数据访问，包括配置参数，发送监控命令、收集红绿灯的状态等，同时还对路况检测模块上传的车辆滞留数据进行分析，从而使红、绿灯点亮时间随着路段车流量的变化而变化。

监控中心的功能由以下几个模块来实现：

数据管理模块。数据管理模块主要进行数据的应用管理，是整个系统的核心。数据管理模块对系统的运行和配置数据进行管理，包括路灯监控器数据的管理、系统运行状态数据和其它配置数据的管理等。

主界面模块。主界面模块主要由监控管理、数据显示和控制面板等组成。将数据以图形化的方式形象直观地展示出来，为用户提供整个红绿灯的实时监控。同时，用户可根据自己的需求来配置和管理系统。

数据库模块。数据库模块主要负责系统的数据存储和操作。系统可以根据需要随时调用和回放数据库中存储的历史数据，为其他模块的功能执行和分析提供支撑。

用户管理模块。用户管理模块主要负责系统中用户账户的管理，包括账户的注册、登入和修改，不同用户权限的设定和授权，严格控制用户对系统的修改，实现系统运行的安全和稳定。

通信管理模块。通信管理模块主要负责通信接口的配置和管理，保证数据的通信。它是软件系统的对外接口，通过与底层中心控制的数据交互，最终实现用户对底层硬件的控制。

综上所述，本发明将交通灯的时间设置为可调，面对不同的车流量，采用不同的时间，以保证车辆在路口的停留时间最少，具体表现为，在车辆较少时，减少红灯等待时间；当车辆增加时，适当增加绿灯的时间，这样可以增强交通灯对不同情况的适应能力，保证路口通畅，实现对交通灯的优化；整个系统自行控制时间变化，改变的时间依据车队长度，车辆的行驶速度得出，避免了不必要的时间浪费，而且保证了车辆通行；而且能够对红绿灯的运行状态做到实时监控，了解红绿灯是否正常运行，免除了现有的红绿灯系统过度依赖于人工巡视的状况，保障道路交通通畅。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。