基于太阳能道路的路况、车辆信息检测系统的制作方法

本实用新型属于道路监测技术，具体涉及一种基于太阳能道路的路况、车辆信息检测系统。

背景技术：

随着太阳能光伏发电技术的不断发展，太阳能作为一种清洁能源开始在各个领域广泛应用，我国高速网络遍及各地，其中使用的高速监控系统数不胜数。传统高速公路视频监控系统，由于受到地理位置的约束和高成本造价饱受诟病，其采用环形压力传感器车速检测技术，在要抓拍的车道上前后埋设两个压力传感器，车辆通过后，系统用两个压力传感器的间距和通过两个压力传感器的时刻计算得出行驶速度，同时通过压力传感器也可以测得车辆的超载情况，这种方式需要压力传感器实时通电产生磁场，无车辆通过时造成极大的能源损耗，因此本实用新型是基于太阳能道路的监控系统；

由于温度对太阳能电池板的影响，在高温状态下太阳能电池板的功率会降低，并且还会影响其使用寿命。

技术实现要素：

为克服上述技术劣势配合太阳能道路的发展，本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能道路的道路检测系统，检测路面车辆运行速度、重量及路面温度，对过往的车辆进行拍照。同时能够将这些信息，记录发送给监控中心，对超速车辆进行统计。

本实用新型公开一种基于太阳能道路的路况、车辆信息检测系统，它包括太阳能道路、蓄电池组、数据采集控制装置、摄像装置、网络传输装置和数据监控终端，所述蓄电池组和数据采集控制装置安装在太阳能道路的一侧，所述摄像装置通过支撑架安装在太阳能道路的两侧，所述太阳能道路、数据采集控制装置、摄像装置和网络传输装置分别与蓄电池组连接，所述太阳能道路为层状结构，层状结构内水平间隔4m-6m设置有压力传感器所述压力传感器与数据采集控制装置连接，所述网络传输装置安装在数据采集控制装置上，网络传输装置分别与摄像装置和数据监控终端连接。

进一步的，它还包括太阳能控制装置，所述太阳能控制装置包括电源逆变器、供电数据记录模块、通讯模块和壳体，所述电源逆变器、供电数据记录模块和通讯模块分别安装在壳体内，所述电源逆变器分别连接蓄电池组和供电数据记录模块，所述供电数据记录模块连接通讯模块，所述通讯模块连接数据监控终端。

进一步的，所述太阳能道路包括并联的太阳能电池片和接线盒，所述太阳能电池片为一板状结构，太阳能电池片的一端安装有温度传感器和压力传感器，太阳能电池片、压力传感器和温度传感器分别连接接线盒。

进一步的，所述太阳能电池片为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳能电池中一种。

进一步的，所述太阳能电池片的板面上设置有加强筋。

进一步的，所述太阳能道路的层状结构包括由上至下排布的表面耐磨防滑层、吸收层和基底层。

进一步的，所述蓄电池组安装在防护箱体内。

通过本实用新型能够以太阳能板上的压力传感器，作为车辆测速的测速仪，且在测速的同时能够检测车辆重量预防超重，太阳能板上的温度传感器还能对路面温度进行实时监测，从而控制其开闭，以延长太阳能道路的使用寿命，使用基于太阳能道路供电的检测系统，能够不计成本和地理条件的提供电能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的太阳能电池片的结构示意图；

图3为本实用新型的太阳能控制装置结构示意图。

图例：1.太阳能道路；11.压力传感器；12.太阳能电池片；13.接线盒；14.温度传感器；2.蓄电池组；3.数据采集控制装置；4.摄像装置；5.网络传输装置；6.数据监控终端；7.太阳能控制装置；71.电源逆变器；72.供电数据记录模块；73.通讯模块；74.壳体；9.车辆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1所示，本实用新型公开了一种基于太阳能道路的路况、车辆信息检测系统，它包括太阳能道路1、蓄电池组2、数据采集控制装置3、摄像装置4、网络传输装置5和数据监控终端6，太阳能道路1、数据采集控制装置3、摄像装置4和网络传输装置5分别与蓄电池组2连接，蓄电池组2主要储存由太阳能道路1转化过来的电能，白天蓄电池组给蓄电池组2为数据采集控制装置3、摄像装置4和网络传输装置5提供电能，同时太阳能道路1还给蓄电池充电，晚上或阴雨天数据采集控制装置3、摄像装置4和网络传输装置5的用电全部由蓄电池供给，使其不需要另外配备电源装置，从而节约了能源，减小了能源损耗，太阳能道路1为层状结构，层状结构内间隔4m-6m设置有压力传感器11，压力传感器11与数据采集控制装置3连接，压力传感器11采集车辆9通过时的压力和时间，并传递给数据采集控制装置3，网络传输装置5安装在数据采集控制装置3上，网络传输装置5接收数据采集控制装置3的数据网络传输装置5分别与摄像装置4和数据监控终端6连接，网络传输装置5将采集的信息传递给数据监控终端6。

在层状结构内水平间隔4m-6m设置压力传感器11是由于考虑到压力传感器在进行工作的时候应当能够准确的进行感应，而车辆在路面行进的时候会产生对路面的点压力以及周围区域的面压力，这个时候压力传感器如果设置低于4m时，只能选用敏感度较低的传感器以避免误传信号，而敏感度低又会影响到测量时车辆如果没有正压到传感器上则又有可能测量不到，因此将其设置4m-6m可以避免上述问题。

数据采集及控制装置3通过单片机电路来收集温度、压力和时间，并计算车辆9的速度，还控制网络传输装置的启动和工业摄像装置抓拍。

如图2所示，太阳能道路1包括并联的太阳能电池片12和接线盒13，所述太阳能电池片12为一板状结构，太阳能电池片12的一端分别安装有温度传感器14和压力传感器11，太阳能电池片12、压力传感器11和温度传感器14分别连接接线盒13，压力传感器选为压电陶瓷传感器，温度传感器选为WZP151贴片式温度传感器，温度传感器14可以有效监测太阳能电池片的工作温度，当其温度高于45度时严重影响其使用寿命，此时太阳能道路不工作，以延长太阳能道路1的使用寿命，太阳能电池片12为单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板和非晶硅太阳能电池板中的任意一种，由于单晶硅电池板比其他两类坚固耐用、使用寿命长，一般可达20年，且光电转换效率高，因此太阳能电池片12首选为单晶硅电池板，太阳能电池片12的板面上设置有加强筋，太阳能电池片12的主要作用是将太阳光能转化为电能并为其它负载供电。

如图1和图3所示，它还包括太阳能控制装置7，太阳能控制装置7包括电源逆变器71、供电数据记录模块72和通讯模块73，电源逆变器71连接分别所述蓄电池组2和供电数据记录模块72，供电数据记录模块72连接通讯模块73，通讯模块73连接监控终端6，太阳能道路1为层状结构，它包括由上至下排布的表面耐磨防滑层、吸收层和基底层，表面耐磨防滑层的设计综合保证光子利用率、防滑、耐磨等，数据监控终端包括监控电脑和数据服务器，太阳能控制装置7具有电源逆变器的功能，控制整个系统的运行状态，同时为各种负载提供与之相互匹配的电压和电流，为了延长蓄电池的使用寿命，必须对蓄电池的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度放电，另外，由于太阳能道路1的发电系统的输入能量极不稳定，太阳能道路1的充放电控制要比普通蓄电池充放电的控制要复杂些，由于大多数摄像机需要交流电，因此太阳能控制器需要进行DC-AC转换，根据需要进行升、降压处理，为进一步了解太阳能道路1的运行状态，太阳能控制器7还具有数据记录功能，预留通信接口可以进行本地实时数据显示和远程数据传输。

摄像装置4选用工业摄像机，进行图像抓拍并可以通过RS485/RS232进行数据传输，根据拍摄要求，配用视角为80～170 度镜头，采集图像分辨率640×480（VGA）/320×240（QVGA）/160×120（QQVGA），可选红外补光，网络传输装置5采用视频监控RTU，基于移动GSM/GPRS网络平台，内嵌工业级GSM/GPRS无线模块，外接串口型视频摄像头，可进行静态图像数据远程传输，同时具有4路模拟量输入功能，可配装温湿度、压力、电压电器，网络传输装置5体积小巧，方便安装，宽电压供电范围为5V-30V，外接RS232串口摄像头，标准JPEG/M-JPEG 输出格式, 传输图像大小在7K～60K 字节之间，根据图像分辨率和图像质量而不同，4路模拟量输入，采集精度: 12bit，默认4-20mA输入,可选0-5V、0-30V输入，支持大部分传感器的接入，带RS485接口，串口传输支持多种协议，如Modbus、ASCII、RTU、ModbusTCP等，支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护；远程图像采集软件实时画面监控，支持本地和远程固件升级。

数据传输采用GSM模块可实现的功能包括：GPRS断线自动重连；根据需要最多可同时连接6个中心服务器；支持固定IP、域名解析和APN专网的寻址方式；支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等协议；支持的节点数，只要服务器资源允许，理论上不限；减少布线的成本和施工的麻烦；支持短信数据传输、短信参数配置功能；支持电话和短信唤醒功能；

数据监控终端6，先向运营商申请ADSL等宽带业务，数据监控终端6具有公网固定IP，终端设备直接向中心发起连接，稳定可靠，负责对基站数据收集、数据处理与存储入库。

工作原理：采用压力传感器作为车速检测元件，在要抓拍的车道上前后铺设带有压力传感器的太阳能板，车辆9通过后，系统用两条压力传感器之间的距离和通过两压力传感器时刻计算得出行驶速度，当车辆9沿正常行驶方向进入压力传感器时，系统记录车辆9进入压力传感器的时刻；当车辆9继续前行，系统分别记录车辆9离开压力传感器，进入下一压力传感器，离开第二个压力传感器的时刻；由于每条需要监控的车道上沿着行车方向埋设的两个压力传感器间距是固定的4-6米，对于经过的车辆9，只要取得车辆9进入两个压力传感器的时刻，通过特定的数学模型获得车辆9通过压力传感器所需的时间，配合压力传感器的宽度和距离，即可求得平均车速，并且通过压力传感器可以测的车辆9的载重量，从而得到车辆9的超载情况，当车辆9经过时工业摄像机，采集静态图像数据，通过RTU上的移动GSM/GPRS网络平台，将此时刻的温度、压力、车辆9的信息图像、及车辆9的速度信息，通过网络传输装置传送给数据监控终端6，数据监控终端6的监控电脑连接数据服务器的数据库，调取各个基站的信息，监控中心针对收集的数据做成相应的分析，通过图形或报表实时各个基站数据，当数据出现异常时，发出报警信息通知管理人员，当温度传感器检测太阳能道路的温度高于45度时，关闭太阳能电池片，以延长太阳能道路的使用寿命。

本申请中涉及的装置可以进行如下参考：

太阳能道路1：太阳能智慧道路、Wattway；

压力传感器11：高频动态压力传感器、汽车压力传感器、微型压力传感器、高精度压力传感器、物联压力传感器；

太阳能电池片12：多晶硅太阳能电池片；

温度传感器14：热电偶温度传感器、无线温度传感器、红外温度传感器、pt100温度传感器；

数据采集控制装置3：德国ADDI-DATA控制器、日本横河MX100数据采集控制器 ；

摄像装置4：手机红外摄像装置、多功能防爆摄像照明装置、奥林巴斯摄像装置；

网络传输装置5：DVI网线传输器；

数据监控终端6：rtu远程监控终端、无线监控终端；

太阳能控制装置7：全防水太阳能路灯控制器JWL-T；

电源逆变器71：CT48200－6U嵌入式通信电源系统、车载电源逆变器；

供电数据记录模块72：openlog数据记录模块、poe供电模块；

通讯模块73：无线通讯模块、GPRS通信模块。

以上装置举例并不局限其品牌型号，仅为更好的说明本系统起说明作用，并且上述装置举例也不局限其装置的原理类型，应当理解为能够满足其工况、效果的装置便可以使用。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。