CN111637919A - 一种自发电的道路质量监测系统 - Google Patents

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池洪伟
郭斌
张向宇
马欣欣
林继聪
从胜东
黄涛
叶绍竹
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    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种自发电的道路监测系统，包括ROADTRAXBL智能交通传感器、树莓派、HM1500LF湿度传感器、DS18B20温度传感器、无线传输模块和终端设备；解决了现有技术中的道路监测系统使用寿命短，对环境污染大的问题，实现了监测系统自供电，道路信息采集更加准确，监测数据传输速度更迅速。

Description

一种自发电的道路质量监测系统
技术领域
本发明属于道路监测技术领域，特别是涉及一种自发电的道路监测系统。
背景技术
近年来，我国交通基础设施建设发展迅速，截至2016年年末，全国公路总里程469.63万公里。目前，我国已经进入信息化高速发展阶段，对道路实行信息化管理已成必然趋势。作为新世纪道路交通发展的趋势，智能交通系统是将数据通信技术、电子传感技术和计算机处理技术集成在整个交通运输管理体系，而建立起的一种全方面发挥作用的事实，高效的管理系统。其中路况监测和道路车流量检测是智能交通系统的重要组成部分。
目前我国道路监测系统发展仍不够完善，存在以下缺点：1、监测系统的局部性。由于技术水平的限制对于一些周边环境复杂的难以实现有效的监测。2、检测系统的机械反应性。目前我国道路监测系统的自身设计比较简单，许多系统仅局限于对道路数据的机械传输，与当今社会提出的智慧道路仍存在较大差距。3、传统的道路监测装置结构体积较大，安装技术较高，会影响路面原有的结构，另外受天气，温度等外界环境的影响。
本发明所要解决的技术问题是研发一种自发电的道路监测系统，利用压电传感器将车辆经过时产生的振动能量转化为电能，将这部分电能用以监测系统的温湿度传感器工作，达到自发电和道路监测的目的。
发明内容
本发明针对上述的不足之处，本发明的目的就在于提供了一种新型的自发电的道路监测系统。
本发明的具体技术方案是，一种自发电的道路监测系统，包括ROADTRAXBL智能交通传感器、树莓派、HM1500LF湿度传感器、DS18B20温度传感器、无线传输模块和终端设备；ROADTRAXBL智能交通传感器用于采集车辆经过路面载荷的变化情况，并将采集到的信息传递给树莓派，同时将车辆经过的振动能量转化为电能给湿度，温度传感器供电工作；树莓派利用OpenCV软件将采集得到的信息处理，然后通过无线传输模块将处理完的信息传递给终端设备；HM1500LF湿度传感器用于采集道路的湿度信息并传递给树莓派再通过无线传输模块传递给终端设备；DS18B20温度传感器用于采集道路的温度信息，并将信息传递给树莓派进而传递给终端设备。
在日常生活中车辆经过路面时，会对路面产生一定的压力，在车辆经过智能交通传感器附近时，智能交通传感器可以灵敏精确的采集到这一压力变化；在车辆经过智能交通传感器附近时，智能交通传感器会将采集到的压力变化信息传递给树莓派；树莓派通过附在其上运行的OpenCV软件对采集到的道路压力变化信息提取，然后将信息发送给无线传输模块，再通过无线传输模块将车辆对道路的压力信息传递给终端设备从而可以将路面的压力信息以最快方式传递给终端设备。
同时DS18B20温度传感器和HM1500LF湿度传感器将各自采集到的道路温度与湿度信息通过无线收发模块传递给树莓派，树莓派将该采集的数据信息处理后传递给终端设备。
同时车辆经过智能交通传感器附近时，会产生一定的电能，该电能可以存储起来用于供应温度传感器，湿度传感器工作，这样就实现了这个系统的自发电，减少了环境的污染。
进一步的，上述树莓派上通过USB接口连接有移动硬盘，便于对道路温度，湿度，压力应变数据的长期存储。
进一步的，树莓派为64位处理器的1.4GHzARM Cortex-A53。
进一步的，ROADTRAXBL智能交通传感器可设计成永久性埋入道路面下。
本发明的有益效果是：通过树莓派的使用，使得整个道路监测系统更加简单，减少了装置的总体积；通过智能交通传感器的使用实现了对道路应变情况的实时监测，降低了监测的成本，信息采集更加精确；通过树莓派与移动硬盘的设置，使得设备安装，拆卸更加方便，数据存储更加便捷；而智能交通传感器永久性埋入路面下，可以实现对道路的长期监测，可以使信息采集更加准确，且不会影响原道路结构，在安装，维修时能够减少对路面的损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对实施例描述中所需的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对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它的附图，这些附图直接得到的技术方案也应属于本发明的保护范围。
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：101、ROADTRAXBL智能交通传感器；102、树莓派；103、HM1500LF湿度传感器；104、DS18B20温度传感器；105、无线传输模块；106、移动硬盘；107、设备终端。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
如图1所示，所述的自发电的道路监测系统，包括ROADTRAXBL智能交通传感器101、树莓派102、HM1500LF湿度传感器103、DS18B20温度传感器104、无线传输模块105、移动硬盘106和终端设备107；ROADTRAXBL智能交通传感器101用于采集车辆经过路面载荷的变化情况，并将采集到的信息传递给树莓派102，同时将车辆经过的一部分振动能量转化为电能给湿度传感器103和温度传感器104供电工作；树莓派102利用OpenCV软件将采集得到的信息处理，然后通过无线传输模块105将处理完的信息传递给终端设备107；HM1500LF湿度传感器103用于采集道路的湿度信息并传递给树莓派102再通过无线传输模块105传递给终端设备；DS18B20温度传感器104用于采集道路的温度信息，并将信息传递给树莓派102进而传递给终端设备107。
在日常生活中车辆经过路面时，会对路面产生一定的压力，在车辆经过智能交通传感器101附近时，智能交通传感器101可以灵敏精确的采集到这一压力变化；在车辆经过智能交通传感器101附近时，智能交通传感器101会将采集到的压力变化信息传递给树莓派102；树莓派102通过附在其上运行的OpenCV软件对采集到的压力变化信息提取，然后将信息发送给无线传输模块105，再通过无线传输模块106将车辆对道路的压力信息传递给终端设备107从而可以将路面的压力信息以最快方式传递给终端设备107。
同时温度传感器105和湿度传感器104将各自采集到的道路温度与湿度信息通过无线收发模块106传递给树莓派102，树莓派102将该采集的数据信息处理后传递给终端设备107。
同时车辆经过智能交通传感器101附近时，会产生一定的电能，该电能可以存储起来用于供应温度传感器104，湿度传感器103工作，这样就实现了这个系统的自发电，减少了环境的污染。
上述树莓派102上通过USB接口连接有移动硬盘106，便于道路温度，湿度，压力应变数据的长期存储。可以通过移动硬盘来将各个信息进行存储备份，方便移动转存，使用更加方便。树莓派102为64位处理器的1.4GHz ARM Cortex-A53。
智能交通传感器可设计成永久性埋入道路面下。
本发明是一种新型的自发电的道路监测系统，所用的树莓派102为64位处理器的1.4GHz的ARM-Cortex-A53，使得整个道路监测系统更加简单，减少了装置的总体积；通过智能交通传感器101的使用实现了对道路应变情况的实时监测，降低了监测的成本，信息采集更加精确；通过树莓派102与移动硬盘106的设置，使得设备安装，拆卸更加方便，监测道路数据存储更加便捷；而智能交通传感器101可以设计为永久埋入道路面下，可以实现对道路的长期监测，可以使信息采集更加准确，信号强度更高，且不会影响原道路结构，在安装，维修时能够减少对路面的损坏。

Claims (7)

1.一种自发电的道路质量监测系统，包括ROADTRAXBL智能交通传感器，其特征在于ROADTRAXBL智能交通传感器连接有工控机，ROADTRAXBL智能交通传感器还连接有湿度传感器和温度传感器；ROADTRAXBL智能交通传感器给湿度传感器和温度传感器供电；
工控机与湿度传感器和温度传感器信号连接；湿度传感器和温度传感器分别测量路面的湿度和温度并传送到工控机；
所述工控机连接有无线传输模块，工控机将收集到的信息进行处理后通过无线传输模块传输到终端设备。
2.根据权利要求1所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：所述工控机通过USB接口连接有移动硬盘，用于道路监测信息的长期存储。
3.根据权利要求1所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：所述温度传感器为DS18B20传感器。
4.根据权利要求1所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：所述湿度传感器为HM1500LF传感器。
5.根据权利要求1所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：所述工控机为树莓派工控机。
6.根据权利要求5所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：树莓派为64位处理器的1.4GHz ARM Cortex-A53。
7.根据权利要求1所述的自发电的道路监测系统，其特征在于：智能交通传感器永久性埋入道路面下。
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