CN111726090A - 一种城市交通公路养护物联网监控系统 - Google Patents

一种城市交通公路养护物联网监控系统 Download PDF

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张艳明
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Abstract

本发明公开了一种城市交通公路养护物联网监控系统，包括信号采样模块、比较反馈模块，所述信号采样模块对城市交通公路养护物联网监控系统内物联网节点输出信号采样，信号采样模块连接比较反馈模块，比较反馈模块运用可控硅VTL1检测运放器AR2反相输入端、运放器AR2输出端电位差反馈信号至运放器AR5同相输入端，并且运用可控硅VTL2直接反馈信号至运放器AR6反相输入端，实现进一步调节运放器AR6输出信号电位的作用，提高信号精度，保证触发信号的精度，利用信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内，城市交通公路养护物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号，及时进行分流调控。

Description

一种城市交通公路养护物联网监控系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种城市交通公路养护物联网监控系统。
背景技术
物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力, 物联拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域,而公路建成通车后，因承受车轮的磨损和冲击，受到暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冰融等自然力的侵蚀和风化，以及人为的破坏和修建时遗留的某些缺陷，公路使用质量会逐渐降低。因此，公路建成通车后必须采取养护维修措施，并不断进行更新改善。公路养护必须及时修复损坏部分,否则将导致修复工程的投资加大,缩短公路的使用寿命，并给用路者造成损失。
物联网与城市交通公路养护的结合，将大大提高城市交通公路养护的监控效率，增加城市交通公路的使用寿命，然而由于城市交通公路养护的特殊环境，需要采用低功耗、低速率的广域网传输技术，才能准确传输城市交通公路养护信息，低功耗、低速率虽然适用于广域网长距离传输，然而物联网物与物之间节点信号更容易出现相位噪声累加的问题，甚至出现某一个物联网节点信息负载过大导致网络堵塞的状况，需要城市交通公路养护物联网监控系统终端及时进行分流调控，要想分流调控，必须保证城市交通公路养护物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号的准确性。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种城市交通公路养护物联网监控系统，能够对城市交通公路养护物联网监控系统终端内物联网节点输出信号采样，实时触发物联网监控系统终端内物联网节点输出信号状态。
其解决的技术方案是，一种城市交通公路养护物联网监控系统，包括信号采样模块、比较反馈模块，所述信号采样模块对城市交通公路养护物联网监控系统内物联网节点输出信号采样，信号采样模块连接比较反馈模块，比较反馈模块输出信号经信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内；
所述比较反馈模块包括电感L2，电感L2的一端接信号采样模块输出端口和电容C2的一端、三极管Q2的发射极，电感L2的另一端接电容C2的另一端和电容C3的一端、电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C3的另一端和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的输出端接运放器AR3的反相输入端、二极管D2的正极、运放器AR2的输出端、三极管Q1的基极和电阻R5、电容C4、电容C5的一端，电容C5的另一端接电阻R6的一端和运放器AR4的同相输入端，三极管Q2的基极接三极管Q3的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电源+3.3V，三极管Q3的基极接三极管Q2的集电极和可控硅VTL1的正极，三极管Q3的发射极接运放器AR2的同相输入端，可控硅VTL1的控制极接电阻R5的一端，可控硅VTL1的负极接三极管Q1的集电极和二极管D3的正极，二极管D3的负极接运放器AR5的同相输入端，三极管Q1的发射极接运放器AR4、运放器AR5的反相输入端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放器AR4的输出端接可控硅VTL2的正极和运放器AR5的输出端、运放器AR6的同相输入端，可控硅VTL2的控制极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接二极管D2的负极，可控硅VTL2的负极接运放器AR6的反相输入端，运放器AR6的输出端接信号发射器E1。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1. 为了保证物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号的准确性，在信号采样模块对采样信号功放的基础上，为了提高传输效率，比较反馈模块运用电感L2和电容C2、电容C3组成选频电路滤除信号异常频率，然后进行去噪处理，运用电容C5起到去耦电容作用，电容C4起到旁路电容的作用，为了调节信号波形，运用三极管Q2、三极管Q3组成复合开关电路检测运放器AR1输出信号中的异常高电平信号，利用三极管Q2、三极管Q3检测的异常信号经过运放器AR2进一步比较处理，才能作为运放器AR3输出信号的微调信号，保证反馈信号的准确性，具有很大的可靠性；
2.运用可控硅VTL1检测运放器AR2反相输入端、运放器AR2输出端电位差反馈信号至运放器AR5同相输入端，便于运放器AR5比较可控硅VTL1的反馈信号和运放器AR4反相输入端信号，实现补偿运放器同相输入端电位的作用，三极管Q1反馈信号至运放器AR4反相输入端，校准运放器AR4输出信号电位，并且运用可控硅VTL2直接反馈信号至运放器AR6反相输入端，实现进一步调节运放器AR6输出信号电位的作用，提高信号精度，保证触发信号的精度，利用信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内，城市交通公路养护物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号，及时进行分流调控，解决物联网众物与物之间节点信号更容易出现相位噪声累加的问题。
附图说明
图1为本发明一种城市交通公路养护物联网监控系统的模块原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，一种城市交通公路养护物联网监控系统，包括信号采样模块、比较反馈模块，所述信号采样模块对城市交通公路养护物联网监控系统内物联网节点输出信号采样，信号采样模块连接比较反馈模块，比较反馈模块输出信号经信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内；
为了保证物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号的准确性，在选用型号为DAM-3056AH的信号采样器J1对城市交通公路养护物联网监控系统终端内物联网节点输出信号采样的基础上，需要克服采样信号在长距离传输过程中相位噪声累加状况，首先考虑到DAM-3056AH的信号采样器J1输出信号为小信号，为了确保信号强度，先运用运放器AR1同相放大信号，对信号功率放大，其中稳压管D1反接稳压；
在信号采样模块对采样信号功放的基础上，为了提高传输效率，比较反馈模块运用电感L2和电容C2、电容C3组成选频电路滤除信号异常频率，电感L2滤除信号高频杂波，电容C2、电容C3串联滤除信号低频杂波，实现选频的作用，同时运用运放器AR3缓冲信号，然后进行去噪处理，运用电容C5起到去耦电容作用，电容C4起到旁路电容的作用，从而对运放器AR4同相输入端信号降噪，为了调节信号波形，运用三极管Q2、三极管Q3组成复合开关电路检测运放器AR1输出信号中的异常高电平信号，三极管Q2集电极反馈信号至运放器AR2反相输入端，运放器AR3发射极反馈信号至运放器AR2同相输入端，利用三极管Q2、三极管Q3检测的异常信号经过运放器AR2进一步比较处理，才能作为运放器AR3输出信号的微调信号，保证反馈信号的准确性，同时运用可控硅VTL1检测运放器AR2反相输入端、运放器AR2输出端电位差反馈信号至运放器AR5同相输入端，便于运放器AR5比较可控硅VTL1的反馈信号和运放器AR4反相输入端信号，实现补偿运放器同相输入端电位的作用，防止信号导通损耗过大，其中三极管Q1检测可控硅VTL1输出信号和运放器AR2输出信号电位差，防止运放器AR2补偿信号过大，三极管Q1反馈信号至运放器AR4反相输入端，校准运放器AR4输出信号电位，并且运用可控硅VTL2进一步检测运放器AR3、运放器AR4输出信号电位差，直接反馈信号至运放器AR6反相输入端，实现进一步调节运放器AR6输出信号电位的作用，提高信号精度，保证触发信号的精度，利用信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内，城市交通公路养护物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号，及时进行分流调控；
所述比较反馈模块具体结构，电感L2的一端接信号采样模块输出端口和电容C2的一端、三极管Q2的发射极，电感L2的另一端接电容C2的另一端和电容C3的一端、电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C3的另一端和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的输出端接运放器AR3的反相输入端、二极管D2的正极、运放器AR2的输出端、三极管Q1的基极和电阻R5、电容C4、电容C5的一端，电容C5的另一端接电阻R6的一端和运放器AR4的同相输入端，三极管Q2的基极接三极管Q3的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电源+3.3V，三极管Q3的基极接三极管Q2的集电极和可控硅VTL1的正极，三极管Q3的发射极接运放器AR2的同相输入端，可控硅VTL1的控制极接电阻R5的一端，可控硅VTL1的负极接三极管Q1的集电极和二极管D3的正极，二极管D3的负极接运放器AR5的同相输入端，三极管Q1的发射极接运放器AR4、运放器AR5的反相输入端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放器AR4的输出端接可控硅VTL2的正极和运放器AR5的输出端、运放器AR6的同相输入端，可控硅VTL2的控制极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接二极管D2的负极，可控硅VTL2的负极接运放器AR6的反相输入端，运放器AR6的输出端接信号发射器E1；
所述信号采样模块选用型号为DAM-3056AH的信号采样器J1，信号采样器J1的电源端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接稳压管D1的负极和运放器AR1的同相输入端，稳压管D1的正极接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R1、电阻R2的一端，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端接运放器AR1的输出端和比较反馈模块信号输入端口。
本发明具体使用时，一种城市交通公路养护物联网监控系统，包括信号采样模块、比较反馈模块，所述信号采样模块对城市交通公路养护物联网监控系统内物联网节点输出信号采样，信号采样模块连接比较反馈模块，比较反馈模块运用电感L2和电容C2、电容C3组成选频电路滤除信号异常频率，电感L2滤除信号高频杂波，电容C2、电容C3串联滤除信号低频杂波，实现选频的作用，同时运用运放器AR3缓冲信号，然后进行去噪处理，运用电容C5起到去耦电容作用，电容C4起到旁路电容的作用，从而对运放器AR4同相输入端信号降噪，为了调节信号波形，运用三极管Q2、三极管Q3组成复合开关电路检测运放器AR1输出信号中的异常高电平信号，三极管Q2集电极反馈信号至运放器AR2反相输入端，运放器AR3发射极反馈信号至运放器AR2同相输入端，利用三极管Q2、三极管Q3检测的异常信号经过运放器AR2进一步比较处理，才能作为运放器AR3输出信号的微调信号，保证反馈信号的准确性，同时运用可控硅VTL1检测运放器AR2反相输入端、运放器AR2输出端电位差反馈信号至运放器AR5同相输入端，便于运放器AR5比较可控硅VTL1的反馈信号和运放器AR4反相输入端信号，实现补偿运放器同相输入端电位的作用，防止信号导通损耗过大，其中三极管Q1检测可控硅VTL1输出信号和运放器AR2输出信号电位差，防止运放器AR2补偿信号过大，三极管Q1反馈信号至运放器AR4反相输入端，校准运放器AR4输出信号电位，并且运用可控硅VTL2进一步检测运放器AR3、运放器AR4输出信号电位差，直接反馈信号至运放器AR6反相输入端，实现进一步调节运放器AR6输出信号电位的作用，提高信号精度，保证触发信号的精度，利用信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内，城市交通公路养护物联网监控系统终端实时接收物联网节点状态信号，及时进行分流调控。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (2)

1.一种城市交通公路养护物联网监控系统，包括信号采样模块、比较反馈模块，其特征在于，所述信号采样模块对城市交通公路养护物联网监控系统内物联网节点输出信号采样，信号采样模块连接比较反馈模块，比较反馈模块输出信号经信号发射器E1发送至城市交通公路养护物联网监控系统终端内；
所述比较反馈模块包括电感L2，电感L2的一端接信号采样模块输出端口和电容C2的一端、三极管Q2的发射极，电感L2的另一端接电容C2的另一端和电容C3的一端、电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C3的另一端和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的输出端接运放器AR3的反相输入端、二极管D2的正极、运放器AR2的输出端、三极管Q1的基极和电阻R5、电容C4、电容C5的一端，电容C5的另一端接电阻R6的一端和运放器AR4的同相输入端，三极管Q2的基极接三极管Q3的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电源+3.3V，三极管Q3的基极接三极管Q2的集电极和可控硅VTL1的正极，三极管Q3的发射极接运放器AR2的同相输入端，可控硅VTL1的控制极接电阻R5的一端，可控硅VTL1的负极接三极管Q1的集电极和二极管D3的正极，二极管D3的负极接运放器AR5的同相输入端，三极管Q1的发射极接运放器AR4、运放器AR5的反相输入端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放器AR4的输出端接可控硅VTL2的正极和运放器AR5的输出端、运放器AR6的同相输入端，可控硅VTL2的控制极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接二极管D2的负极，可控硅VTL2的负极接运放器AR6的反相输入端，运放器AR6的输出端接信号发射器E1。
2.权利要求1所述一种城市交通公路养护物联网监控系统，其特征在于，所述信号采样模块包括型号为DAM-3056AH的信号采样器J1，信号采样器J1的电源端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接稳压管D1的负极和运放器AR1的同相输入端，稳压管D1的正极接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R1、电阻R2的一端，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端接运放器AR1的输出端和比较反馈模块信号输入端口。
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