CN112289038A - 一种基于智能雷达的车辆监控系统和运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于智能雷达的车辆监控系统，包括立柱，所述立柱上部安装有风力发电机、太阳能电池和探照灯，所述立柱上部还安装有监控本体，所述监控本体包括摄像头和安装在摄像头顶部的雷达，所述雷达和摄像头之间通过连接件进行连接，所述立柱中部安装有控制主机，所述立柱底部一侧设置有蓄电池；所述雷达包括微波头和处理模块，所述控制主机包括数据存储器、通信装置和充电控制器，所述蓄电池分别为监控本体、控制主机和探照灯进行供电。该车辆监控系统能够自主提供电源，使得安装使用范围广，能够有效地对车辆进行识别以及车速检测。
Description
技术领域
本发明涉及车辆监控技术领域，特别涉及一种基于智能雷达的车辆监控系统和运行方法。
背景技术
道路监控以快球监控为主，监控点分布在车流、人流比较集中的道路交叉口、重点路段，通过图像传输通道将路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中心值班人员可以据此及时了解各区域路面状况，以便调整各路口车辆流量，确保交通通畅。对监控路面车辆的违章情况，能及时发现并安排处理道路交通事故等，而且可以为交通、治安等各类案件的侦破提供技术支持，大大提高公安机关执法办案的水平和效率。
城市道路是城市的基本骨架，从某种意义上讲，城市道路监控网络就是城市治安监控系统的骨架。作为道路交通管理的主力军，交警承担了城市道路交通电视监控、机动车交通违法监测抓拍、智能卡口等系统建设，这三个系统的监控范围都是机动车道，监控对象都是机动车辆，是城市道路监控网络系统的重要组成部分，对构建城市治安防控网络系统都有着十分重要的作用。为改善交通拥挤局面，各城市正在逐步推广实施各重要交通道口区域实时交通状况图像监控系统计划，即在城市各重要交通道口安装一套智能型道路监控系统，通过图像传输通道将路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中心值班人员可以据此及时了解各区域路面状况，以便调整各路口车辆流量，确保交通通畅。
但是现有的道路车辆监控系统大多布置在城市区域，而在农村地区较少出现，因为监控系统需要额外的接入电网，维护成本高，造成使用范围较小，并且监控功能单一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于智能雷达的车辆监控系统，能够自主提供电源，使得安装使用范围广，能够有效地对车辆进行识别以及车速检测。
本发明是这样实现的，一种基于智能雷达的车辆监控系统，包括立柱，所述立柱上部安装有风力发电机、太阳能电池和探照灯，所述立柱上部还安装有监控本体，所述监控本体包括摄像头和安装在摄像头顶部的雷达，所述雷达和摄像头之间通过连接件进行连接，所述立柱中部安装有控制主机，所述立柱底部一侧设置有蓄电池；
所述雷达包括微波头和处理模块，所述微波头包括振荡器、隔离器、环形器和混频器，所述振荡器、隔离器、环形器和混频器依次电性连接，所述环形器还连接有天线；所述处理模块包括检波器、AGC放大器、滤波器、AD转换器和单片机，所述检波器、AGC放大器、滤波器、AD转换器和单片机依次电性连接，所述处理模块的检波器与微波头的混频器连接，所述单片机与摄像头数据连接；
所述控制主机包括数据存储器、通信装置和充电控制器，所述单片机、数据存储器和通信装置依次连接，所述数据存储器与充电控制器电性连接，所述风力发电机、太阳能电池以及蓄电池分别与充电控制器电性连接；
所述蓄电池分别为监控本体、控制主机和探照灯进行供电。
进一步的，所述立柱底部以及蓄电池均安装在地面以下。
进一步的，所述振荡器发射微波信号在空间上遇到目标反射回来形成反射微波信号被与环形器连接的天线接收。
进一步的，所述隔离器用于将振荡器的发射微波信号与环形器接收的反射微波信号进行隔离，避免产生混淆。
进一步的，所述混频器计算微波发射微波信号和反射微波信号的频率差值经过检波器检出波动信号传输给AGC放大器进行信号放大，再通过滤波器和AD转换器处理后被单片机使用。
进一步的，所述通信装置将数据存储器的数据传输给用户终端，所述用户终端为手机、平板电脑、台式电脑以及服务器中的一种或多种。
进一步的，所述雷达顶部通过连接杆与立柱进行固定连接。
进一步的，所述太阳能电池呈35-45°倾斜设置，且向正南方朝向。
本发明解决的另一个技术问题是提供一种基于智能雷达的车辆监控系统的运行方法，包括以下步骤：
包括以下步骤：
S1、风力发电机和太阳能电池产生的电能通过充电控制器控制为蓄电池充电，蓄电池为探照灯、雷达、摄像头以及控制主机提供电能；
S2、当车辆行驶到道路的监控区域时，雷达对车辆进行测试得到速度信息，摄像头对车辆进行拍摄得到图像信息，速度信息和图像信息实时传输到单片机中进行处理；
S3、当速度信息超过道路的最大限速时，单片机将处理后的速度信息和图像信息传送给数据存储器进行储存，当速度信息不超过道路的最大限速时，单片机处理的速度信息和图像信息不会传送给数据存储器；
S4、在数据存储器中存储的速度信息和图像信息传输给通信装置，通信装置通过网络通信将速度信息和图像信息传输给用户终端，用户即可对速度信息和图像信息进行处理使用。
进一步的，所述蓄电池采用三元聚合物锂电池，额定电压为14V。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：设置风力发电机和太阳能电池产生的电能通过充电控制器控制为蓄电池充电，从而为整个系统提供电能，实现自主提供电源，从而不需要接入额外的电源，降低了安装和维护成本，在偏远地区也能够独立使用，使得使用范围广；雷达对车辆进行测试得到速度信息，摄像头对车辆进行拍摄得到图像信息，速度信息和图像信息实时传输到单片机中进行处理，从而能够准确的识别车辆以及判断是否超速，提升了监控的效率，方便执法人员调取使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明提供的一种基于智能雷达的车辆监控系统的整体结构图。
图2是本发明提供的一种基于智能雷达的车辆监控系统的监控本体结构图。
图3是本发明提供的一种基于智能雷达的车辆监控系统的原理结构框图。
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。
如图1-3所示，本发明一个实施例提供了一种基于智能雷达的车辆监控系统，包括立柱1，在安装时，立柱安装在车辆行车的道路一侧或者路口交叉处。立柱1上部安装有风力发电机2、太阳能电池3和探照灯4，风力发电机2、太阳能电池3为整个系统提供电力，不需要接入额外的电源。立柱1上部还安装有监控本体5，监控本体5包括摄像头6和安装在摄像头6顶部的雷达7，雷达7和摄像头6之间通过连接件8进行连接，雷达7和摄像头6的外壳与连接件8注塑一体成型，从而能够使得雷达7和摄像头6之间位置稳定。立柱1中部安装有控制主机9，立柱1底部一侧设置有蓄电池10，蓄电池10能够有效地存储风力发电机2、太阳能电池3产生的电能；
雷达7包括微波头11和处理模块12，微波头11包括振荡器13、隔离器14、环形器15和混频器16，振荡器13、隔离器14、环形器15和混频器16依次电性连接，环形器15还连接有天线17；处理模块12包括检波器18、AGC放大器19、滤波器20、AD转换器21和单片机22，检波器18、AGC放大器19、滤波器20、AD转换器21和单片机22依次电性连接，处理模块12的检波器18与微波头11的混频器16连接，单片机22与摄像头6数据连接；在使用时，振荡器13发射微波信号在空间上遇到目标反射回来形成反射微波信号被与环形器15连接的天线16接收。隔离器14用于将振荡器13的发射微波信号与环形器15接收的反射微波信号进行隔离，避免产生混淆。混频器16计算微波发射微波信号和反射微波信号的频率差值经过检波器18检出波动信号传输给AGC放大器19进行信号放大，再通过滤波器20和AD转换器21处理后被单片机22使用，单片机22对单位时间内的频率差值(即移动距离)计算得到车辆移动速度。
其中AGC(自动增益控制)放大器当雷达工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，提高雷达对输出信号电平控制的能力，并且能够对信号进行放大。
控制主机9包括数据存储器23、通信装置24和充电控制器25，充电控制器25用于保护蓄电池10、防止过充电的自动充放电控制器件，其最基本功能为当蓄电池饱满时切断充电电流。单片机22、数据存储器23和通信装置24依次连接，数据存储器23与充电控制器25电性连接，风力发电机2、太阳能电池3以及蓄电池10分别与充电控制器25电性连接；蓄电池10分别为监控本体5、控制主机9和探照灯4进行供电。立柱1底部以及蓄电池10均安装在地面以下。通信装置24将数据存储器23的数据传输给用户终端，用户终端为手机、平板电脑、台式电脑以及服务器中的一种或多种。雷达7顶部通过连接杆26与立柱1进行固定连接。
在一些实施例中，太阳能电池3呈35-45°倾斜设置，且向正南方朝向(整个系统在北半球安装)。在一些实施例中，，太阳能电池3呈35-45°倾斜设置，且向正北方朝向(整个系统在南半球安装)。
本发明的另一个实施例提供一种基于智能雷达的车辆监控系统的运行方法，包括以下步骤：
S1、风力发电机和太阳能电池产生的电能通过充电控制器控制为蓄电池充电，蓄电池为探照灯、雷达、摄像头以及控制主机提供电能；
S2、当车辆行驶到道路的监控区域时，雷达对车辆进行测试得到速度信息，摄像头对车辆进行拍摄得到图像信息，速度信息和图像信息实时传输到单片机中进行处理；
S3、当速度信息超过道路的最大限速时，单片机将处理后的速度信息和图像信息传送给数据存储器进行储存，当速度信息不超过道路的最大限速时，单片机处理的速度信息和图像信息不会传送给数据存储器；
S4、在数据存储器中存储的速度信息和图像信息传输给通信装置，通信装置通过网络通信将速度信息和图像信息传输给用户终端，用户即可对速度信息和图像信息进行处理使用。在本实施例中，用户即为交通执法人员，通过对速度信息和图像信息的确认即可对交通违法人员进行处罚。
其中，蓄电池采用三元聚合物锂电池，额定电压为14V。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于智能雷达的车辆监控系统，包括立柱(1)，所述立柱(1)上部安装有风力发电机(2)、太阳能电池(3)和探照灯(4)，其特征在于，所述立柱(1)上部还安装有监控本体(5)，所述监控本体(5)包括摄像头(6)和安装在摄像头(6)顶部的雷达(7)，所述雷达(7)和摄像头(6)之间通过连接件(8)进行连接，所述立柱(1)中部安装有控制主机(9)，所述立柱(1)底部一侧设置有蓄电池(10)；
所述雷达(7)包括微波头(11)和处理模块(12)，所述微波头(11)包括振荡器(13)、隔离器(14)、环形器(15)和混频器(16)，所述振荡器(13)、隔离器(14)、环形器(15)和混频器(16)依次电性连接，所述环形器(15)还连接有天线(17)；所述处理模块(12)包括检波器(18)、AGC放大器(19)、滤波器(20)、AD转换器(21)和单片机(22)，所述检波器(18)、AGC放大器(19)、滤波器(20)、AD转换器(21)和单片机(22)依次电性连接，所述处理模块(12)的检波器(18)与微波头(11)的混频器(16)连接，所述单片机(22)与摄像头(6)数据连接；
所述控制主机(9)包括数据存储器(23)、通信装置(24)和充电控制器(25)，所述单片机(22)、数据存储器(23)和通信装置(24)依次连接，所述数据存储器(23)与充电控制器(25)电性连接，所述风力发电机(2)、太阳能电池(3)以及蓄电池(10)分别与充电控制器(25)电性连接；
所述蓄电池(10)分别为监控本体(5)、控制主机(9)和探照灯(4)进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述立柱(1)底部以及蓄电池(10)均安装在地面以下。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述振荡器(13)发射微波信号在空间上遇到目标反射回来形成反射微波信号被与环形器(15)连接的天线(16)接收。
4.根据权利要求3所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述隔离器(14)用于将振荡器(13)的发射微波信号与环形器(15)接收的反射微波信号进行隔离，避免产生混淆。
5.根据权利要求4所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述混频器(16)计算微波发射微波信号和反射微波信号的频率差值经过检波器(18)检出波动信号传输给AGC放大器(19)进行信号放大，再通过滤波器(20)和AD转换器(21)处理后被单片机(22)使用。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述通信装置(24)将数据存储器(23)的数据传输给用户终端，所述用户终端为手机、平板电脑、台式电脑以及服务器中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述雷达(7)顶部通过连接杆(26)与立柱(1)进行固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统，其特征在于，所述太阳能电池(3)呈35-45°倾斜设置，且向正南方朝向。
9.一种基于智能雷达的车辆监控系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、风力发电机和太阳能电池产生的电能通过充电控制器控制为蓄电池充电，蓄电池为探照灯、雷达、摄像头以及控制主机提供电能；
S2、当车辆行驶到道路的监控区域时，雷达对车辆进行测试得到速度信息，摄像头对车辆进行拍摄得到图像信息，速度信息和图像信息实时传输到单片机中进行处理；
S3、当速度信息超过道路的最大限速时，单片机将处理后的速度信息和图像信息传送给数据存储器进行储存，当速度信息不超过道路的最大限速时，单片机处理的速度信息和图像信息不会传送给数据存储器；
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10.根据权利要求9所述的一种基于智能雷达的车辆监控系统的运行方法，其特征在于，所述蓄电池采用三元聚合物锂电池，额定电压为14V。
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| CN113766183A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-12-07 | 江苏仁安高新技术有限公司 | 一种道路监控装置 |
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2020
- 2020-11-11 CN CN202011254962.1A patent/CN112289038A/zh not_active Withdrawn
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