CN208026312U - 一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，包括一壳体，所述壳体的一侧壁上设有能量采集器，所述能量采集器与所述壳体内设有的控制板连接，所述控制板包括储能元件、微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块，所述能量采集器与所述储能元件连接，所述储能元件分别与所述微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块连接，所述微控制器通过所述驱动电路模块后分别与所述传感器模块、无线传输模块和定位模块连接；其效果是：便于相关人员实时监测道路指示牌的工作状态，降低了相应的劳动强度，在出现异常情况时能及时进行处理，提高相应的管理效率。

Description

一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器

技术领域

本实用新型属于检测器技术领域，具体涉及到一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器。

背景技术

道路指示牌是一类在城市建设与旅游景区建设中非常重要的服务设施，起到道路语言作用，指挥控制交通，保障交通安全，指路导向，提高行车效率，为交通管理部门提供执法依据，是管理交通、指示行车方向以保证道路畅通与行车安全的设施，但是在实际应用时，难免出现指示牌被车辆撞击或是恶劣天气所损坏的情况，而现有技术中都是通过人工巡查或是群众反馈才能得知道路指示牌的状况，具有滞后性，也增加了相应的工作强度，不便于相关人员及时了解其工作状态和集中管理。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，具有实时监测道路指示牌的工作状态的作用。

本实用新型采取的技术方案为：一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，包括一壳体，所述壳体的一侧壁上设有能量采集器，所述能量采集器与所述壳体内设有的控制板连接，所述控制板包括储能元件、微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块，所述能量采集器与所述储能元件连接，所述储能元件分别与所述微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块连接，所述微控制器通过所述驱动电路模块后分别与所述传感器模块、无线传输模块和定位模块连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器具有以下有益效果：

应用时，将其安装在道路指示牌上，通过传感器模块可实时监测道路指示牌的工作状态，采集其震动和角度信息，定位模块采集当前位置信息，微控制器接收信号后，并通过无线传输模块传输给外部的服务器，从而便于相关人员实时监测道路指示牌的工作状态，降低了相应的劳动强度，在出现异常情况时能及时进行处理，提高相应的管理效率。

优选的，为了减少能源消耗，使装置的整体结构更加简单，便于推广、应用，所述能量采集器采用光能采集器，这样无需额外设置电池，进行自采能，使安装和使用更加方便。

优选的，所述储能元件采用超级电容；这样便于设置，不占太大空间。

优选的，所述传感器模块包括角度传感器和震动传感器；所述角度传感器采用的型号为MPU6050，震动传感器采用的型号为LIS3DH。

优选的，所述驱动电路模块包括传感器驱动电路模块、无线传输驱动电路模块和定位驱动电路模块。

优选的，所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，还包括剩余电量检测电路，所述剩余电量检测电路包括3.3V电源、开关器件Q13、开关器件Q15、电阻R12、电阻R28、电阻R63、电阻R64和电容C48，所述微控制器输出有剩余电量检测信号，所述剩余电量检测信号用于驱动所述开关器件Q15的通断，3.3V电源与所述电阻R63的一端连接，所述电阻R63的另一端分别与所述开关器件Q15的集电极和电阻R28的一端连接，所述开关器件Q15的发射极接地，所述电阻R28的另一端与所述开关器件Q13的基极连接，所述开关器件Q13的发射极与3.3V电源连接，所述开关器件Q13的集电极依次串接所述电阻R12和电阻R64后接地，所述电容C48并联在所述电阻R64的两端，所述电容C48的一端接地，另一端与所述微控制器连接；这样也便于全面了解状态检测器的工作情况和续航能力。

优选的，所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，还包括电源模块，所述电源模块采用蓄电池；这样可便于进行灵活设置，提供了另一种可选择的方式。

采用上述技术方案，具有以下优点：本实用新型提出的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，通过传感器模块可实时监测道路指示牌的工作状态，采集其震动和角度信息，定位模块采集当前位置信息，微控制器接收信号后，并通过无线传输模块传输给外部的服务器，从而便于相关人员实时监测道路指示牌的工作状态，降低了相应的劳动强度，在出现异常情况时能及时进行处理，提高相应的管理效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路原理框图；

图2为本实用新型实施例中微控制器的电路连接示意图；

图3为本实用新型实施例中传感器驱动电路模块的电路连接示意图；

图4为本实用新型实施例中无线传输驱动电路模块的电路连接示意图；

图5为本实用新型实施例中定位驱动电路模块与定位模块的电路连接示意图；

图6为本实用新型实施例中剩余电量检测电路的电路连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，这里的描述不意味着对应于实施例中陈述的具体实例的所有主题都在权利要求中引用了。

参考图1至图5所示，一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，包括一壳体，所述壳体的一侧壁上设有能量采集器，所述能量采集器与所述壳体内设有的控制板连接，所述控制板包括储能元件、微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块，所述能量采集器与所述储能元件连接，所述储能元件分别与所述微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块连接，所述微控制器通过所述驱动电路模块后分别与所述传感器模块、无线传输模块和定位模块连接。

在应用时，将该状态状态检测器设置在道路指示牌上，为了不影响用户识别道路信息，可采用将其设置在广告牌的立柱上或是道路指示牌的背面，能量采集器进行自采能，其能量来源可为光照、声音等，通过传感器模块可实时监测道路指示牌的工作状态，采集其震动和角度信息，定位模块采集当前位置信息，微控制器接收信号后，并通过无线传输模块传输给外部的服务器，从而便于相关人员实时监测道路指示牌的工作状态，降低了相应的劳动强度，在出现异常情况时能及时进行处理，提高相应的管理效率。

进一步地，为了减少能源消耗，使装置的整体结构更加简单，便于推广、应用，所述能量采集器采用光能采集器，例如，德国易能森的光能采集器，这样无需额外设置电池，利用可见光进行自采能，使安装和使用更加方便。

进一步地，为了便于设置，不占太大空间，所述储能元件采用超级电容。

进一步地，所述传感器模块包括角度传感器和震动传感器；所述角度传感器采用的型号为MPU6050，震动传感器采用的型号为LIS3DH。

进一步地，所述驱动电路模块包括传感器驱动电路模块、无线传输驱动电路模块和定位驱动电路模块；参考图2至图5，微控制器采用单片机，并通过串口通信与定位模块连接，定位模块采用GPS模块，无线传输模块可采用GPRS、NB-IoT或LoRa等无线传输模块，本实施例以LoRa模块为例，微控制器包括了单片机最小系统，电源通过稳压器MCP1703T进行稳压，同时分别输出有各传感器驱动电路模块、无线传输驱动电路模块和定位驱动电路模块的使能信号，具体参考图3至图5，通过控制各驱动电路模块的通断，从而控制是否给相应的模块供电，这几个驱动电路模块的电路连接结构类似，各模块与微控制器的连接类似，这里完整的给出了定位驱动电路模块和定位模块的连接示意图，如图5所示，其它模块的结构示意图在此不一一赘述。

进一步地，参考图6，所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，还包括剩余电量检测电路，所述剩余电量检测电路包括3.3V电源、开关器件Q13、开关器件Q15、电阻R12、电阻R28、电阻R63、电阻R64和电容C48，所述微控制器输出有剩余电量检测信号，所述剩余电量检测信号用于驱动所述开关器件Q15的通断，3.3V电源与所述电阻R63的一端连接，所述电阻R63的另一端分别与所述开关器件Q15的集电极和电阻R28的一端连接，所述开关器件Q15的发射极接地，所述电阻R28的另一端与所述开关器件Q13的基极连接，所述开关器件Q13的发射极与3.3V电源连接，所述开关器件Q13的集电极依次串接所述电阻R12和电阻R64后接地，所述电容C48并联在所述电阻R64的两端，所述电容C48的一端接地，另一端与所述微控制器连接；这样也便于全面了解状态检测器的工作情况和续航能力。

进一步地，还包括电源模块，所述电源模块采用蓄电池；这样可便于进行灵活设置，提供了另一种可选择的方式。

优选的实施例，通过震动传感器负责检测道路指示牌的震动情况，如果受到撞击，将会有撞击信息发送到微控制器，角度传感器负责检测道路指示牌的角度信息，在路牌倒伏时，也会将有撞倒信息和倒伏信息发送到微控制器，微控制器根据任一信息被触发，通过无线传输模块将信息传送到服务器(或云端)，微控制器可以通过无线模块按照一定的时间间隔上传心跳信息，在此并不限制，用户可以通过网页或手机App进行监控、处理，从而便于相关人员实时监测道路指示牌的工作状态，降低了相应的劳动强度，在出现异常情况时能及时进行处理，提高相应的管理效率。

这里，要说明的是，本实用新型涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、算法、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、算法、方法，但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

最后需要说明的是，上述描述为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，包括一壳体，所述壳体的一侧壁上设有能量采集器，所述能量采集器与所述壳体内设有的控制板连接，所述控制板包括储能元件、微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块，所述能量采集器与所述储能元件连接，所述储能元件分别与所述微控制器、传感器模块、无线传输模块、定位模块和驱动电路模块连接，所述微控制器通过所述驱动电路模块后分别与所述传感器模块、无线传输模块和定位模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，所述能量采集器采用光能采集器。

3.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，所述储能元件采用超级电容。

4.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，所述传感器模块包括角度传感器和震动传感器。

5.根据权利要求4所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，所述角度传感器采用的型号为MPU6050，震动传感器采用的型号为LIS3DH。

6.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，所述驱动电路模块包括传感器驱动电路模块、无线传输驱动电路模块和定位驱动电路模块。

7.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，还包括剩余电量检测电路，所述剩余电量检测电路包括3.3V电源、开关器件Q13、开关器件Q15、电阻R12、电阻R28、电阻R63、电阻R64和电容C48，所述微控制器输出有剩余电量检测信号，所述剩余电量检测信号用于驱动所述开关器件Q15的通断，3.3V电源与所述电阻R63的一端连接，所述电阻R63的另一端分别与所述开关器件Q15的集电极和电阻R28的一端连接，所述开关器件Q15的发射极接地，所述电阻R28的另一端与所述开关器件Q13的基极连接，所述开关器件Q13的发射极与3.3V电源连接，所述开关器件Q13的集电极依次串接所述电阻R12和电阻R64后接地，所述电容C48并联在所述电阻R64的两端，所述电容C48的一端接地，另一端与所述微控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于自采能的道路指示牌健康状态检测器，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块采用蓄电池。