CN211699211U - 一种具有气象监测功能的交通信号灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有气象监测功能的交通信号灯，该交通信号灯包括信号灯组、卡口抓拍装置和气象监测装置，卡口抓拍装置包括闪光灯、摄像机、雷达测速仪，气象监测装置包括PM2.5检测仪、大气能见度测量仪、压电式雨量计、超声波测风仪、温湿压传感器；信号灯组、卡口抓拍装置和气象监测装置均通过横杆安装，横杆与竖杆连接后固定在底座上；竖杆顶端设有太阳能电池板为锂电池充电，并且锂电池还可以通过路面上布置的压电材料进行充电，锂电池为控制单元和电子设备提供电能。本实用新型在交通信号灯上集成了气象监测功能，方便了气象数据的实时监测和提醒出行的人们注意气象变化。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化控制技术，具体涉及一种具有气象监测功能的交通信号灯。
背景技术
交通信号灯是表达交通语言的重要载体，是维持城市交通正常运转的重要组成部分。但是现在大多数安装在城市道路上的交通信号灯功能单一，仅用作与交通道路的通行指示。另外一个方面，气象信息与人们的生活息息相关，直接会影响到人们的行程规划，目前大多是通过手机或电视、广播来获取下一个时间段的天气情况，然后制定出行计划，对于近年来气象也变化多端，局部地区也存在很多的不同，所以比较难以知晓具体的情况，同时，有时候出行的距离和路程比较长，跨过好几个区域，所以对于长距离的天气因素也比较难掌握。
对于交通信号灯和气象站目前独立设置的比较多，也容易造成资源的浪费，需要在城市及道路上设置更多的支撑装置等问题。
实用新型内容
实用新型目的：为提高资源利用率，实现气象监测装置和交通信号灯的一体化应用，本实用新型提供一种具有气象监测功能的交通信号灯。
技术方案：一种具有气象监测功能的交通信号灯，包括信号灯组、卡口抓拍装置和气象监测装置，所述的卡口抓拍装置包括闪光灯、摄像机和雷达测速仪，所述的气象监测装置包括PM2.5检测仪、大气能见度测量仪、压电式雨量计、超声波测风仪、温湿压传感器；所述信号灯组、卡口抓拍装置和气象监测装置均通过横杆安装，横杆与竖杆连接后固定在底座上；所述的竖杆顶端设有太阳能电池板为锂电池充电，所述的锂电池为控制单元和电子设备提供电源。
所述的控制单元采用PLC控制器作为处理器，包括电源模块、数据转换模块、数据传输模块和显示装置；PLC控制器控制信号灯组和卡口抓拍装置的工作，并且采集经数据转化模块转换后的PM2.5数据、大气能见度值、雨量大小、风速、风向、气压、大气温度和大气相对湿度，通过数据传输模块与控制后台进行数据传输。
进一步的，数据传输模块采用GSM无线传输方式，实现数据到后台的传输，包括设摄像机的抓拍图像信息及气象检测数据。
进一步的，所述的显示装置为LED显示屏，通过PLC控制器控制显示倒计时数字和由气象监测装置采集的数据信息。
进一步的，所述的横杆和竖杆形成的直角处设有支杆进行支撑。
进一步的，底座内部容纳控制单元，所述的竖杆和横杆内部中空用于布置电线。
更进一步的，所述的交通信号灯的锂电池设置在底座内，所述锂电池还与压电材料连接，压电材料布置在底座的周边路面，根据压力作用进行充电。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的显著效果包括如下几个方面。
第一，本实用新型采用锂电池储电，通过太阳能电池板发电和压电感应发电，交通信号灯将压电感应发电和触发式拍摄结合在了一起实现电力自给，节约能源；同时将交通信号灯和气象监测装置集成一体化设置，节约了资源，避免了单独设立气象站支撑装置的资源浪费。
第二，本实用新型通过在交通信号灯的装置上集成气象监测装置，能够实时采集环境数据，加大了环境的监测能力，让更多的人注意到气象和环境的变化，也为交通出行安全提供参考依据。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型所述控制单元的系统结构图；
图3为本实用新型中压电感应路面示意图。
具体实施方式
为了详细的说明本实用新型所公开的技术方案，下面结合说明书附图及实施方法做进一步的阐述。
本实用新型提供的是一种具有气象监测功能交通信号灯，如图1所示。该交通信号灯包括信号灯灯组1、闪光灯2、摄像机3、PM2.5检测仪4、大气能见度自动测量仪5、雷达测速仪6和压电式雨量计701、超声波测风仪702、温湿压传感器703、横杆8、竖杆9、底座10。横杆8和竖杆9形成一个直角，直角处可以设置的支杆13进行加固和起到支撑作用。竖杆9安装在底座10上，直角处同样设置支杆13起加固和支撑的作用。在横杆8上，用于安装信号灯组1、闪光灯2、摄像机3、PM2.5检测仪4、大气能见度自动测量仪5、雷达测速仪6和压电式雨量计701、超声波测风仪702和温湿压传感器703，横杆8的下方安装显示装置，即LED显示屏。在竖杆9的顶端安装太阳能电池板14。本实用新型所述的交通信号灯中，在底座10的周边路面设置压电材料，通过压电作用的触发形成电压为锂电池进行充电。其中的横杆8、竖杆9为中空的管道结构，中间用于布置电线与数据线。在底座10的内部，容纳锂电池和控制单元及其连接电路。
对于控制方面，如图2所示。控制单元还包括PLC控制器，电源模块，显示装置，数据转换模块和数据处理模块。控制单元中采用的是PLC控制器作为处理单元，根据设定，控制信号灯组1的三种颜色信号灯的点亮和熄灭。横杆8上安装的闪光灯2、摄像机3和雷达测速仪6组成卡口抓拍单元，结合信号灯的控制实现对于车辆的违章拍摄。横杆8上的PM2.5检测仪4、大气能见度测量仪5、雷达测速仪6和压电式雨量计701、超声波测风仪702、温湿压传感器703组成气象监测装置，各类传感器及电子监测设备和控制单元连接，对于气象监测装置的电子监测设备通过数据转化装置实现数据的格式转化和传输，控制单元控制着LED显示屏11的显示，显示内容包括交通信号灯的倒计时和气象监测装置所采集的数据，通行的车辆及行人能够及时注意到气象数据的变化。
具体的说，电源模块包括太阳能电池板14、锂电池和压电感应路面12；锂电池安装在底座10的内部。压电感应路面12铺设在道路直行车道和左转车道停车线前方3米处。压电感应路面12下面有智能传感器和压电元件，工作原理及示意如图3所示。太阳能电池板14可以将太阳能转化为电能存储在锂电池中，当有车辆经过时压电感应路面12中的压电元件可以把压电感应路面12所收到的压力转换为电力存储到锂电池中。锂电池安装在底座10内部。即使时发生了城市电力系统瘫痪的极端情况，该可用于气象监测的多功能交通信号灯也能依靠自身发电维持自身正常运行。
另外，卡口抓拍装置包括摄像机3和闪光灯2。平时处于待唤醒状态，卡口抓拍装置主要用来拍摄超速车辆和闯红灯的车辆。拍摄超速车辆过程如下：卡口抓拍装置中的雷达测速仪6发现了超速车辆便立即给控制单元发送电信号，卡口抓拍装置立马被唤醒，摄像机3开始拍摄，闪光灯2负责为拍摄补光。拍摄模块再次转换到待唤醒状态。拍摄闯红灯车辆过程如下：当信号灯组1显示为红灯时PLC控制器会控制压电感应路面12和卡口抓拍装置形成电性连接，此时，一旦有车辆经过压电感应路面12电压就会发生变化，产生的电信号会从压电感应路面12发送到卡口抓拍装置，卡口抓拍装置接收到电信号便立马被唤醒，摄像机3开始拍摄，闪光灯2负责为拍摄补光。当信号灯组1显示为黄灯或绿灯时PLC控制器又会断开压电感应路面12和卡口抓拍装置之间的电性连接。此过程响应速度是十分迅速的，把压电感应路面12铺设在道路直行车道和左转车道停车线前方3米处就是为了留有一个缓冲区，防止车辆误触。此过程拍摄到的数据会被数据传输模块以GSM传输的方式上传至云端。交管机构可通过网络实现存储在云端数据采集。
大气中PM2.5含量就是一项重要指标，而PM2.5检测仪4则用来监测大气中可吸入颗粒物的情况；大气能见度测量仪5用来检测道路上的能见度情况对司机的安全驾驶十分重要；雷达测速仪6用来监测路口范围内道路上行驶的车辆是否有超速的情况。气象监测装置检测的数据包括大气温度、大气相对湿度、气压、风向、风速、降水量、PM2.5数值和大气能见度。特别的，气象监测装置检测的数据会被数据传输模块上传至云端，气象部门通过可网络下载这些气象数据并进行专业分析，提升了气象环境的监测能力。另外，对于交通信号灯中的信号灯组1、卡口抓拍装置及气象监测装置的各个电子设备数量可以根据实际需要进行设定。
对于本实用新型所提供的交通信号灯对违章行为采取了触发式拍摄的方式节约了能源，减少了设备的使用频率。并且将压电感应发电和触发式拍摄结合在了一起。还具有可以监测周围气象数据和空气质量等信息的作用，丰富了交通信号灯的功能。
Claims (7)
1.一种具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：包括信号灯组(1)、卡口抓拍装置和气象监测装置，所述的卡口抓拍装置包括闪光灯(2)、摄像机(3)和雷达测速仪(6)，所述的气象监测装置包括PM2.5检测仪(4)、大气能见度测量仪(5)、压电式雨量计(701)、超声波测风仪(702)、温湿压传感器(703)；所述信号灯组(1)、卡口抓拍装置和气象监测装置均通过横杆(8)安装，横杆(8)与竖杆(9)连接后固定在底座(10)上；所述的竖杆(9)顶端设有太阳能电池板(14)为锂电池充电，所述的锂电池为控制单元和电子设备提供电源。
2.根据权利要求1所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的控制单元包括PLC控制器、电源模块、数据转换模块、数据传输模块和显示装置；PLC控制器控制信号灯组(1)和卡口抓拍装置的工作，并且采集经数据转化模块转换后的PM2.5数据、大气能见度值、雨量大小、风速、风向、气压、温度和相对湿度，通过数据传输模块与控制后台进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的显示装置为LED显示屏，通过PLC控制器控制显示倒计时数字和由气象监测装置采集的数据信息。
4.根据权利要求1所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的横杆(8)和竖杆(9)形成的直角处设有支杆(13)进行支撑。
5.根据权利要求1所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的底座(10)内部为空腔结构，用于容纳控制单元。
6.根据权利要求1所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的竖杆(9)和横杆(8)内部的中空管状结构用于布置电线。
7.根据权利要求1所述的具有气象监测功能的交通信号灯，其特征在于：所述的交通信号灯的锂电池设置在底座(10)内，所述锂电池还与压电材料连接，压电材料布置在底座(10)的周边路面，根据压力作用进行充电。
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Cited By (3)
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| CN114067580A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-18 | 广东安达交通工程有限公司 | 一种用于交通指挥引导的城市道路信号系统 |
| CN115100851A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-23 | 新唐信通(浙江)科技有限公司 | 一种新型节能环保型智能交通监测装置 |
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