本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)。

背景技術(shù)：

近年來我國(guó)大氣環(huán)境問題日益凸顯，灰霾天氣多發(fā)，嚴(yán)重影響國(guó)民身心健康。大量研究表明，除大型工廠外，大量的私家車所排放的尾氣也是污染源的主要來源之一，此外大量的私家車還造成了嚴(yán)重的交通擁堵的問題，雖然政府出臺(tái)一些政策鼓勵(lì)民眾多乘坐公共交通工具，實(shí)現(xiàn)綠色出行，但是面臨問題依然嚴(yán)峻。民眾不選擇公交車出行的原因主要是因?yàn)楣卉嚂r(shí)效性太低，以及公交站臺(tái)候車環(huán)境差，夏熱、冬冷、有時(shí)還會(huì)淋雨。在我國(guó)的大中型城市公交車站覆蓋率很高，但是交通分擔(dān)率卻很低，全國(guó)主要城市公交分擔(dān)率平均為20%，北京最高達(dá)到40%，一些中小城市竟不足10%，而在一些發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)字可高達(dá)50%~70%。提高公交分擔(dān)率不僅可以有效緩解大城市的交通壓力，更可將節(jié)能減排落實(shí)到每個(gè)人的身體力行上，所以發(fā)展便捷的城市公交系統(tǒng)如今看來顯得十分急迫和必要。因此需要建立一系列的配套政策和措施，用生態(tài)、環(huán)保理念去引導(dǎo)出行選擇，發(fā)展智能化公交系統(tǒng)，從為每個(gè)出行民眾服務(wù)出發(fā)，提高公交吸引力與調(diào)控力。從而提高公交交通分擔(dān)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)公交系統(tǒng)的問題，本發(fā)明提供一種基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)，目的是有效地解決公交交通分擔(dān)率低的問題，緩解城市交通擁堵和汽車尾氣污染嚴(yán)重的情況。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)包括弧形面頂棚、拋物面形背部隔板和電加熱座椅，其中所述的弧形面頂棚和拋物面形背部隔板是一體的，在頂棚上安裝有太陽能發(fā)電板，背部隔板內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有亞克力反聲板，從頂棚伸出的支架上安裝有聲電轉(zhuǎn)換裝置，太陽能發(fā)電板和聲電轉(zhuǎn)換裝置通過整流穩(wěn)壓電路與蓄電池相連，蓄電池位于背部隔板的下方；背部隔板的背部設(shè)置有降水收集口，降水收集口的口部覆蓋過濾網(wǎng)，底部通過水管與蓄水箱連接，蓄水箱和水管之間設(shè)有四級(jí)過濾裝置，從蓄水箱底部伸出沿背部隔板和頂棚方向設(shè)置有噴霧水管，噴霧水管上安裝有水泵，噴霧水管的霧化噴頭從頂棚伸出，噴霧方向朝向電加熱座椅；所述的頂棚檐部安裝有溫度感應(yīng)器和紅外感應(yīng)器，電加熱座椅下方安裝有重力感應(yīng)器，溫度感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器和重力感應(yīng)器的信號(hào)輸出端與信息處理器信號(hào)輸入端相連，信息處理器信號(hào)輸出端與無線發(fā)射器信號(hào)輸入端相連，無線發(fā)射器信號(hào)輸出到公交運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)；所述的電加熱座椅的坐墊和靠背內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲；

上述溫度感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器、重力感應(yīng)器、信息處理器、無線發(fā)射器、水泵和電加熱座椅均由蓄電池作為電源供電。

其中，所述的太陽能發(fā)電板表面覆蓋有鋼化玻璃膜。

所述的過濾網(wǎng)由濾水海綿制成。

所述的四級(jí)過濾裝置包括PP棉、顆?；钚蕴?、碳棒活性炭和1微米PP濾芯。

本發(fā)明的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)運(yùn)行時(shí)：

鋪設(shè)在弧形面頂棚的太陽能發(fā)電板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，鋪設(shè)在拋物面形背部隔板上的亞克力反聲板收集周邊環(huán)境的噪聲，基于拋物線的特殊幾何性質(zhì)和聲波的反射，將收集的聲波集中到聲電轉(zhuǎn)換裝置處，聲波引起的振動(dòng)反復(fù)施壓于聲電轉(zhuǎn)換裝置的壓電材料，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能發(fā)電板和聲電轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的電流經(jīng)整流穩(wěn)壓電路存入蓄電池中；

降水收集口在降水天氣收集降水并對(duì)降水進(jìn)行初級(jí)過濾，收集的降水經(jīng)四級(jí)過濾裝置過濾后儲(chǔ)存在蓄水箱中；

頂棚上的溫度感應(yīng)器采集實(shí)時(shí)的環(huán)境溫度信號(hào)，紅外感應(yīng)器收集候車人數(shù)信息，并將信號(hào)和信息輸入到信息處理器中，由信息處理器傳遞到無線發(fā)射器，無線發(fā)射器將信號(hào)輸出至公交管理系統(tǒng)，公交管理系統(tǒng)根據(jù)候車人數(shù)調(diào)整公交班次，根據(jù)環(huán)境溫度啟動(dòng)霧化噴頭或進(jìn)行座椅加熱；

其中，當(dāng)感應(yīng)溫度超過30攝氏度時(shí)，水泵從蓄水箱中抽取水源，通過噴霧水管將水引到分布微孔的霧化噴頭處，此時(shí)的水由于水泵施加的壓力從微孔中噴出實(shí)現(xiàn)霧化，霧化的水遇熱氣化時(shí)吸收大量的熱量，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的高效率降低公交站臺(tái)溫度；

當(dāng)感應(yīng)溫度低于10攝氏度時(shí)，開啟重力感應(yīng)器，當(dāng)重力感應(yīng)器感應(yīng)到有人坐到座椅上產(chǎn)生的重力時(shí)，由信息處理器控制候車座椅進(jìn)行電加熱提升座椅溫度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是：

本發(fā)明的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)采用綠色能源供電，充分利用馬路、公路等周邊環(huán)境充足的噪音能和隨處可見的太陽能，噪音經(jīng)收集后匯聚到本發(fā)明的聲電轉(zhuǎn)化裝置，把聲波的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存；在此公交站臺(tái)的頂部鋪設(shè)光伏板，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存，整體對(duì)站臺(tái)的電器供電；

本發(fā)明的公交站臺(tái)裝有紅外感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器、重力感應(yīng)器，用于收集站臺(tái)所在位置的候車人、天氣信息，并將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，對(duì)所在車站的人群信息進(jìn)行反饋，便于公交系統(tǒng)管理人員及時(shí)調(diào)控公交車的運(yùn)營(yíng)，極大地提升了公交系統(tǒng)的時(shí)效性，避免一次來兩輛車，或者超時(shí)公交車不到的情況；

本發(fā)明的公交站臺(tái)當(dāng)有降雨時(shí)，通過降水收集口把降水引入凈化系統(tǒng)，經(jīng)凈化后儲(chǔ)存，并在天氣炎熱時(shí)自動(dòng)開啟霧化降溫裝置，降低站臺(tái)周圍環(huán)境溫度；

本發(fā)明的公交站臺(tái)在北方冬季寒冷時(shí)候，對(duì)站臺(tái)安裝的可加熱座椅進(jìn)行加熱，提高候車人冬季等車時(shí)舒適度。

在城市中安裝本發(fā)明的公交站臺(tái)，不需要外界電源，安裝方式比常規(guī)公交站臺(tái)方便很多，安裝完成后即可進(jìn)入正常工作狀態(tài)，即利用噪音能和太陽能開始發(fā)電，同時(shí)信息采集系統(tǒng)開始工作，為候車人開放制冷（制熱）等服務(wù)，并同時(shí)向城市公交管理系統(tǒng)反饋人群等信息，作為調(diào)控人員調(diào)度公交的信息依據(jù)。本發(fā)明能夠提升乘客候車的舒適度，并提升公交車系統(tǒng)的時(shí)效性，緩解民眾不喜歡選擇公交車出行的情況，提高公交車的交通分擔(dān)率，有效解決交通擁堵及環(huán)境污染問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)工作原理圖；

圖2為本發(fā)明的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)整體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1：無線發(fā)射器；2：溫度感應(yīng)器；3：紅外感應(yīng)器；4：霧化噴頭；5：信息處理器；6：聲電轉(zhuǎn)換裝置；7：亞克力反聲板；8：拋物面形背部隔板；9：電加熱座椅；10：重力感應(yīng)器；11：太陽能發(fā)電板；12：水泵；13：過濾網(wǎng)；14：降水收集口；15：水管；16：四級(jí)過濾裝置；17：蓄水箱；18：蓄電池；19：弧形面頂棚；

圖3為圖2中進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換時(shí)聲波聚集原理示意圖；

圖4為本發(fā)明的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例中采用的無線發(fā)射器型號(hào)是：無線GPRS，數(shù)據(jù)收發(fā)器 型號(hào)：LSSF-GPRS DTU，溫度感應(yīng)器型號(hào)是西門子 XZ-TP100；紅外感應(yīng)器型號(hào)是HIGHLIGHT HPCO05；信息處理器型號(hào)是AVR單片機(jī)，型號(hào)：atmega48；聲電轉(zhuǎn)換裝置中放置PZT雙晶陶瓷聲壓發(fā)電片，壓電陶瓷材質(zhì)為P8-79Y。

本基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)如圖2和圖4所示，包括弧形面頂棚19、拋物面形背部隔板8和電加熱座椅9，其中所述的弧形面頂棚19和拋物面形背部隔板8是一體的，在弧形面頂棚19上安裝有太陽能發(fā)電板11，拋物面形背部隔板8內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有亞克力反聲板7，從頂棚伸出的支架上安裝有聲電轉(zhuǎn)換裝置6，太陽能發(fā)電板11和聲電轉(zhuǎn)換裝置6通過整流穩(wěn)壓電路與蓄電池18相連，蓄電池18位于背部隔板的下方；背部隔板的背部設(shè)置有降水收集口14，降水收集口14的口部覆蓋過濾網(wǎng)13，底部通過水管與蓄水箱連接，蓄水箱和水管之間設(shè)有四級(jí)過濾裝置，從蓄水箱底部伸出沿背部隔板和頂棚方向設(shè)置有噴霧水管，噴霧水管上安裝有水泵12，噴霧水管的霧化噴頭4從頂棚伸出，噴霧方向朝向電加熱座椅9；所述的頂棚檐部安裝有溫度感應(yīng)器2和紅外感應(yīng)器3，電加熱座椅9下方安裝有重力感應(yīng)器10，溫度感應(yīng)器2、紅外感應(yīng)器3和重力感應(yīng)器10的信號(hào)輸出端與信息處理器5信號(hào)輸入端相連，信息處理器5信號(hào)輸出端與無線發(fā)射器1信號(hào)輸入端相連，無線發(fā)射器1信號(hào)輸出到公交運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)；所述的電加熱座椅9的坐墊和靠背內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲；

上述溫度感應(yīng)器2、紅外感應(yīng)器3、重力感應(yīng)器10、信息處理器5、無線發(fā)射器1、水泵12和電加熱座椅9均由蓄電池18作為電源供電。

其中，所述的太陽能發(fā)電板11表面覆蓋有鋼化玻璃膜。

所述的過濾網(wǎng)由13濾水海綿制成。

所述的四級(jí)過濾裝置16包括PP棉、顆?；钚蕴?、碳棒活性炭和1微米PP濾芯。

本實(shí)施例的基于噪音發(fā)電和太陽能發(fā)電的智能化服務(wù)公交站臺(tái)運(yùn)行時(shí)，工作原理如圖1所示：

鋪設(shè)在弧形面頂棚19的太陽能發(fā)電板11將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，鋪設(shè)在拋物面形背部隔板8上的亞克力反聲板7收集周邊環(huán)境的噪聲，基于拋物線的特殊幾何性質(zhì)和聲波的反射原理，如圖3所示，將收集的聲波集中到聲電轉(zhuǎn)換裝置6處，聲波引起的振動(dòng)反復(fù)施壓于聲電轉(zhuǎn)換裝置6的壓電材料，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能發(fā)電板11和聲電轉(zhuǎn)換裝置6產(chǎn)生的電流經(jīng)整流穩(wěn)壓電路存入蓄電池18中；

降水收集口14在降水天氣收集降水并對(duì)降水進(jìn)行初級(jí)過濾，收集的降水經(jīng)四級(jí)過濾裝置16過濾后儲(chǔ)存在蓄水箱17中；

弧形面頂棚19上的溫度感應(yīng)器2采集實(shí)時(shí)的環(huán)境溫度信號(hào)，紅外感應(yīng)器3收集候車人數(shù)信息，并將信號(hào)和信息輸入到信息處理器5中，由信息處理器5傳遞到無線發(fā)射器1，無線發(fā)射器1將信號(hào)輸出至公交管理系統(tǒng)，公交管理系統(tǒng)根據(jù)候車人數(shù)調(diào)整公交班次，根據(jù)環(huán)境溫度啟動(dòng)霧化噴頭4或進(jìn)行座椅加熱；

其中，當(dāng)感應(yīng)溫度超過30攝氏度時(shí)，水泵12從蓄水箱17中抽取水源，通過噴霧水管將水引到分布微孔的霧化噴頭4處，此時(shí)的水由于水泵12施加的壓力從微孔中噴出實(shí)現(xiàn)霧化，霧化的水遇熱氣化時(shí)吸收大量的熱量，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的高效率降低公交站臺(tái)溫度；

當(dāng)感應(yīng)溫度低于10攝氏度時(shí)，開啟重力感應(yīng)器10，當(dāng)重力感應(yīng)器10感應(yīng)到有人坐到座椅上產(chǎn)生的重力時(shí)，由信息處理器控制電加熱座椅9進(jìn)行電加熱提升座椅溫度。