本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，具體是一種智能交通監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，汽車數(shù)量的急劇增加給城市交通帶來了極大的壓力。特別是在上下班高峰期，巨大的車流量使得道路擁擠，造成了不必要的時間浪費與經(jīng)濟損失。城市交通問題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟建設(shè)的重要因素。由此可見，交通擁塞已成為一個國際性的問題。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加,表明車輛對道路容量的要求仍然很高,短期內(nèi)還不可能改變。因此，設(shè)計可靠、安全、便捷的交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)時必要性。目前，道路上的交通燈雖然在保證道路通暢中發(fā)揮了一定的作用，但依舊存在不足，例如，通行時間固定，或需要人為調(diào)整，調(diào)整時間上存在不合理等。首先，通行時間固定。車流量一直在變化，而通行時間固定的交通燈，無法對變化的車流量采取相適應(yīng)的措施。例如：在車流量較小時，車輛不能快速通過路口，導(dǎo)致不必要時間的浪費。而當(dāng)一條路上車輛增多另一條路上通暢時，由于通行時間的固定，通暢道路無法為擁堵道路分擔(dān)壓力，引起路口擁堵。其次人為調(diào)整，交警無法對路口的擁堵狀況作出十分準(zhǔn)確的判斷，并調(diào)整到相適應(yīng)的時間。交警也無法協(xié)調(diào)整個路口的車輛狀況，交通燈的作用也就無法發(fā)揮。

由于電網(wǎng)負荷的變化隨著時段的不同而不同，因此，相應(yīng)的電壓波動也較大。在行人和車輛較多的上半夜，電壓較低，亮度較暗；而下半夜則異常明亮，這是由于電網(wǎng)負荷的變化而導(dǎo)致電壓上升所致。較大的電壓波動增加了電、熱的轉(zhuǎn)換比值，降低了紅綠燈的效率，造成電能的浪費。

紅綠燈的供電線路較長，功率低，因此線路損耗較大；同時，一般220V單相電壓供電的紅綠燈，三相不平衡情況較為嚴(yán)重，因此將造成過大的零序電流，零點位移，從而加大了電路的損耗。

當(dāng)前，紅綠燈的線路控制都較為簡單，不能監(jiān)視、記錄和統(tǒng)計操作結(jié)果，設(shè)備異常的發(fā)現(xiàn)依賴于人工巡視。發(fā)現(xiàn)故障不及時，處理故障的效率也不高，最終導(dǎo)致了人力和物力的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、子網(wǎng)控制器、路況檢測模塊和紅綠燈監(jiān)控器，所述路況檢測模塊，用于對路口滯留的車輛進行檢測，獲得路口車輛的滯留數(shù)據(jù)，所述紅綠燈監(jiān)控器通過電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器采集電流、電壓以及溫度值，并和Zigbee射頻模塊通信，向子網(wǎng)控制器報送紅綠燈的各類參數(shù)，接受子網(wǎng)控制器的監(jiān)控命令；

所述子網(wǎng)控制器位于監(jiān)控中心和紅綠燈監(jiān)控器之間，運用Zigbee通訊協(xié)議，下達監(jiān)控中心的命令，同時反饋紅綠燈監(jiān)控器的監(jiān)控情況，負責(zé)處理本子網(wǎng)內(nèi)的所有事務(wù)，包括監(jiān)控紅綠燈監(jiān)控器運行狀態(tài)和控制信號、處理報警；

所述監(jiān)控中心用于對紅綠燈監(jiān)控器進行監(jiān)控和遠程數(shù)據(jù)訪問，包括配置參數(shù)、發(fā)送監(jiān)控命令以及收集紅綠燈的狀態(tài)

作為本發(fā)明進一步的方案：所述子網(wǎng)控制器由單片機、GPRS/4G通訊模塊和Zigbee射頻模塊組成。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述紅綠燈監(jiān)控器對紅綠燈狀態(tài)進行采集控制。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述紅綠燈監(jiān)控器接收監(jiān)控中心的命令，上報紅綠燈監(jiān)控器的參數(shù)值，同時，通過Zigbee射頻模塊來發(fā)送監(jiān)控命令。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述監(jiān)控中心的功能由以下幾個模塊來實現(xiàn)：(1)數(shù)據(jù)管理模塊，對數(shù)據(jù)進行應(yīng)用管理；(2)主界面模塊，由監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)顯示和控制面板組成；(3)數(shù)據(jù)庫模塊，負責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和操作；(4)用戶管理模塊，負責(zé)系統(tǒng)中用戶賬戶的管理；(5)通信管理模塊，負責(zé)通信接口的配置和管理，保證數(shù)據(jù)的通信。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述數(shù)據(jù)管理模塊對系統(tǒng)的運行和配置數(shù)據(jù)進行管理，包括路燈監(jiān)控器數(shù)據(jù)的管理、系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和其它配置數(shù)據(jù)的管理。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述主界面模塊將數(shù)據(jù)以圖形化的方式形象直觀地展示出來，為用戶提供整個LED路燈的實時監(jiān)控，同時，使用戶能夠根據(jù)自己的需求來配置和管理系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述數(shù)據(jù)庫模塊使系統(tǒng)能夠根據(jù)需要隨時調(diào)用和回放數(shù)據(jù)庫中存儲的歷史數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)其他功能的執(zhí)行和分析提供支撐。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述用戶管理模塊負責(zé)系統(tǒng)中用戶賬戶的管理，包括賬戶的注冊、登入和修改，不同用戶權(quán)限的設(shè)定和授權(quán)，控制用戶對系統(tǒng)的修改。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述通信管理模塊是軟件系統(tǒng)的對外接口，通過與底層中心控制的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)用戶對底層硬件的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將交通燈的時間設(shè)置為可調(diào)，面對不同的車流量，采用不同的時間，以保證車輛在路口的停留時間最少，具體表現(xiàn)為，在車輛較少時，減少紅燈等待時間；當(dāng)車輛增加時，適當(dāng)增加綠燈的時間，這樣可以增強交通燈對不同情況的適應(yīng)能力，保證路口通暢，實現(xiàn)對交通燈的優(yōu)化；整個系統(tǒng)自行控制時間變化，改變的時間依據(jù)車隊長度，車輛的行駛速度得出，避免了不必要的時間浪費，而且保證了車輛通行；而且能夠?qū)t綠燈的運行狀態(tài)做到實時監(jiān)控，了解紅綠燈是否正常運行，免除了現(xiàn)有的紅綠燈系統(tǒng)過度依賴于人工巡視的狀況，保障道路交通通暢。

附圖說明

圖1為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中紅綠燈監(jiān)控器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中傳感器處理電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例中，一種智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、子網(wǎng)控制器、路況檢測模塊和紅綠燈監(jiān)控器，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

所述路況檢測模塊，用于對路口滯留的車輛進行檢測，獲得路口車輛的滯留數(shù)據(jù)并上傳到監(jiān)控中心。

紅綠燈監(jiān)控器的心臟是單片機，它負責(zé)數(shù)據(jù)的處理，是監(jiān)控器的數(shù)據(jù)中心。電壓、電流、溫度傳感器采集電流、電壓、溫度值，然后將信息輸送到單片機，單片機和Zigbee射頻模塊通信，向子網(wǎng)控制器報送紅綠燈的各類參數(shù)，接受子網(wǎng)控制器的監(jiān)控命令。

紅綠燈監(jiān)控器對紅綠燈狀態(tài)、電流、溫度、電壓采集等進行監(jiān)控。紅綠燈監(jiān)控器分為外掛式和模塊式，滿足不同的使用需求，紅綠燈監(jiān)控器如圖2所示。

電壓傳感器包括傳感器處理電路，如圖3所示，傳感器處理電路包括電阻R1、運放U1、運放U2、運放U3、三極管VT1和三極管VT2，所述電阻R1一端連接電源VCC，電阻R1另一端分別連接二極管D1負極和電位器RP1一端，電位器RP1另一端連接二極管D1正極并接地，電位器RP1滑片連接運放U1同相端，運放U1反相端分別連接運放U1輸出端和電阻R2，電阻R2另一端分別連接輸入端Vi和運放U2同相端，運放U2反相端分別連接接地電阻R4和三極管VT1發(fā)射極，三極管VT1基極連接運放U2輸出端，三極管VT1集電極分別連接電阻R3和運放U3同相端，運放U3反相端分別連接電阻R5和三極管VT2發(fā)射極，電阻R5另一端分別連接電阻R3另一端和電源VCC，三極管VT2基極連接運放U3輸出端，三極管VT2集電極連接輸出端Vo，輸出端Vo連接單片機。

子網(wǎng)控制器位于監(jiān)控中心和紅綠燈監(jiān)控器之間，分別以不同的方式與系統(tǒng)中心和路燈監(jiān)控器通信。它運用Zigbee通訊協(xié)議，下達系統(tǒng)中心的命令，同時反饋紅綠燈監(jiān)控器的監(jiān)控情況。子網(wǎng)控制器負責(zé)處理本子網(wǎng)內(nèi)的所有事務(wù)，包括監(jiān)控紅綠燈監(jiān)控器運行狀態(tài)和控制信號、處理報警等。

單片機、GPRS/4G和Zigbee射頻模塊組成了子網(wǎng)控制器。單片機是子網(wǎng)控制器的核心。單片機接收監(jiān)控中心的各類命令，上報紅綠燈監(jiān)控器的參數(shù)值。同時，它通過Zigbee射頻模塊來發(fā)送監(jiān)控命令。

監(jiān)控中心的主要功能是對紅綠燈監(jiān)控器進行監(jiān)控和遠程數(shù)據(jù)訪問，包括配置參數(shù)，發(fā)送監(jiān)控命令、收集紅綠燈的狀態(tài)等，同時還對路況檢測模塊上傳的車輛滯留數(shù)據(jù)進行分析，從而使紅、綠燈點亮?xí)r間隨著路段車流量的變化而變化。

監(jiān)控中心的功能由以下幾個模塊來實現(xiàn)：

數(shù)據(jù)管理模塊。數(shù)據(jù)管理模塊主要進行數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理，是整個系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)管理模塊對系統(tǒng)的運行和配置數(shù)據(jù)進行管理，包括路燈監(jiān)控器數(shù)據(jù)的管理、系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和其它配置數(shù)據(jù)的管理等。

主界面模塊。主界面模塊主要由監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)顯示和控制面板等組成。將數(shù)據(jù)以圖形化的方式形象直觀地展示出來，為用戶提供整個紅綠燈的實時監(jiān)控。同時，用戶可根據(jù)自己的需求來配置和管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)庫模塊。數(shù)據(jù)庫模塊主要負責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和操作。系統(tǒng)可以根據(jù)需要隨時調(diào)用和回放數(shù)據(jù)庫中存儲的歷史數(shù)據(jù)，為其他模塊的功能執(zhí)行和分析提供支撐。

用戶管理模塊。用戶管理模塊主要負責(zé)系統(tǒng)中用戶賬戶的管理，包括賬戶的注冊、登入和修改，不同用戶權(quán)限的設(shè)定和授權(quán)，嚴(yán)格控制用戶對系統(tǒng)的修改，實現(xiàn)系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。

通信管理模塊。通信管理模塊主要負責(zé)通信接口的配置和管理，保證數(shù)據(jù)的通信。它是軟件系統(tǒng)的對外接口，通過與底層中心控制的數(shù)據(jù)交互，最終實現(xiàn)用戶對底層硬件的控制。

綜上所述，本發(fā)明將交通燈的時間設(shè)置為可調(diào)，面對不同的車流量，采用不同的時間，以保證車輛在路口的停留時間最少，具體表現(xiàn)為，在車輛較少時，減少紅燈等待時間；當(dāng)車輛增加時，適當(dāng)增加綠燈的時間，這樣可以增強交通燈對不同情況的適應(yīng)能力，保證路口通暢，實現(xiàn)對交通燈的優(yōu)化；整個系統(tǒng)自行控制時間變化，改變的時間依據(jù)車隊長度，車輛的行駛速度得出，避免了不必要的時間浪費，而且保證了車輛通行；而且能夠?qū)t綠燈的運行狀態(tài)做到實時監(jiān)控，了解紅綠燈是否正常運行，免除了現(xiàn)有的紅綠燈系統(tǒng)過度依賴于人工巡視的狀況，保障道路交通通暢。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。