基于光压互补充电技术的公路安全测速系统技术方案

本实用新型专利技术公开了安全测速系统设计领域的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统。技术方案是，所述系统包括充电子系统和测速子系统；所述充电子系统包括太阳能发电模块、压力发电模块、调理电路模块、第一稳压模块、第二稳压模块、充电保护模块和电池模块；测速子系统包括电源模块、控制模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显示模块和声音报警模块。本实用新型专利技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统，安装方便，测速精确，成本低，可根据现场的实际情况进行布置，解决了传统公路测速中遇到的电源线缆搭建困难、以及建设维护成本高的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于安全测速系统设计领域，尤其涉及一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统。
技术介绍
随着我国国民经济的不断增长，很多山区公路建设取得了迅猛的发展。与此同时，山区公路的管理却相对滞后，造成交通事故率不降反升，这其中很重要的原因就是在很多危险路段车辆超速行驶。为了降低事故率，公路部门在许多危险山区路段，设置了许多安全值班人员。但现阶段山区公路网络的发展对公路信息化和智能程度提出了更高的要求，传统的人工管理方式已越来越不能满足实际工作的需要。 近年来，光电子技术和计算机技术在交通领域的应用受到人们广泛的关注，得到了迅速的发展。在公路测量车辆速度，对超速行驶的车辆进行安全提示，无疑对减少交通事故的发生起到积极作用，而现有的高速公路测速系统一般采用雷达测速，价格相对较高，不宜在山区公路上大量使用。此外，由于所有的测速系统都需要电源支持，通常采用远距离线缆输电的供电方式，但是山区地形复杂，架设电缆比较困难，施工成本及维护费用也较高。因此，目前需要一种新型节能型低成本公路安全测速系统。
技术实现思路
针对上面技术背景中描述的目前普遍使用的测速装置在适用范围和成本方面的限制，本技术提出了一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统。本技术的技术方案是，一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统，其特征在于，所述系统包括充电子系统和测速子系统；所述充电子系统包括太阳能发电模块、压力发电模块、调理电路模块、第一稳压模块、第二稳压模块、充电保护模块和电池模块；测速子系统包括电源模块、控制模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显示模块和声音报警丰吴块；其中，所述太阳能发电模块、第一稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述压电发电模块、调理电路模块、第二稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述充电保护模块分别与所述第一稳压模块、第二稳压模块和电池模块连接；所述控制模块分别与所述电源模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显示模块和声音报警模块连接。所述电池模块由多节大容量可充电的锂离子电池组成。所述控制模块包括微控制单元MCU和定时器；所述微控制单元MCU分别与所述参数输入模块、定时器、显示模块和声音报警模块连接；所述定时器与所述触发信号输入模块连接。所述电源模块包括电池模块、保护电路和直流变压电路。所述太阳能发电模块采用光伏板组件。所述压力发电模块采用压电晶体。所述调理电路模块包括电荷电压转换电路、滤波电路以及二极管整流电路。所述第一稳压模块包括稳压芯片、电容和滑动变阻器；所述第二稳压模块包括稳压芯片、电容和滑动变阻器。所述参数输入模块包括两个按键。所述测速系统采用IXD液晶屏。本技术提供的节能型公路安全测速系统，安装方便，测速精确，成本低，可根据现场的实际情况进行布置，解决了传统公路测速中遇到的电源线缆搭建困难、以及建设维护成本高的问题。同时，由于绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视，因此本技术也为绿色能源的使用，提供了新的思路·附图说明图I本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的组成系统图；图2本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的充电子系统的结构图；图3本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的测速子系统的结构图；图4本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的工作流程图。具体实施方式以下结合附图，对本技术作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。图I本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的组成系统图。图I中，测速系统包含充电子系统和测速子系统；充电子系统用于实现太阳能及压电充电功能；测速子系统用于实现测速报警功能。图2本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的充电子系统的结构图。图2中，充电子系统包括太阳能发电模块、压力发电模块、第一稳压模块、第二稳压模块、充电保护模块和电池模块；所述太阳能模块、第一稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述压电发电模块、调理电路模块、第二稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述充电保护模块分别与所述第一稳压模块、第二稳压模块和电池模块连接。太阳能发电模块用于进行能量转换，通过将光伏板组件布置在采光好的空旷地区，利用光电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能，输出直流电。压电模块的作用也是能量转换，通过采用压电晶体，铺在公路的路面上，利用汽车经过时，晶体材料受压产生大量电荷输出，将汽车的动能转化为电能。调理电路模块用于将压电晶体产生的交变电荷转化为直流电压输出。调理电路模块通过采用电荷电压转换电路、滤波电路和二极管整流电路，实现直流电压输出，并去除了电路中的干扰信号。第一稳压模块和第二稳压模块用于给电池在一定时间内进行恒压充电，使充电电压调整到稳定状态。稳压模块由稳压芯片、电容和滑动变阻器构成，通过限制输入电压波动变化，调节滑动变阻器，保证输出电压稳定在某一数值。 充电保护模块有两个作用，一是防止在充电过 程中，对太阳能模块或压电模块产生反充电情况，以防造成器件损伤，影响充电效果；二是防止充电过程中电路电流的突变，以及出现的过充现象，以防对电池带来不利影响，造成充电不稳定，影响电 池使用寿命。电池模块由多节大容量可充电的锂离子电池构成，电池支持断续充电，性能稳定可靠。图3本技术提供的一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统的测速子系统的结构图。图3中，测速子系统的包括电源模块、控制模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显不模块和声音报警模块；所述控制模块包括微控制单兀MCU和定时器；所述微控制单元MCU分别与所述参数输入模块、定时器、显示模块和声音报警模块连接；所述定时器与所述触发信号输入模块连接。电源模块包括电池模块、放电保护电路、直流变压电路；用于为系统提供电源支持。放电保护电路的作用是防止负载出现短路，造成输出电流过大，损坏电池。同时，也是为了防止出现电流过放情况，造成电池电压过低，导致电池不能再次被激活的后果。微控制单元MCU主要完成(I)在开机初始化阶段，进行信号输入模块、LCD液晶屏、声音模块的检测。(2)处理系统设定参数。(3)检测过往车辆是否超速，如果不超速，则系统提示平安祝福文字；如果超速，则系统进行安全报警提示，同时进行声音报警。(4)记录超速次数，以备管理人员巡查，如一定时期内超速次数过多，则提醒管理人员安装强制减速装置。触发信号输入模块，通过利用在公路地面上安装的两个压力传感器作为触发装置，用来感测汽车经过的时间。为了测量方便，将两个传感器的间距设置为2米。当汽车前轮压上第一个传感器时，传感器产生信号，输入至微控制单MCU的输入/输出I/O 口，定时器开始记时；当汽车前轮压上第二个传感器时，传感器将信号输入到微控制单MCU的输入/输出I/O 口，定时器停止，此时可计算出汽车通过两个传感器的时间。参数输入模块，用来设定系统的速度阈值及报警持续时间。共有两个按键，用来实现参数的增加或减少，每次设定的速度阈值增量值为lkm/h，报警持续时间的增量值为Is。显示模块用于显示日期时间、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光压互补充电技术的公路安全测速系统，其特征在于，所述系统包括充电子系统和测速子系统；所述充电子系统包括太阳能发电模块、压力发电模块、调理电路模块、第一稳压模块、第二稳压模块、充电保护模块和电池模块；测速子系统包括电源模块、控制模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显示模块和声音报警模块；其中，所述太阳能发电模块、第一稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述压电发电模块、调理电路模块、第二稳压模块和充电保护模块顺次连接；所述充电保护模块分别与所述第一稳压模块、第二稳压模块和电池模块连接；所述控制模块分别与所述电源模块、触发信号输入模块、参数输入模块、显示模块和声音报警模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，孙莹，席文宣，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：实用新型
国别省市：