一种基于车流量和太阳能供电的交通信号控制系统的制作方法

本技术属于交通信号控制，涉及一种基于车流量和太阳能供电的交通信号控制系统。

背景技术：

1、在日常交通行驶的过程中，当车辆经过交叉路口时，无论当前路段的车流量高低，交叉路口处交通信号灯的停留时间都是固定的，因此，当有一侧路段车流量过高时由于交通信号灯的停留时间未根据车流量相应调整，易导致车辆持续堆积以致交通堵塞。此外，由于交通信号灯要长时间不间断启用，在使用过程中的费电量巨大，为此，需要设计一种新型的交通信号控制系统以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于车流量和太阳能供电的交通信号控制系统，本实用新型提供的交通信号控制系统通过地磁传感器和压力传感器的配合可以自动检测当前路段内的行驶车辆数量，便于根据车辆数量控制交通信号灯的绿灯和红灯的停留时间，从而有效保证车辆顺畅行驶，避免出现交通堵塞。同时本实用新型提供的交通信号控制系统还设置有光伏发电装置，可以借助太阳能发电，为交通信号控制系统中的各类用电设备进行供电，从而节省大量电力消耗。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供了一种基于车流量和太阳能供电的交通信号控制系统，所述交通信号控制系统安装于交叉路口的道路一侧，所述交通信号控制系统包括具有内腔的支撑柱和位于所述支撑柱顶部的安装杆，所述支撑柱与所述安装杆呈t字形固定连接；所述安装杆靠近道路的一端配置有交通信号灯和摄像头，所述安装杆远离道路的一端设置有光伏发电模组，所述光伏发电模组分别独立地电性连接所述交通信号灯和所述摄像头；

4、所述交叉路口的路面埋设有若干地磁传感器以及若干压力传感器，所述光伏发电模组分别独立地电性连接所述地磁传感器和所述压力传感器；所述交通信号灯、所述摄像头、所述光伏发电装置、所述地磁传感器和所述压力传感器分别独立地电性连接控制装置。

5、本实用新型提供的交通信号控制系统通过地磁传感器和压力传感器的配合可以自动检测当前路段内的行驶车辆数量，便于根据车辆数量控制交通信号灯的绿灯和红灯的停留时间，从而有效保证车辆顺畅行驶，避免出现交通堵塞。同时本实用新型提供的交通信号控制系统还设置有光伏发电装置，可以借助太阳能发电，为交通信号控制系统中的各类用电设备进行供电，从而节省大量电力消耗。

6、本实用新型在车道路基下埋设感应线圈，通以一定工作电流作为地磁传感器，当车辆驶过感应线圈时，车辆自身的金属材质会改变感应线圈内的磁通量，引起感应线圈回路电感量的变化，通过检测感应线圈的电感量变化对驶过的车辆数量进行统计。在此基础上，为了避免车辆出现跨车道行驶导致相邻的两条车道重复统计的问题发生，本实用新型在地磁传感器的基础上额外增加了压力传感器，当相邻两条车道内的压力传感器检测的数值完全相同，表明该车辆在行驶过程中横跨了两条相邻的车道，因此在统计车辆数量时，仅统计一单位量，从而避免了对横跨车道行驶的车辆的重复统计，提高了对车流量的检测精度。

7、本实用新型提供的交通信号控制系统还包括摄像头，通过摄像头可以直观监控到车道内的车辆数量，为后台调度中心的工作人员提供更加清晰准确的车辆信息，便于从后台手动调整交通信号灯的停留时间。

8、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述光伏发电装置包括太阳能电池板、蓄电池和逆变器，所述太阳能电池板电性连接所述蓄电池，所述蓄电池用于将太阳能电池板转化的直流电进行储存；所述逆变器电性连接所述蓄电池，所述逆变器用于将所述蓄电池内储存的直流电转化为交流电，以向用电设备供电。

9、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述安装杆远离道路的一端还设置有光线追踪装置，所述太阳能电池板设置于所述光线追踪装置上，所述光线追踪装置用于带动所述太阳能电池板朝向太阳翻转和/或旋转，以使得所述太阳能电池板正对太阳光直射方向。

10、由于太阳在一天中时刻在移动，既有方位的变化也有角度的变化，为了能更大程度上获得充足的太阳照射，进而转化为更多的电能用于供电，本实用新型提供了一种光线追踪装置，可以实时追踪太阳光的照射方位和角度变化，从而根据太阳的移动轨迹自动调整太阳能电池板的方位和角度，使得太阳能电池板始终正对太阳直射方向以获得充足的太阳能，有利于充分利用丰富的太阳能资源。

11、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述光线追踪装置包括旋转单元、翻转单元和检测单元，所述翻转单元设置于所述旋转单元上，所述太阳能电池板设置于所述翻转单元上，所述旋转单元和所述翻转单元分别独立地带动所述太阳能电池板旋转和翻转。

12、所述旋转单元、所述翻转单元和所述检测单元分别独立地电性连接所述控制装置，所述检测单元用于检测太阳光的变化角度，并通过所述控制装置向所述旋转单元和翻转单元发出控制指令，以调整所述太阳能电池板的位置。

13、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述旋转单元包括固定基台、驱动电机、转轴和旋转平台；所述固定基台的内部设置有所述蓄电池、所述逆变器和所述驱动电机，所述转轴竖直设置，其底端与所述驱动电机的输出轴传动连接，其顶端固定有所述旋转平台，所述旋转平台的表面铺设有太阳能电池板，所述驱动电机通过所述转轴带动所述旋转平台及其上的太阳能电池板旋转。

14、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述翻转单元包括伺服气缸、第一推杆和第二推杆，所述伺服气缸包括筒体和位于所述筒体内的活塞杆，所述活塞杆在所述筒体内做往复运动，所述活塞杆伸出所述筒体的一端、所述第一推杆的一端以及所述第二推杆的一端铰接于一点形成y字形连接结构，所述第一推杆的另一端与所述太阳能电池板的边缘铰接，所述第二推杆的另一端与所述旋转平台的边缘铰接，通过所述活塞杆的往复运动从而推动第一推杆和第二推杆沿铰接点旋转，以带动所述太阳能电池板翻转。

15、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述检测单元包括光敏传感器和温度传感器，所述光敏传感器设置于所述太阳能电池板的表面；所述温度传感器具有若干个，均匀分布于所述太阳能电池板的表面；所述光敏传感器和所述温度传感器分别电性连接所述控制装置。

16、所述光敏传感器被配置为当其感应到太阳光后向所述控制装置发出感应信号，并通过所述控制装置向所述驱动电机发出止停命令，所述旋转平台停止转动。

17、所述温度传感器被配置为实时检测太阳能电池板上的各点温度，并根据所述太阳能电池板上各点的温度差异通过所述控制装置向所述伺服气缸发出控制指令，以调整所述太阳能电池板的翻转角度。

18、本实用新型中，光敏传感器可以被设置在太阳能电池板表面的任意位置，光线追踪装置启动后，旋转平台不断转动，在此过程中光敏传感器对太阳光强度进行检测，当感应到太阳光强度达到一点阈值后表明此时的太阳能电池板的方位已朝向太阳，通过控制装置向驱动电机发出止停命令，旋转平台停止转动，随后通过翻转单元对太阳能电池板的角度进行调整，使得太阳能电池板的表面与太阳光线垂直照射。

19、太阳能电池板上设置至少5个温度传感器，分别位于太阳能电池板的中心以及四个顶点处，控制装置从各个温度传感器获取太阳能电池板上各点的实时温度，根据太阳能电池板上各点的温度差异判断此时的太阳光是否垂直照射太阳能电池板，当太阳能电池板的各点温度差异较大时，表明此时的太阳光线非垂直照射至太阳能电池板上，通过伺服气缸推动第一推杆和第二推杆使得太阳能电池板翻转任意角度，在此过程中，温度传感器不断探测太阳能电池板上各点的实时温度，并通过控制装置调整太阳能电池板的翻转方向，直至太阳能电池板的各点温度差异低于某一阈值时，表明此时的太阳光线照射方向与太阳能电池板相垂直。

20、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述支撑柱的侧壁上配置有语音对讲装置，通过所述语音对讲装置与调度中心实现远程通话。

21、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述语音对讲装置包括话筒、扬声器、音频输入模块、音频输出模块、信号处理模块和射频模块，所述话筒的输出端电性连接所述音频输入模块的输入端，所述扬声器的输入端电性连接所述音频输出模块的输出端，所述音频输入模块的输出端与所述音频输出模块的输出端分别独立地电性连接所述信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接所述射频模块，所述射频模块与调度中心通过无线网络实现语音对话交流。

22、作为本实用新型一种优选的技术方案，所述支撑柱的底部配置有固定基座，所述固定基座的四角安装有固定螺栓，通过所述固定螺栓将所述交通信号控制系统固定于地面。

23、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

24、本实用新型提供的交通信号控制系统通过地磁传感器和压力传感器的配合可以自动检测当前路段内的行驶车辆数量，便于根据车辆数量控制交通信号灯的绿灯和红灯的停留时间，从而有效保证车辆顺畅行驶，避免出现交通堵塞。同时本实用新型提供的交通信号控制系统还设置有光伏发电装置，可以借助太阳能发电，为交通信号控制系统中的各类用电设备进行供电，从而节省大量电力消耗。

25、本实用新型在车道路基下埋设感应线圈，通以一定工作电流作为地磁传感器，当车辆驶过感应线圈时，车辆自身的金属材质会改变感应线圈内的磁通量，引起感应线圈回路电感量的变化，通过检测感应线圈的电感量变化对驶过的车辆数量进行统计。在此基础上，为了避免车辆出现跨车道行驶导致相邻的两条车道重复统计的问题发生，本实用新型在地磁传感器的基础上额外增加了压力传感器，当相邻两条车道内的压力传感器检测的数值完全相同，表明该车辆在行驶过程中横跨了两条相邻的车道，因此在统计车辆数量时，仅统计一单位量，从而避免了对横跨车道行驶的车辆的重复统计，提高了对车流量的检测精度。

26、本实用新型提供的交通信号控制系统还包括摄像头，通过摄像头可以直观监控到车道内的车辆数量，为后台调度中心的工作人员提供更加清晰准确的车辆信息，便于从后台手动调整交通信号灯的停留时间。