应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，其中包括ARM控制模块，用以可控制交通信号机环境变量的获取、AD转换以及控制与交通信号机管理中心平台的数据通信；外设存储模块；数据通信模块，用以通过数据接口与智能交通控制系统的中心平台以及环境检测模块进行数据通信；双路AD转换模块；环境检测模块，用以对环境变量进行检测。采用该种结构的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，方便现场在交通控制的同时对环境的变化进行监控，结合环境记录仪的软件实现对环境变量综合的分析和记录，对可能产生系统故障的环境量变化进行提前的报警和处理，从而大幅度降低现场系统因环境变量而不稳定的可能性，具有更广泛的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置
本专利技术涉及信号控制
，尤其涉及道路交通信号控制
，具体是指一种应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置。
技术介绍
产品稳定性一直是道路交通信号控制系统领域中非常重要的一种属性。而影响道路交通信号控制系统稳定性的因素有很多，包括系统供电的电压不稳、环境温度、环境湿度、水浸和设备本身软硬件工作状态的不稳定等等。目前应用于道路交通信号控制系统中的环境量检测设备较为的单一，比如单独检测温度的，单独检测电压的设备等等。而且这样的检测技术仅仅是作为一个当时设备的故障报警来处理的。但是对于目前的道路交通信号控制系统来说，系统的不稳定始终存在。使用者也往往只关心故障产生的表面原因，而不去过多关注故障产生的深层原因。当然这也是因为目前的手段没有办法帮助使用者找出故障的产生原因，所以出现的往往是治标不治本的手段，也产生了很多资源成本的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现为智能交通控制系统提供环境检测和记录、方便现场在交通控制的同时对环境变化进行监控、大幅度降低现场系统因环境变量而不稳定的可能性、具有更广泛应用范围的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置。为了实现上述目的，本专利技术的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置具有如下构成：该应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，其主要特点是，所述的装置包括：ARM控制模块，用以可控制交通信号机环境变量的获取、AD转换以及控制与交通信号机管理中心平台的数据通信；外设存储模块，用以对环境变量进行数据存储；数据通信模块，用以通过数据接口与交通信号机管理中心平台以及环境检测模块进行数据通信；双路AD转换模块，用以对采集的环境变量分两路进行转换并将取值平均提高精度；环境检测模块，用以对环境变量进行检测。较佳地，所述的ARM控制模块采用Cortex-M3内核的芯片。较佳地，所述的环境变量包括供电电压、系统功耗、环境温度、湿度、水浸和板卡运行状态。较佳地，所述的外设存储模块为SD卡、EEPROM、SDRAM或SATA硬盘。较佳地，所述的数据接口包括四个串口、四路SPI接口和至少16路IO接口。采用了该专利技术中的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，方便现场在交通控制的同时对环境的变化进行监控，结合环境记录仪的软件实现对环境变量综合的分析和记录，对可能产生系统故障的环境量变化进行提前的报警和处理，从而大幅度降低现场系统因环境变量而不稳定的可能性，具有更广泛的应用范围。附图说明图1为本专利技术的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置的结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置具有以下几个特点：1、环境信息的检测和无纸化记录。包括对供电电压、系统功耗、环境温度、湿度，水浸和板卡运行状态进行全天候实时记录，并且提供内部电池，确保在无供电的情况下继续监控环境变量，记录环境恢复正常的时刻；2、检测精度高，采用高精度器件和AD转换模块，实现环境参数的高精度检测；3、环境数据的分析和统计，相比较于原有的单个环境变量检测，本系统对发生故障前后的环境变量进行综合统计和分析。比如在监控环境温度变化的过程中，分析系统功耗的变化；4、数据通信功能，可以独立的将采集到的数据或者故障报警通过网络或者无线的方式发送到手机或者中心平台上去，便于实时检测和处理。5、提供故障恢复控制，可以远程对系统进行断电重启的功能，能够短时间内实现系统的恢复。本专利技术的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置实现主要基于完备的硬件电路设计、统计分析算法和高可靠性的嵌入式系统及软件基础上，主要由以下几大模块组成。1、硬件电路设计模块：(1)ARM控制模块：考虑到环境记录仪所要实现的功能，包括了环境变量的获取和AD采集，与交通信号机管理中心平台的数据通信，丰富的接口用于接入各种环境变量，断电后的低功耗运行，以及对环境变量数据的综合分析等。因此对核心芯片的选取要求较高，本专利技术中所采取的ARM控制模块为Cortex-M3内核的芯片，兼顾了强大的性能，丰富的接口和低功耗的要求。但是由于ARM核芯片本身不善于做数据运算，因此在设计统计算法时需要对算法做部分简化。(2)外设存储模块：本专利技术要求对多种环境变量进行数据存储，包括对供电电压、系统功耗、环境温度、湿度，水浸和交通信号机机箱板卡运行状态等。并且还需要对各种环境变量进行追溯和统计，因此必然需要一个较为充裕的外设存储模块来保存数据。可以选用的外设存储模块有EEPROM，SD卡，SDRAM和SATA硬盘等，考虑到成本和技术实现方案，采用SD卡设计方案。(3)数据通信模块：本专利技术提供了两种数据通信方式，一种是自身的网口通信，采用100M网口与外部或者中心平台进行通信；另一种是通过串口232进行通信，这样通信的优势在于可以兼容串口通信和无线数据传输。环境记录仪设备只要配备一款3G/4G无线数据转换模块既可以实现无线数据的传递。(4)高精度AD转换模块：系统采用双路AD转换的模式实现高精度AD转换技术。所谓的双路AD转换模式是指利用Cortex-M3芯片本身自带的AD转换模块以及外置的AD转换芯片，实现同一路物理量的两路AD转换。并通过最后的取值平均，可以比原来的精度更提高一步。芯片本身提供12位AD转换精度，而外置的AD转换芯片也提供了12位AD转换精度。两者取和平均可以达到更高的精度。(5)开放的数据接口本专利技术中的数据接口指的是环境变量的物理接入接口，由于所选用的核心芯片提供了丰富的串口(4个)，丰富的SPI接口(4路)和丰富的IO接口(至少16路)，在实际的应用过程中可以接入众多的环境检测模块而不必担心接入数量不够的问题。2、环境量的统计分析算法：综合考虑了功能，计算能力以及成本等因素，本专利技术采用的Cortex-M3核处理器并不擅长于算法的处理，因此在环境量的统计分析算法需要在计算之初就进行一部分的简化。采用的简化算法一是利用工程经验来对环境量进行分类。比如在对温度环境量进行统计分析时，还会统计分析电压以及功耗的环境记录量。这是根据工程经验来获得的，因为温度改变时往往会影响到供电电压和系统的功耗效果。这一简化算法的目的是避免对所有环境量的分析，而只是聚焦在相互之间有关联的环境变量之间的统计。方法二是抽帧法，这一方法的依据是大多数的环境变量无法突变。因为大部分的环境变量都是连续变化的，因此允许算法在一定程度上进行数据的抽帧处理，这样可以大大减少需要树立的数据量。而比如电压、电流等环境量是存在突变现象的，这些变量需要每一帧进行统计，但是会与抽帧处理的环境量实现帧同步。方法三是后台处理法。这一方法是将部分数据或者更复杂的统计运算发送到后台去实现，当然这个方式需要后台元件的支持。环境记录仪可以将数据保存在SD卡中，等待后台的请求，完成复杂的工作。采用了该专利技术中的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，方便现场在交通控制的同时对环境的变化进行监控，结合环境记录仪的软件实现对环境变量综合的分析和记录，对可能产生系统故障的环境量变化进行提前的报警和处理，从而大幅度降低现场系统因环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，其特征在于，所述的装置包括：ARM控制模块，用以可控制交通信号机环境变量的获取、AD转换以及控制与交通信号机管理中心平台的数据通信；外设存储模块，用以对环境变量进行数据存储；数据通信模块，用以通过数据接口与交通信号机管理中心平台以及环境检测模块进行数据通信；双路AD转换模块，用以对采集的环境变量分两路进行转换并将取值平均提高精度；环境检测模块，用以对环境变量进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，其特征在于，所述的装置包括：ARM控制模块，用以可控制交通信号机环境变量的获取、AD转换以及控制与交通信号机管理中心平台的数据通信；外设存储模块，用以对环境变量进行数据存储；数据通信模块，用以通过数据接口与交通信号机管理中心平台以及环境检测模块进行数据通信；双路AD转换模块，用以对采集的环境变量分两路进行转换并将取值平均提高精度；环境检测模块，用以对环境变量进行检测。2.根据权利要求1所述的应用于智能交通控制系统的环境检测和记录装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海恩，彭爽，周珅，张剑，
申请(专利权)人：上海宝康电子控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31