一种高速公路环境温湿度监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高速公路环境温湿度监测装置，包括设置在高速公路监控设备杆上的监测箱壳体，监测箱壳体内设有控制模块，控制模块连接有信号采集模块、通讯模块和电源模块；信号采集模块包括紧贴高速公路路面设置的第一温湿度传感器，设置在监测箱壳体外部的第二温湿度传感器，以及对准高速公路路面设置的摄像头；电源模块包括连接于控制器的电源管理芯片，电源管理芯片通过逆变器连接有太阳能电池板，电源管理芯片通过变压器连接市电网络，电源管理芯片还连接有锂电池。本实用新型专利技术测温湿度的同时，可以通过远程开启摄像头的方式来替代人工上路巡查，降低重点路段人工上路巡查成本，提高巡查及时性，准确性。

An environment temperature and humidity monitoring device for freeway environment

The utility model discloses a monitoring device for temperature and humidity of an expressway environment, including a monitoring box shell set on the monitoring equipment bar of a highway, and a control module in the body of the monitoring box. The control module is connected with a signal acquisition module, a communication module and a power supply module. The signal acquisition module includes a highway pavement tightly attached to the highway pavement. The first temperature and humidity sensor is set up, the second temperature and humidity sensor is set outside the shell of the monitoring box, and the camera is set on the highway pavement. The power module includes the power management chip connected to the controller. The power management chip is connected with the solar energy battery board through the inverter, and the power management chip is changed through the change. The voltage controller is connected to the power network, and the power management chip is connected with a lithium battery. At the same time, the utility model can replace artificial road patrol by remote open camera, and reduce the cost of manual patrol inspection in key sections, and improve the timeliness and accuracy of inspection.

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路环境温湿度监测装置
本技术涉及一种高速公路环境温湿度监测装置。
技术介绍
无线温湿度在线监控设备包括温湿度传感器、MCU处理器、通讯模块，现有无线温湿度在线监控设备监控模式为：传感器信号采集、处理器数字化温湿度数据信号、通讯模块向服务器传送数据。现有的温湿度监控设备使用的为GPRS网络或者有线网络，数据的采集传送这一过程为单向过程，在特殊天气情况下，数据有可能发生错误，并且无法通过现场视频或者照片去验证数据的准确性。现有温湿度监控设备温度和湿度采样频率为出厂设定，用户无法修改或者自定义，并且无法对设备内部设置根据实际需要进行修改。现有温湿度监控设备不具备有在线预警的功能，所有预警或者报警的功能都在服务器端运算完成。在挂载温湿度监控设备较多的情况下，服务器数据运算量会非常大，通过增加服务器运算能力来解决这个问题往往会增加较大的成本。现有温湿度监控设备使用的为市电220V转12V的供电，在很多场景如施工，高速公路，偏远地区等无法完成较低成本的有效供电，无法保证设备的稳定运行。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种高速公路环境温湿度监测装置，降低重点路段人工上路巡查成本，提高巡查及时性，准确性,克服
技术介绍
中存在的问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种高速公路环境温湿度监测装置，包括设置在高速公路监控设备杆上的监测箱壳体，监测箱壳体内设有控制模块，控制模块连接有信号采集模块、通讯模块和电源模块；信号采集模块包括紧贴高速公路路面设置的第一温湿度传感器，设置在监测箱壳体外部的第二温湿度传感器，以及对准高速公路路面设置的摄像头；电源模块包括连接于控制模块的电源管理芯片，电源管理芯片通过逆变器连接有太阳能电池板，电源管理芯片通过变压器连接市电网络，电源管理芯片还连接有锂电池。较佳地，第二温湿度传感器设置在监测箱壳体底面。较佳地，控制模块的TTL串口连接有USB转接头，摄像头通过USB转接头连接于控制模块的TTL串口。较佳地，电源管理芯片通过IIC总线与控制模块连接，通讯模块与控制模块的TTL串口连接，通讯模块和控制模块之间还设有并行数据线。较佳地，第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的型号为SHT20。较佳地，第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通过485总线连接于控制模块。较佳地，第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的型号为QFA3171。较佳地，第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通过模数转换接口连接于控制模块。较佳地，控制器包括MCU，电源管理芯片的信号为BQ24232HA。较佳地，监测箱壳体的底部距离地面至少1.5米。本技术的有益效果在于：本技术主要针对公路、高速公路、桥梁、隧道或野外无人值守作业设备进行开发的，能提高公路监管等的安全性，能对桥梁隧道内的高速公路等进行安全监控。通过摄像头可进行在线巡查，可减少公路、高速公路运营养护单位上路人工巡查的频次，降低人工巡查的安全风险，降低养护费用，减少养护单位等不必要的费用。温湿度监测为高速公路环境监测的一部分，检测高速公路温湿度的同时，可以通过远程开启摄像头的方式来替代人工上路巡查，降低重点路段人工上路巡查成本，提高巡查及时性，准确性。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图。图中：1-控制模块，2-通讯模块，3-电源模块，4-锂电池，5-变压器，6-逆变器，7-太阳能电池板，8-摄像头，9-第一温湿度传感器，10-第二温湿度传感器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明。一种高速公路环境温湿度监测装置，包括设置在高速公路监控设备杆上的监测箱壳体，监测箱壳体内设有控制模块1，控制模块1连接有信号采集模块、通讯模块2和电源模块3；信号采集模块包括紧贴高速公路路面设置的第一温湿度传感器9，设置在监测箱壳体外部的第二温湿度传感器10，以及对准高速公路路面设置的摄像头8；电源模块3包括连接于控制模块1的电源管理芯片，电源管理芯片通过逆变器6连接有太阳能电池板7，电源管理芯片通过变压器5连接市电网络，电源管理芯片还连接有锂电池4。第二温湿度传感器10设置在监测箱壳体底面。控制模块1的TTL串口连接有USB转接头，摄像头8通过USB转接头连接于控制模块1的TTL串口。电源管理芯片通过IIC总线与控制模块1连接，通讯模块2与控制模块1的TTL串口连接，通讯模块2和控制模块1之间还设有并行数据线。第一温湿度传感器9和第二温湿度传感器10的型号为SHT20。第一温湿度传感器9和第二温湿度传感器10通过485总线连接于控制模块1。第一温湿度传感器9和第二温湿度传感器10的型号为西门子公司的QFA3171。第一温湿度传感器9和第二温湿度传感器10通过模数转换接口连接于控制模块1。控制器包括MCU，电源管理芯片的信号为德州仪器公司的BQ24232HA。监测箱壳体的底部距离地面至少1.5米。本技术提供了一种无线温湿度采集终端，采用现有4G网络搭建网络通信，通过双向的网络通信过程实现数据的采集上传和对设备进行远程在线设置；MCU处理器通过远程设置的参考阈值，自行在设备内部完成预警判断，通过通讯模块2向服务器端发送数据和警报内容，将服务器的运算空间留给大量数据的分析；信号采集模块包括摄像头8，在MCU处理器运算发出超阈值的预警时，摄像头8完成自动抓拍照片上传，并可远程开启摄像头8查询实时的环境视频；本实施例结合太阳能电池板7，实现太阳能供电和220V转12V供电通用，能解决特殊场景的供电问题。本实施例提供GIPO控制端口，作为外接设备控制端，可实现远程控制外接设备。非常适用于公路、高速公路、大桥、隧道等施工和养护，也试用于偏远地区监测或者施工监测。控制模块1的MCU处理器通过模拟/数字转换接口ADC与两路单总线温湿度传感器连接，同时MCU通过TTL串口连接了摄像头8；MCU通过TTL串口连接4G通讯模块2，通过4G通讯模块2实现终端与服务器间的双向通信。本实施例所述装置由电源管理芯片输出供电，电源管理芯片通过IIC总线与MCU连接，实现电源芯片与MCU之间的通信。电源管理芯片输入连接太阳能电池板7的逆变器6和220V转12V变压器5，同时连接锂电充放电，从而实现市电与太阳能电池板7的同时兼容，并能在电源输入断开后向服务器端发送状态信息。摄像头8能通过远程开启，可实时查看实时影像实现在线巡查。本装置开启后在默认状态下进行工作，通过服务器平台端远程设置数据采集频率、路面结冰阈值完成特定的数据采集。采集终端在设置的频率下采集数据，数据传送至Cortex-R4处理器的缓存中，Cortex-R4处理器对两个温湿度数据进行综合处理：包括平均运算、补偿运算等。将温度和湿度的综合运算结果与设置阈值进行比较，若温度和湿度的综合运算指数低于路面结冰阈值，则生成警报信号，并开启摄像头8拍照，然后将温湿度和湿度数据、GPS数据、警报信号和现场照片打包发送至服务器平台。服务器平台收到警报后，将警报通过短信、网页推送、手机APP等方式推送至有对应权限的单位或个人。若温湿度的综合运算指数高于路面结冰阈值，则只打包温度和湿度数据以及GPS数据至服务器平台。拥有权限的单位和相关负责人可通过服务器平台向温湿度智能采集终端发送查看实时影像的命令。温湿度智能采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路环境温湿度监测装置，其特征在于：包括设置在高速公路监控设备杆上的监测箱壳体，所述监测箱壳体内设有控制模块(1)，所述控制模块(1)连接有信号采集模块、通讯模块(2)和电源模块(3)；所述信号采集模块包括紧贴高速公路路面设置的第一温湿度传感器(9)，设置在所述监测箱壳体外部的第二温湿度传感器(10)，以及对准所述高速公路路面设置的摄像头(8)；所述电源模块(3)包括连接于所述控制模块(1)的电源管理芯片，所述电源管理芯片通过逆变器(6)连接有太阳能电池板(7)，所述电源管理芯片通过变压器(5)连接市电网络，所述电源管理芯片还连接有锂电池(4)。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路环境温湿度监测装置，其特征在于：包括设置在高速公路监控设备杆上的监测箱壳体，所述监测箱壳体内设有控制模块(1)，所述控制模块(1)连接有信号采集模块、通讯模块(2)和电源模块(3)；所述信号采集模块包括紧贴高速公路路面设置的第一温湿度传感器(9)，设置在所述监测箱壳体外部的第二温湿度传感器(10)，以及对准所述高速公路路面设置的摄像头(8)；所述电源模块(3)包括连接于所述控制模块(1)的电源管理芯片，所述电源管理芯片通过逆变器(6)连接有太阳能电池板(7)，所述电源管理芯片通过变压器(5)连接市电网络，所述电源管理芯片还连接有锂电池(4)。2.根据权利要求1所述的一种高速公路环境温湿度监测装置，其特征在于：所述第二温湿度传感器(10)设置在所述监测箱壳体底面。3.根据权利要求1所述的一种高速公路环境温湿度监测装置，其特征在于：所述控制模块(1)的TTL串口连接有USB转接头，所述摄像头(8)通过所述USB转接头连接于所述控制模块(1)的所述TTL串口。4.根据权利要求1所述的一种高速公路环境温湿度监测装置，其特征在于：所述电源管理芯片通过IIC总线与所述控制模块(1)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德建，罗如意，张鹏，代永涛，
申请(专利权)人：湖北交投科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42