基于太阳能的高速公路物联网系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于太阳能的高速公路物联网系统。包括云端服务平台及供电系统，所述云端服务平台通过英特网、至少一个传感网络与终端传感器模块及终端控制器模块连接；所述云端服务平台包括云计算中心、数据中心及灾备中心；终端传感器模块包括PM2.5检测模块、能见度检测模块、道路车辆检测模块；所述终端控制器模块包括空气过滤器控制模块、隧道灯控制模块、道路信息显示屏控制模块；所述供电系统，用于给各模块提供电能。本发明专利技术充分利用太阳能作动力减少或消除高速公路尾气的影响，并利用这些空气过滤设备配套成传感网，建立高速公路物联网系统，在环保节能的基础上建立了高速公路的大数据信息系统，还可以用来控制隧道照明设备以达到节电的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于太阳能的高速公路物联网系统
本专利技术涉及一种基于太阳能的高速公路物联网系统。
技术介绍
以雾霾监测为主的高速公路环境监测(包括PM2.5、能见度、负离子甚至温湿度、噪声等环境信息)越来越引起人们的高度重视，部分省市建立了交通气象台，凸显了高速公路环境监测环境改善的重要性。目前还没有通过高速公路沿线的太阳能空气过滤设备配套安装信息终端节点构成高速公路传感网，汇聚各种信息并存储于云端数据中心，并经计算处理后智能控制沿线的空气过滤设备和耗能设施设备，以及提供沿线的路况、气象信息等的相关系统。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足之处，本专利技术旨在提供一种建立高速公路物联网系统，在环保节能的基础上建立了高速公路的大数据信息系统，控制隧道照明设备以达到节电的目的，提供各种高速公路沿线的安全信息或气象信息以及向行车驾驶员提供路况信息的基于太阳能的高速公路物联网系统。为解决上述技术问题，本专利技术的基于太阳能的高速公路物联网系统，包括云端服务平台及供电系统，所述云端服务平台通过英特网、至少一个传感网络与终端传感器模块及终端控制器模块连接；所述云端服务平台包括云计算中心、数据中心及灾备中心；所述云计算中心，用于实时处理全部终端节点的信息及管理控制整个网络的节点，以及向用户推送道路信息；所述数据中心，用于存储所有节点传送来的信息数据及云端服务平台的管理信息数据，以及用户的使用信息数据；所述灾备中心，用于备份数据中心的数据，保证在意外情况下数据中心的数据不被丢失；所述终端传感器模块包括PM2.5检测模块、能见度检测模块、道路车辆检测模块；所述PM2.5检测模块，用于检测高速公路沿线的PM2.5的数值，通过传感网的网关将数据汇总到云端服务平台的数据中心，并由云计算中心实时计算处理；所述道路车辆检测模块，用于检测是否有车辆行驶，通过云端服务平台计算处理后，提供给终端控制器模块开/关相应的隧道灯；所述能见度检测模块，用于检测道路上的能见度，数据通过云端服务平台计算处理后，提供给终端控制器模块显示能见度甚至通知高速入口关闭高速公路；所述终端控制器模块包括空气过滤器控制模块、隧道灯控制模块、道路信息显示屏控制模块；所述空气过滤器控制模块，用于开/关空气过滤器净化高速公路的空气；所述隧道灯控制模块，用于开/关隧道灯，保证在无车辆行驶的情况下特别是深夜关闭隧道灯；所述显示屏控制模块，用于显示道路信息，包括堵车路段、危险路段、大雾路段、结冰路段、封闭路段；所述供电系统，用于给各模块提供电能。优选的，所述供电系统为太阳能供电系统，利用太阳能电板产生电量，蓄电池储存，通过稳压电路将太阳能输出的12v直流电压稳压到5v供给各模块使用。优选的，所述PM2.5传感器模块为PM2.5传感器，能够测量空气中0.3～10微米悬浮颗粒物浓度。优选的，所述道路车辆检测模块为声音传感器，能将检测到的数据发送给云端服务平台，通过云计算中心实时处理后发送控制信息去控制相应的隧道灯开启和关闭。优选的，所述终端控制器模块采用单片机芯片，其型号为STC12C5052AD，其内存多，有5KFlash程序存储器，工作电压为5V，适应性强。优选的，所述能见度检测模块采用声音检测的方法，进行对能见度的检测。优选的，所述空气过滤器控制模块为HEPA空气过滤器。优选的，所述传感网络为3G/4G/5G网络。本专利技术基于太阳能的高速公路物联网系统具有以下优点：充分利用太阳能作动力减少或消除高速公路尾气的影响，并利用这些空气过滤设备配套成传感网，建立高速公路物联网系统，在环保节能的基础上建立了高速公路的大数据信息系统，还可以用来控制隧道照明设备以达到节电的目的，也可以以此传感网为基础提供各种高速公路沿线的安全信息或气象信息，还可以在此基础上向行车驾驶员提供路况信息，以此建立的高速公路物联网系统可以构成未来车联网关于“路”方面的基础设施，为车联网的建设，构建“车-路-人”的完整环节中提供了关键的一个环节。附图说明图1为本专利技术的基于太阳能的高速公路物联网系统的系统图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本专利技术的基于太阳能的高速公路物联网系统，包括云端服务平台1及供电系统7，所述云端服务平台1通过英特网5、至少一个传感网络6与终端传感器模块3及终端控制器模块4连接；所述云端服务平台1包括云计算中心11、数据中心12及灾备中心13；所述云计算中心11，用于实时处理全部终端节点的信息及管理控制整个网络的节点，以及向用户推送道路信息；所述数据中心12，用于存储所有节点传送来的信息数据及云端服务平台1的管理信息数据，以及用户的使用信息数据；所述灾备中心13，用于备份数据中心12的数据，保证在意外情况下数据中心12的数据不被丢失；所述终端传感器模块3包括PM2.5检测模块31、能见度检测模块32、道路车辆检测模块33；所述PM2.5检测模块31，用于检测高速公路沿线的PM2.5的数值，通过传感网的网关将数据汇总到云端服务平台的数据中心，并由云计算中心实时计算处理；所述道路车辆检测模块32，用于检测是否有车辆行驶，通过云端服务平台1计算处理后，提供给终端控制器模块4开/关相应的隧道灯；所述能见度检测模块33，用于检测道路上的能见度，数据通过云端服务平台1计算处理后，提供给终端控制器模块4显示能见度甚至通知高速入口关闭高速公路；所述终端控制器模块4包括空气过滤器控制模块41、隧道灯控制模块42、道路信息显示屏控制模块43；所述空气过滤器控制模块41，用于开/关空气过滤器净化高速公路的空气；所述隧道灯控制模块42，用于开/关隧道灯，保证在无车辆行驶的情况下特别是深夜关闭隧道灯；所述显示屏控制模块43，用于显示道路信息，包括堵车路段、危险路段、大雾路段、结冰路段、封闭路段；所述供电系统7，用于给各模块提供电能。进一步的，所述供电系统7为太阳能供电系统，利用太阳能电板产生电量，蓄电池储存，通过稳压电路将太阳能输出的12v直流电压稳压到5v供给各模块使用。进一步的，所述PM2.5传感器模块31为PM2.5传感器，能够测量空气中0.3～10微米悬浮颗粒物浓度。进一步的，所述道路车辆检测模块32为声音传感器，能将检测到的数据发送给云端服务平台1，通过云计算中心11实时处理后发送控制信息去控制相应的隧道灯开启和关闭。进一步的，所述终端控制器模块4采用单片机芯片，其型号为STC12C5052AD，其内存多，有5KFlash程序存储器，工作电压为5V，适应性强。进一步的，所述能见度检测模块33采用声音检测的方法，进行对能见度的检测。进一步的，所述空气过滤器控制模块41为HEPA空气过滤器。更进一步的，所述传感网络6为3G/4G/5G网络。具体的，供电系统7的蓄电工作原理：供电系统7的原理基础是半导体PN结的光生伏特效应，所谓光生伏打效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压。白天太阳光照射到太阳能组件上，使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压，把光能转换为电能，再传送给智能控制器，经过智能控制器的过充保护，将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于太阳能的高速公路物联网系统，其特征在于：包括云端服务平台(1)及供电系统(7)，所述云端服务平台(1)通过英特网(5)、至少一个传感网络(6)与终端传感器模块(3)及终端控制器模块(4)连接；所述云端服务平台(1)包括云计算中心(11)、数据中心(12)及灾备中心(13)；所述云计算中心(11)，用于实时处理全部终端节点的信息及管理控制整个网络的节点，以及向用户推送道路信息；所述数据中心(12)，用于存储所有节点传送来的信息数据及云端服务平台(1)的管理信息数据，以及用户的使用信息数据；所述灾备中心(13)，用于备份数据中心(12)的数据，保证在意外情况下数据中心(12)的数据不被丢失；所述终端传感器模块(3)包括PM2.5检测模块(31)、能见度检测模块(32)、道路车辆检测模块(33)；所述PM2.5检测模块(31)，用于检测高速公路沿线的PM2.5的数值，通过传感网的网关将数据汇总到云端服务平台(1)的数据中心(12)，并由云计算中心(1)实时计算处理；所述道路车辆检测模块(32)，用于检测是否有车辆行驶，通过云端服务平台(1)计算处理后，提供给终端控制器模块(4)开/关相应的隧道灯；所述能见度检测模块(33)，用于检测道路上的能见度，数据通过云端服务平台(1)计算处理后，提供给终端控制器模块显示能见度甚至通知高速入口关闭高速公路；所述终端控制器模块(4)包括空气过滤器控制模块(41)、隧道灯控制模块(42)、道路信息显示屏控制模块(43)；所述空气过滤器控制模块(41)，用于开/关空气过滤器净化高速公路的空气；所述隧道灯控制模块(42)，用于开/关隧道灯，保证在无车辆行驶的情况下特别是深夜关闭隧道灯；所述显示屏控制模块(43)，用于显示道路信息，包括堵车路段、危险路段、大雾路段、结冰路段、封闭路段；所述供电系统(7)，用于给各模块提供电能。...

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能的高速公路物联网系统，其特征在于：包括云端服务平台(1)及供电系统(7)，所述云端服务平台(1)通过英特网(5)、至少一个传感网络(6)与终端传感器模块(3)及终端控制器模块(4)连接；所述云端服务平台(1)包括云计算中心(11)、数据中心(12)及灾备中心(13)；所述云计算中心(11)，用于实时处理全部终端节点的信息及管理控制整个网络的节点，以及向用户推送道路信息；所述数据中心(12)，用于存储所有节点传送来的信息数据及云端服务平台(1)的管理信息数据，以及用户的使用信息数据；所述灾备中心(13)，用于备份数据中心(12)的数据，保证在意外情况下数据中心(12)的数据不被丢失；所述终端传感器模块(3)包括PM2.5检测模块(31)、能见度检测模块(32)、道路车辆检测模块(33)；所述PM2.5检测模块(31)，用于检测高速公路沿线的PM2.5的数值，通过传感网的网关将数据汇总到云端服务平台(1)的数据中心(12)，并由云计算中心(1)实时计算处理；所述道路车辆检测模块(32)，用于检测是否有车辆行驶，通过云端服务平台(1)计算处理后，提供给终端控制器模块(4)开/关相应的隧道灯；所述能见度检测模块(33)，用于检测道路上的能见度，数据通过云端服务平台(1)计算处理后，提供给终端控制器模块显示能见度甚至通知高速入口关闭高速公路；所述终端控制器模块(4)包括空气过滤器控制模块(41)、隧道灯控制模块(42)、道路信息显示屏控制模块(43)；所述空气过滤器控制模块(41)，用于开/关空气过滤器净化高速公路的空气；所述隧道灯控制模块(42...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾国荣，陈显祥，杜少波，
申请(专利权)人：贵州商学院，
类型：发明
国别省市：贵州,52