一种城市道路智能交通路口设备管控系统技术方案

一种城市道路智能交通路口设备管控系统，包括物联网信号灯、物联网倒计时器、物联网数据处理器、智能运维管控平台和移动终端，智能运维管控平台与物联网数据处理器之间、移动终端与物联网数据处理器之间通过4G网络或者有线网络通讯连接，物联网数据处理器与物联网信号灯之间、物联网数据处理器与物联网倒计时器之间通过无线自组网络通讯连接。本发明专利技术所述的系统兼顾路口设备资产管理和设备运行状态实时监测、故障主动上报，能够帮助城市道路交通管理者们解决上述问题的路口设施设备运行状态监测、维护、保养系统。

A Management and Control System of Urban Road Intelligent Traffic Intersection Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种城市道路智能交通路口设备管控系统
本专利技术属于交通信号控制领域，特别涉及一种城市道路智能交通路口设备管控系统。
技术介绍
随着城市道路的发展，城市道路交叉口数量不断增加，路口的设施设备的种类不断丰富、数量不断增加。设施设备的日常维护、保养问题日益严重。部分城市道路交通的管理者们甚至不知道自己管理的城市道路设备的种类及具体数量等基础信息。有的城市道路路口设备的运行状态排查只能依靠维护人员的现场排查。当路口设备出现运行故障时，往往又只能依靠道路交通参与者们报修至于路口设备是否真的运行正常、路口设备是否被替换、偷盗、移动等深层次问题更是不得而知。随着SUB-1G、NB-IOT等物联网通讯技术的发展及数据资源管理技术应用的不断深入，城市交叉路口的设施设备互联互通组网已成为未来的发展趋势。而传感器技术、电气性能监测技术的发展也为路口设备运行状态的自我监测、管理、故障主动报修等功能的实现扫清了技术上的障碍。综上，如何设计一套兼顾路口设备资产管理和设备运行状态实时监测、故障主动上报，能够帮助城市道路交通管理者们解决上述问题的路口设施设备运行状态监测、维护、保养系统已经迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种面向互联网+物联网的分布式网络架构的城市道路智能交通路口设备管控系统，该系统通过分布式架构实现对路口设备的分层标识，通过物理地址和运行环境地址双地址模式实现路口设备与后台软件之间的差异化通讯。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本专利技术是一种城市道路智能交通路口设备管控系统，其特点是，包括作为路口二级节点设备的物联网信号灯和物联网倒计时器、作为路口一级节点设备的物联网数据处理器、以及用于负责管控城市路口各级节点设备的智能运维管控平台和移动终端，智能运维管控平台与物联网数据处理器之间、移动终端与物联网数据处理器之间通过4G网络或者有线网络通讯连接，物联网数据处理器与物联网信号灯之间、物联网数据处理器与物联网倒计时器之间通过无线自组网络通讯连接；物联网信号灯、物联网倒计时器安装于城市道路交叉路口的杆件上，用于显示交通信号并指导道路交通参与者合法通过路口；物联网数据处理器，在每个路口配置一个，一方面用于负责管理、维护路口所有二级节点设备，另一方面用于承接智能运维管控平台或移动终端的操作指令和向智能运维管控平台或移动终端上传信息；智能运维管控平台，用于管控城市所有路口设备，接收来自路口物联网数据处理器的数据，向维护人员推送维护信息，向管控人员提供设备状态数据等；移动终端，用于安装配置上述路口各级设备参数、接收来自智能运维管控平台的推荐维修信息。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述路口各级节点设备均有唯一的物理地址码和运行环境地址码，物理地址码为终身不可擦除的唯一编码序列，所述运行环境地址码为根据设备安装的路口号、设备安装方向、相位、数量信息生成的唯一编码序列。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述无线自组网络是采用SUB-1G无线组网技术并结合网络PID和设备物理地址码双重身份匹配实现。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述SUB-1G无线组网技术采用的核心模块型号为E70(433NW30S)。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的移动终端具有直接配置物联网数据处理器的功能，其与物联网数据处理器之间通过WIFI通讯连接。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述物联网数据处理器包括数据通讯单元、定位单元以及一级MCU控制器，数据通讯单元包括WIFI通讯模块、4G通讯模块、无线自组通讯模块以及有线通讯模块。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的定位单元采用北斗/GPS定位模块，用于向设备提供时间和位置信息，定位单元型号为SKG09D；WIFI通讯模块采用JARI-YJ02通讯协议，WIFI通讯模块型号为SKB360；4G通讯模块采用JARI-YJ02通讯协议，4G通讯模块型号为USR-LTE-7S4；无线自组通讯模块采用JARI-YJ01自组网络通讯协议，无线自组通讯模块型号为E70(433NW30S)；有线通讯模块采用JARI-YJ02通讯协议，有线通讯模块型号为W5500。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述物联网交通信号灯包含信号灯壳体、显示单元和电源板，电源板包含AC-DC转换单元、输入电源检测模块、驱动与检测单元、串口通信单元以及无线通讯单元；所述AC-DC转换单元用于将AC220V交流转换成恒流输出直流电源；所述物联网倒计时显示器包括显示字段和二级控制单元，二级控制单元包含二级MCU控制器、串口通信单元、无线通讯单元、故障识别单元、二级地址单元。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述驱动与检测单元包含DC输出控制单元和DC输出检测单元，所述DC输出控制单元用于根据上级节点命令信息控制恒流输出电源的电流值，从而实现对显示单元的亮度调节；所述DC输出检测单元用于检测恒流输出直流电源的电压、电流值，供控制单元判断显示单元运行状态及故障信息；所述故障识别单元用于逐秒检测输入电源、输出字段的运行状态和故障信息，通过将当前检测到的输出字段电流值、输入电源电压值分别与各自背景值比较，从而识别输入电源、输出字段的故障信息。与现有技术相比，本专利技术通过无线自组网络技术、有线及无线通讯技术建立了一套由智能运维管控平台到路口一级节点设备，再到路口二级节点设备的分布式设备系统；系统中每一台设备均有两套地址编码，实现了路口一级节点与二级节点之间自组网络通讯，保证了数据通讯的安全性和可靠性；系统建立了城市级的路口设备清单，帮助城市交通管理者实时获取路口资产变化情况；路口二级节点设备通过精确的电气性能检测，经各自控制器的对比分析，准确地识别了节点故障信息，为运维平台软件提供了可靠的设备故障信息。附图说明图1是本专利技术的逻辑结构示意图；图2是本专利技术所述物联网数据处理器的功能逻辑图；图3是本专利技术所述物联网信号灯、倒计时显示器的功能逻辑图；图4是本专利技术所述二级节点设备故障检测的电路原理图；图5是本专利技术所述移动终端APP功能软件的工作流程图。具体实施方式以下参照附图，进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。参照图1，一种城市道路智能交通路口设备管控系统，包括作为路口二级节点设备的物联网信号灯104和物联网倒计时器105、作为路口一级节点设备的物联网数据处理器103、以及用于负责管控城市路口各级节点设备的智能运维管控平台101和移动终端102，智能运维管控平台101与物联网数据处理器103之间、移动终端102与物联网数据处理器103之间通过4G网络或者有线网络通讯连接，物联网数据处理器103与物联网信号灯104之间、物联网数据处理器103与物联网倒计时器105之间通过无线自组网络通讯连接；物联网信号灯104、物联网倒计时器105安装于城市道路交叉路口的杆件上，用于显示交通信号并指导道路交通参与者合法通过路口；物联网数据处理器103，在每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于:包括作为路口二级节点设备的物联网信号灯和物联网倒计时器、作为路口一级节点设备的物联网数据处理器、以及用于负责管控城市路口各级节点设备的智能运维管控平台和移动终端，智能运维管控平台与物联网数据处理器之间、移动终端与物联网数据处理器之间通过4G网络或者有线网络通讯连接，物联网数据处理器与物联网信号灯之间、物联网数据处理器与物联网倒计时器之间通过无线自组网络通讯连接；物联网信号灯、物联网倒计时器安装于城市道路交叉路口的杆件上，用于显示交通信号并指导道路交通参与者合法通过路口；物联网数据处理器，在每个路口配置一个，一方面用于负责管理、维护路口所有二级节点设备，另一方面用于承接智能运维管控平台或移动终端的操作指令和向智能运维管控平台或移动终端上传信息；智能运维管控平台，用于管控城市所有路口设备，接收来自路口物联网数据处理器的数据，向维护人员推送维护信息，向管控人员提供设备状态数据等；移动终端，用于安装配置上述路口各级设备参数、接收来自智能运维管控平台的推荐维修信息。

【技术特征摘要】
1.一种城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于:包括作为路口二级节点设备的物联网信号灯和物联网倒计时器、作为路口一级节点设备的物联网数据处理器、以及用于负责管控城市路口各级节点设备的智能运维管控平台和移动终端，智能运维管控平台与物联网数据处理器之间、移动终端与物联网数据处理器之间通过4G网络或者有线网络通讯连接，物联网数据处理器与物联网信号灯之间、物联网数据处理器与物联网倒计时器之间通过无线自组网络通讯连接；物联网信号灯、物联网倒计时器安装于城市道路交叉路口的杆件上，用于显示交通信号并指导道路交通参与者合法通过路口；物联网数据处理器，在每个路口配置一个，一方面用于负责管理、维护路口所有二级节点设备，另一方面用于承接智能运维管控平台或移动终端的操作指令和向智能运维管控平台或移动终端上传信息；智能运维管控平台，用于管控城市所有路口设备，接收来自路口物联网数据处理器的数据，向维护人员推送维护信息，向管控人员提供设备状态数据等；移动终端，用于安装配置上述路口各级设备参数、接收来自智能运维管控平台的推荐维修信息。2.根据权利要求1所述的城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于：所述路口各级节点设备均有唯一的物理地址码和运行环境地址码，物理地址码为终身不可擦除的唯一编码序列，所述运行环境地址码为根据设备安装的路口号、设备安装方向、相位、数量信息生成的唯一编码序列。3.根据权利要求1或2所述的城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于：所述无线自组网络是采用SUB-1G无线组网技术并结合网络PID和设备物理地址码双重身份匹配实现。4.根据权利要求3所述的城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于：所述SUB-1G无线组网技术采用的核心模块型号为E70(433NW30S)。5.根据权利要求1所述的城市道路智能交通路口设备管控系统，其特征在于：所述的移动终端具有直接配置物联网数据处理器的功能，其与物联网数据处理器之间通过WIFI通讯连接。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：章涛涛，孙浩凯，阎学范，刘昌杰，石磊，孙晨，李家锐，仲远，常天馨，李元青，
申请(专利权)人：连云港杰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32