一种道路测重并净化尾气的系统及其控制方法技术方案

一种道路测重并净化尾气的系统及其控制方法，包括压电模块、净化模块、信息处理模块、控制模块、云数据中心以及报警模块；压电模块设置于马路行驶路段和人行道的路面内；净化模块设置于人行道路肩处；信息处理模块通信连接压电模块与控制模块，控制模块电连接压电模块以及净化模块，信息处理模块收集压电模块以及控制模块的电变化信息上传并存储至云数据中心，信息处理模块设置第一阈值与第二阈值，当电变化信息达到第一阈值时，控制模块控制净化模块开始工作；信息处理模块通信连接报警模块，当电变化信息超过第二阈值时，则发送信号至报警模块；云数据中心设置第三阈值，当电变化信息超过第三阈值时，则云数据中心发布路段拥堵信息。

A system for road weight measurement and purification of tail gas and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种道路测重并净化尾气的系统及其控制方法
本专利技术涉及智能环保道路管护领域，尤其涉及一种道路测重并净化尾气的系统及其控制方法。
技术介绍
汽车尾气是汽车使用时产生的废气，含有上百种不同的化合物，其中的含有大量的固体悬浮颗粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等，对人体有巨大的危害。为减少尾气对人体以及环境的危害，全球采取了包括汽车燃油的改用、汽车发动机的改进，在道路两侧栽种植被、在道路两侧设置空气净化器等措施，其中，在道路两侧设置空气净化器实现智能环保道路管护这一方面的改进相比燃油以及汽车配件的改进较为薄弱。传统的智能环保道路管护设置空气净化器，属于常开状态，或是需要人工远程管控，在车辆低峰期时、或是车辆高峰期但人行道上无行人时，常开空气净化器耗费资源，人工远程管控则浪费人力。同时，传统的只能环保道路管护系统，无法检测车辆是否存在超重可能，对于路面的护理更需要增设监管措施，及其不便。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种道路测重并净化尾气的系统及其控制方法，本专利技术是这样实现的：一种道路测重并净化尾气的系统，包括压电模块、净化模块、信息处理模块、控制模块、云数据中心以及报警模块；所述压电模块设置于马路行驶路段和人行道的路面内；所述净化模块设置于人行道的路肩处；所述信息处理模块通信连接所述压电模块与控制模块，所述控制模块电连接所述压电模块以及所述净化模块，所述信息处理模块收集所述压电模块以及所述控制模块的电变化信息上传并存储至云数据中心，所述信息处理模块设置第一阈值，当所述电变化信息达到第一阈值时，发送电信号至所述控制模块，所述控制模块控制所述净化模块开始工作；所述信息处理模块通信连接所述报警模块，所述信息处理模块还设置第二阈值，当所述电变化信息超过所述第二阈值时，则发送信号至所述报警模块；所述云数据中心设置第三阈值，当电变化信息超过第三阈值时，则云数据中心发布路段拥堵信息。作为进一步改进的，所述压电模块包括，设置于人形道路面内的第一压电模块，设置于马路行驶路段路面内的第二压电模块；所述第一压电模块包括至少一个压电晶片，检测所述压电晶片电压的测压装置，以及计时装置，所述第一压电模块为平面器件；所述第二压电模块与所述第一压电模块结构相同。作为进一步改进的，定义所述第一压电模块的压电晶片承压面积为A1，厚度为h1，压电常数为d33′，极间电容为Cp1，所述第二压电模块的压电晶片承压面积为A2，厚度为h2，压电常数为d33″，极间电容为Cp2，从人行道经过的行人对地压强为P1，即从马路经过的车辆对地压强为P2，则当有行人经过第一压电模块时，所述第一压电模块产生电压V1：则当有车辆经过第二压电模块时，所述第一压电模块产生电压V2：所述第一阈值包括第一时间阈值T，第二时间阈值t，人行道电压阈值V人，马路电压阈值V车，再定义第二时间T1为V2＞V车的持续时间，第一时间t1为所述第一压电模块距离上一次出现V人＜V1的间隔时间，当满足T1＞T且t＞t1时，所述信息处理模块发送电信号至所述控制模块并启动所述净化模块。作为进一步改进的，所述控制模块包括整流装置、储电装置以及控制装置；所述整流装置与所述压电模块以及所述储电装置电连接，所述整流装置将来自所述压电模块的电能转化为特定电压的直流电，并输送至所述储电装置；所述储电装置还与包括电池和电池保护装置，所述电池为锂离子电池、磷酸铁锂电池、或铅酸电池的串并联组合，用于驱动所述净化模块工作，所述电池保护装置监控所述电池的各项工作参数。作为进一步改进的，所述报警模块包括监控装置以及报警装置，定义所述第二压电模块的压电晶片的相对介电常数为εr，真空介电常数为ε0，所述整流装置设置与所述第二压电模块的压电晶片连接的外接电容，所述外接电容的电容为C，其中a＝1；再定义所述第二压电模块的压电晶片受力时产生的电能为E，所述外接电容接收所述第二压电模块的压电晶片转移的电能为E0，所述第二压电模块的压电晶片与所述外接电容的传输效率为n，第二阈值为e；其中，即当E0＞e时，所述信息处理模块发送信号至所述报警模块，所述监控装置拍摄当前路段车辆信息，所述报警装置发送信息至交警部门。作为进一步改进的，所述第三阈值包括第三时间阈值T2，当T1＞T2时，所述云数据中心发布路段拥堵信息。作为进一步改进的，还包括湿度测量模块，所述湿度测量模块与所述信息控制模块以及所述云数据中心通信连接，所述信息处理模块设置第四阈值H，定义空气湿度为h，当满足h＞H、t＞t1且V2＞V车时，所述信息处理模块发送电信号至所述控制模块并启动所述净化模块。本专利技术还提供了一种道路测重并净化尾气的系统的控制方法，应用于如上述任一一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，包括以下步骤：S1.当第一压电模块产生大于V人的电压V1时开始计时，发送第一时间t1至信息处理模块，并存储至云数据中心；当第二压电模块产生大于V车的电压V2时开始计时，发送第二时间T1至信息处理模块，并存储至云数据中心；所述湿度测量模块检测空气湿度，发送空气湿度h至信息处理模块，并存储至云数据中心；进入步骤S2；S2.判断是否满足T1＞T且t＞t1的条件，若满足，所述信息处理模块发送电信号至所述控制模块，所述控制模块启动所述净化模块，反之则进入S3；S3.判断是否满足h＞H、t＞t1且V2＞V车的条件，若满足，所述信息处理模块发送电信号至所述控制模块，所述控制模块启动所述净化模块，反之则进入待机模式。作为进一步改进的，所述步骤S1后还包括，S2-1.判断是否满足T1＞T2，不满足，则直接进入步骤S2-2，若满足，所述云数据中心发布路段拥堵信息，随后进入步骤S2-2；S2-2.当第二压电模块产生大于V车的电压V2时，记录所述储电装置增加的电能E0，进入步骤S2-3；S2-3.判断是否满足E0＞e，不满足则直接进入步骤S2-4，若满足，所述信息处理模块发送信号至所述报警模块，所述监控装置拍摄当前路段车辆信息，所述报警装置发送信息至交警部门，随后进入步骤S2-4；S2-4.判断是否满足t＜t1，若满足，进入待机状态，若不满足，则进入步骤S3。作为进一步改进的，所述步骤S3后还包括，S4.净化模块启动后，工作时长ΔT后关闭净化模块；其中，ΔT从接收到启动信号后开始计时，若接收到新的启动信号，则重新计时。本专利技术的有益效果在于，通过设置压电模块、净化模块、信息处理模块、控制模块、云数据中心以及报警模块，并这信息处理模块以及云数据中心设置第一阈值、第二阈值、第三阈值，实现了可以根据路况实时启动净化模块、对于异常车辆行驶状况进行报警以及实时反馈路段拥堵信息的功能。附图说明图1为本专利技术控制逻辑流程图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，包括压电模块、净化模块、信息处理模块、控制模块、云数据中心以及报警模块；/n所述压电模块设置于马路行驶路段和人行道的路面内；/n所述净化模块设置于人行道的路肩处；/n所述信息处理模块通信连接所述压电模块与控制模块，所述控制模块电连接所述压电模块以及所述净化模块，所述信息处理模块收集所述压电模块以及所述控制模块的电变化信息上传并存储至云数据中心，所述信息处理模块设置第一阈值，当所述电变化信息达到第一阈值时，发送电信号至所述控制模块，所述控制模块控制所述净化模块开始工作；/n所述信息处理模块通信连接所述报警模块，所述信息处理模块还设置第二阈值，当所述电变化信息超过所述第二阈值时，则发送信号至所述报警模块；/n所述云数据中心设置第三阈值，当电变化信息超过第三阈值时，则云数据中心发布路段拥堵信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，包括压电模块、净化模块、信息处理模块、控制模块、云数据中心以及报警模块；
所述压电模块设置于马路行驶路段和人行道的路面内；
所述净化模块设置于人行道的路肩处；
所述信息处理模块通信连接所述压电模块与控制模块，所述控制模块电连接所述压电模块以及所述净化模块，所述信息处理模块收集所述压电模块以及所述控制模块的电变化信息上传并存储至云数据中心，所述信息处理模块设置第一阈值，当所述电变化信息达到第一阈值时，发送电信号至所述控制模块，所述控制模块控制所述净化模块开始工作；
所述信息处理模块通信连接所述报警模块，所述信息处理模块还设置第二阈值，当所述电变化信息超过所述第二阈值时，则发送信号至所述报警模块；
所述云数据中心设置第三阈值，当电变化信息超过第三阈值时，则云数据中心发布路段拥堵信息。


2.如权利要求1所述一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，所述压电模块包括，设置于人形道路面内的第一压电模块，设置于马路行驶路段路面内的第二压电模块；
所述第一压电模块包括至少一个压电晶片，检测所述压电晶片电压的测压装置，以及计时装置，所述第一压电模块为平面器件；
所述第二压电模块与所述第一压电模块结构相同。


3.如权利要求2所述一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，定义所述第一压电模块的压电晶片承压面积为A1，厚度为h1，压电常数为d33′，极间电容为Cp1，所述第二压电模块的压电晶片承压面积为A2，厚度为h2，压电常数为d33″，极间电容为Cp2，从人行道经过的行人对地压强为P1，即从马路经过的车辆对地压强为P2，
则当有行人经过第一压电模块时，所述第一压电模块产生电压V1：



则当有车辆经过第二压电模块时，所述第一压电模块产生电压V2：



所述第一阈值包括第一时间阈值T，第二时间阈值t，人行道电压阈值V人，马路电压阈值V车，再定义第二时间T1为V2＞V车的持续时间，第一时间t1为所述第一压电模块距离上一次出现V人＜V1的间隔时间，当满足T1＞T且t＞t1时，所述信息处理模块发送电信号至所述控制模块并启动所述净化模块。


4.如权利要求3所述一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，所述控制模块包括整流装置、储电装置以及控制装置；
所述整流装置与所述压电模块以及所述储电装置电连接，所述整流装置将来自所述压电模块的电能转化为特定电压的直流电，并输送至所述储电装置；
所述储电装置还与包括电池和电池保护装置，所述电池为锂离子电池、磷酸铁锂电池、或铅酸电池的串并联组合，用于驱动所述净化模块工作，所述电池保护装置监控所述电池的各项工作参数。


5.如权利要求4所述一种道路测重并净化尾气的系统，其特征在于，所述报警模块包括监控装置以及报警装置，定义所述第二压电模块的压电晶片的相对介电常数为εr，真空介电常数为ε0，所述整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵其赶，王刚，王晨，苗宁，毕馨月，彭汛，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35