交通信號燈在維持交通秩序方面發(fā)揮著不可或缺的作用。但是由于工作環(huán)境惡劣和人為破壞等原因,導(dǎo)致信號燈經(jīng)常出現(xiàn)故障。若交通信號燈出現(xiàn)故障,很容易導(dǎo)致交通混亂甚至引發(fā)交通事故。而且當(dāng)前全市的交通燈故障排查采用的是人工巡檢的方式,這種方式存在故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí),效率低的缺點(diǎn)。針對這些缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套基于嵌入式的交通信號燈物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠提高信號燈供電傳輸環(huán)節(jié)的可靠性,減少交通燈故障的發(fā)生,而且能夠?qū)崿F(xiàn)將信號燈狀態(tài)信息和故障信息實(shí)時(shí)上傳服務(wù)器并且能展示在Web監(jiān)控平臺(tái)上。系統(tǒng)主要包括硬件部分和軟件部分。硬件部分的功能主要是提高信號燈供電傳輸環(huán)節(jié)的可靠性和信號燈狀態(tài)故障檢測并上傳服務(wù)器,該部分采用電力線載波技術(shù),在供電電纜上傳輸控制信號,保證了部分線路出現(xiàn)斷路或者短路的情況下信號燈依然能正常工作,以減少信號燈故障的發(fā)生。信號燈故障檢測是通過光纖接收器檢測信號燈的亮滅狀態(tài),并和信號機(jī)發(fā)出的信號燈控制時(shí)序?qū)Ρ?從而判斷出信號燈的故障信息。網(wǎng)關(guān)將信號燈狀態(tài)和故障信息封裝成自定義的MQTT控制報(bào)文,并將這些控制報(bào)文以固定頻率發(fā)送到本地服務(wù)器。軟件部分主要是搭建了本地服務(wù)器和開發(fā)了Web監(jiān)控平臺(tái),本地服務(wù)器... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

交通信號燈實(shí)物圖

13傳輸電纜（低壓直流輸電總線隔離）主機(jī)單元光纖接收器光纖接收器光纖接收器單片機(jī)信號燈狀態(tài)檢測單元交流市電信號機(jī)信號機(jī)輸出偵測板主機(jī)控制器主機(jī)電力貓主機(jī)冗余供電板AC-DC電源本地服務(wù)器MQTT協(xié)議電力線載波++--信號燈控制信號分機(jī)單元光纖光纖光纖分機(jī)電纜匯合板分機(jī)電力貓分機(jī)控制器DC-AC逆變器燈控板紅燈黃燈綠燈圖3-3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3-4系統(tǒng)硬件實(shí)物圖2.AC-DC電源1.主機(jī)控制器3.主機(jī)電力貓4.主機(jī)冗余供電板5.信號機(jī)輸出偵測板7.信號燈控制板6.信號燈/光纖接收器8.逆變器9.分機(jī)控制器10.分機(jī)電力貓11.信號燈狀態(tài)檢測單元12.分機(jī)電纜匯合板

15出偵測電路板。該電路板共有16路交流信號檢測電路，每路通道檢測到對應(yīng)通道有信號時(shí)，對應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。該信號機(jī)輸出偵測板的原理圖如圖3-6所示：圖3-6信號機(jī)輸出偵測板利用EL354光耦模塊檢測信號機(jī)輸出控制端是否有輸出，光耦輸入端的電壓為AC220V，如無電壓輸出，光耦截止，輸出端為高電平。如果信號機(jī)輸出端有電壓輸出則光耦導(dǎo)通，因?yàn)闄z測到的信號為交流信號，故為脈沖波形，所以添加了電容，加電容的目的是利用電容的充放電特性，使信號機(jī)輸出端有電壓輸出時(shí)整個(gè)電路輸出恒為低電平。信號機(jī)輸出偵測板的輸出端連接主機(jī)的開發(fā)板的GPIO口，這樣就將信號機(jī)輸出的交流電信號轉(zhuǎn)化為電平信號，實(shí)現(xiàn)了主機(jī)開發(fā)板接收信號燈控制信號。信號燈輸出偵測板的實(shí)物如圖3-7所示：圖3-7信號燈輸出偵測板的實(shí)物圖3.3.3主機(jī)控制器本系統(tǒng)的主機(jī)控制器和分機(jī)控制器都采用邁沖科技的AM335x嵌入式開發(fā)板。該開發(fā)板采用ARMCortex-A8架構(gòu),主頻可達(dá)600MHz，采用Linux操作系統(tǒng)，溫度承受范圍達(dá)到工業(yè)級溫寬，內(nèi)存為1片256MBDDR3，存儲(chǔ)為256MNandFlash，2路10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，四路485、232串口，兩路USB接口，支持3G/4G和WIFI，兩路CAN接口，EMC防護(hù)處理。因此該開發(fā)板的性能完全滿足與服務(wù)器及

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3533210