一種開關(guān)信號采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種開關(guān)信號采集裝置，屬于道路監(jiān)測領(lǐng)域。本開關(guān)信號采集裝置包括8位開關(guān)量光電隔離、狀態(tài)量訪問電路、8位開關(guān)量信號輸入并行口和8051單片機；開關(guān)信號經(jīng)過8位開關(guān)量光電隔離后，再經(jīng)過狀態(tài)量訪問電路后通過8位開關(guān)量信號輸入并行口進入8051單片機，經(jīng)過8051單片機處理后形成數(shù)字信號。利用本發(fā)明能夠?qū)㈤_關(guān)量信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號。
【專利說明】一種開關(guān)信號采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于道路監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)信號采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前城市道路的發(fā)展和對超限車輛的管控的加強。對于道路管理者來說第一時間發(fā)現(xiàn)超高車輛至關(guān)重要，其作用是防患于未然。車輛超高會造成城市交通的極大隱患，因此設(shè)計一種行之有效的管控車輛超高的系統(tǒng)尤為必要。在管控車輛超高系統(tǒng)中，采集到的是開關(guān)信號，而目前

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種開關(guān)信號采集裝置，將開關(guān)量信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種開關(guān)信號采集裝置，包括8位開關(guān)量光電隔離、狀態(tài)量訪問電路、8位開關(guān)量信號輸入并行口和8051單片機；
[0006]開關(guān)信號經(jīng)過8位開關(guān)量光電隔離后，再經(jīng)過狀態(tài)量訪問電路后通過8位開關(guān)量信號輸入并行口進入8051單片機，經(jīng)過8051單片機處理后形成數(shù)字信號。
[0007]所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括繼電器驅(qū)動電路和繼電器輸出，用于控制爆閃燈；
[0008]所述繼電器驅(qū)動電路與所述8051單片機連接，所述繼電器輸出與繼電器輸出電路連接。
[0009]所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括RS232接口，用于將所述數(shù)字信號傳輸給計算機；
[0010]所述RS232接口與所述8051單片機連接。
[0011]所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括硬件看門狗HWDT，用于給8051單片機提供復(fù)位電平；
[0012]所述硬件看門狗HWDT與所述8051單片機連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:利用本發(fā)明能夠?qū)崟r發(fā)送并顯示監(jiān)測到的車輛的超高情況，能夠有效管控車輛超高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明開關(guān)信號采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0016]在監(jiān)測超高車輛時，使用光電對射原理的傳感器。將傳感器設(shè)置在一定的高度上，全天候的檢測超高車輛，發(fā)現(xiàn)超高車輛使用現(xiàn)代的技術(shù)手段，第一時間提醒司機，同時將超高車輛的信息以及所經(jīng)過的監(jiān)控點的地理位置時間信息予以記錄。
[0017]所用的遠距離光電對射傳感器，可選擇的傳感器有兩種，一種是激光對射傳感器。該傳感器的穿透能力強，衍射能力較弱。適合在具有牢固地面基礎(chǔ)的地方進行架設(shè)。激光對射傳感器的對射距離比較遠。而且靈敏度高。另外一種是光電紅外對射傳感器。選用該傳感器也可以全天候的適合室外使用，但受到一定因素的制約。例如不適合在天氣情況惡劣的情況下使用，如大雪，大霧的天氣，容易產(chǎn)生誤報。
[0018]為了避免在單線對射情況下產(chǎn)生非車輛因素造成的誤報(如落葉，鳥類飛行遮擋)，本發(fā)明采用多線光線對射方法。即將多路對射傳感器信號進行“關(guān)系與”操作。只有多路信號都被遮擋才視為發(fā)現(xiàn)超高車輛。
[0019]1、信號的獲取與轉(zhuǎn)換
[0020]在監(jiān)測點道路兩側(cè)架設(shè)光電對射桿，桿頂部固定光電對射傳感器。激光對射傳感器或紅外光電對射傳感器均可。
[0021]在道路兩側(cè)設(shè)置有牢固基礎(chǔ)的傳感器固定桿兒。桿子頂部的光電對射傳感器要橫向放置。要求桿體基礎(chǔ)牢固是為了在大型車輛駛過的時候避免由于路面震動造成誤報。這一點在安裝傳感器的時候要特別注意。傳感器的供電和輸出為12V或者24V電壓均可。
[0022]如圖1所示，傳感器的輸出為開關(guān)信號，需要轉(zhuǎn)換成計算機可識別得數(shù)字信號，在接收端設(shè)置一塊本發(fā)明開關(guān)信號采集裝置即可將開關(guān)量信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號。由于傳感器有的是高電平觸發(fā)，有的是低電平觸發(fā)，可通過開關(guān)信號采集裝置將觸發(fā)方式統(tǒng)一。本發(fā)明定義高電平有效，即當(dāng)開關(guān)信號為高電平視為傳感器被遮擋。在采集板獲取傳感器信號后，將其轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)據(jù)，一個字節(jié)的一位代表一個傳感器信號，I為有效，O為常態(tài)。考慮到傳輸?shù)谋匾?，將二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二進制字符串并以#號開始，*號結(jié)束。爆閃燈的控制不通過上位的控制計算機，在接受到有效信號后，由開關(guān)量接收板單片機的I/o 口直接輸出給繼電器驅(qū)動電路做繼電器輸出。該繼電器輸出接一個延遲繼電器?？煽刂票W燈閃爍的時間。
[0023]2、數(shù)據(jù)處理與大屏幕顯示
[0024]以接收的一幀數(shù)據(jù)報為例，“#00000000*”為常態(tài)數(shù)據(jù)，“#00000111*”表示三個光
電信號均被遮擋，經(jīng)過處理觸發(fā)大屏幕的顯示。顯示內(nèi)容為警示語，如“車輛超高，前方禁行”。大屏幕控制卡有同步和異步兩種。采用同步卡的大屏幕成本較高，但響應(yīng)速度快。采用異步卡的大屏幕成本低，需要將顯示文字通過程序?qū)懭氲狡聊豢刂瓶ù鎯ζ魃?，其響?yīng)速度會降低。一般大屏幕控制卡的生產(chǎn)廠家會給出用于屏幕控制的二次開發(fā)包，本發(fā)明使用的是異步控制卡大屏幕，開發(fā)手段為通過控制卡廠商提供的開發(fā)包sdk進行了異步大屏幕的開發(fā)。
[0025]解析數(shù)據(jù)報的方式為以字符判斷每楨的開始位和結(jié)束位，然后對字符串進行比較，后三位全為I的情況下對程序事件進行觸發(fā)。
[0026]3、事件程序
[0027]觸發(fā)的事件為三種，第一種是變換大屏幕的顯示，大屏幕常態(tài)下顯示安全行車提示語或路況提示，有超高車輛時則顯示警示用語。第二種事件程序是爆閃燈光警示，爆閃燈的輸入也為直流12伏輸入，因此計算機發(fā)送指令給解碼板，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成繼電器輸出即可實現(xiàn)對爆閃燈光的控制?？煽刂票W燈光的閃爍時間，觸發(fā)時間結(jié)束后發(fā)送控制指令結(jié)束爆閃燈的閃爍。第三種事件程序是短信的發(fā)送，控制計算機通過USb 口連接一個短信發(fā)送盒，短信發(fā)送盒為一個含有手機模塊的通信盒。通過發(fā)送通用協(xié)議AT指令可實現(xiàn)短信的發(fā)送，發(fā)送內(nèi)容包括傳感器觸發(fā)時間、監(jiān)測點的地理位置、此次信號產(chǎn)生的隨機編碼的信
肩、O
[0028]第四種事件程序是拍攝照片并存儲。在監(jiān)測點附近安置有網(wǎng)絡(luò)攝像頭，該攝像頭全天候進行錄象，當(dāng)有超高車輛駛過監(jiān)測點通過攝像機進行拍照，將圖像以壓縮的jpg格式存入硬盤錄像機，并將文件地址存入數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)控制中心發(fā)送獲取圖像的短信指令時，對超載車輛的截圖將通過3g網(wǎng)絡(luò)回傳至控制中心。
[0029]這種設(shè)計極大程度的減少了 3g網(wǎng)絡(luò)的流量，降低了成本。對于一個城市來說這樣的監(jiān)控點即便要覆蓋所有關(guān)鍵路口其數(shù)量也相當(dāng)可觀，因此要將網(wǎng)絡(luò)運行的成本盡可能降低。
[0030]上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本發(fā)明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)信號采集裝置，其特征在于:所述開關(guān)信號采集裝置包括8位開關(guān)量光電隔離、狀態(tài)量訪問電路、8位開關(guān)量信號輸入并行口和8051單片機； 開關(guān)信號經(jīng)過8位開關(guān)量光電隔離后，再經(jīng)過狀態(tài)量訪問電路后通過8位開關(guān)量信號輸入并行口進入8051單片機，經(jīng)過8051單片機處理后形成數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)信號采集裝置，其特征在于:所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括繼電器驅(qū)動電路和繼電器輸出，用于控制爆閃燈； 所述繼電器驅(qū)動電路與所述8051單片機連接，所述繼電器輸出與繼電器輸出電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)信號采集裝置，其特征在于:所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括RS232接口，用于將所述數(shù)字信號傳輸給計算機； 所述RS232接口與所述8051單片機連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)信號采集裝置，其特征在于:所述開關(guān)信號采集裝置進一步包括硬件看門狗HWDT，用于給8051單片機提供復(fù)位電平； 所述硬件看門狗HWDT與所述8051單片機連接。
【文檔編號】G05B19/042GK103809495SQ201410069046
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】時珍全 申請人:天津工業(yè)大學(xué)