基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统
阅读说明：本技术 基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统 (Motor vehicle field velocimeter calibration system based on wireless data communication ) 是由 程序 顾娜 陈力 张建 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及仪器仪表技术领域,且公开了基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统,包括主控设备、LED显示模块、位移传感器以及操作模块,所述主控设备的数据输出端与LED显示模块的数据输入端数据连接,主控设备与操作设备双向数据连接,位移传感器的数据输出端与主控设备的数据接收端数据连接。该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统,状态监测模块可实时监测外界环境的温度、光照度等参数,为整个系统的安全、稳定的运行提供保障,为区间测速系统提供高精度的系统实时时间的校准,测速仪瞬时速度的校准,通过大数据分析高精度的卫星授时模块和非接触式位移传感器数据,可显著提高区间平均速度结果的测量精度。(The invention relates to the technical field of instruments and meters, and discloses a motor vehicle field velocimeter calibration system based on wireless data communication, which comprises a main control device, an LED display module, a displacement sensor and an operation module, wherein the data output end of the main control device is in data connection with the data input end of the LED display module, the main control device is in bidirectional data connection with the operation device, and the data output end of the displacement sensor is in data connection with the data receiving end of the main control device. According to the motor vehicle field velocimeter calibration system based on wireless data communication, the state monitoring module can monitor parameters such as temperature and illuminance of an external environment in real time, guarantee is provided for safe and stable operation of the whole system, high-precision system real-time calibration and tachymeter instantaneous speed calibration are provided for an interval velocimeter system, high-precision satellite time service module and non-contact displacement sensor data are analyzed through big data, and measurement precision of interval average speed results can be remarkably improved.)
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域，具体为基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统。
背景技术
随着我国公路交通的跨越式发展，道路交通安全问题的重要性日益呈现。机动车测速仪作为道路交通速度监测重要手段之一，在实时监测交通情况保障交通安全的同时也为有关部门提供重要执法依据，因此与群众生活息息相关，从而受到全社会的关注和重视，近年来，各省市对道路交通安全的投入进一步加大，对机动车测速仪的需求量激增，国内各类机动车测速仪制造企业如雨后春笋般地涌现出来。如何对这些不同品牌、原理各异的机动车测速仪进行有效地质量检测，给我们提出了严峻的挑战；
目前，国内对固定安装在道路上的机动车测速仪，采取模拟检测和现场检测两步进行的方式，其中现场检测方式为用装有标准测速仪的标准速度车以实车行驶的形式多次通过测速区域，将机动车测速仪的示值与标准测速仪示值进行比对，此种检测方法中的标准测速仪示值主要来源于检测人员对测速抓拍区域的估算以手动方式进行标准速度值的截取，该方法不确定度大、效率低，无法与测速系统的实际抓拍值进行时间点上的吻合，机动车测速仪是公安机关控制车辆行驶速度、保证道路交通安全、处罚违法交通行为的重要执法道具，因此它的准确与否对我国道路交通安全的可持续发展具有重要意义；
目前，国内外各家生产光电非接触测速仪的厂家都随产品配套一块速度显示装置，经过多年的接触与使用，发现此类显示装置存在一定的弊端：显示信息量不全，装置上目前只能显示从非接触测速仪读取的当前速度值，而没有当前时间以及行驶距离等参数，造成数据对比时的困难，不能作为今后区间测速标准装置使用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，解决了现有显示装置显示信息量不全，装置上目前只能显示从非接触测速仪读取的当前速度值，而没有当前时间以及行驶距离等参数，造成数据对比时的困难，不能作为今后区间测速标准装置使用的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，包括主控设备、LED显示模块、位移传感器以及操作模块，所述主控设备的数据输出端与LED显示模块的数据输入端数据连接，主控设备与操作设备双向数据连接，位移传感器的数据输出端与主控设备的数据接收端数据连接；
主控设备包括主控及数据处理模块、卫星授时模块、卫星定位模块、无线通讯模块、精密晶振模块、状态监测模块以及电源稳压模块，无线通讯模块与操作设备双向数据连接，位移传感器的输出端与无线通讯模块的数据接收端数据连接；
LED显示模块包括显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3，主控及数据处理模块的数据输出端分别与显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3的数据输入端数据连接。
优选的，所述位移传感器选用具有数据输出接口的设备的型号Kistler L350非接触式位移传感器。
优选的，所述操作设备的数据输出端数据连接有网络数据服务器。
优选的，所述主控和数据处理模块使用ARM架构芯片。
优选的，所述无线通信模块为USR-C322工业级WIFI模块。
优选的，所述卫星授时模块和卫星定位模块均使用同时支持北斗和GPS的S1218高速卫星模块。
优选的，所述状态监测模块包括光照检测模块、电池检测模块、温度检测模块以及网络检测模块。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，具备以下有益效果：
1、该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，状态监测模块可实时监测外界环境的温度、光照度等参数，为自动调整设备工作状态提供数据支持，状态监测模块还可实时监测电池使用状态和网络连接状态等，为整个系统的安全、稳定的运行提供保障，LED显示模块的各子模块以及非接触式位移传感器等通过无线数据通讯方式与主设备及操控设备连接，可使用手机APP或平板软件等手持操控设备对系统参数、测试结果进行设置、保存等操作，通过高速公路测速仪的摄像机对LED显示模块进行抓拍，可为区间测速系统提供高精度的系统实时时间的校准，测速仪瞬时速度的校准，同时，通过大数据分析高精度的卫星授时模块和非接触式位移传感器数据，可显著提高区间平均速度结果的测量精度。
2、该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，通过设置有精密晶振模块，精密晶振模块提高实时时间显示的精度，在卫星授时定位芯片时间更新的间隔内，采用精密晶振模块进行高精度计数，精确划分各时间间隔，实际实时时间显示精度可达0.01s或更高。
3、该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，通过设置有光照检测模块，主控及数据处理模块根据光敏电阻感应周围环境亮度根据内置算法来分别控制显示驱动1、显示驱动2或者显示驱动3对LED显示模块的显示亮度，以达到LED显示模块自适应环境的变化，提高了高速公路测速仪的摄像机对数据的抓拍效果。
4、该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，通过设置有网络数据服务器，因此操作设备接收到的数据信息可以存储至网络数据服务器中，这样便于后期对不同时间段的数据信息查询，同时也避免了数据出现丢失的情况。
附图说明
图1为本发明基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统，包括主控设备、LED显示模块、位移传感器以及操作模块，在本方案中主控设备的数据输出端与LED显示模块的数据输入端数据连接，主控设备与操作设备双向数据连接，位移传感器的数据输出端与主控设备的数据接收端数据连接；
进一步地在位移传感器为设置在机动车上，同时位移传感器可选用具有数据输出接口的设备，如型号Kistler L350非接触式位移传感器，因此通过位移传感器可以现场捕获机动车的运行参数数据(含运行速度、行驶距离等)；
进一步地操作设备可选用手机、平板、笔记本电脑等手持式设备，操作设备内预安装与主控设备相适配的手机APP或者平板软件，因此由主控设备检测到的数据可以传输至操作设备内，同时操作设备内搭载的APP可以对主控设备进行相对应的控制，操作设备的数据输出端数据连接有网络数据服务器，因此操作设备接收到的数据信息可以存储至网络数据服务器中，这样便于后期对不同时间段的数据信息查询，同时也避免了数据出现丢失的情况；
进一步地主控设备包括主控及数据处理模块、卫星授时模块、卫星定位模块、无线通讯模块、精密晶振模块、状态监测模块以及电源稳压模块，进一步地无线通讯模块与操作设备双向数据连接，位移传感器的输出端与无线通讯模块的数据接收端数据连接；
在本方案中进一步地主控和数据处理模块使用ARM架构芯片，如型号STM32F103的单片机；
在本方案中进一步地无线通信模块使用济南有人公司生产的USR-C322工业级WIFI模块；
在本方案中进一步地卫星授时模块和卫星定位模块均使用同时支持北斗和GPS的高速卫星模块，如型号S1218的授时定位模块；
在本方案中进一步地精密晶振模块提高实时时间显示的精度，在卫星授时定位芯片时间更新的间隔内，采用精密晶振模块进行高精度计数，精确划分各时间间隔，实际实时时间显示精度可达0.01s或更高；
因此位移传感器在现场捕获机动车的运行参数，含运行速度、行驶距离等，位移传感器通过无线数据传输将检测到的数据快速、准确、便捷导入主控及数据处理模块中，并进行解码，同时卫星授时模块通过接收卫星授时信号获取实时时间，主控及数据处理模块对获取的信息进行数据融合并储存；
进一步地LED显示模块包括显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3，主控及数据处理模块的数据输出端分别与显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3的数据输入端数据连接，因此这样主控及数据处理模块通过无线通信方式分别发送至LED显示模块内，分别由显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3用于在LED显示模块上显示瞬时速度、实时时间和实时里程等信息，这样通过高速公路测速仪的摄像机对LED显示模块进行抓拍，可为区间测速系统提供高精度的系统实时时间的校准，测速仪瞬时速度的校准；
在本方案中进一步地状态监测模块包括光照检测模块、电池检测模块、温度检测模块以及网络检测模块；
进一步地光照检测模块，光照检测模块为设置在主控设备中的光敏电阻，因此主控及数据处理模块根据光敏电阻感应周围环境亮度根据内置算法来分别控制显示驱动1、显示驱动2或者显示驱动3对LED显示模块的显示亮度，以达到LED显示模块自适应环境的变化，方便了高速公路测速仪的摄像机对数据的抓拍；
进一步地电池检测模块可定时查询主控设备的电池电量，实时显示在操作设备的显示界面，低电量时控制操作设备中的程序报警及硬件警示灯报警；
进一步地温度检测模块用于定时检测主控设备的电池使用温度以及外界环境温度，将检测的数据实时显示在操作设备的显示界面上，超出温度安全使用范围时程序报警及硬件警示灯报警，极端情况下自动关闭系统；
进一步地网络检测模块用于定时检测主控设备的网络连接情况，并且将网络连接状态实时显示在操作设备的显示界面，出现网络连接故障时程序报警及硬件警示灯报警。
工作原理：
该基于无线数据通讯的机动车现场测速仪校准系统在使用时，第一步：位移传感器在现场捕获机动车的运行参数，含运行速度、行驶距离等，位移传感器通过无线数据传输将检测到的数据快速、准确、便捷导入主控及数据处理模块中，并进行解码；
第二步：卫星授时模块通过接收卫星授时信号获取实时时间，主控及数据处理模块对获取的信息进行数据融合并储存，主控及数据处理模块通过无线通信方式分别发送至LED显示模块内，分别由显示驱动1、显示驱动2以及显示驱动3用于在LED显示模块上显示瞬时速度、实时时间和实时里程等信息，这样通过高速公路测速仪的摄像机对LED显示模块进行抓拍，可为区间测速系统提供高精度的系统实时时间的校准，测速仪瞬时速度的校准；
第三步：主控及数据处理模块同时同步将获取到的信息通过无线通信方式发送至操作设备中，由操作设备将信息进行解码并显示实时数据，同时操作设备接收到数据信息同步存储至网络数据服务器中，便于后期对不同时间段的数据信息查询。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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