GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
Hệ thiết bị hướng dẫn giao thông cho học sinh mầm non (IMGT01)
I. Giới thiệu
Giải pháp chỉ dẫn giao thông thông minh nhằm hướng dẫn quy tắc an toàn giao thông cho trẻ tại các trường mầm non. Giải pháp giúp trẻ nhanh chóng tiếp thu được những kiến thức về quy tắc an toàn giao thông qua các trò chơi trên sân chơi trường học. Trẻ không chỉ được học kiến thức giao thông qua các mô hình bằng gỗ hoặc nhựa mà vừa được học vừa được chơi trong khuôn viên của trường.
Sân chơi được bố trí như ngã tư đường phố các góc bố trí hai cột đèn tín hiệu (xanh, vàng, đỏ, nhấp nháy...) , ở giữa ngã tư là bục điều khiển giành cho cảnh sát giao thông (có thể là giáo viên hoặc học sinh khác). Các cháu điều khiển các phương tiện như xe đạp, ô tô đạp chân, ô tô chạy điện tham gia giao thông. Trên các cột đèn được gắn kèm các thiết bị thông minh để nhanh chóng phát hiện ra các lỗi vi phạm đồng thời nhắc nhở trực tiếp bằng âm thanh ngay trên phương tiện giao thông của các cháu. Hệ thống có hai chế độ hoạt động, ở chế độ tự động giáo viên không cần thao tác gì cả chỉ việc tập trung vào quản lý các cháu. Ở chế độ bán tự động, giáo viên được cung cấp một bộ điều khiển từ xa không dây để điều khiển hướng đi của các cháu.
Hệ thống được thiết kế an toàn phù hợp với thói quen và tâm sinh lý của trẻ.
II. Thiết kế hệ thống
Mô hình
Giải pháp đưa ra ba mô hình để đơn vị đầu tư có thể tùy chọn, chi tiết về các mô hình được trình bày dưới đây:
Hình 2.1 là mô hình thiết bị bao gồm 2 cột đèn được nối dây tín hiệu và dây điện lưới 220v, 2 bộ phát hiện tín hiệu vi phạm từ các phương tiện giao thông và một bộ điều khiển có dây nối với hệ thống.
Mô hình này chi phí sản xuất thấp vì không sử dụng công nghệ không dây, có đầy đủ tính năng của một hệ thống đèn giao thông đường phố. Hệ thống cho phép tích hợp thêm chức năng phát hiện và cảnh báo vi phạm nếu đơn vị đầu tư có yêu cầu.
Tuy nhiên để bảo đảm an toàn cho hệ thống và con người, hệ thống nên được gắn cố định trong khuôn viên vì có hệ thống dây phức tạp (bao gồm cả dây điện và dây tín hiệu). Đây cũng là nhược điểm lớn nhất trong mô hình này.
Hình 2.2: Mô hình thiết bị không dây sử dụng nguồn 220v
Mô hình thứ 2 (hình 2.2) tương tự như mô hình 1 nhưng hệ thống dây tín hiệu sử dụng mạng không dây với tần số an toàn cho con người. Giáo viên có thể thỏa mái cầm điều khiển từ xa không dây xung quanh khu vực khuôn viên để điều khiển tín hiệu giao thông
Tuy nhiên vẫn cần cấp nguồn 220v để nuôi hệ thống nên các chân cột phải được cố định trong suốt giờ chơi hoặc lâu dài.
Hình 2.3: Mô hình thiết bị không dây sử dụng acquy
Mô hình thứ 3 (hình 2.3) có ưu việt hơn hẳn hai mô hình trước là sử dụng công nghệ không dây hoàn toàn, nghĩa là có thể di chuyển cột đèn, thiết bị đi bất cứ nơi nào mà không bị vướng bận bất kỳ một dây dợ nào. Mô hình này phù hợp với những đơn vị sử dụng mang tính chất lưu động và những đơn vị không có hệ thống an ninh tốt.
Chức năng
Chức năng bán tự động
Ở chế độ bán tự động, giáo viên hoặc một học sinh khác đóng vai trò một cảnh sát giao thông để giám sát và điều khiển luồng giao thông bằng cách bấm nút điều khiển đèn trên điều khiển không dây hoặc có dây. Lúc này mọi hoạt động giao thông được kiểm soát bởi người cầm điều khiển.
Chức năng tự động
Ở chế độ tự động, hệ thống sẽ tự động bật đèn xanh, đỏ, hay vàng theo kịch bản đã được lập trình, giáo viên lúc này không cần can thiệp gì đến hệ thống.
Chức năng phát hiện và cảnh báo vi phạm
Khi có bất kỳ một phương tiện giao thông nào vi phạm sẽ bị hệ thống phát hiện tự động và gửi cảnh báo và chỉ ra lỗi vi phạm tại chỗ của chủ phương tiện giao thông đó.
Chức năng thiết lập thời gian cho đèn
Ngoài ra hệ thống còn có chức năng lập trình thời gian cho đèn, nghĩa là quy đình bao nhiêu thời gian đèn đỏ, xanh hay vàng.
Thông số kỹ thuật
Thông số đèn
- Số lượng đèn trong cột: 03 (xanh, đỏ, vàng)
- Kích thước đèn: Đường kính 5 mm
- Loại đèn: Tổ hợp led 5v, 38 KHz
- Khoảng cách chiếu sáng: 100 m
- Khoảng cách giữa các tâm đèn 16 mm
Thông số cột đèn
- Số lượng: 02 cột
- Chiều cao: 135cm
- Ống kẽm đường kính 27 mm
- Chất liệu cột và hộp pha đèn: Thép và ống kém sơn tĩnh điện
Thông số điều khiển có dây
- Cho phép điều khiển đèn xanh, đỏ hoặc vàng từ 2 hướng ngã tư
- Cho phép tùy chọn chế độ tự động hoặc bán tự động
- Cho phép thiết lập thời gian của đèn
- Sử dụng nguồn nuôi 220V (cắm điện)
- Khoảng cách tới cột đèn không quá 50 m
Thông số điều khiển không dây
- Không sử dụng dây
- Hoạt động trong tần số vô tuyến nghiệp dư 315 MHz
- Cho phép điều khiển đèn xanh, đỏ hoặc vàng từ 2 hướng ngã tư
- Cho phép tùy chọn chế độ tự động hoặc bán tự động
- Cho phép thiết lập thời gian của đèn
- Sử dụng nguồn nuôi là Pin 9 v
- Khoảng cách tới cột đèn không quá 100 m, trong môi trường ít vật che chắn.
Thông số bộ phát hiện vi phạm
- Thiết bị được gắn trên mỗi cột đèn
- Có thể phát hiện thiết bị vi phạm theo hai hướng
- Có thể tự động phát hiện phương tiện giao thông vi phạm trong khoảng 1/1000 giây
- Khoảng cách tối đa giữa phương tiện và thiết bị phát hiện là 5 m
- Có thể gửi thông báo vi phạm đến phương tiện giao thông trong vòng 1 giây
- Sử dụng nguồn nuôi của đèn
Thông số bộ cảnh báo vi phạm
- Thiết bị được gắn trên phương tiện giao thông
- Có thể nhận tín hiệu vi phạm và cảnh báo vi phạm bằng âm thanh (có thể tuýt còi trước khi cảnh báo) ngay trên phương tiện giao thông.
- Sử dụng nguồn nuôi là Pin con thỏ thông thường.