BG2546U1 - Система за мониторинг на предпазните пътни мантинели - Google Patents

Abstract

Системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели осигурява възможност на лицата, поддържащи пътищата и магистралите, да получават своевременно информация за мястото и времето на деформация на мантинелата. Системата се състои от радио мрежа (В), включваща n на брой модули за регистриране на удар (М1) ..... (MN) И център за обработка на данни (С). Всеки модул за регистриране на удар е поместен в корпус, който се закрепва директно към мантинелата, и включва регистратор на удар, микроконтролер, приемо-предавател и енергиен блок. Крайните модули за регистриране на удар (М1) и (MN) са свързани с по един GPRS приемо-предавателен модул (1), който чрез клетъчна телефонна мрежа (2) е свързан със сървър (3) на центъра за обработка на данните (С). Сървърът (3) е свързан с блок за контрол и визуализиране на информацията (4), а всеки от GPRS приемо- предавателните модули (1) е свързан със соларна фотоволтаична станция (6) и с електропреносната мрежа, посредством захранващ блок (5).

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до система за мониторинг на предпазните пътни мантинели, с които са съоръжени магистралите, опасни участъци от междуградските пътища и някои градски булеварди с интензивно движение. Тя ще намери приложение в пътното строителство и ще осигури възможност на лицата, поддържащи пътищата и магистралите, да получават своевременно информация за мястото и времето на деформация на мантинелата.

Предшестващо състояние на техниката

Предпазните мантинели обикновено се разполагат по протежение на магистралите, за да предпазят моторните превозни средства от излизане извън тях. В повечето случаи при удар на моторните превозни средства в мантинелата, често се наблюдават сериозни деформации. Важно за службите, които поддържат пътната инфраструктура, е повредената или разрушена част от мантинелата да бъде поправена или съответно възстановена във възможно най-кратък срок, за да се минимизира възможността при втори сблъсък на същото място да се стигне до по-тежки последици за пътниците. Оглед на целостта и сигурността на мантинелите по пътищата и магистралите се извършва от служители на пътна инфраструктура, но то не е достатъчно ефективно, защото от една страна отнема много време и финансов ресурс, а от друга - проверката се прави през определени времеви интервали, което увеличава риска от нерегистрирани деформации и разрушения на мантинелите.

От публикацията на заявка за европейски патент ЕР 1 167 629 (А2) е известна система за мониторинг на предпазните пътни мантинели, която включва множество регистратори на удар, закрепени към мантинелата и свързани посредством проводник и усилватели в обща електрическа верига с предавател. Регистраторите на удар могат да бъдат сензори за движение, сензори за позиция или инерциални сензори (акселерометри). Когато някой от регистраторите на удар бъде ударен от моторно превозно средство, той прекъсва веригата или обратно - затваря първоначално отворената верига. При този удар предавателят генерира радиочестотни сигнали и ги изпраща под формата на съобщения, чрез клетъчна телефонна мрежа, към приемо-предавателен блок за обслужване на връзката. Този блок препраща съобщението чрез доставчика на услугата по подходящ начин, например чрез телефон, факс или електронна поща към приемно устройство на пътната служба, която поддържа мантинелите. Системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели включва и камера, свързана с предавателя, която се задейства от него при удар и прави снимка на мястото на удара. Впоследствие тази снимка може да бъде използвана от пътната служба за идентифициране на моторното превозно средство, което е предизвикало удара и съответно за издаване на фиш за глоба на неговия водач.

Използването на пряка кабелна връзка между множеството регистратори на удар и предавателя прави системата сложна, трудна за монтаж към мантинелите и привлекателна за крадците на метали. Освен това, системата не позволява непрекъснат мониторинг на мантинелите - контрол и визуализиране на информацията за мястото и времето на деформация на мантинелата в поддържащата ги пътна служба.

Техническа същност на полезния модел

Задачата на полезния модел е да осигури система за мониторинг на предпазните пътни мантинелите, която да е лесна за монтаж към мантинелите и която да позволява на поддържащата ги пътна служба да получава своевременно информация за мястото и времето на деформация на мантинелата.

Тази задача се решава посредством система за мониторинг на предпазните пътни мантинели, която включва множество регистратори на удар, свързани с поне едно средство за предаване на информация, което посредством клетъчна телефонна мрежа е във връзка с приемно устройство на пътната служба, поддържаща мантинелите.

Съгласно полезния модел всеки регистратор на удар е част от модул за регистриране на удар и включва, освен регистратора на удар, микроконтролер, приемо-предавател и енергиен блок. Микроконтролерът е свързан чрез еднопосочна връзка с регистратора на удар и чрез двупосочна връзка с приемо-предавателя. Модулите за регистриране на удар са η на брой и всеки два съседни модула за регистриране на удар са

2546 UI свързани c двупосочна радиовръзка помежду си. Средствата за предаване на информация са две и представляват GPRS приемо-предавателни модули. Те са свързани с крайните модули за регистриране на удар, така че всички модули за регистриране на удар, заедно с двата GPRS приемо-предавателни модули, формират радио мрежа. GPRS приемо-предавателните модули са свързани, посредством клетъчната телефонна мрежа, с приемното устройство на пътната служба, поддържаща мантинелите. То представлява сървър, свързан с блок за контрол и визуализиране на информацията.

Съгласно едно вариантно изпълнение на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели, всеки регистратор на удар включва вибрационен сензор, инерционен сензор и акустичен сензор.

Съгласно друго вариантно изпълнение на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели енергийният блок включва преобразувател на напрежение, свързан с двупосочна връзка с акумулатор и с еднопосочна връзка с фотоклетка.

Съгласно трето вариантно изпълнение на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели, всеки от GPRS приемо-предавателните модули е свързан с електропреносната мрежа, посредством захранващ блок, както и със соларна фотоволтаична станция.

Основното предимство на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели, изпълнена съгласно полезния модел, е че поместените в обособени корпуси модули за регистриране на удар лесно се закрепват директно към мантинелата на определените предварително места. Вследствие използването на радиовръзка между тях, не се налага използването на свързващи кабели.

Използването на индивидуален енергиен блок за всеки модул за регистриране на удар осигурява автономно електрозахранване на сензорите, микроконтролера и приемо-предавателя, поместени в него.

Освен това, системата дава възможност за непрекъснат контрол и визуализация на местата, в които е осъществена деформация на мантинелите. Обозначаването на тези места дава възможност на пътната служба впоследствие ефективно да организира и планира своевременен ремонт или подмяна на мантинелите в няколко близки по местонахождение засегнати участъци.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 представлява обща блокова схема на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели, изпълнена съгласно полезния модел.

Фигура 2 е блокова схема на основния елемент на системата - модула за регистриране на удар.

Пример за изпълнение на полезния модел

Системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели, съгласно едно примерно изпълнение на полезния модел, показано на фиг. 1, включва две основни части В - радиомрежа и С - център за обработка на данните.

Радиомрежата В включва η на брой модули за регистриране на удар М_р М₂.....Μ_Ν с малък обхват на действие, които регистрират и подават информация по двупосочна радиолиния помежду си. Крайните модули за регистриране на удар Mj и M_N са свързани с по един GPRS приемо-предавателен модул 1. Модулите за регистриране на удар М_р М₂.....M_N обикновено са разположени на разстояние един от друг от 50 m до 200 т.

GPRS приемо-предавателните модули 1, посредством клетъчна телефонна мрежа 2 (мобилен оператор) са свързани с центъра за обработка на данните С. GPRS приемо-предавателните модули 1 са свързани с електропреносната мрежа, посредством захранващ блок 5. Предвидена е и допълнителна връзка със соларна фотоволтаична станция 6.

Центърът за обработка на данните С на пътната служба, поддържаща мантинелите, включва сървър 3, свързан с блок за контрол и визуализиране на информацията 4.

На фиг. 2 е показана блокова схема на едно примерно изпълнение на модула за регистриране на удар М, който е основният елемент на системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели. Модулът за регистриране на удар М включва регистратор на удар Р, микроконтролер 7, приемо-предавател 8 и енергиен блок Е. Микроконтролерът 8 е свързан, чрез еднопосочна връзка, с регистратора на удар Р и чрез двупосочна връзка с приемо-предавателя 8. Модулът за регистриране на удар М е поместен в корпус, който се закрепва директно към мантинелата.

Съгласно показаното примерно изпълнение,

2546 UI регистраторът на удар Р включва вибрационен сензор 9, инерционен сензор 10 и акустичен сензор 11. Възможно е регистраторът на удар Р да включва само един или два от тези три сензора.

Предвиденият, автономен за всеки модул за регистриране на удар Р, енергиен блок Е захранва с електроенергия микроконтролера 7, приемо-предавателя 8 и сензорите 9, 10 и 11. Той включва преобразувател на напрежение 14, свързан с двупосочна връзка с акумулатор 12 и с еднопосочна връзка с фотоклетка 13.

Действие на полезния модел

Системата за мониторинг на предпазните пътни мантинели функционира по следния начин.

При събитие - деформация на мантинелата, предизвикана най-често от удар на моторно превозно средство в нея, се активират един или повече от сензорите на регистратора на удар Р_р на най-близкия до мястото на удара модул за регистриране на удар М_р. Сигналите от изходите на вибрационния сензор 9, инерционния сензор 10 и акустичния сензор 11 постъпват на входовете на аналого-цифровия преобразувател на микроконтролера 7. Тези сигнали се обработват и ако отговарят на предварително заложените критерии за удар, микроконтролерът 7 генерира сигнал към входа на приемо-предавателя 8, който от своя страна излъчва радиосигнал в ефира, съдържащ необходимата информация за мястото на събитието, както и за параметрите на събитието. Параметрите на събитието зависят от силата на удара (слаб, силен, катастрофа).

За определен период от време модулът за регистриране на удар М_р предава пакет от данни към намиращите се от двете му страни най-близкостоящи (съседни) модули М и М_р+1 От своя страна модулите М и М_р+1 препредават информацията към най-близкостоящите до тях модули, съответно М и М_р+2. Процесът продължава, докато пакетът с данни се приеме от първия или последния модул в системата или М_п. Към тези крайни модули за регистриране на удар М₁ и М_п са монтирани GPRS приемо-предавателните модули 1, които препращат данните, посредством клетъчната телефонна мрежа 2 (мобилен оператор) и съответно към центъра за обработка на данните С.

В центъра за обработка на данните С, нами ращ се в пътната служба, поддържаща мантинелите, пакетът от данни се приема от сървъра 3. Там данните се обработват и посредством блок за контрол и визуализиране на информацията 4, върху интерактивна карта на мантинелите, се представя точното място на събитието, т.е. на удара на моторното превозно средство в мантинелата, като едновременно става относително ясна и силата на удара.

Навременното регистриране и идентификация на мястото на удара, както и на неговата сила, дават възможност на пътната служба своевременно да осигури ремонта или подмяната на мантинелата в засегнатия участък и да осигури безопасността на пътя.

Claims (4)

1. Система за мониторинг на предпазните пътни мантинели, която включва множество регистратори на удар, свързани с поне едно средство за предаване на информация, което посредством клетъчна телефонна мрежа е във връзка с приемно устройство на пътната служба, поддържаща мантинелите, характеризираща се с това, че всеки регистратор на удар (Р) е част от модул за регистриране на удар (М) и включва, освен регистратора на удар (Р), микроконтролер (7), приемо-предавател (8) и енергиен блок (Е), като при това микроконтролерът (7) е свързан чрез еднопосочна връзка с регистратора на удар (Р) и чрез двупосочна връзка с приемо-предавателя (8), а модулите за регистриране на удар (М) са η на брой и всеки два съседни модула за регистриране на удар (М_р) и (M_p+i) са свързани с двупосочна радиовръзка помежду си, а средствата за предаване на информация са две и представляват GPRS приемо-предавателни модули (1), които са свързани с крайните модули за регистриране на удар (М, и M_N), като при това всички модули за регистриране на удар (М,, М₂... M_N), заедно с двата GPRS приемо-предавателни модули (1), формират радиомрежа (В), a GPRS приемо-предавателните модули (1) са свързани, посредством клетъчната телефонна мрежа (2), с приемното устройство на пътната служба, поддържаща мантинелите, което представлява сървър (3), свързан с блок за контрол и визуализиране на информацията (4).

2. Система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че всеки регистратор

2546 UI на удар (Р) включва вибрационен сензор (9), инерционен сензор (10) и акустичен сензор (11).

3. Система съгласно претенция 1 или 2, характеризираща се с това, че енергийният блок (Е) включва преобразувател на напрежение (14), свързан с двупосочна връзка с акумулатор (12) и с еднопосочна връзка с фотоклетка (13).

4. Система съгласно която и да е от претенции от 1 до 3, характеризираща се с това, че всеки от GPRS приемо-предавателните модули (1) е свързан с електропреносната мрежа посредством захранващ блок (5), както и със соларна фотоволтаична станция (6).