CN105575042A - 一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置及设置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子领域，主要涉及一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置及设置方法。所述固定安装式尾气遥测设备包括带有紫外光发射器的主机和反射器，所述智能防护装置包括控制系统、探测仪器、声光报警器、挡光舵机，所述控制系统设置在主机上，与探测仪器、声光报警器、挡光舵机连接控制其运作，所述探测仪器和声光报警器设置在主机外部，所述挡光舵机包括挡光板和舵机，舵机固定在主机上，挡光板设置在紫外光发射器的发射端口前，舵机连接挡光板控制其摆动。与现有技术相比，本发明有效防止行人和动物受到固定安装式尾气遥测设备正常运作时候发出的紫外光的伤害，改造之后，设备对闯入者有智能防护装置，能保护过往行人和动物的安全。
Description
技术领域
本发明属于电子领域，主要涉及一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置及设置方法。
背景技术
本公司一直致力于对道路交通环境的软件与设备的开发应用，在现有开发的道路环境监测设备中，有一种固定安装式的尾气遥测设备，用于对道路空气的采集、检测和监控。固定安装式的尾气遥测设备的工作原理是：在道路两旁分别安装测量主机和反射器，由测量主机发射紫外光光波到直角位移反射器上后反射回来，利用不同气体对特定紫外波长的吸收特性，使用紫外光谱分析仪对汽车燃气未充分燃烧所产生的一氧化碳CO、碳氢化合物HC、二氧化碳C02、氮氧化合物NO等成份进行采集，通过传感器气体数据转换为相应电信号输出给主控制器进行分析运算，主控制器将相应数据送给服务器与各车型排放标准进行比对，确认是否超标。
该设备利用光学性质，在道路的两旁分别设置探测光线的发射和接收部件，通过紫外光的反射，来测量和分析道路的空气（尾气）成分。固定安装式尾气遥测设备虽然对环境监测和道理交通有重要的作用，但是在运行时，设备发射的检测光线为紫外光，紫外光对人体有伤害，所以必须防止行人及各种动物靠近探测光线。
发明内容
本发明的目的在于提供种一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置及设置方法，解决现有技术中固定安装式尾气遥测设备无法防护道路行人安全的问题。
为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：
一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置，所述固定安装式尾气遥测设备包括带有紫外光发射器的主机和反射器，其特征在于，所述智能防护装置包括控制系统、探测仪器、声光报警器、挡光舵机，所述控制系统设置在所述主机上，与探测仪器、声光报警器、挡光舵机连接控制其运作，所述探测仪器和声光报警器设置在所述主机外部，所述挡光舵机包括挡光板和舵机，所述舵机固定在所述主机上，所述挡光板设置在所述紫外光发射器的发射端口前，所述舵机连接挡光板控制其摆动。
一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置的设置方法：固定安装式尾气遥测设备安装在道路两旁正常工作，测量主机发射紫外光光波到反射器上后反射回来，进行数据采集与测量，当行人及动物靠近设备及探测光路距离小于一米时，探测仪器检测到该行为，发出信号给控制系统，控制系统控制挡光舵机，使舵机转动控制挡光板，遮挡正在输出的紫外光，并启动声光报警器，提醒行人及动物离开。直到行人及动物离开至距离设备超过两米时，探测仪器检测到该行为，发出信号给控制系统，控制系统控制舵机转动，将挡光板移开，取消紫外光挡光，并关闭声光报警器。
进一步地，所述探测仪器为行为分析仪器，行为分析仪器包括为球型摄像机和视频行为分析仪。球型摄像机拍摄记录行人及动物的视频，视频行为分析仪结合编程对人和动物的视频进行分析，判断危险距离和安全距离。视频行为分析仪采用背景分离（背景减除）技术来进行图像变化的检测（所有的视频分析模式，如入侵、丢包、逆行等都是一种模式的图像变化）。其思路是对视频帧与基准背景图像进行比较，相同位置的像素（区域）变化则认为是变化了的区域，对这些区域进一步处理、跟踪、识别，得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息，完成目标的跟踪和行为理解之后，也就完成了图像与图像描述之间的映射关系，控制系统根据设定的规则进一步判定，判断是否启动声光报警器。探测仪器可以设置在主机一端，也可以设置在反射器一端，通过线路或者远程连接控制系统。
进一步地，所述探测仪器为红外探测器。红外探测器选用被动式红外探测器，其中有2个关键性元件，一个是菲涅尔透镜，另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度（-273℃）的物体都会产生红外辐射，不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温，与周围环境温度存在差别。当人体移动时，这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到，从而输出报警信号。被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不向外界发射任何能量，而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射。被动式红外探测器的核心部件是红外探测器件（红外传感器），通过光学系统的配合作用，它可以探测到位某一个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测波长范围是8～14μm，人体辐射的红外峰值波长约为10μm，正好在范围以内。在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进入警戒区，人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔透镜增强后聚集到热释电红外感应器上，热释电红外中的热释电元件感应到人体温度与背景温度的差异，温度发生变化，失去电荷平衡，向外释放电荷，经电路检测处理后产生报警信号。信号传送到控制系统，控制系统连接并控制声光报警器。很多动物如牛、羊、猫、狗等，也是体温恒定，与人体温度接近，经过调试，也可以调试到在可探测范围内。该设备的工作优点是：1、不需要在警戒区域内安装任何设备，可实现远距离控制；2、由于是被动式工作，不产生任何类型的辐射，保密性强，能有效地执行警戒任务；3、不必考虑照度条件，昼夜均可用，特别适宜在夜间或黑暗条件下工作；4、由于无能量发射，没有容易磨损的活动部件，因而功耗低、结构牢固、寿命长、维护简便、可靠性高。
进一步地，所述声光报警器有2个，分别安装主机和反射器外部。当探测仪器探测到有人或动物进去危险区域，控制系统接收到信号，便会控制声光报警器开启，当人或动物离开范围到达安全区域，便会控制声光报警器关闭。声光报警器具有以下特点：1、选用5W、25W的报警音响，声音宏亮。2、带不锈钢防护罩旋转警灯，高亮度、耐冲击，坚固耐用。3、内部电路经过灌注技术和防水工艺处理，可防水（防风雨）、防尘、适合露天恶劣环境。4、220V一触即发和警灯、警号整体安装，安装和使用非常简便。5、警灯罩为高透明材料，灯泡为高亮度卤钨灯泡，即使环境亮度很大也非常明显。明显的警灯、警号报警能警示现场人员躲闪、离开。
与现有技术相比，本发明可以有效防止行人和动物受到固定安装式尾气遥测设备正常运作时候发出的紫外光的伤害，改造之后，设备对闯入者有智能防护装置，保护了过往行人和动物的安全。
附图说明
图1是本发明位置关系示意图1（挡光板未挡住光源）；
图2是本发明位置关系示意图2（挡光板遮挡住光源）；
图3是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1-2所示，一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置，固定安装式尾气遥测设备包括带有紫外光发射器3的主机1和反射器2，主机1和反射器2分别安装在道路的两旁，智能防护装置加装在固定安装式尾气遥测设备上，整套智能防护装置包括控制系统4、探测仪器5、声光报警器6、挡光舵机，控制系统4设置在主机1上，探测仪器5和声光报警器6设置在主机1外部，可以设置在主机一端，也可以设置在反射器一端，探测仪器5、声光报警器6与控制系统4连接（通过线路或者远程）实现信号传输，挡光舵机包括舵机71和挡光板72，舵机71固定在主机1上，挡光板72设置在紫外光发射器3的发射端口前，与舵机71连接，挡光舵机与控制系统4连接（通过线路或者远程）实现信号传输，控制舵机71和挡光板72摆动。
探测仪器5选用行为分析仪器，行为分析仪器包括为球型摄像机和视频行为分析仪。球型摄像机拍摄记录行人及动物的视频，视频行为分析仪结合编程对人和动物的视频进行分析，判断危险距离和安全距离。视频分析仪器采用背景分离（背景减除）技术来进行图像变化的检测（所有的视频分析模式，如入侵、丢包、逆行等都是一种模式的图像变化）。其思路是对视频帧与基准背景图像进行比较，相同位置的像素（区域）变化则认为是变化了的区域，对这些区域进一步处理、跟踪、识别，得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息，完成目标的跟踪和行为理解之后，也就完成了图像与图像描述之间的映射关系，控制系统根据设定的规则进一步判定，判断是否启动声光报警器。该行为分析仪器功能：1.运动目标检测、识别和跟踪（可在球形摄像机整个视场区域内检测、识别和跟踪运动目标，检测目标成像最小为12*12像素，检测目标运动速度大于10cm/s，检测目标与背景灰度值之差大于8。）2.入侵检测（绊线模式：支持单向、双向穿越或压线，可以设置单条或多条绊线；区域模式：支持进入、离开、突然出现等多种行为，可同时设置单个或者多个任意多变形区域。）3.报警信息传输（报警信息包括短信、现场图片流等，可通过有线和无线等通信方式及时传输到用户。）4.报警联动（可以通过开关量、串口（RS232/485）、网络等方式输出联动信息给监控系统的其它监控设备，如喊话喇叭、报警灯、报警控制器、矩阵、DVR/DVS、视频编码器、网络监控端等，实现丰富的报警联动功能。）5.网络通信（支持丰富的网络协议，如TCP/IP、UDP、TFTP、RTP等协议，可通过网络发送控制命令、传输图片或设置参数等。）
图1-2中，A表示探测光路的紫外光，B表示装置设定的一米线，C表示装置设定的二米线，如图1-3所示，一种用于固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置的工作流程如下：固定安装式尾气遥测设备安装在道路两旁正常工作，主机1的紫外光发射器3发射紫外光光波A到反射器2上后反射回来，进行数据采集与测量，当行人及动物靠近设备及探测光路距离小于一米时，越过B线进入危险区域，探测仪器5检测到该行为，发出信号给控制系统4，控制系统4控制挡光舵机，使舵机71转动控制挡光板72，遮挡正在输出的紫外光A，并启动两边的声光报警器6，提醒行人及动物离开。直到行人及动物离开至距离设备超过两米时，离开C线进去安全区域，探测仪器5检测到该行为，发出信号给控制系统4，控制系统4控制舵机71转动，将挡光板72移开，取消紫外光挡光，并且关闭声光报警器6。
Claims (5)
1.一种固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置，所述固定安装式尾气遥测设备包括带有紫外光发射器的主机和反射器，其特征在于，所述智能防护装置包括控制系统、探测仪器、声光报警器、挡光舵机，所述控制系统设置在所述主机上，与探测仪器、声光报警器、挡光舵机连接控制其运作，所述探测仪器和声光报警器设置在所述主机外部，所述挡光舵机包括挡光板和舵机，所述舵机固定在所述主机上，所述挡光板设置在所述紫外光发射器的发射端口前，所述舵机连接挡光板控制其摆动。
2.根据权利要求1所述的智能防护装置，其特征在于，所述探测仪器为行为分析仪器，行为分析仪器包括为球型摄像机和视频行为分析仪。
3.根据权利要求1所述的智能防护装置，其特征在于，所述探测仪器为红外探测器。
4.根据权利要求1所述的智能防护装置，其特征在于，所述声光报警器有2个，分别安装主机和反射器外部。
5.一种根据权利要求1所述的装置的设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1固定安装式尾气遥测设备安装在道路两旁正常工作，主机的紫外光发射器发射紫外光光波到反射器上后反射回来；
S2当行人及动物靠近设备及探测光路距离小于一米时，使用行为分析仪器或者红外探测器作为探测仪器，探测仪器检测到该入侵行为，发出信号给控制系统；
S3控制系统控制挡光舵机，使舵机转动控制挡光板，遮挡正在输出的紫外光，并启动两边的声光报警器；
S4直到行人及动物离开至距离设备超过两米时，进入安全区域，行为分析仪器或者红外探测器检测到行人及动物不在两米线内，发出信号给控制系统；
S5控制系统控制舵机转动，将挡光板移开，取消挡光，并关闭声光报警器。
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