CN106223230A - 一种智能升降限高方法及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能升降限高控制系统及其控制方法，计算机管控系统经过网络将相关的指令传输给安装在各匝道的主控单元，主控单元根据指令升高或降低限高架位置；包括主控单元、电子标签、RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元；所述主控单元分别于RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元相通信连接；所述电子标签的信息通过RFID通信单元传递给主控单元；所述限高执行单元由限高架和电机组成。

Description

一种智能升降限高方法及其控制系统
技术领域
本发明涉及一种智能升降限高方法及其控制系统。
背景技术
目前,随着全国城市建设步伐的加快，高架桥及立交桥已成为缓解城市交通压力、疏导车辆的重要措施，同时许多超重车辆导致桥梁坍塌的事故也屡见不鲜。为了更好的对桥梁管控和维护，迫切需要一种安全、可靠、智能的限高设备限制超高大型车辆驶入城市高架、立交桥。
控制系统是智能升降限高设备组成部分的大脑，通过外部指令输入，显示警示信息，执行升降动作，到动作的完成，以及碰撞报警信号的接收与发送，均是通过控制系统来实现。控制系统功能设计体现了整个升降限高设备是否智能化。目前，全国各城市道路上出现了各种结构简单、功能单一的限高设备，研究一种智能化的限高控制系统是相当有价值的。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种智能升降限高方法及其控制系统。
本发明采用的技术方案是这样的：
一种智能升降限高控制方法，计算机管控系统经过网络将接受的指令传输给安装在各匝道的主控单元，主控单元根据指令升高或降低限高架位置；所述限高架接受指令的工作流程为：
步骤一、新用户车辆通过发卡单元将车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签；
步骤二、用户上路到达匝道时，设于匝道的主控单元通过RFID通信单元获取电子标签信息；
步骤三、当信息核对通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，升起限高架；
步骤四、无电子标签的车辆强行闯关时触发撞击传感器，主控单元识别后视频监控抓拍单元，对现场进行抓拍备案,做出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息；
步骤五、当车辆通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，降下限高架。
进一步，所述工作流程中步骤二RFID通信单元未识别到电子标签，而步骤四中的防撞开关识别到碰撞信号，主控单元控制短信报警单元启动，同时视频监控抓拍单元开启进行抓拍备案。
进一步，所述步骤一中的用户车辆为第一次办理登记的新用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先新用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，当核对后无此用户信息，即系统将此用户信息写入电子标签。
进一步，所述步骤一中的用户为已有电子标签遗失或者失效的老用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，确认需要重新登记的，计算机管控系统对以前登记的数据清除,系统将此用户信息重新写入新电子标签,原有旧电子标签作废。
进一步，所述步骤三中的升起限高架的流程为：限高架接受到来自主控单元的升高控制信号，电机正转且带动限高架升起，当限高架到达预设高位置后电机停止运行。
进一步，所述步骤五中的降下限高架的流程为：限高架接受到来自主控单元的下降控制信号，电机反转且带动限高架下降，当限高架到达预设低位置后电机停止运行。
智能升降限高控制方法的系统，包括主控单元、电子标签、RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元；所述主控单元分别于RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元相通信连接；所述电子标签的信息通过RFID通信单元传递给主控单元；所述限高执行单元由限高架和电机组成。主控单元设于每个匝道旁的控制柜中。限高架与电机相连接。
进一步，所述限高架上粘贴有黄黑双色反光膜，黄闪警示灯，警示灯在限高架升降时会闪烁并发出警报声提醒通过车辆注意。限高架的一端装有坦克链式线槽，及行程开关挡杆，升降到上方或下方的极限位时开关挡杆会触动装在限高架同侧立柱上的行程开关，给主控单元反馈出升或降到限位的电信号，使电机停转。
进一步，所述限高架下设有有长度略短的小横梁，小横梁上面装有一定数量的撞击传感器，当发生强行闯关时将触发限小横梁上的撞击传感器，给主控单元发出一个电信号，主控单元接收判断识别后，同时发给视频监控抓拍单元和短信报警单元，限高架上的黄闪警示灯闪烁并发出警报声，通过视频监控抓拍单元对现场进行抓拍备案,做出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，短信报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息，后者可以通过系统软件，数据及图象显示单元，在显示器或大屏幕所用调用的地图上将报警点及状态标出。
通过温补单元实现对控制箱的温度补偿，确保在冬季零下40度的情况下，控制箱的温度保持在0度到零下10度范围内，以保证系统的正常运行。
主控单元可以实现对数据的本地存储，在无网络状态下，也可以完成对本地数据库中已有车辆进行放行。本地增加触摸屏，网络不通时，可以查看本地缓存的车辆通行记录。可根据服务器发布的时间对本地数据服务器的时间进行更新。
通过登录浏览器就可以查看各限高架在电子地图上的具体分布及精确位置,各个匝道的限高架在线状态的显示,可以调取各匝道控制状态及时车辆通行的信息及历史记录。
所述的本地数据库中的车辆信息同系统后台的车辆信息的对比，从而实现车辆信息数据的处理，其流程如下：首先当车辆进入识别区，信息监测采集通信单元的射频天线RFID采集车辆电子标签上的车辆信息；其次主控单元将获得的车辆信息数据同本地数据库进行对比，当对比显示有此车信息时，限高架升高，防车辆通行；当本地数据库中对比无此车信息时，主控单元向系统后台服务器进行查询，查询结果有此车信息时，限高架升高，防车辆通行；当查询结果无此车信息时，限高架不升高。
可通过显示屏指示出检修的相应信息通过触摸屏记显示录设备运行状态及检修情况，检修情况以选择菜单模式(是或否)体现于触摸屏中，当系统提示检修后，人工检修完毕，手动选择“是”或”否”来确定完成检修内容。若系统发出检修提示后，两周内无人检修(菜单全部或部分为否)，则强行禁用设备，并向服务器发出该设备拖延检修的警报。避免交通智能升降限高控制系统各系统及其各部分带病工作，发生事故。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、主控单元可以实现对数据的本地存储，在无网络状态下，也可以完成对本地数据库中已有车辆进行放行。本地增加触摸屏，网络不通时，可以查看本地缓存的车辆通行记录。可根据服务器发布的时间对本地数据服务器的时间进行更新，比起来其他控制来，更可靠；
2、系统的网络架构是基于B/S架构，更维护和升级更为方便，安全性高，成本更低，服务器可实地架设也可架设在“云”端，登录浏览器就可以查看各限高架在电子地图上的具体分布及精确位置,各个匝道的限高架在线状态的显示,可以调取各匝道控制状态及时车辆通行的信息及历史记录。比起其他方式数据调用更实时，更直观，更全面；
3、信息监测采集通信单元的数据采集，采用了射频天线，激光探头，机械传感器，手段更多样，从而使控制软件的逻辑更严密；
4、系统软件在使用时，操作人员需要密码+工加密狗双重验证才能进入系统，使得整个体系统控制更安全；
5、更有备运行状态及检修提醒，清单式检修流程序，则脱检禁用保护，延修报警。避免交通智能升降限高控制系统各系统及其各部分带病工作，维保更加严谨。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明的方法流程图；
图3为本发明的防撞开关识别动作流程图；
图4为本发明的新用户信息登记流程图；
图5为本发明的老用户信息登记流程图；
图6为本发明的限高架的电机工作流程图；
图7为本发明的车辆信息识别处理流程图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1ˉ7所示的，一种智能升降限高控制方法，计算机管控系统经过网络将接受的指令传输给安装在各匝道的主控单元，主控单元根据指令升高或降低限高架位置；所述限高架接受指令的工作流程为：
步骤一、新用户发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签；
步骤二、用户上路到达匝道时，设于匝道的主控单元通过RFID通信单元获取电子标签信息；
步骤三、当信息核对通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，升起限高架；限高架接受到来自主控单元的升高控制信号，电机正转且带动限高架升起，当限高架到达预设高位置后电机停止运行。
步骤四、无电子标签的车辆强行闯关时触发撞击传感器，主控单元识别后视频监控抓拍单元，对现场进行抓拍备案,做出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息；
步骤五、当车辆通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，降下限高架；限高架接受到来自主控单元的下降控制信号，电机反转且带动限高架下降，当限高架到达预设低位置后电机停止运行。
进一步，所述工作流程中步骤二RFID通信单元未识别到电子标签，而步骤四中的防撞开关识别到碰撞信号，主控单元控制短信报警单元启动，同时视频监控抓拍单元开启进行抓拍备案。
具体地，所述步骤一中的用户车辆为第一次办理登记的新用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先新用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，当核对后无此用户信息，即系统将此用户信息写入电子标签。
具体地，所述步骤一中的用户为已有电子标签遗失或者失效的老用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，确认需要重新登记的，计算机管控系统对以前登记的数据清除,系统将此用户信息重新写入新电子标签,原有旧电子标签作废。
如图1所示的，智能升降限高控制方法的系统，包括主控单元、电子标签、RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元；所述主控单元分别于RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元相通信连接；所述电子标签的信息通过RFID通信单元传递给主控单元；所述限高执行单元由限高架和电机组成。
系统中的数据处理，将相关数据转换成电信号传输给限高升降执行单元中的电机，电机的转向、转速决定着限高架的升降及速度。所述限高架上粘贴有黄黑双色反光膜，黄闪警示灯，警示灯在限高架升降时会闪烁并发出警报声提醒通过车辆注意。限高架的两端装有坦克链式线槽，及行程开关挡杆，升降到上方或下方的极限位时开关挡杆会触动装在限高架同侧立柱上的行程开关，给主控单元反馈出升或降到限位的电信号，使电机停转。限高架下设有有长度略短的小横梁，小横梁上面装有一定数量的撞击传感器，当发生强行闯关时将触发限小横梁上的撞击传感器，给主控单元发出一个电信号，主控单元接收判断识别后，同时发给视频监控抓拍单元和短信报警单元，限高架上的黄闪警示灯闪烁并发出警报声，通过视频监控抓拍单元对现场进行抓拍备案,做出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，短信报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息，后者可以通过系统软件，数据及图象显示单元，在显示器或大屏幕所用调用的地图上将报警点及状态标出。
但对特定车辆如:消防车,环卫车,清雪车,各种特勤车辆需24小时随时通行的车辆发放电子标签,这些车辆是由发行单位安装在车辆仪表台上或挡风玻璃上的电子标签。使用前，由电子标签发行中心将车辆的有关信息数据写入电子标签，给予特许通行权限。所有发出的电子标签，在电子标签发行中心均建有档案。车辆按规定限速从规定限高车道接近限高架时,安装在限高架上的信息监测采集通信单元的射频天线RFID将侦测并读取到安装在车辆仪表台上或挡风玻璃上的电子标签中的信息,同时把采集到的车辆电子标签中的数据发送到主控单元,经过分析和处理后将这些数据与主控单元控制电路主板上的集成存储模块中的本地数据库中的数据进行比对,数据库中有此车辆信息的,主控单元通过向限高升降执行单元发出放行指令,电机带动升降机构上升，对车辆放行。同时黄闪警示灯闪烁并发出警报声提醒通过车辆注意。当车辆正常通过后，安装在限高架右侧立柱上的信息监测采集通信单元的射频天线RFID通信单元将侦测不到车辆仪表台上或挡风玻璃上的电子标签中的信息,同时安装在限高架左右两侧立柱1.9米高度处信息监测采集通信单元的激光探头或激光光栅传感器感测到通断一次，这两个条件同时满足主控单元及后台计算机管控管控系统判定；车辆已经安装通过，主控单元向限高升降执行单元发出放行指令,电机带动升降机构下降至系统原设定的限高位置，同时黄闪警示灯闪烁并发出警报声提醒通过车辆注意，否则限高升降执行单元不复位。(避免了有通行许可权限的超长车辆在通过限高架时正好发生故障，停在限高架下，无法短时驶离，限高架滑动横梁下降，损坏车辆)。
另外通过温度补偿单元实现对控制箱的温度补偿，确保在冬季零下40度的情况下，控制箱的温度保持在0度到零下10度范围内，以保证系统的正常运行。
主控单元可以实现对信息监测采集通信单元的射频天线RFID采集的数据进行本地存储，形成本地数据库，在无网络状态下，也可以完成对本地数据库中已有车辆进行放行。本地增加触摸屏，网络不通时，可以查看本地缓存的车辆通行记录。可根据服务器发布的时间对本地数据服务器的时间进行更新。如图7所述的本地数据库中的车辆信息同系统后台的车辆信息的对比，从而实现车辆信息数据的处理，其流程如下：首先当车辆进入识别区，信息监测采集通信单元的射频天线RFID采集车辆电子标签上的车辆信息；其次主控单元将获得的车辆信息数据同本地数据库进行对比，当对比显示有此车信息时，限高架升高，防车辆通行；当本地数据库中对比无此车信息时，主控单元向系统后台服务器进行查询，查询结果有此车信息时，限高架升高，防车辆通行；当查询结果无此车信息时，限高架不升高。
系统的检修通过计算机管控系统的显示屏指示出检修的相应信息通过触摸屏记显示录设备运行状态及检修情况，检修情况以选择菜单模式(是或否)体现于触摸屏中，当系统提示检修后，人工检修完毕，手动选择“是”或”否”来确定完成检修内容。若系统发出检修提示后，两周内无人检修(菜单全部或部分为否)，则强行禁用设备，并向服务器发出该设备拖延检修的警报。避免交通智能升降限高控制系统各系统及其各部分带病工作，发生事故。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种智能升降限高控制方法，其特征在于：计算机管控系统经过网络将相关的指令传输给安装在各匝道的主控单元，主控单元根据指令升高或降低限高架位置；所述指令为；所述限高架接受指令的工作流程为：
步骤一、用户车辆通过发卡单元将车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签；
步骤二、用户上路到达匝道时，设于匝道的主控单元通过RFID通信单元获取电子标签信息；
步骤三、当信息核对通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，升起限高架；
步骤四、无电子标签车辆强行闯关时触发撞击传感器，主控单元识别后视频监控抓拍单元，对现场进行抓拍备案,作出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息；
步骤五、当车辆正常通过后，主控单元控制限高架升降执行单元动作，降下限高架。
2.根据权利要求1所述的智能升降限高控制方法，其特征在于，所述工作流程中步骤二RFID通信单元未识别到电子标签，而步骤四中的防撞开关识别到碰撞信号，主控单元控制短信报警单元启动，同时视频监控抓拍单元开启进行抓拍备案。
3.根据权利要求1所述的智能升降限高控制方法，其特征在于，所述步骤一中的用户车辆为第一次办理登记的新用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先新用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，当核对后无此用户信息，即系统将此用户信息写入电子标签。
4.根据权利要求1所述的智能升降限高控制方法，其特征在于，所述步骤一中的用户为已有电子标签遗失或者失效的老用户车辆，其发卡单元的车辆数据信息输入计算机管控系统的后台，获得电子标签的流程为：首先用户信息登记，其次计算机管控系统的后台核对此用户信息是否存在数据库中，当核对后有此用户信息，即计算机管控系统提示已存在此信息，确认需要重新登记的，计算机管控系统对以前登记的数据清除,系统将此用户信息重新写入新电子标签,原有旧电子标签作废。
5.根据权利要求1所述的智能升降限高控制方法，其特征在于，所述步骤三中的升起限高架的流程为：限高架接受到来自主控单元的升高控制信号，电机正转且带动限高架升起，当限高架到达预设高位置后电机停止运行。
6.根据权利要求1所述的智能升降限高控制方法，其特征在于，所述步骤五中的降下限高架的流程为：限高架接受到来自主控单元的下降控制信号，电机反转且带动限高架下降，当限高架到达预设低位置后电机停止运行。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的智能升降限高控制方法的系统，其特征在于，包括主控单元、电子标签、RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元；所述主控单元分别于RFID通信单元、视频监控抓拍单元、限高执行单元、短信报警单元和温补单元相通信连接；所述电子标签的信息通过RFID通信单元传递给主控单元；所述限高执行单元由限高架和电机组成。
8.根据权利要求7所述的智能升降限高控制方法的系统，其特征在于，所述限高架上粘贴有黄黑双色反光膜，黄闪警示灯，警示灯在限高架升降时会闪烁并发出警报声提醒通过车辆注意。限高架的一端装有坦克链式线槽，及行程开关挡杆，升降到上方或下方的极限位时开关挡杆会触动装在限高架同侧立柱上的行程开关，给主控单元反馈出升或降到限位的电信号，使电机停转。
9.根据权利要求7所述的智能升降限高控制方法的系统，其特征在于，所述限高架下设有有长度略短的小横梁，小横梁上面装有一定数量的撞击传感器，当发生强行闯关时将触发限小横梁上的撞击传感器，给主控单元发出一个电信号，主控单元接收判断识别后，同时发给视频监控抓拍单元和短信报警单元，限高架上的黄闪警示灯闪烁并发出警报声，通过视频监控抓拍单元对现场进行抓拍备案,做出原始记录，并整理成数据文件传送给后台计算机管控系统，短信报警单元通过无线通讯模块给指定管控及维护人员手机或后台计算机管控系统发出报警信息，后者可以通过系统软件，数据及图象显示单元，在显示器或大屏幕所用调用的地图上将报警点及状态标出。
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