CN107289963A - 一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法 - Google Patents

一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，包括以下步骤：（1）初始化网络连接，初始化远程监控平台，初始化现场监控平台；（2）通过导航系统查询路线并语音播报路线进行导航；（3）现场监控平台通过气象监测模块和环境监测模块监控高速公路的天气情况和摄像头监控到的车祸信息，并通过第一网络通讯模块将实时天气信息和车祸信息传输给服务器，经由服务器处理后将天气信息、车祸信息及是否关闭高速公路入口的命令一起传输给远程监控中心，并通过警示语音模块播报天气警示信息；（4）服务器同时将天气信息、车祸信息及高速公路入口是否关闭的信息传输给导航系统，导航系统通过语音播报并及时为驾驶员重新规划路线。

Description

一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法
技术领域
本发明涉及通讯信息导航技术领域，尤其涉及一种基于物联网的高速公路实时监控的导航系统和方法。
背景技术
车载导航仪、车辆行驶记录仪，已被广泛应用于人们日常生活的车辆行驶中，此外，雷达车辆前后障碍测试仪、超声波测距仪等车辆安全保障系统不断呈现，其目的均为了确保道路的行驶安全性，然而公共道路是个开放的平台，任何行驶车辆都无法抵御来自其他车辆的威胁，尤其是在双方时速为100公里/小时的高速公路上。同时恶劣天气现象会影响高速公路行车安全，极易导致交通事故的发生。另外，高速公路车辆行驶速速较快，一旦遇上大雨、大雪等能见度较低的情况而引发交通事故，会引起连锁反应，例如形成多车连续碰撞的交通事故。因此，对高速公路道路状况和天气情况的监测以及预警工作就显得尤为重要。此外，当有天气情况或高速公路有车祸造成拥堵时，需要途经该段高速公路的驾驶员可以第一时间得知，并可以及时重新规划出行路线。
因此，有必要开发一种实时监控可以第一时间知道高速公路情况的基于物联网的高速公路实时监控的导航系统和方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出了一种实时监控且在第一时间获得高速公路情况的基于物联网的高速公路实时监控的导航系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统包括：高速公路实时监控系统、服务器和导航系统；所述导航系统和所述高速公路实时监控系统均与所述服务器采用网络通信相连接且交换数据；所述导航系统包括GPS定位模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、控制模块、语音模块和电源模块，所述GPS定位模块、语音模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、第一电源模块均与控制模块相连接，所述高速公路实时监控系统包括现场监控平台和远程监控中心，所述现场监控平台包括主板、气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块；所述气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块均设置在所述主板上，所述远程监控中心包括第二显示模块、第二网络通讯模块和第二电源模块，所述远程监控中心设置在高速公路收费站；所述服务器包括RS解码模块和所述中央处理模块，所述RS解码模块与所述中央处理模块相连接。采用上述技术方案，通过现场监控平台对高速公路路况的实时监控，并将实时监控数据进行传输给服务器处理，经服务器处理后传输给远程监控平台和导航系统，使用户可以第一时间得知高速公路的路况信息，从而根据路况信息做出合理的路线规划，该发明能够有效地实施推广。
本发明进一步改进在于，所述服务器设置在所述高速公路的栅栏上或设置在所述高速公路收费站。
本发明进一步改进在于，所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一网络通讯模块，用于采用无线网络方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二网络通讯模块，用于采用无线网络方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及与所述网络通讯模块相连接，发送和接收远程监控中心的信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的行驶是否安全，是否需要关闭高速路进口。
本发明进一步改进在于，所述远程监控中心设有警示语音模块，所述警示语音模块与所述中央处理模块相连接，用于提示气象信息和环境信息和是否需要关闭高速路进口的信息。
本发明进一步改进在于，所述现场监控平台还包括摄像头和传感器组，所述摄像头和传感器组均与所述主板相连接，所述传感器组包括测度传感器、空气传感器、湿度传感器和温度传感器。
本发明进一步改进在于，所述导航系统还包括第一显示模块，所述第一显示模块与所述主板相连接。
本发明进一步改进在于，该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统还包括网络检测单元和人机交互单元，所述网络检测单元和人机交互单元均设置在所述导航系统上，所述网络检测单元用于导航系统所处网络环境的检测；所述人机交互单元用于接收用户指令的输入输出装置，所述人机交互单元包括触控装置或键盘或按钮或开关或耳机，所述耳机为头戴式无线耳机。
本发明进一步改进在于，所述第一显示模块与所述第二显示模块均为触摸式显示屏。
可选的，网络通信可采用3G、4G、5G网络、WIFI、蓝牙、ZigBee无线网络通信技术。
本发明还要解决的技术问题是，提供一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，包括以下步骤：
（1）初始化网络连接，初始化远程监控平台，初始化现场监控平台；
（2）通过导航系统查询路线并语音播报路线进行导航；
（3）现场监控平台通过气象监测模块和环境监测模块监控高速公路的天气情况和摄像头监控到的车祸信息，并通过第一网络通讯模块将实时天气信息和车祸信息传输给服务器，经由服务器处理后将天气信息、车祸信息及是否关闭高速公路入口的命令一起传输给远程监控中心，并通过警示语音模块播报天气警示信息；
（4）服务器同时将天气信息、车祸信息及高速公路入口是否关闭的信息传输给导航系统，导航系统通过语音播报并及时为驾驶员重新规划路线。
本发明进一步改进在于，天气信息经由FPGA模块进行RS编码加密后通过第一网络通讯模块传输给服务器，再经服务器中的RS解码模块进行解码后传输给中央处理模块进行处理。
相比现有技术，本发明的基于物联网的高速公路实时监控的导航系统，具有以下有益效果：通过现场监控平台对高速公路路况的实时监控，并将实时监控数据进行传输给服务器处理，经服务器处理后传输给远程监控平台和导航系统，使用户可以第一时间得知高速公路的路况信息，从而根据路况信息做出合理的路线规划，从而节省出行时间，该发明能够有效地实施推广。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
图1是本发明的基于物联网的高速公路实时监控的导航系统的框架图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例1：该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统包括：高速公路实时监控系统、服务器和导航系统；所述导航系统和所述高速公路实时监控系统均与所述服务器采用网络通信相连接且交换数据；所述导航系统包括GPS定位模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、控制模块、语音模块和电源模块，所述GPS定位模块、语音模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、第一电源模块均与控制模块相连接，所述高速公路实时监控系统包括现场监控平台和远程监控中心，所述现场监控平台包括主板、气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块；所述气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块均设置在所述主板上，所述远程监控中心包括第二显示模块、第二网络通讯模块和第二电源模块，所述远程监控中心设置在高速公路收费站；所述服务器包括RS解码模块和所述中央处理模块，所述RS解码模块与所述中央处理模块相连接。采用上述技术方案，通过现场监控平台对高速公路路况的实时监控，并将实时监控数据进行传输给服务器处理，经服务器处理后传输给远程监控平台和导航系统，使用户可以第一时间得知高速公路的路况信息，从而根据路况信息做出合理的路线规划，该发明能够有效地实施推广；所述服务器设置在所述高速公路的栅栏上；所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一网络通讯模块，用于采用无线网络方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二网络通讯模块，用于采用无线网络方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及与所述网络通讯模块相连接，发送和接收远程监控中心的信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的行驶是否安全，是否需要关闭高速路进口；所述远程监控中心设有警示语音模块，所述警示语音模块与所述中央处理模块相连接，用于提示气象信息和环境信息和是否需要关闭高速路进口的信息；所述现场监控平台还包括摄像头和传感器组，所述摄像头和传感器组均与所述主板相连接，所述传感器组包括测度传感器、空气传感器、湿度传感器和温度传感器；所述导航系统还包括第一显示模块，所述第一显示模块与所述主板相连接；该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统还包括网络检测单元和人机交互单元，所述网络检测单元和人机交互单元均设置在所述导航系统上，所述网络检测单元用于导航系统所处网络环境的检测；所述人机交互单元用于接收用户指令的输入输出装置，所述人机交互单元包括触控装置或键盘或按钮或开关或耳机，所述耳机为头戴式无线耳机；所述第一显示模块与所述第二显示模块均为触摸式显示屏；网络通信可采用3G、4G、5G网络、WIFI、蓝牙、ZigBee无线网络通信技术。
实施例2：该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统包括：高速公路实时监控系统、服务器和导航系统；所述导航系统和所述高速公路实时监控系统均与所述服务器采用网络通信相连接且交换数据；所述导航系统包括GPS定位模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、控制模块、语音模块和电源模块，所述GPS定位模块、语音模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、第一电源模块均与控制模块相连接，所述高速公路实时监控系统包括现场监控平台和远程监控中心，所述现场监控平台包括主板、气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块；所述气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块均设置在所述主板上，所述远程监控中心包括第二显示模块、第二网络通讯模块和第二电源模块，所述远程监控中心设置在高速公路收费站；所述服务器包括RS解码模块和所述中央处理模块，所述RS解码模块与所述中央处理模块相连接。采用上述技术方案，通过现场监控平台对高速公路路况的实时监控，并将实时监控数据进行传输给服务器处理，经服务器处理后传输给远程监控平台和导航系统，使用户可以第一时间得知高速公路的路况信息，从而根据路况信息做出合理的路线规划，该发明能够有效地实施推广；所述服务器设置在所述高速公路收费站；所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一网络通讯模块，用于采用无线网络方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二网络通讯模块，用于采用无线网络方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及与所述网络通讯模块相连接，发送和接收远程监控中心的信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的行驶是否安全，是否需要关闭高速路进口；所述远程监控中心设有警示语音模块，所述警示语音模块与所述中央处理模块相连接，用于提示气象信息和环境信息和是否需要关闭高速路进口的信息；所述现场监控平台还包括摄像头和传感器组，所述摄像头和传感器组均与所述主板相连接，所述传感器组包括测度传感器、空气传感器、湿度传感器和温度传感器；所述导航系统还包括第一显示模块，所述第一显示模块与所述主板相连接；该基于物联网的高速公路实时监控的导航系统还包括网络检测单元和人机交互单元，所述网络检测单元和人机交互单元均设置在所述导航系统上，所述网络检测单元用于导航系统所处网络环境的检测；所述人机交互单元用于接收用户指令的输入输出装置，所述人机交互单元包括触控装置或键盘或按钮或开关或耳机，所述耳机为头戴式无线耳机；所述第一显示模块与所述第二显示模块均为触摸式显示屏；网络通信可采用3G、4G、5G网络、WIFI、蓝牙、ZigBee无线网络通信技术。
该基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，包括以下步骤：
（1）初始化网络连接，初始化远程监控平台，初始化现场监控平台；
（2）通过导航系统查询路线并语音播报路线进行导航；
（3）现场监控平台通过气象监测模块和环境监测模块监控高速公路的天气情况和摄像头监控到的车祸信息，并通过第一网络通讯模块将实时天气信息和车祸信息传输给服务器，经由服务器处理后将天气信息、车祸信息及是否关闭高速公路入口的命令一起传输给远程监控中心，并通过警示语音模块播报天气警示信息；天气信息经由FPGA模块进行RS编码加密后通过第一网络通讯模块传输给服务器，再经服务器中的RS解码模块进行解码后传输给中央处理模块进行处理；
（4）服务器同时将天气信息、车祸信息及高速公路入口是否关闭的信息传输给导航系统，导航系统通过语音播报并及时为驾驶员重新规划路线，从而节省出行时间。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，只要在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）初始化网络连接，初始化远程监控平台，初始化现场监控平台；
（2）通过导航系统查询路线并语音播报路线进行导航；
（3）现场监控平台通过气象监测模块和环境监测模块监控高速公路的天气情况和摄像头监控到的车祸信息，并通过第一网络通讯模块将实时天气信息和车祸信息传输给服务器，经由服务器处理后将天气信息、车祸信息及是否关闭高速公路入口的命令一起传输给远程监控中心，并通过警示语音模块播报天气警示信息；
（4）服务器同时将天气信息、车祸信息及高速公路入口是否关闭的信息传输给导航系统，导航系统通过语音播报并及时为驾驶员重新规划路线。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，其特征在于，天气信息经由FPGA模块进行RS编码加密后通过第一网络通讯模块传输给服务器，再经服务器中的RS解码模块进行解码后传输给中央处理模块进行处理。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，其特征在于，其基于物联网的高速公路实时监控的导航系统包括：高速公路实时监控系统、服务器和导航系统；所述导航系统和所述高速公路实时监控系统均与所述服务器采用网络通信相连接且交换数据；所述导航系统包括GPS定位模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、控制模块、语音模块和电源模块，所述GPS定位模块、语音模块、存储模块、网络通信模块、导航模块、数字地图模块、第一电源模块均与控制模块相连接，所述高速公路实时监控系统包括现场监控平台和远程监控中心，所述现场监控平台包括主板、气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块；所述气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一网络通讯模块均设置在所述主板上，所述远程监控中心包括第二显示模块、第二网络通讯模块和第二电源模块，所述远程监控中心设置在高速公路收费站；所述服务器包括RS解码模块和所述中央处理模块，所述RS解码模块与所述中央处理模块相连接；所述服务器设置在所述高速公路的栅栏上或设置在所述高速公路收费站。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，其特征在于，所述远程监控中心设有警示语音模块，所述警示语音模块与所述中央处理模块相连接，用于提示气象信息和环境信息和是否需要关闭高速路进口的信息。
5.根据权利要求2所述的基于物联网的高速公路实时监控的导航方法，其特征在于，所述现场监控平台还包括摄像头和传感器组，所述摄像头和传感器组均与所述主板相连接，所述传感器组包括测度传感器、空气传感器、湿度传感器和温度传感器。
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