CN109754485A - 一种基于射频识别的道路设备巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频识别的道路设备巡检系统，包括道路设备、道路巡检车、道路巡检无人机、巡检管理系统，所述道路设备设有前端射频设备，所述道路巡检车设有车载巡检设备，所述道路巡检无人机设有机载巡检设备，所述车载巡检设备、机载巡检设备通过射频识别与前端射频设备进行数据交互，所述巡检管理系统运行于云端服务器，同时所述车载巡检设备、机载巡检设备通过网络与云端服务器进行数据交互，本发明相较于目前大多数地区采用的人力巡检的方式，可实现道路巡检数据的自动汇总整理，为相关部门的道路建设养护工作提供数据支撑，提升道路巡检的效率与信息化管理水平。

Description

一种基于射频识别的道路设备巡检系统

技术领域

本发明涉及道路巡检技术领域，尤其涉及一种基于射频识别的道路设备巡检系统。

背景技术

在各种城镇道路或是高速公路中，其沿线的交通标志牌、测速照相机、监控摄像头等设施设备在引导司机安全有序驾驶、维护道路交通安全秩序等方面起到了十分重要的作用，这些道路沿线的设施设备绝大多数都工作于露天环境中，容易受到台风等恶劣天气条件的影响，导致设备故障、标志牌丢失等情况发生，直接影响到道路行驶车辆的安全，因此道路巡检工作对于维护公共交通秩序与安全具有非常重要的意义。然而目前大多数地方采用的道路巡检方法仍为人工巡检，包括人力调查、微信汇报、通过手持PDA记录等，此种方式需要较多人力，且工作人员工作量大、效率低、容易遗漏和误判，在进行高速公路沿线设备的巡检时还会影响到高速公路的正常交通且存在安全隐患。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提供一种基于射频识别的道路设备巡检系统，以至少解决以上问题。

一种基于射频识别的道路设备巡检系统，包括道路设备、道路巡检车、道路巡检无人机、巡检管理系统，所述道路设备设有前端射频设备，所述道路巡检车设有车载巡检设备，所述道路巡检无人机设有机载巡检设备，所述车载巡检设备、机载巡检设备通过射频识别与前端射频设备进行数据交互，所述巡检管理系统运行于云端服务器，同时所述车载巡检设备、机载巡检设备通过网络与云端服务器进行数据交互。

进一步的，所述道路设备包括交通标志牌、固定式测速仪、道路监控摄像头。

进一步的，所述前端射频设备包括有源电子标签、无源电子标签，所述无源电子标签设于各类交通标志牌上，无源电子标签内存储有相应交通标志牌的基本信息；所述有源电子标签设于固定式测速仪或道路监控摄像头上，有源电子标签内存储有固定式测速仪或道路监控摄像头的基本信息，所述基本信息至少包括设备名称以及所属单位。

进一步的，所述有源电子标签与车载巡检设备、机载巡检设备在2450Mhz-2527Mhz的频率范围内进行数据交互。

进一步的，所述车载巡检设备包括车载数据采集设备、卫星定位设备、数据处理计算机以及网络通讯设备，所述车载数据采集设备为射频信号解读器，所述射频信号解读器、卫星定位设备分别通过RS485接口与数据处理计算机进行数据交互，数据处理计算机通过所述网络通讯设备与云端服务器进行数据交互。

进一步的，所述机载巡检设备包括机载数据采集设备、卫星定位设备、飞行控制系统、同步控制器以及网络通讯设备，所述机载数据采集设备包括射频信号解读器、图像采集设备，所述射频信号解读器、图像采集设备、卫星定位设备分别通过网络通讯设备与云端服务器进行数据交互；所述同步控制器用于协调控制各机载巡检设备之间的状态相应、数据传输；所述飞行控制系统通过网络通讯设备接收来自云端服务器的控制指令并控制巡检无人机的飞行。

进一步的，所述道路巡检无人机还设有自动巡检模块，所述自动巡检模块通过网络通讯模块接收来自云端服务器的自动巡检策略，通过卫星定位模块获取无人机当前实时位置，根据自动巡检策略及无人机当前实时位置通过飞行控制系统控制道路巡检无人机进行自动巡检。

进一步的，所述巡检管理系统包括无人机控制模块、巡检信息处理模块、巡检记录管理模块以及数据库模块，

所述无人机控制模块用于在手动模式下控制道路巡检无人机的飞行、编辑自动巡检策略、控制道路巡检无人机执行自动巡检策略；

所述巡检信息处理模块用于接收、处理车载巡检设备及机载巡检设备上传的道路巡检数据，根据道路巡检数据判断道路设备状况；

所述巡检记录管理模块用于根据道路设备状况生成巡检记录报表，并提供巡检记录报表的编辑、导出、导入功能；

所述数据库模块用于存储道路巡检数据、道路设备基本信息数据以及巡检记录报表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种基于射频识别的道路设备巡检系统，针对以人工方式进行的道路巡检方式所存在的缺点，在道路设备上设置前端射频设备，巡检人员操作道路巡检车或道路巡检无人机沿巡检路线行进，在行进过程中通过车载巡检设备、机载巡检设备以射频识别的方式接收前端射频设备发送的射频信号，获取道路设备信息，并发送至巡检管理系统，实现道路巡检数据的自动汇总整理，为相关部门的道路建设养护工作提供数据支撑，提升道路巡检的效率与信息化管理水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的系统整体结构示意图。

图2是本发明实施例的车载巡检设备整体结构示意图。

图3是本发明实施例的机载巡检设备整体结构示意图。

图中，1是道路设备，2是前端射频设备，3是道路巡检车，4是车载巡检设备，5是道路巡检无人机，6是机载巡检设备，7是云端服务器，8是巡检管理系统，41是车载数据采集设备，42是卫星定位设备，43是数据处理计算机，44是网络通讯设备，61是射频信号解读器，62是图像采集设备，63是飞行控制系统，64是同步控制器，81是无人机控制模块，82是巡检信息处理模块，83是巡检记录管理模块，84是数据库模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1，本发明提供一种基于射频识别的道路设备巡检系统，所述系统包括道路设备1、道路巡检车3、道路巡检无人机5以及云端服务器7。

所述道路设备1至少包括交通标志牌、固定式测速仪以及道路监控摄像头。道路设备1上设有前端射频设备2，所述前端射频设备2包括有源电子标签以及无源电子标签，所述无源电子标签设于各类交通标志牌上，无源电子标签内存储有交通标志牌的基本信息，例如交通标志牌名称、所属单位。所述有源电子标签设于固定式测速仪、道路监控摄像头一类的道路设备上，有源电子标签内同样存储有相应道路设备的基本信息。相较于无源电子标签，有源电子标签由于有电源供应标签工作所需能量，其识别距离更远，传输速率更高，除了用于发送道路设备基本信息外还可以发送道路设备的运行状况信息。在本发明的可选实施例中，所述有源电子标签可以使用内置电池供电，也可以连接至固定式测速仪或道路监控摄像头的供电线路获取电能。

所述道路巡检车3为车载巡检设备4的移动载体。参照图2，所述车载巡检设备4包括车载数据采集设备41、卫星定位设备42、数据处理计算机43以及网络通讯设备44，所述车载数据采集设备41为射频信号解读器61，所述射频信号解读器61、卫星定位设备42分别通过RS485接口与数据处理计算机43进行数据交互，数据处理计算机43通过所述网络通讯设备44与云端服务器7进行数据交互。所述射频信号解读器61用于读取前端射频设备2发出的射频信号并解码，并将解码信息发送至数据处理计算机43。所述卫星定位设备42用于获取道路巡检车3当前实时位置信息并发送至数据处理计算机43。

巡检人员驾驶所述道路巡检车3沿待巡检路线行进，射频信号解读器61在巡检状态下持续发出射频信号，无源电子标签接收射频信号解读器61发出的射频信号后，凭借感应电流获取的能量发送道路设备基本信息至射频信号解读器61；有源电子标签则主动发送射频信号，射频信号解读器61接收射频信号并进行解码，获取道路设备基本信息发送至数据处理计算机43。第一次巡检时，数据处理计算机43接收到道路设备基本信息后，从卫星定位设备42获取道路巡检车3当前实时位置信息，并与最近一次接受到的道路设备基本信息进行绑定，标识为该道路设备位置，后续再次巡检时，若道路巡检车3在经过相同位置时射频信号解读器61未读取到相应的道路设备基本信息，则数据处理计算机43记录该道路设备状态为异常。数据处理计算机43所获取的道路设备基本信息、道路设备位置信息、道路设备状态信息均通过网络通讯设备44同步发送至云端服务器7。

所述道路巡检无人机5为机载巡检设备6的移动载体。参照图3，所述机载巡检设备6包括机载数据采集设备、卫星定位设备42、飞行控制系统63、同步控制器64以及网络通讯设备44，所述机载数据采集设备包括射频信号解读器61、图像采集设备62，所述射频信号解读器61、图像采集设备62、卫星定位设备42分别通过网络通讯设备44与云端服务器7进行数据交互；所述飞行控制系统63通过网络通讯设备接收来自云端服务器的控制指令并控制巡检无人机的飞行；所述同步控制器用于协调控制各机载巡检设备之间的状态相应、数据传输。所述射频信号解读器61、卫星定位设备42、网络通讯设备44的作用与其在车载巡检设备4中基本相同，不再重复描述。在巡检过程中，当射频信号读取装置61读取到前端射频设备2发送的道路设备基本信息时，同步控制器64协调控制卫星定位设备42获取道路巡检无人机5当前实时位置信息，图像采集设备62采集道路图像，并分别通过网络通讯设备44上传到云端服务器7，便于后台工作人员根据实时影像控制无人机飞行，并在道路设备基本信息的基础上结合道路图像判断道路设备状况。所述道路巡检无人机5相较于道路巡检车3，可实现远程操控，控制灵活，不影响道路正常交通秩序。

在本发明的可选实施例中，所述道路巡检无人机5还设有自动巡检模块，所述自动巡检模块通过网络通讯模块44接收来自云端服务器7的自动巡检策略，通过卫星定位模块42获取无人机当前实时位置，根据自动巡检策略及无人机当前实时位置通过飞行控制系统63控制道路巡检无人机5进行自动巡检。所述自动巡检策略至少包括道路巡检无人机5的巡检路线信息。

在上述实施例的基础上，所述有源电子标签与车载巡检设备4、机载巡检设备6在2450Mhz-2527Mhz的频率范围内进行数据交互，经过多次重复实验结论的对比，该频率范围内车载巡检设备4或机载巡检设备6的射频识别准确率和稳定性更高，可有效读取目前道路车道两旁道路设备上前端射频设备发送的射频信号。

所述巡检管理系统8包括无人机控制模块81、巡检信息处理模块82、巡检记录管理模块83以及数据库模块84。

其中，所述无人机控制模块81用于发送控制指令至道路巡检无人机5控制其飞行以执行巡检任务。工作人员既可以在手动模式下手动控制道路巡检无人机5的飞行路线及飞行姿态，也可以通过编辑自动巡检策略，控制道路巡检无人机5根据自动巡检策略自动执行巡检任务。

所述巡检信息处理模块82用于接收、处理车载巡检设备4、机载巡检设备6上传的道路巡检数据，根据道路巡检数据判断各个道路设备状态是否正常、是否需要检查维护。所述道路巡检数据至少包括道路设备基本信息、道路设备异常状况、道路影像、道路设备位置信息。

所述巡检记录管理模块83用于根据道路设备状况生成巡检记录报表，并提供巡检记录报表的编辑、导出、导入功能。工作人员可使用计算机连接至云端服务器7，登录巡检管理系统8调阅巡检记录报表，为道路设备的维修养护工作提供数据支撑，降低相关部门的人力工作量，提升工作效率。

所述数据库模块84用于存储道路巡检数据、道路设备基本信息数据以及巡检记录报表。数据库模块84中每一道路设备的基本信息都与其位置信息建立映射关系，道路巡检车3或道路巡检无人机5进行巡检时若在经过相应位置时未获取到道路设备基本信息，则判断该道路设备状态异常，巡检信息处理模块82根据数据库模块84中道路设备基本信息与其位置信息的映射关系，记录状态异常的道路设备信息，便于维护人员快速寻找待检查维护的道路设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡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 (8)

1.一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述系统包括道路设备、道路巡检车、道路巡检无人机、巡检管理系统，所述道路设备设有前端射频设备，所述道路巡检车设有车载巡检设备，所述道路巡检无人机设有机载巡检设备，所述车载巡检设备、机载巡检设备通过射频识别与前端射频设备进行数据交互，所述巡检管理系统运行于云端服务器，同时所述车载巡检设备、机载巡检设备通过网络与云端服务器进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述道路设备包括但不限于交通标志牌、固定式测速仪、道路监控摄像头。

3.根据权利要求2所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述前端射频设备包括有源电子标签、无源电子标签，所述无源电子标签设于各类交通标志牌上，无源电子标签内存储有相应交通标志牌的基本信息；所述有源电子标签设于固定式测速仪或道路监控摄像头上，有源电子标签内存储有固定式测速仪或道路监控摄像头的基本信息，所述基本信息至少包括设备名称以及所属单位。

4.根据权利要求3所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述有源电子标签与车载巡检设备、机载巡检设备在2450Mhz-2527Mhz的频率范围内进行数据交互。

5.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述车载巡检设备包括车载数据采集设备、卫星定位设备、数据处理计算机以及网络通讯设备，所述车载数据采集设备为射频信号解读器，所述射频信号解读器、卫星定位设备分别通过RS485接口与数据处理计算机进行数据交互，数据处理计算机通过所述网络通讯设备与云端服务器进行数据交互。

6.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述机载巡检设备包括机载数据采集设备、卫星定位设备、飞行控制系统、同步控制器以及网络通讯设备，所述机载数据采集设备包括射频信号解读器、图像采集设备，所述射频信号解读器、图像采集设备、卫星定位设备分别通过网络通讯设备与云端服务器进行数据交互；所述同步控制器用于协调控制各机载巡检设备之间的状态相应、数据传输；所述飞行控制系统通过网络通讯设备接收来自云端服务器的控制指令并控制巡检无人机的飞行。

7.根据权利要求6所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述道路巡检无人机还设有自动巡检模块，所述自动巡检模块通过网络通讯模块接收来自云端服务器的自动巡检策略，通过卫星定位模块获取无人机当前实时位置，根据自动巡检策略及无人机当前实时位置通过飞行控制系统控制道路巡检无人机进行自动巡检。

8.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的道路设备巡检系统，其特征在于，所述巡检管理系统包括无人机控制模块、巡检信息处理模块、巡检记录管理模块以及数据库模块，

所述无人机控制模块用于在手动模式下控制道路巡检无人机的飞行、编辑自动巡检策略、控制道路巡检无人机执行自动巡检策略；

所述巡检信息处理模块用于接收、处理车载巡检设备及机载巡检设备上传的道路巡检数据，根据道路巡检数据判断道路设备状况；

所述巡检记录管理模块用于根据道路设备状况生成巡检记录报表，并提供巡检记录报表的编辑、导出、导入功能；

所述数据库模块用于存储道路巡检数据、道路设备基本信息数据以及巡检记录报表。