CN111007909A - 一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智慧隧道技术领域的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，包括采集数据的数据采集模块，所述数据采集模块电性输出对数据进行识别处理的大数据处理中心，所述大数据处理中心电性输出连接调控模块，所述调控模块双向电性连接局域网模块，所述车道指示灯调节模块电性输出连接车道指示灯，所述信号灯调节模块电性输出连接信号灯，本发明能够根据隧道内的车灯亮度，实时调节照明灯的亮度，防止光线过强对驾驶着的干扰，当隧道内无车辆行驶时能够降低隧道内车道指示灯的亮度，减少电力的浪费，能够对车流的车速、汇入量进行实时控制，保证隧道行车安全和行车的效率。

Description

一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统

技术领域

本发明涉及智慧隧道技术领域，具体为一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统。

背景技术

近些年来，高速、高铁等基础设施建设事业的快速发展，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期，随之而来的各种隧道事故也是频频发生。

现有实施和运行的隧道技术方案是基于安防技术发展而成的，主管部门独立建设形成本单位的信息化体系。就全社会而言存在着以下问题：

1、由于隧道内的光线复杂多变，光线的暗弱也直接影响到了车辆的行驶情况，当隧道内的光线与外部的光线强度相差过大的时候，在车辆进入隧道和出隧道的时候如果车辆的光线不够，很容易造成驾驶员短暂致盲的情况，安全隐患大；

2、由于隧道内的灯为长亮状态，当隧道长时间没有车辆经过的时候，大量的照明灯浪费了大量的电；

3、当隧道的内的车流量过大的时候，难以控制车辆的行车位置和车辆，使隧道内的行车效率低下，并伴随安全隐患。

为此，我们提出一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，包括采集数据的数据采集模块，所述数据采集模块电性输出对数据进行识别处理的大数据处理中心，所述大数据处理中心双向电性连接接入网络的局域网模块，所述局域网模块双向电性连接存储大数据的云服务器，所述数据采集模块电性输出连接局域网模块，所述大数据处理中心电性输出连接用于监控人员监控的监控中心，且数据采集模块电性输出连接监控中心，所述监控中心电性输出连接生成控制命令的调控模块，所述大数据处理中心电性输出连接调控模块，所述调控模块双向电性连接局域网模块，所述调控模块电性输出连接调节车道指示灯的车道指示灯调节模块、调节信号灯的信号灯调节模块和用于隧道排水的排水模块，所述车道指示灯调节模块电性输出连接车道指示灯，所述信号灯调节模块电性输出连接信号灯。

优选的，所述数据采集模块包括检测隧道内水位高度的水位检测模块、提供视频画面的高清摄像头、测量车速的测速雷达、和感受光线强弱的光线传感器，所述水位检测模块、高清摄像头、测速雷达和光线传感器均电性输出连接监控中心和局域网模块。

优选的，所述大数据处理中心包括判断隧道内外亮度的亮度对比模块、识别车辆的车辆识别模块、识别车辆车道的车道识别模块、判断水位情况的水位判断模块和计算车辆速度的车速计算模块，且亮度对比模块、车辆识别模块、车道识别模块、水位判断模块和车速计算模块均电性输出连接监控中心和局域网模块。

优选的，所述水位检测模块电性输出连接水位判断模块，所述高清摄像头电性输出连接车道识别模块和水位判断模块，所述测速雷达电性输出连接车速计算模块，所述光线传感器电性输出连接水位检测模块。

优选的，所述调控模块包括生成控制亮度命令的亮度控制模块、控制车道指示灯的排水控制模块、控制信号灯的信号灯控制模块、控制排水的排水控制模块和控制照明等亮度的照明灯亮度控制模块，所述亮度控制模块电性输出连接排水控制模块和信号灯控制模块。

优选的，所述亮度对比模块电性输出连接亮度控制模块和照明灯亮度控制模块，所述车辆识别模块和车速计算模块电性输出连接信号灯控制模块，所述车道识别模块电性输出连接排水控制模块，所述水位判断模块电性输出连接排水控制模块。

优选的，所述排水控制模块电性输出连接车道指示灯调节模块，所述信号灯控制模块电性输出连接信号灯调节模块，所述照明灯亮度控制模块电性输出连接亮度调节模块，所述排水控制模块电性输出连接排水模块。

优选的，所述监控中心包括用于显示数据的监控显示屏，所述监控显示屏双向电性连接报警模块，所述监控显示屏电性输入连接手动调节模块。

优选的，所述报警模块电性输入连接大数据处理中心，所述手动调节模块灯电性输出连接调控模块。

优选的，隧道内部、入口处和出口处均安装有光线传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过数据采集模块电性输出连接大数据处理中心，大数据处理中心电性输出连接调控模块，调控模块电性输出连接车道指示灯调节模块，能够实时的采集隧道内的各种数据，并根据车流量和隧道内的光线强度，及时的调节隧道内的照明灯的强度，防止由于隧道内外的光线强度差而造成的致盲现象，同时，能够根据隧道内的车灯亮度，实时调节照明灯的亮度，防止光线过强对驾驶着的干扰；

2、本发明能够根据隧道内的车辆识别模块来检测车辆，当隧道内无车辆行驶时能够降低隧道内车道指示灯的亮度，减少电力的浪费，当车辆识别模块检测到有车辆行驶来时，能够迅速恢复照明灯的亮度，保证行车安全；

3、本发明通过高清摄像头和测速雷达能够检测车流量和行车速度，车辆识别模块、车道识别模块和水位判断模块对车辆的位置速度进行判断，调控模块根据判断结果生成控制命令，分别通过亮度调节模块和车道指示灯调节模块对照明灯和车道指示灯进行调整，能够对车流的车速、汇入量进行实时控制，保证隧道行车安全和行车的效率。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为本发明数据采集模块原理框图；

图3为本发明大数据处理中心原理框图；

图4为本发明调控模块原理框图；

图5为本发明监控中心原理框图。

图中：1数据采集模块、11水位检测模块、12高清摄像头、13测速雷达、14光线传感器、2大数据处理中心、21亮度对比模块、22车辆识别模块、23车道识别模块、24水位判断模块、25车速计算模块、3局域网模块、4云服务器、5监控中心、51手动调节模块、52监控显示屏、53报警模块、6调控模块、61亮度控制模块、62排水控制模块、63信号灯控制模块、64排水控制模块、65照明灯亮度控制模块、7亮度调节模块、71照明灯、8车道指示灯调节模块、81车道指示灯、9信号灯调节模块、91信号灯、10排水模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，包括采集数据的数据采集模块1，采集隧道内的各种数据，数据采集模块1电性输出对数据进行识别处理的大数据处理中心2，识别数据采集模块1采集的各种数据，包括车流量、车速、隧道内的亮度等，大数据处理中心2双向电性连接接入网络的局域网模块3，通过局域网模块3能够将数据传输至云服务器4，同时云服务器4的数据发送至大数据处理中心2，便于与大数据的对比，从而做准确的判断，局域网模块3双向电性连接存储大数据的云服务器4，数据采集模块1电性输出连接局域网模块3，便于将数据采集模块1采集的各种数据上传至局域网模块3，大数据处理中心2电性输出连接用于监控人员监控的监控中心5，便于工作人员了解到隧道内的情况和系统的工作情况，且数据采集模块1电性输出连接监控中心5，便于在监控中心5内显示隧道内的情况，监控中心5电性输出连接生成控制命令的调控模块6，对各模块生成控制命令，并进行调节，大数据处理中心2电性输出连接调控模块6，调控模块6双向电性连接局域网模块3，便于储存调节命令，记录系统的运行记录，调控模块6电性输出连接调节车道指示灯81的车道指示灯调节模块8、调节信号灯91的信号灯调节模块9和用于隧道排水的排水模块10，对各模块进行调节，车道指示灯调节模块8电性输出连接车道指示灯81，信号灯调节模块9电性输出连接信号灯91。

其中，数据采集模块1包括检测隧道内水位高度的水位检测模块11、防止隧道内的水位过高，提供视频画面的高清摄像头12、便于检测车辆和车道，测量车速的测速雷达13、和感受光线强弱的光线传感器14，水位检测模块11、高清摄像头12、测速雷达13和光线传感器14均电性输出连接监控中心5和局域网模块3便于在监控中心5内显示和在云服务器4内进行备份；

大数据处理中心2包括判断隧道内外亮度的亮度对比模块21、便于根据实际需要来控制隧道内的亮度，识别车辆的车辆识别模块22、识别车辆车道的车道识别模块23、判断水位情况的水位判断模块24和计算车辆速度的车速计算模块25，且亮度对比模块21、车辆识别模块22、车道识别模块23、水位判断模块24和车速计算模块25均电性输出连接监控中心5和局域网模块3，局域网模块3将数据传输至云服务器4内，便于日后查询和调整时做出参考；

水位检测模块11电性输出连接水位判断模块24，高清摄像头12电性输出连接车道识别模块23和水位判断模块24，测速雷达13电性输出连接车速计算模块25，光线传感器14电性输出连接水位检测模块11；

调控模块6包括生成控制亮度命令的亮度控制模块61，控制隧道内的亮度，在没有车辆通过时降低亮度，节省电量，控制车道指示灯81的排水控制模块62、调节隧道内的车道车辆，使车辆能够更加快速的通过，控制信号灯91的信号灯控制模块63、控制车辆内车辆的汇入量，防止隧道内的车辆过多，控制排水的排水控制模块64和控制照明等亮度的照明灯亮度控制模块65，亮度控制模块61电性输出连接排水控制模块62和信号灯控制模块63，调节信号灯91和车道指示灯81，保证其清晰度；

亮度对比模块21电性输出连接亮度控制模块61和照明灯亮度控制模块65，隧道内的车流多少，车辆的大灯也各不相同，放出的亮度也不同，能够根据隧道内的光线情况来实时对发光体进行调整，能够保证各种指示装置与周围的对比度，车辆识别模块22和车速计算模块25电性输出连接信号灯控制模块63，根据隧道内的行车情况，实时控制车流量，充分保证行车时的安全性，车道识别模块23电性输出连接排水控制模块62，控制车辆车道的汇入，充分保证行车效率，水位判断模块24电性输出连接排水控制模块64；

排水控制模块62电性输出连接车道指示灯调节模块8，使车道指示灯调节模块8对车道指示灯81做出调整，使隧道内的行车方案达到最佳，信号灯控制模块63电性输出连接信号灯调节模块9，使信号灯调节模块9对信号灯91做出调整，保证隧道内的行车安全，照明灯亮度控制模块65电性输出连接亮度调节模块7，使亮度调节模块7对照明灯71的亮度做出调整，隧道内的光线亮度在保证照明路面的情况下，又不影响行车，能够根据隧道内的光线变化来进行实时调整，排水控制模块64电性输出连接排水模块10，防止隧道了内的水过多形成安全隐患；

监控中心5包括用于显示数据的监控显示屏52根据数据判断，显示监控、调节和控制数据，监控显示屏52双向电性连接报警模块53，监控显示屏52电性输入连接手动调节模块51，显示控制命令的输入情况；

报警模块53电性输入连接大数据处理中心2，便于根据数据的处理结果判断是否须有手动调节模块51灯电性输出连接调控模块6，通过手工控制各项模块的运行的更加精确；

隧道内部、入口处和出口处均安装有光线传感器14，能够感应判断隧道内外光线的亮度差，从而调节隧道内的照明亮度，防止亮度变化过大给驾驶者带来的不适感。

工作原理：数据采集模块1采集隧道内的行车情况、水位高度、光线亮度等数据，并将数据传输至大数据处理中心2内，大数据处理中心2对数据采集模块1所监控到的各种数据结合云服务器4的大数据进行判断，生成判断数据，并将数据通过局域网模块3传输至云服务器4内储存，大数据处理中心2将数据传输至调控模块6内，调控模块6通过局域网模块3连接云服务器4，能够使调控模块6结合大数据准确的生成控制命令，数据采集模块1、大数据处理中心2、和调控模块6均电性输出连接监控中心5，使监控人员能够及时的连接到隧道内的车辆的运行情况和系统的运行了情况，调控模块6将控制命令传输至亮度调节模块7、车道指示灯调节模块8、信号灯调节模块9、排水模块10中，亮度调节模块7根据命令调节照明灯71的亮度，车道指示灯调节模块8根据命令调节车道指示灯81的，使车道车辆均衡，保证行车速度，信号灯调节模块9根据命对车道指示灯81进行调整，保证行车效率的同时能够保证行车的安全性，排水模块10根据命令将隧道内的积水及时的排出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，包括采集数据的数据采集模块(1)，其特征在于：所述数据采集模块(1)电性输出对数据进行识别处理的大数据处理中心(2)，所述大数据处理中心(2)双向电性连接接入网络的局域网模块(3)，所述局域网模块(3)双向电性连接存储大数据的云服务器(4)，所述数据采集模块(1)电性输出连接局域网模块(3)，所述大数据处理中心(2)电性输出连接用于监控人员监控的监控中心(5)，且数据采集模块(1)电性输出连接监控中心(5)，所述监控中心(5)电性输出连接生成控制命令的调控模块(6)，所述大数据处理中心(2)电性输出连接调控模块(6)，所述调控模块(6)双向电性连接局域网模块(3)，所述调控模块(6)电性输出连接调节车道指示灯(81)的车道指示灯调节模块(8)、调节信号灯(91)的信号灯调节模块(9)和用于隧道排水的排水模块(10)，所述车道指示灯调节模块(8)电性输出连接车道指示灯(81)，所述信号灯调节模块(9)电性输出连接信号灯(91)。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述数据采集模块(1)包括检测隧道内水位高度的水位检测模块(11)、提供视频画面的高清摄像头(12)、测量车速的测速雷达(13)、和感受光线强弱的光线传感器(14)，所述水位检测模块(11)、高清摄像头(12)、测速雷达(13)和光线传感器(14)均电性输出连接监控中心(5)和局域网模块(3)。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述大数据处理中心(2)包括判断隧道内外亮度的亮度对比模块(21)、识别车辆的车辆识别模块(22)、识别车辆车道的车道识别模块(23)、判断水位情况的水位判断模块(24)和计算车辆速度的车速计算模块(25)，且亮度对比模块(21)、车辆识别模块(22)、车道识别模块(23)、水位判断模块(24)和车速计算模块(25)均电性输出连接监控中心(5)和局域网模块(3)。

4.根据权利要求2所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述水位检测模块(11)电性输出连接水位判断模块(24)，所述高清摄像头(12)电性输出连接车道识别模块(23)和水位判断模块(24)，所述测速雷达(13)电性输出连接车速计算模块(25)，所述光线传感器(14)电性输出连接水位检测模块(11)。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述调控模块(6)包括生成控制亮度命令的亮度控制模块(61)、控制车道指示灯(81)的排水控制模块(62)、控制信号灯(91)的信号灯控制模块(63)、控制排水的排水控制模块(64)和控制照明等亮度的照明灯亮度控制模块(65)，所述亮度控制模块(61)电性输出连接排水控制模块(62)和信号灯控制模块(63)。

6.根据权利要求3所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述亮度对比模块(21)电性输出连接亮度控制模块(61)和照明灯亮度控制模块(65)，所述车辆识别模块(22)和车速计算模块(25)电性输出连接信号灯控制模块(63)，所述车道识别模块(23)电性输出连接排水控制模块(62)，所述水位判断模块(24)电性输出连接排水控制模块(64)。

7.根据权利要求5所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述排水控制模块(62)电性输出连接车道指示灯调节模块(8)，所述信号灯控制模块(63)电性输出连接信号灯调节模块(9)，所述照明灯亮度控制模块(65)电性输出连接亮度调节模块(7)，所述排水控制模块(64)电性输出连接排水模块(10)。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述监控中心(5)包括用于显示数据的监控显示屏(52)，所述监控显示屏(52)双向电性连接报警模块(53)，所述监控显示屏(52)电性输入连接手动调节模块(51)。

9.根据权利要求8所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：所述报警模块(53)电性输入连接大数据处理中心(2)，所述手动调节模块(51)灯电性输出连接调控模块(6)。

10.根据权利要求1所述的一种基于大数据共建共享的智慧隧道系统，其特征在于：隧道内部、入口处和出口处均安装有光线传感器(14)。

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