CN112947144A - 高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法 - Google Patents

高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法，包括：车道，以及设置在车道前端的无线地磁车检器，且所述无线地磁车检器设置有三个；电动升降桅杆，其设置在所述无线地磁车检器后端的两侧，且所述电动升降桅杆设置有两个；桅杆控制箱，其安装在一侧所述电动升降桅杆的后端；支撑框架，其安装在所述电动升降桅杆的上端，所述支撑框架的内部安装有ETC导向板；监控单元，其安装在所述支撑框架的下表面，且与所述支撑框架固定连接。其实现了依靠地刺对违章车辆轮胎进行爆胎处理，从而有效的避免了现有的高速公路机电设备实时监控管理装置，在遇到违章车辆时，仅依靠道闸进行阻拦，在车速较快的情况下，易冲破道闸逃离的问题。

Description

高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及高速公路机电工程技术领域，尤其涉及一种高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法。
背景技术
高速公路机电工程也称为“高速公路智能交通系统工程”。高速公路机电系统主要包括“三大系统”和“隧道机电系统”，其中“三大系统”包括：监控系统(收费站及道路监控)、收费系统、通信系统；监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。监控中心由计算机系统、闭路电视监视控制设备、投影设备、不间断电源系统等组成。监控中心计算机系统采用局域网结构，能接入视频、数据和语音信息，构成一个多媒体的信息平台，具备方便的扩展性。计算机系统具有每天24h连续工作的能力。监控软件工程是交通监控系统的灵魂工程，它采集外场设备检测到的信息，进行分析处理，生成相应的控制方案，通过外场的情报板等设备发布路况信息。
现有的高速公路机电设备实时监控管理装置，在遇到违章车辆时，仅依靠道闸进行阻拦，在车速较快的情况下，易冲破道闸逃离。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供高速公路机电设备实时监控管理装置及其使用方法，实现了依靠地刺对违章车辆轮胎进行爆胎处理，从而有效的避免了现有的高速公路机电设备实时监控管理装置，在遇到违章车辆时，仅依靠道闸进行阻拦，在车速较快的情况下，易冲破道闸逃离的问题。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种高速公路机电设备实时监控管理装置，包括：
车道，以及设置在车道前端的无线地磁车检器，且所述无线地磁车检器设置有三个；
电动升降桅杆，其设置在所述无线地磁车检器后端的两侧，且所述电动升降桅杆设置有两个；
桅杆控制箱，其安装在一侧所述电动升降桅杆的后端；
支撑框架，其安装在所述电动升降桅杆的上端，所述支撑框架的内部安装有ETC导向板；
监控单元，其安装在所述支撑框架的下表面，且与所述支撑框架固定连接；
声光报警器，其设置在所述监控单元的两侧，且与所述支撑框架固定连接；
车道工控机，其设置在另一侧所述电动升降桅杆的后端，且与所述车道固定连接；
电动道闸，其设置在所述车道的后端，所述电动道闸的一侧安装有道闸控制箱，所述道闸控制箱的前端设置有费额显示屏；
凸刺钢板，其设置在所述电动道闸的前端，且与所述车道的水平面平齐；
非牛顿流体减震带，其设置在所述凸刺钢板的前端，且与所述车道的上表面固定连接。
优选的是，所述无线地磁车检器的输出端与车道工控机的输入端电性连接，所述车道工控机与监控单元双向电性连接，所述车道工控机的输出端与声光报警器、道闸控制箱和电子收费后台的输入端电性连接，所述道闸控制箱的输出端与电动道闸的输入端电性连接，所述电子收费后台与服务器双向连接，所述电子收费后台的输出端与费额显示屏的输入端电性连接。
优选的是，所述凸刺钢板上设置有刺槽，且刺槽设置有十八个，所述凸刺钢板的下方设置有地埋槽，所述地埋槽的内部安装有气缸，且气缸设置有三个，所述气缸的输出端上安装有顶升板，所述顶升板的上表面设置有尖刺，尖刺设置有十八个，且与顶升板一体成型设置。
优选的是，所述凸刺钢板与地埋槽的连接处设置有定位框架，所述定位框架通过接地螺栓与地埋槽固定连接，所述凸刺钢板通过螺钉与定位框架螺纹连接。
优选的是，所述凸刺钢板上方的一侧设置有空气压缩机，所述空气压缩机的出气口处安装有电磁阀，所述电磁阀通过导气管与气缸的进气口相连通，所述车道工控机的输出端通过继电器与电磁阀的输入端电性连接。
优选的是，所述监控单元包括车牌识别摄像头、路侧识别单元和雷达测速仪，所述路侧识别单元安装在车牌识别摄像头的上端，所述雷达测速仪安装在车牌识别摄像头的一侧。
优选的是，所述非牛顿流体减震带的下表面设置有底基板，所述非牛顿流体减震带的外壁上设置有橡胶外护套，所述非牛顿流体减震带的内部设置有非牛顿流体。
优选的是，所述的高速公路机电设备实时监控管理装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：当车辆经过无线地磁车检器埋设区域时，地磁车检器会通过周围磁场相对地球磁场的变化判断车辆的经过，在接收器收到检测器信号后，把信号传输给车道工控机，驱动监控单元运行；
步骤二：监控单元集成了车牌识别摄像头、路侧识别单元和雷达测速仪，能够对当前车辆的车牌和车速信息进行采集，并通过路侧识别单元与车辆上的OBU车载电子标签实现数据交换，获取IC卡信息；
步骤三：监控单元获取车辆信息后，将其传输至车道工控机，由车道工控机将信息进一步上传至电子收费后台，电子收费后台再将信息与服务器数据库中的注册车辆和用户信息进行比对，在匹配完成后，从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，并将款项信息显示在费额显示屏上；
步骤四：电子收费后台扣款成功后，将信息反馈至车道工控机，由工控机发送信号至道闸控制箱，开启电动道闸放行。
优选的是，所述步骤三中，若获取的车辆信息检测后为违规车辆或雷达测速仪的检测数值超出预设值时，车道工控机会发送信号至声光报警器和继电器，由声光报警器发出警报警示，并由继电器开启空气压缩机上的电磁阀，驱动气缸带动顶升板上移，使尖刺从凸刺钢板上的刺槽伸出，阻止车辆通行。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明通过在电动道闸和监控单元的车道间设置地刺机构，当监控单元检测到违规车辆或雷达测速仪检测到车辆车速超出预设值时，车道工控机会发送信号至声光报警器和继电器，由声光报警器发出警报警示，并由继电器开启空气压缩机上的电磁阀，驱动气缸带动顶升板上移，使尖刺从凸刺钢板上的刺槽伸出，阻止车辆通行，从而有效的避免了现有的高速公路机电设备实时监控管理装置，在遇到违章车辆时，仅依靠道闸进行阻拦，在车速较快的情况下，易冲破道闸逃离的问题。
2、通过在凸刺钢板的前端设置非牛顿流体减震带，当正常车辆慢速通行时，非牛顿流体粘度不会发生变化，始终为流动体，不会对车辆造成损伤，而当违规车辆高速通过时，轮胎部分会冲击非牛顿流体，使其粘性加大变硬，强制减速，且使轮胎抬升，依靠重力作用下坠与地刺碰撞，实现爆胎，防止车辆强行逃脱的情况发生。
3、通过将监控单元安装在支撑框架上，且框架的两侧依靠电动升降桅杆支撑，在检修维护时，可驱动电动升降桅杆带动监控单元下移，避免高空作业，提高了工作人员检修时的安全性。
附图说明
图1是本发明提供的高速公路机电设备实时监控管理装置的整体结构示意图；
图2是本发明提供的高速公路机电设备实时监控管理装置的监控单元结构示意图；
图3是本发明提供的高速公路机电设备实时监控管理装置的凸刺钢板内部结构示意图；
图4是本发明提供的高速公路机电设备实时监控管理装置的非牛顿流体减震带局部结构示意图。
图5是本发明提供的高速公路机电设备实时监控管理装置的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1-5所示，一种高速公路机电设备实时监控管理装置，包括：车道1，以及设置在车道1前端的无线地磁车检器2，且所述无线地磁车检器2设置有三个；电动升降桅杆3，其设置在所述无线地磁车检器2后端的两侧，且所述电动升降桅杆3设置有两个；桅杆控制箱4，其安装在一侧所述电动升降桅杆3的后端；支撑框架5，其安装在所述电动升降桅杆3的上端，所述支撑框架5的内部安装有ETC导向板6；监控单元7，其安装在所述支撑框架5的下表面，且与所述支撑框架5固定连接；声光报警器8，其设置在所述监控单元7的两侧，且与所述支撑框架5固定连接；车道工控机25，其设置在另一侧所述电动升降桅杆3的后端，且与所述车道1固定连接；电动道闸14，其设置在所述车道1的后端，所述电动道闸14的一侧安装有道闸控制箱15，所述道闸控制箱15的前端设置有费额显示屏16；凸刺钢板13，其设置在所述电动道闸14的前端，且与所述车道1的水平面平齐；非牛顿流体减震带9，其设置在所述凸刺钢板13的前端，且与所述车道1的上表面固定连接。
在上述方案中，无线地磁车检器能够检测车辆是否经过，若检测到车辆时，则发送信号至车道工控机，由车道工控机驱动监控单元，对当前车辆的信息进行采集，并由电子收费后台进行数据比对，实现扣款，并驱动电动道闸抬升放行，若检测为违规车牌车辆时，则驱动声光报警器发出警报，并依靠空压机带动地刺板弹出，阻止车辆通行，地刺板前端设置有非牛顿流体减震带，正常车辆慢速通行时，非牛顿流体粘度不会发生变化，始终为流动体，不会对车辆造成损伤，而当违规车辆高速通过时，轮胎部分会冲击非牛顿流体，使其粘性加大变硬，强制减速，且使轮胎抬升，向下与地刺碰撞，实现爆胎，防止车辆强行逃脱的情况发生，监控单元安装于支撑框架下端，框架两侧依靠电动升降桅杆支撑，在检修维护时，可驱动电动升降桅杆带动监控单元下移，避免高空作业，提高了检修时的安全性。
一个优选方案中，所述无线地磁车检器2的输出端与车道工控机25的输入端电性连接，所述车道工控机25与监控单元7双向电性连接，所述车道工控机25的输出端与声光报警器8、道闸控制箱15和电子收费后台的输入端电性连接，所述道闸控制箱15的输出端与电动道闸14的输入端电性连接，所述电子收费后台与服务器双向连接，所述电子收费后台的输出端与费额显示屏16的输入端电性连接。
在上述方案中，监控单元获取车辆信息后，会将其传输至车道工控机，由控机将信息进一步上传至电子收费后台，再将信息与服务器数据库中的注册车辆和用户信息进行比对，在匹配完成后，从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，并将款项信息显示在费额显示屏上，方便车主核对信息。
一个优选方案中，所述凸刺钢板13上设置有刺槽24，且刺槽24设置有十八个，所述凸刺钢板13的下方设置有地埋槽20，所述地埋槽20的内部安装有气缸21，且气缸21设置有三个，所述气缸21的输出端上安装有顶升板22，所述顶升板22的上表面设置有尖刺23，尖刺23设置有十八个，且与顶升板22一体成型设置。
在上述方案中，空气压缩机能够驱动气缸运行，带动顶升板上移，使尖刺从凸刺钢板上的刺槽伸出，阻止车辆通行。
一个优选方案中，所述凸刺钢板13与地埋槽20的连接处设置有定位框架17，所述定位框架17通过接地螺栓18与地埋槽20固定连接，所述凸刺钢板13通过螺钉19与定位框架17螺纹连接。
在上述方案中，凸刺钢板与定位框架螺纹连接，方便定期拆卸，对地埋槽内的元件进行检修。
一个优选方案中，所述凸刺钢板13上方的一侧设置有空气压缩机10，所述空气压缩机10的出气口处安装有电磁阀11，所述电磁阀11通过导气管12与气缸21的进气口相连通，所述车道工控机25的输出端通过继电器与电磁阀11的输入端电性连接。
在上述方案中，若检测到违规车辆或雷达测速仪的检测数值超出预设值时，车道工控机会通过继电器控制电磁阀开启，弹出地刺。
一个优选方案中，所述监控单元7包括车牌识别摄像头701、路侧识别单元702和雷达测速仪703，所述路侧识别单元702安装在车牌识别摄像头701的上端，所述雷达测速仪703安装在车牌识别摄像头701的一侧。
在上述方案中，监控单元中的车牌识别摄像头、路侧识别单元和雷达测速仪，能够分别获取车牌图像、IC卡和车速信息。
一个优选方案中，所述非牛顿流体减震带9的下表面设置有底基板901，所述非牛顿流体减震带9的外壁上设置有橡胶外护套903，所述非牛顿流体减震带9的内部设置有非牛顿流体902。
在上述方案中，非牛顿流体减震带在受到较强冲击时，其粘度会迅速加强变硬，从而在车辆高速通过时起到强制减速效果。
一个优选方案中，所述的高速公路机电设备实时监控管理装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：当车辆经过无线地磁车检器2埋设区域时，地磁车检器会通过周围磁场相对地球磁场的变化判断车辆的经过，在接收器收到检测器信号后，把信号传输给车道工控机25，驱动监控单元7运行；
步骤二：监控单元7集成了车牌识别摄像头701、路侧识别单元702和雷达测速仪703，能够对当前车辆的车牌和车速信息进行采集，并通过路侧识别单元702与车辆上的OBU车载电子标签实现数据交换，获取IC卡信息；
步骤三：监控单元7获取车辆信息后，将其传输至车道工控机25，由车道工控机25将信息进一步上传至电子收费后台，电子收费后台再将信息与服务器数据库中的注册车辆和用户信息进行比对，在匹配完成后，从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，并将款项信息显示在费额显示屏16上；
步骤四：电子收费后台扣款成功后，将信息反馈至车道工控机25，由工控机发送信号至道闸控制箱15，开启电动道闸14放行。
一个优选方案中，所述步骤三中，若获取的车辆信息检测后为违规车辆或雷达测速仪703的检测数值超出预设值时，车道工控机25会发送信号至声光报警器8和继电器，由声光报警器8发出警报警示，并由继电器开启空气压缩机10上的电磁阀11，驱动气缸21带动顶升板22上移，使尖刺23从凸刺钢板13上的刺槽24伸出，阻止车辆通行。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，包括：
车道，以及设置在车道前端的无线地磁车检器，且所述无线地磁车检器设置有三个；
电动升降桅杆，其设置在所述无线地磁车检器后端的两侧，且所述电动升降桅杆设置有两个；
桅杆控制箱，其安装在一侧所述电动升降桅杆的后端；
支撑框架，其安装在所述电动升降桅杆的上端，所述支撑框架的内部安装有ETC导向板；
监控单元，其安装在所述支撑框架的下表面，且与所述支撑框架固定连接；
声光报警器，其设置在所述监控单元的两侧，且与所述支撑框架固定连接；
车道工控机，其设置在另一侧所述电动升降桅杆的后端，且与所述车道固定连接；
电动道闸，其设置在所述车道的后端，所述电动道闸的一侧安装有道闸控制箱，所述道闸控制箱的前端设置有费额显示屏；
凸刺钢板，其设置在所述电动道闸的前端，且与所述车道的水平面平齐；
非牛顿流体减震带，其设置在所述凸刺钢板的前端，且与所述车道的上表面固定连接。
2.如权利要求1所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述无线地磁车检器的输出端与车道工控机的输入端电性连接，所述车道工控机与监控单元双向电性连接，所述车道工控机的输出端与声光报警器、道闸控制箱和电子收费后台的输入端电性连接，所述道闸控制箱的输出端与电动道闸的输入端电性连接，所述电子收费后台与服务器双向连接，所述电子收费后台的输出端与费额显示屏的输入端电性连接。
3.如权利要求1所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述凸刺钢板上设置有刺槽，且刺槽设置有十八个，所述凸刺钢板的下方设置有地埋槽，所述地埋槽的内部安装有气缸，且气缸设置有三个，所述气缸的输出端上安装有顶升板，所述顶升板的上表面设置有尖刺，尖刺设置有十八个，且与顶升板一体成型设置。
4.如权利要求3所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述凸刺钢板与地埋槽的连接处设置有定位框架，所述定位框架通过接地螺栓与地埋槽固定连接，所述凸刺钢板通过螺钉与定位框架螺纹连接。
5.如权利要求3所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述凸刺钢板上方的一侧设置有空气压缩机，所述空气压缩机的出气口处安装有电磁阀，所述电磁阀通过导气管与气缸的进气口相连通，所述车道工控机的输出端通过继电器与电磁阀的输入端电性连接。
6.如权利要求1所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述监控单元包括车牌识别摄像头、路侧识别单元和雷达测速仪，所述路侧识别单元安装在车牌识别摄像头的上端，所述雷达测速仪安装在车牌识别摄像头的一侧。
7.如权利要求1所述的高速公路机电设备实时监控管理装置，其特征在于，所述非牛顿流体减震带的下表面设置有底基板，所述非牛顿流体减震带的外壁上设置有橡胶外护套，所述非牛顿流体减震带的内部设置有非牛顿流体。
8.如权利要求1-7任意一项所述的高速公路机电设备实时监控管理装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：当车辆经过无线地磁车检器埋设区域时，地磁车检器会通过周围磁场相对地球磁场的变化判断车辆的经过，在接收器收到检测器信号后，把信号传输给车道工控机，驱动监控单元运行；
步骤二：监控单元集成了车牌识别摄像头、路侧识别单元和雷达测速仪，能够对当前车辆的车牌和车速信息进行采集，并通过路侧识别单元与车辆上的OBU车载电子标签实现数据交换，获取IC卡信息；
步骤三：监控单元获取车辆信息后，将其传输至车道工控机，由车道工控机将信息进一步上传至电子收费后台，电子收费后台再将信息与服务器数据库中的注册车辆和用户信息进行比对，在匹配完成后，从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，并将款项信息显示在费额显示屏上；
步骤四：电子收费后台扣款成功后，将信息反馈至车道工控机，由工控机发送信号至道闸控制箱，开启电动道闸放行。
9.如权利要求8所述的高速公路机电设备实时监控管理装置的使用方法，其特征在于，所述步骤三中，若获取的车辆信息检测后为违规车辆或雷达测速仪的检测数值超出预设值时，车道工控机会发送信号至声光报警器和继电器，由声光报警器发出警报警示，并由继电器开启空气压缩机上的电磁阀，驱动气缸带动顶升板上移，使尖刺从凸刺钢板上的刺槽伸出，阻止车辆通行。
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