CN113192339A - 一种道路作业安全防护警示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种道路作业安全防护警示系统，涉及安全技术领域，包括高清摄像机、DC稳压电源、半导体激光光源、中控单元、PCBA电路板和云台单元，其中：高清摄像机用于扫描对应监测方位的来车，并识别对应监测方位的车道来车信息。本发明，能够对来车间距进行测量和判定，使得多个声光报警器、信号灯、蓝牙手环和自动充气路障启动，能够对施工人员和施工车辆进行提醒与保护，提升了车辆行驶的安全性，声光报警器能够采用多种形式安装到不同的设备上，也能够方便携带，提供了多种应用场景，采用模块式设计，能够方便使用，该系统能够上传至开放式的汽车中，可以利用汽车系统进行更快速高效的识别。

Description

一种道路作业安全防护警示系统
技术领域
本发明涉及安全技术领域，特别的为一种道路作业安全防护警示系统。
背景技术
道路维护是指对道路的保养和维护，维护道路及道路上的构筑物和设施，尽可能保持道路使用性能，及时恢复破损部分，保证行车安全、舒适、畅通，节约运输费用和时间。在道路上维护时，一般不采用封路方式，以保障车辆的通行，但是，道路维护过程中，会有施工车辆和施工人员处于道路上，在驾驶人员走神或视线影响无法及时估计时，会出现行驶车辆与施工车辆或施工人员发生碰撞的情况，存在安全隐患，无法满足安全需求，因此亟需一种道路作业安全防护警示系统。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供一种道路作业安全防护警示系统，能够对来车间距进行测量和判定，使得多个声光报警器、信号灯、蓝牙手环和自动充气路障启动，能够对施工人员和施工车辆进行提醒与保护，提升了车辆行驶的安全性，声光报警器能够采用多种形式安装到不同的设备上，也能够方便携带，提供了多种应用场景，采用模块式设计，能够方便使用，该系统能够上传至开放式的汽车中，可以利用汽车系统进行更快速高效的识别。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种道路作业安全防护警示系统，包括高清摄像机、DC稳压电源、半导体激光光源、中控单元、PCBA电路板和云台单元，其中：
所述高清摄像机用于扫描对应监测方位的来车，并识别对应监测方位的车道来车信息，所述高清摄像机与中控单元信号连接。
所述DC稳压电源用于向中控单元和PCBA电路板提供电量，所述DC稳压电源与中控单元和PCBA电路板均电性连接。
所述半导体激光光源用于高精度探测来车间距，所述半导体激光光源与PCBA电路板电性连接。
所述中控单元用于监测来车，并调动云台单元，所述中控单元与云台单元信号连接。
所述PCBA电路板安装于控制箱内，所述PCBA电路板用于接收半导体激光光源发送的测量信息，并对接收的测量信息进行解读和处理。
所述云台单元用于安装支撑高清摄像机和中控单元，并根据中控单元的指令调整高清摄像机的角度。
优选的，所述高清摄像机的摄像头为高清视频摄像头、红外摄像头中的一种。
优选的，所述来车信息包括车辆大小信息、车辆速度信息、车辆颜色和车辆牌照信息。
优选的，所述云台单元包括云台支架、激光雷达、阻尼球形云台和伺服电机，其中：
所述云台支架用于安装支撑高清摄像机和中控单元。
所述激光雷达用于对初始来车方位进行定位。
所述阻尼球形云台用于调整云台支架的平衡。
所述伺服电机用于控制激光雷达对准对方闯入车辆的位置。
优选的，所述中控单元还用于将PCBA电路板的雷达测试信号和视频信号有效结合，对初始来车方位进行定位，并控制云台单元内的激光雷达对准对方闯入车辆的位置，同时计算来车闯入的速度与距离，对来车间距进行预判。
优选的，还包括声光报警器和蓝牙预警服，其中：
所述声光报警器用于发出刺耳及亮眼的声光信号，提醒来车注意前方路况，所述光声报警器与云台单元信号连接。
所述蓝牙预警服用于工作人员穿戴，所述蓝牙预警服接收蓝牙信号，并控制信号灯闪亮。
优选的，所述蓝牙预警服的肩膀和手臂上均安装有信号灯，且蓝牙预警服内安装有蓝牙信号接收模块。
优选的，还包括蓝牙手环和自动充气路障，其中：
所述蓝牙手环佩戴于工作人员手腕上，并接收PCBA电路板的指令持续振动提醒工作人员来车，所述蓝牙手环与云台单元信号连接。
所述自动充气路障安装于施工车辆的尾部，所述自动充气路障接收PCBA电路板的指令，并根据指令自动充气形成缓冲气垫，所述自动充气路障与云台单元信号连接。
优选的，所述控制箱的正面设置有液晶显示mini器，所述控制箱内设置有交互式模块，所述交互式模块包括433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块以及按键模块，所述液晶显示mini器、433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块和按键模块均与PCBA电路板电性连接。
优选的，所述中控单元设置有外置接口，所述外置接口包括RS485接口、RS232接口、I/O接口和模拟开关量接口。
本发明提供了一种道路作业安全防护警示系统。具备以下有益效果：
本发明，将光源测距的数据传输至PCBA电路板内进行信号的解读，同时通过获取交互模块由用户设定的警示安全距离，将此两项对比，若障碍物距离大于设定的警示安全距离，PCBA电路板不会触发短波无线通信和蓝牙传输模块，若障碍物距离小于设定的警示安全距离，PCBA电路板会触发短波无线通信和蓝牙传输模块，使得多个声光报警器启动，发出刺耳及亮眼的声光信号，同时蓝牙模块使得穿戴的蓝牙信号接收模块的蓝牙预警服上的肩膀、手臂的信号灯快速闪亮，蓝牙手环持续振动，同时配套的自动充气路障在施工维护车辆后端开始自动充气，形成缓冲气垫，能够对施工人员和施工车辆进行提醒与保护，提升了车辆行驶的安全性，声光报警器能够采用壁挂、磁铁吸附、治具安装等多种形式安装到不同的设备上，也能够方便携带，提供了多种应用场景，采用模块式设计，能够方便使用，该系统能够上传至开放式的汽车中，利用汽车芯片或系统进行信号处理转换，可以利用汽车系统进行更快速高效的识别，随着该套仪器设备的完善以及后续汽车的开放程度增大，可以将该系统作为整体的模块化安装在车辆上，利用汽车自带的硬件处理器代替取消“中控单元”、“PCBA电路板”、汽车自身电源代替“DC稳压电源”、汽车的车灯和喇叭代替“声光报警器”、汽车屏幕代表“LED显示屏和旋钮按键”，只需配置完整的通讯接口即可，将所有摄像机、激光雷达的信号全部输入到汽车硬件处理器中，通过汽车硬件处理器及配套的软件进行处理控制，需要在车辆上配置相关的安装治具，便捷实用，可随时装配和拆卸，不会因违规安装而导致车辆年审不通过。
附图说明
图1为本发明一种道路作业安全防护警示系统的系统图。
图中：1、高清摄像机；2、DC稳压电源；3、半导体激光光源；4、中控单元；5、PCBA电路板；6、云台单元；7、声光报警器；8、蓝牙预警服；9、蓝牙手环；10、自动充气路障。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种道路作业安全防护警示系统，包括高清摄像机1、DC稳压电源2、半导体激光光源3、中控单元4、PCBA电路板5和云台单元6，其中：
高清摄像机1用于扫描对应监测方位的来车，并识别对应监测方位的车道来车信息，高清摄像机1与中控单元4信号连接。
DC稳压电源2用于向中控单元4和PCBA电路板5提供电量，DC稳压电源2与中控单元4和PCBA电路板5均电性连接。
半导体激光光源3用于高精度探测来车间距，半导体激光光源3与PCBA电路板5电性连接。
中控单元4用于监测来车，并调动云台单元6，中控单元4与云台单元6信号连接。
PCBA电路板5安装于控制箱内，PCBA电路板5用于接收半导体激光光源3发送的测量信息，并对接收的测量信息进行解读和处理。
云台单元6用于安装支撑高清摄像机1和中控单元4，并根据中控单元4的指令调整高清摄像机1的角度。
具体的，高清摄像机1的摄像头为高清视频摄像头、红外摄像头中的一种。
具体的，来车信息包括车辆大小信息、车辆速度信息、车辆颜色和车辆牌照信息。
具体的，云台单元6包括云台支架、激光雷达、阻尼球形云台和伺服电机，其中：
云台支架用于安装支撑高清摄像机1和中控单元4。
激光雷达用于对初始来车方位进行定位。
阻尼球形云台用于调整云台支架的平衡。
伺服电机用于控制激光雷达对准对方闯入车辆的位置。
在本实施例中，采用905nm的单点式半导体激光光源3为距离探测设备，905nm的单点式半导体激光光源3具有体积小、功耗低、可调制、不可见光及class1等级的特点，能够利用相位法进行高精度测距，其中最远测量距离可达350米，测量精度可达1％，测量所得的数据信号最高以1Mbs的波特率传输(即最高刷新速率可达10Khz)，数据协议可以以开放的CAN为通信协议，接口类型支持多样化，在使用时，高清摄像机1利用图像识别的智能算法，识别对应监测方位的车道来车信息，摄像头可程序自主设定360°旋转扫描施工点附近是否有来车接近，同时利用算法能够识别的车辆基础信息，将获取的视频信号传输至中控单元4，半导体激光光源3探测来车间距，将来车间距信息传输至PCBA电路板5内进行信号的解读，在障碍物距离小于设定的警示安全距离，发出预警，能够对施工人员和施工车辆进行提醒与保护。
实施例2：
在实施例1的基础上，请参阅图1，中控单元4还用于将PCBA电路板5的雷达测试信号和视频信号有效结合，对初始来车方位进行定位，并控制云台单元6内的激光雷达对准对方闯入车辆的位置，同时计算来车闯入的速度与距离，对来车间距进行预判。
具体的，还包括声光报警器7和蓝牙预警服8，其中：
声光报警器7用于发出刺耳及亮眼的声光信号，提醒来车注意前方路况，光声报警器7与云台单元6信号连接。
蓝牙预警服8用于工作人员穿戴，蓝牙预警服8接收蓝牙信号，并控制信号灯闪亮。
具体的，蓝牙预警服8的肩膀和手臂上均安装有信号灯，且蓝牙预警服8内安装有蓝牙信号接收模块。
具体的，还包括蓝牙手环9和自动充气路障10，其中：
蓝牙手环9佩戴于工作人员手腕上，并接收PCBA电路板5的指令持续振动提醒工作人员来车，蓝牙手环9与云台单元6信号连接。
自动充气路障10安装于施工车辆的尾部，自动充气路障10接收PCBA电路板5的指令，并根据指令自动充气形成缓冲气垫，自动充气路障10与云台单元6信号连接。
具体的，控制箱的正面设置有液晶显示mini器，控制箱内设置有交互式模块，交互式模块包括433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块以及按键模块，液晶显示mini器、433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块和按键模块均与PCBA电路板5电性连接。
具体的，中控单元4设置有外置接口，外置接口包括RS485接口、RS232接口、I/O接口和模拟开关量接口。
在实施例中，声光报警器7采用433Mhz无线声光报警设备，声光报警器7内置大容量可充电锂电池，同时可以在多种工作模式下工作(只闪灯不发声、只发声不闪灯、闪灯并同时发声)，同时内置的语音可定制并储存多种自由设置的语音根据使用情况进行设定，安装方式可采用壁挂、磁铁吸附、治具安装等多种形式，同时声光报警器7旁边配置有便携式把手，用于方便携带，采用模块式设计，能够方便使用，云台支架配备了阻尼球形云台方便调整，同时为方便使用可以配备相应的车载治，高清摄像机1的摄像头在识别到对应的弯车道或者直车道有闯入的来车时，中控单元4将PCBA电路板5上的雷达测试信号和视频信号有效结合，实现视频进行初始来车方位的定位，配套阻尼球形云台，搭配伺服电机控制激光雷达对准对方闯入车辆的位置，同时利用激光雷达的快速信号可以最快时间内计算出来车闯入的速度与距离，提前预判，若障碍物距离大于设定的警示安全距离，PCBA电路板5不会触发短波无线通信和蓝牙传输模块，若障碍物距离小于设定的警示安全距离，PCBA电路板5会触发短波无线通信和蓝牙传输模块，使得多个声光报警器7启动，发出刺耳及亮眼的声光信号，同时蓝牙模块使得穿戴的蓝牙信号接收模块的蓝牙预警服8上的肩膀、手臂的信号灯快速闪亮，蓝牙手环9持续振动，同时配套的自动充气路障10在施工维护车辆后端开始自动充气，形成缓冲气垫，能够对施工人员和施工车辆进行提醒与保护，提升了车辆行驶的安全性，同时，该系统能够上传至开放式的汽车中，利用汽车芯片或系统进行信号处理转换，可以利用汽车系统进行更快速高效的识别，随着该套仪器设备的完善以及后续汽车的开放程度增大，可以将该系统作为整体的模块化安装在车辆上，利用汽车自带的硬件处理器代替取消“中控单元4”、“PCBA电路板5”、汽车自身电源代替“DC稳压电源2”、汽车的车灯和喇叭代替“声光报警器7”、汽车屏幕代表“LED显示屏和旋钮按键”，只需配置完整的通讯接口即可，将所有高清摄像机1、激光雷达的信号全部输入到汽车硬件处理器中，通过汽车硬件处理器及配套的软件进行处理控制，需要在车辆上配置相关的安装治具，便捷实用，可随时装配和拆卸，不会因违规安装而导致车辆年审不通过。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，包括高清摄像机(1)、DC稳压电源(2)、半导体激光光源(3)、中控单元(4)、PCBA电路板(5)和云台单元(6)，其中：
所述高清摄像机(1)用于扫描对应监测方位的来车，并识别对应监测方位的车道来车信息，所述高清摄像机(1)与中控单元(4)信号连接；
所述DC稳压电源(2)用于向中控单元(4)和PCBA电路板(5)提供电量，所述DC稳压电源(2)与中控单元(4)和PCBA电路板(5)均电性连接；
所述半导体激光光源(3)用于高精度探测来车间距，所述半导体激光光源(3)与PCBA电路板(5)电性连接；
所述中控单元(4)用于监测来车，并调动云台单元(6)，所述中控单元(4)与云台单元(6)信号连接；
所述PCBA电路板(5)安装于控制箱内，所述PCBA电路板(5)用于接收半导体激光光源(3)发送的测量信息，并对接收的测量信息进行解读和处理；
所述云台单元(6)用于安装支撑高清摄像机(1)和中控单元(4)，并根据中控单元(4)的指令调整高清摄像机(1)的角度。
2.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述高清摄像机(1)的摄像头为高清视频摄像头、红外摄像头中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述来车信息包括车辆大小信息、车辆速度信息、车辆颜色和车辆牌照信息。
4.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述云台单元(6)包括云台支架、激光雷达、阻尼球形云台和伺服电机，其中：
所述云台支架用于安装支撑高清摄像机(1)和中控单元(4)；
所述激光雷达用于对初始来车方位进行定位；
所述阻尼球形云台用于调整云台支架的平衡；
所述伺服电机用于控制激光雷达对准对方闯入车辆的位置。
5.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述中控单元(4)还用于将PCBA电路板(5)的雷达测试信号和视频信号有效结合，对初始来车方位进行定位，并控制云台单元(6)内的激光雷达对准对方闯入车辆的位置，同时计算来车闯入的速度与距离，对来车间距进行预判。
6.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，还包括声光报警器(7)和蓝牙预警服(8)，其中：
所述声光报警器(7)用于发出刺耳及亮眼的声光信号，提醒来车注意前方路况，所述光声报警器(7)与云台单元(6)信号连接；
所述蓝牙预警服(8)用于工作人员穿戴，所述蓝牙预警服(8)接收蓝牙信号，并控制信号灯闪亮。
7.根据权利要求6所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述蓝牙预警服(8)的肩膀和手臂上均安装有信号灯，且蓝牙预警服(8)内安装有蓝牙信号接收模块。
8.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，还包括蓝牙手环(9)和自动充气路障(10)，其中：
所述蓝牙手环(9)佩戴于工作人员手腕上，并接收PCBA电路板(5)的指令持续振动提醒工作人员来车，所述蓝牙手环(9)与云台单元(6)信号连接；
所述自动充气路障(10)安装于施工车辆的尾部，所述自动充气路障(10)接收PCBA电路板(5)的指令，并根据指令自动充气形成缓冲气垫，所述自动充气路障(10)与云台单元(6)信号连接。
9.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述控制箱的正面设置有液晶显示mini器，所述控制箱内设置有交互式模块，所述交互式模块包括433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块以及按键模块，所述液晶显示mini器、433Mhz的短波无线通信模块、蓝牙传输模块、高低电平的开关量模块、触摸模块和按键模块均与PCBA电路板(5)电性连接。
10.根据权利要求1所述的一种道路作业安全防护警示系统，其特征在于，所述中控单元(4)设置有外置接口，所述外置接口包括RS485接口、RS232接口、I/O接口和模拟开关量接口。
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