CN115206075A - 一种隧道次生事故防御报警系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道次生事故防御报警系统和方法，其中系统包括沿隧道长度方向按照设定间距依次布置的多个激光测距传感器、设置在隧道入口前方的显示屏以及报警器、设置在隧道入口处的道路闸机、中央控制器和设置在隧道入口处的无线通信单元；中央控制器的采集输入端与所述多个激光测距传感器的数据输出端电性连接，中央控制器的多路控制信号输出端分别与所述显示屏、报警器和道路闸机的控制信号输入端连接。通过本发明能够在隧道内发生事故时及时发现，并第一时间对隧道外车辆进行提醒和阻止车辆继续驶入，从而使隧道内事故点后方的滞留车辆大大减少，能够为逃离车辆留有足够的逃离时间和道路空间，以降低事故点所能造成的次生灾害。

Description

一种隧道次生事故防御报警系统和方法

技术领域

本申请涉及隧道技术领域，特别是涉及一种隧道次生事故防御报警系统和方法。

背景技术

在道路中，隧道是一个密闭的长条形空间，短的几十米长，长的几十千米长，隧道在正常情况下为运输和出行提供了便捷和高效。不管是高速公路的隧道还是普通公路的隧道，都为道路畅通发挥着重要作用，但是在某些特殊情况下，也让车辆的驾驶员或司乘人员感到无助甚至付出生命的代价。

隧道作为道路中的一个密闭性道路段，在发生事故的时候由于不能提供开旷的绕行或逃生空间，所以在事故发生后的有限时间内人员和车辆只能通过隧道两端的进、出口向外逃生。如果事故造成隧道内一个方向的交通中断，那么车辆的逃离就只有一个方向：就是向后倒退从入口驶出逃离，此时由于后方隧道内车辆有可能已经拥堵，此逃离过程会非常慢，如果事故现场严重的话，事故造成的烟雾、火灾等次生灾害就会危及到正在逃离的司乖人员和车辆，为此隧道事故所造成的次生灾害后果非常严重，损失也是相当巨大，甚至有可能不会再有机会撤离出隧道。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种隧道次生事故防御报警系统和方法，以能够及时发现隧道内发生的事故并进行报警提示，从而预防隧道次生事故的发生。

第一方面，一种隧道次生事故防御报警系统，包括：

沿隧道长度方向按照设定间距依次布置的多个激光测距传感器，所述多个激光测距传感器均设置在隧道内一侧墙壁上，每个激光测距传感器的测距范围满足横向覆盖隧道内所有车道但不会触及到隧道内另一侧墙壁；

设置在隧道入口前方的显示屏以及报警器；

设置在隧道入口处的道路闸机；

中央控制器，其采集输入端与所述多个激光测距传感器的数据输出端电性连接，其多路控制信号输出端分别与所述显示屏、报警器和道路闸机的控制信号输入端连接；所述中央控制器用于实时获取所有激光测距传感器测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变，当判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，获取该激光测距传感器的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数以及分析隧道内事故隐患，然后向显示屏、报警器和道路闸机发送相应控制信号，控制显示屏和报警器输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道；

设置在隧道入口处的无线通信单元，所述无线通信单元与中央控制器双向通信连接，用于建立中央控制器与管理人员终端之间的无线通信连接，实现向管理人员终端发出事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，所述事故隧道警情包括分析出的所述隧道内事故隐患和相应告警提示，所述事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器的位置。

可选地，所述隧道次生事故防御报警系统还包括多个一级网口，每个一级网口上均设置有两个RJ45网络接口和一个RS485接口；所述多个一级网口之间通过RJ45网络接口互连，每个一级网口通过RS485接口连接有多个激光测距传感器，中央控制器的采集输入端与所述多个一级网口的数据输出端电性连接。

进一步可选地，每个一级网口所连接的激光测距传感器的数目≤32。

可选地，所述中央控制器预先存储有所述多个激光测距传感器的位置标记信息，用于确定隧道内发生事故的位置和规模。

进一步可选地，所述设定间距≤5米。

可选地，每个激光测距传感器上均设置有喇叭和照明灯，每个激光测距传感器内还均设置有蓄电池，用于为相应照明灯和喇叭供电；

中央控制器的一路控制信号输出端与所述多个激光测距传感器的控制信号输入端电性连接；当中央控制器判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器向所述多个激光测距传感器发送相应控制信号，控制所有激光测距传感器上的喇叭发出声音提示，并控制所有激光测距传感器上的照明灯开启。

可选地，其特征在于，所述报警器为声光报警器或蜂鸣器，所述显示屏为LED显示屏。

进一步可选地，所述中央控制器设置在隧道入口外侧，所述显示屏和报警器设置在隧道入口前方200-300米的位置。

第二方面，一种隧道次生事故防御报警方法，应用于第一方面所提供的任意一个隧道次生事故防御报警系统，所述方法包括：

中央控制器实时获取所有激光测距传感器测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变；

当中央控制器判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器获取该激光测距传感器的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数；

中央控制器分析隧道内事故隐患，向管理人员终端发送事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，所述事故隧道警情包括分析出的所述隧道内事故隐患和相应告警提示，所述事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器的位置；

中央控制器向显示屏、报警器和道路闸机发送相应控制信号，控制显示屏和报警器输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道。

可选地，所述预设时间阈值为10秒；所述中央控制器判断隧道内被占用的道路条数，具体是将测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器所测量到的距离信息，与该激光测距传感器相邻的前后两个激光测距传感器所测量到的距离信息相结合，来分析得到的。

本发明至少具有以下有益效果：

1、本发明实施例提供了一种隧道次生事故防御报警系统和方法，通过沿隧道长度方向按照设定间距依次布置的多个激光测距传感器、设置在隧道入口前方的显示屏以及报警器、设置在隧道入口处的道路闸机、设置的中央控制器和设置在隧道入口处的无线通信单元，能够在隧道内发生事故导致车辆暂停行驶时及时发现，并第一时间通过显示屏和报警器对隧道外车辆进行提醒，还能第一时间控制隧道口闸机关闭阻止车辆继续驶入，从而使得隧道内事故点后方的滞留车辆大大减少或者使得事故点后方无车辆；进一步能够使得留给逃离车辆的时间和道路空间都是相当有保障的，从而降低事故点所能造成的次生灾害。

2、通过该隧道次生事故防御报警系统和方法，在隧道事故发生后，还能及时通知管理人员，使得管理人员能快速对隧道事故作出响应以及对隧道进行管控，从而可以使得隧道能快速恢复通畅，提高对隧道事故的处理效率。

3、通过该隧道次生事故防御报警系统和方法，在隧道事故发生后，还能通过每个激光测距传感器上的高音喇叭提示已经进入隧道但还未驾驶到事故点的车辆及时得知前方发生事故从而提前撤离出隧道，以及使每个激光测距传感器自带的照明灯自动点亮，来保证即使隧道中全部或部分电路中断也不会影响该照明系统的正常工作，进而更加高效地为事故后人员和车辆撤离提供帮助。

4、由于在隧道内，该隧道次生事故防御报警系统的传感器电路与传输电路是分成两级布置的，系统稳定性更强，成本更低。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种隧道次生事故防御报警系统的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中隧道次生事故防御报警系统的工作示意图；

图3为本发明一个实施例中隧道次生事故防御报警系统的另一种框架图；

图4为本发明一个实施例中一级网口的电路原理图；

图5为本发明一个实施例中电源电路的电路原理图；

图6为本发明一个实施例中语音电路的电路原理图；

图7为本发明一个实施例中中央控制器的电路原理图；

图8为本发明一个实施例中485通讯电路的电路原理图；

图9为本发明一个实施例提供的一种隧道次生事故防御报警方法的流程示意图。

附图标记说明：

101、激光测距传感器；102、显示屏；103、报警器；104、道路闸机；105、中央控制器；106、无线通信单元；107、电源电路。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

实施例一

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种隧道次生事故防御报警系统，包括：

沿隧道长度方向按照设定间距、水平(或平行)依次布置的多个激光测距传感器101，该多个激光测距传感器101均设置在隧道内一侧墙壁上，每个激光测距传感器101的测距范围满足横向覆盖隧道内所有车道但不会触及到隧道内另一侧墙壁；例如，隧道为3条车道(2条行车道加1条应急道)，那么该隧道的宽度就在12米左右，因此就可以将每个激光测距传感器101的测量距离设置在10米波长，以保证完全覆盖3条车道但又不会触及到对面隧道墙壁；

设置在隧道入口前方的显示屏102以及报警器103；其中，显示屏102为LED显示屏，报警器103可以是声光报警器，也可以是蜂鸣器；显示屏102和报警器103具体设置在隧道入口前方200-300米的位置；

设置在隧道入口处的道路闸机104；

中央控制器105，可以设置在隧道入口外侧，其采集输入端与多个激光测距传感器101的数据输出端电性连接，其多路控制信号输出端分别与显示屏102、报警器103和道路闸机104的控制信号输入端连接；中央控制器105用于实时获取所有激光测距传感器101测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器101测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变，当判定存在激光测距传感器101测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，会进一步获取该激光测距传感器101的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数以及分析隧道内事故隐患，然后向显示屏102、报警器103和道路闸机104发送相应控制信号，控制显示屏102和报警器103输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机104关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道；

设置在隧道入口处的无线通信单元106，无线通信单元106与中央控制器105双向通信连接，用于建立中央控制器105与管理人员终端之间的无线通信连接，实现向管理人员终端发出事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，该事故隧道警情包括分析出的隧道内事故隐患和相应告警提示，事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器101的位置。

本系统是以激光测距原理来工作，在隧道壁同一侧安装多个激光测距传感器101后，行驶中的车辆会阻挡激光测距传感器101所发出的激光束，通过测量不断变化的激光束距离长短所保持的时间能够分析判断出车辆是正常行驶还是停驶。

车辆在正常通过隧道内任一车道时，每个激光测距传感器101所发出的激光束长度就会随着车身外形轮廓不断变化，由于车辆是在行驶中，所以每个激光测距传感器101测量到的激光束长度是不断变化的，并且测量到的每一个激光束长度的保持时间都非常短，这种现象就说明此时隧道内是正常通行状态的。如果存在车辆在隧道内某处停下(有可能是单辆车事故也有可能是多车碰撞事故)，它必定会阻挡所停位置的激光测距传感器101发出的激光束，那么该激光测距传感器101所在位置的激光束就会保持另一个测量长度(等同于测量到的距离信息)长时间不变。系统可设置该时间的长短，比如10秒触发报警，即预设时间阈值为10秒，也就是说当某一个激光测距传感器101的激光束的测量长度在10秒以上的时间保持不变时，就认为该激光测距传感器101所在位置道路不畅。进一步中央控制器105判断车辆是否确实静止而造成隧道内道路不畅，并分析阻挡激光束的长度就能认定隧道内具体是几条车道被占用。中央控制器105判断隧道内被占用的道路条数，具体是将测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器101所测量到的距离信息，与该激光测距传感器101相邻的前后两个激光测距传感器101所测量到的距离信息相结合，来分析得到的。

举例来说，由于激光测距传感器101是在隧道的一侧来监测车辆的位移，如果存在某个激光测距传感器101测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，并且该激光测距传感器101测量到的距离是到离布置传感器的隧道壁最近的一个车道的距离，这种情况下可能是只有离布置传感器的隧道壁最近的一个车道被占用，也有可能是其他车道也同时被占用。在这种情况下中央控制器105会通过分析已触发的激光测距传感器101(即测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器101，可能有1个或多个)的前后2个激光测距传感器101的工作测量距离，看该前后2个激光测距传感器101的工作测量距离是在1个车道宽度范围还是1个车道以上宽度范围，并分析该前后2个激光测距传感器101的工作测量距离是否在车流正常行进的不断变化中；从而结合这两个激光测距传感器101的测量数据能够准确分析出是几车道被占用，例如该前后2个激光测距传感器101的工作测量距离是3个车道的宽度范围，并且车流是在正常进行的，则说明当前只有离布置传感器的隧道壁最近的一个车道被占用。

进一步地，中央控制器105中预先存储有上述每个激光测距传感器101的位置标记信息，用于确定隧道内发生事故的位置和规模。

另外，由于车辆的长短不同，为防止静止车辆正好处于两个激光测距传感器101的中间盲区而漏测，隧道墙壁上的激光测距传感器101安装距离不能大于5米(1辆小型车辆的正常长度)的间距，也就是说上述设定间距≤5米。

进一步地，每个激光测距传感器101上均设置有喇叭和照明灯，每个激光测距传感器101内还均设置有蓄电池，用于为相应照明灯和喇叭供电。中央控制器105的一路控制信号输出端与所述多个激光测距传感器101的控制信号输入端电性连接；当中央控制器105判定存在激光测距传感器101测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器105向所述多个激光测距传感器101发送相应控制信号，控制所有激光测距传感器101上的喇叭发出声音提示，并控制所有激光测距传感器101上的照明灯开启。也就是说，每个激光测距传感器101本身还自带2种功能：声音提示和灯光照明。

换句话说，通过安装在隧道壁上的激光测距传感器101测量到的激光长度信息(等同于距离信息)，中央控制器105在判断出存在激光测距传感器101所在位置处车辆是静止后，由中央控制器105分析后判断隧道内事故隐患以及事故所处的精准位置。

为防止后方来车辆不知情而再进入隧道，对事故现场的救援造成困难或者对进入隧道的车辆、人员造成次生危害，中央控制器105在对激光测距传感器101传回来的信号接收、分析后，对认定为隧道事故的状况立刻分成4路执行信号输出：

第1路：通过设置在隧道口前方200-300米安装的LED显示屏和声光报警器提示来车：前方隧道发生的事故情况，要求减速停车；

第2路：通过设置在隧道入口处外侧一定范围的道路闸机104紧急关闭进入隧道的各个车道，要求车辆停止；

第3路：通过无线信号向管理单位的管理人员终端发出事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，从而提示管理和救援及时赶赴事故现场。

除该3路隧道外的警示信号外，为了使得已经进入隧道但还未驾驶到事故点的车辆及时得知前方发生事故从而提前撤离出隧道，中央控制器105在接收到事故点的激光测距传感器101的报警信号后，除了发出隧道外的3道警示执行信号外，中央控制器105还会发出第4路执行信号，即同时向隧道内所有激光测距传感器101发出事故提示信号。通过信号激发所有激光测距传感器101自带的声音和灯光系统，提示车辆紧急撤离出事故隧道：一方面，通过每个激光测距传感器101上的高音喇叭提示已经进入隧道的车辆：前方事故，紧急向后方撤离…；另一方面，由于隧道事故有可能引起隧道照明电路故障从而失去隧道内照明，进而耽误车辆和人员的撤离，每个激光测距传感器101自带的照明灯会在发生事故时自动点亮；因为照明灯的用电是各激光测距传感器101自带的蓄电池提供的，因此即使隧道中全部或部分电路中断也不会影响该照明系统的正常工作，进而更加高效地为事故后人员和车辆撤离提供帮助。

通过以上4个执行信号同步工作，第1和第2路执行信号会在第一时间将隧道外车辆阻挡在隧道外，高速行驶的车辆通过声光、文字提示后减速停车，隧道口闸机会最终强行阻止进入隧道的车辆。

对于已经跟随事故车辆进入隧道内的车辆，也会通过隧道壁上的激光测距传感器101接收中央控制器105的第4路执行信号启动声音和照明系统，来提示已经进入隧道但还未到事故点的车辆和人员紧急撤离出隧道。此时由于后方来车已经被拦截在隧道口50米以外，那么在隧道内事故点的后方将会大大减少滞留车辆或无车辆，此时留给逃离车辆的时间和道路空间都是相当有保障的，从而能够降低事故点所能造成的次生灾害。

该隧道次生事故防御报警系统的一个工作示意图如图2所示。

进一步地，该隧道次生事故防御报警系统还包括多个一级网口，每个一级网口上均设置有两个RJ45网络接口和一个RS485接口；多个一级网口之间通过RJ45网络接口互连，每个一级网口通过RS485接口连接有多个激光测距传感器101，中央控制器105的采集输入端与所述多个一级网口的数据输出端电性连接。

也就是说，如图3所示，隧道内的传感器电路与传输电路是分成两级的，一级网口(即图3中的硬件B)是以RJ45网口为连接方式，采用手拉手方式向后延伸，一级网口理论上可以有无限多个，但实际应用中一般最多设置为150个。在一级网口的下面是激光测距传感器101，每个一级网口下面最多能接32个激光测距传感器101(图3以接20个激光测距传感器101进行举例说明)，每个激光测距传感器101采用485通讯方式连接并向后顺延。图3中的工控机即中央控制器105，在这种结构下，工控机需要向所述多个激光测距传感器101发送相应控制信号，控制所有激光测距传感器101上的喇叭发出声音提示，并控制所有激光测距传感器101上的照明灯开启时，工控机会发出相应控制信号，然后基于互连的一级网口，控制信号会依次发送给每个一级网口，然后再通过每个一级网口发送给每个一级网口所连接的激光测距传感器101。

另外，该隧道次生事故防御报警系统中的一级网口的电路原理图如图4所示；该隧道次生事故防御报警系统还包括电源电路107，电源电路107的电压输出端与中央控制器105的电压输入端电性连接，用于为防御报警系统的各个部分提供所需的工作电压，电源电路107的电路原理图如图5所示；该隧道次生事故防御报警系统的语音控制电路的电路原理图如图6所示；该隧道次生事故防御报警系统的中央控制器105的电路原理图如图7所示；该隧道次生事故防御报警系统的485通迅电路的电路原理图如图8所示。

本发明实施例提供了一种隧道次生事故防御报警系统，通过沿隧道长度方向按照设定间距依次布置的多个激光测距传感器、设置在隧道入口前方的显示屏以及报警器、设置在隧道入口处的道路闸机、设置的中央控制器和设置在隧道入口处的无线通信单元，能够在隧道内发生事故导致车辆暂停行驶时及时发现，并第一时间通过显示屏和报警器对隧道外车辆进行提醒，还能第一时间控制隧道口闸机关闭阻止车辆继续驶入，从而使得隧道内事故点后方的滞留车辆大大减少或者使得事故点后方无车辆；进一步能够使得留给逃离车辆的时间和道路空间都是相当有保障的，从而降低事故点所能造成的次生灾害。

另外，通过该隧道次生事故防御报警系统，在隧道事故发生后，还能及时通知管理人员，使得管理人员能快速对隧道事故作出响应以及对隧道进行管控，从而可以使得隧道能快速恢复通畅，提高对隧道事故的处理效率。

同时，在隧道事故发生后，还能通过每个激光测距传感器上的高音喇叭提示已经进入隧道但还未驾驶到事故点的车辆及时得知前方发生事故从而提前撤离出隧道，以及使每个激光测距传感器自带的照明灯自动点亮，来保证即使隧道中全部或部分电路中断也不会影响该照明系统的正常工作，进而更加高效地为事故后人员和车辆撤离提供帮助。

除此之外，由于在隧道内，该隧道次生事故防御报警系统的传感器电路与传输电路是分成两级布置的，系统稳定性更强，成本更低。

实施例二

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种隧道次生事故防御报警方法，应用于上述实施例所提供的隧道次生事故防御报警系统，该方法包括以下步骤：

步骤S901，中央控制器实时获取所有激光测距传感器测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变；

步骤S902，当中央控制器判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器获取该激光测距传感器的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数；

步骤S903，中央控制器分析隧道内事故隐患，向管理人员终端发送事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，所述事故隧道警情包括分析出的所述隧道内事故隐患和相应告警提示，所述事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器的位置；

步骤S904，中央控制器向显示屏、报警器和道路闸机发送相应控制信号，控制显示屏和报警器输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道。

其中，激光测距传感器测量到的距离信息，也就是激光测距传感器测量到的激光长度信息；预设时间阈值可以为10秒。

进一步地，在步骤S904之后，该方法还包括：

步骤S905，中央控制器向多个激光测距传感器发送相应控制信号，控制所有激光测距传感器上的喇叭发出声音提示，并控制所有激光测距传感器上的照明灯开启。

车辆在正常通过隧道内任一车道时，每个激光测距传感器所发出的激光束长度就会随着车身外形轮廓不断变化，由于车辆是在行驶中，所以每个激光测距传感器测量到的激光束长度是不断变化的，并且测量到的每一个激光束长度的保持时间都非常短，这种现象就说明此时隧道内是正常通行状态的。如果存在车辆在隧道内某处停下(有可能是单辆车事故也有可能是多车碰撞事故)，它必定会阻挡所停位置的激光测距传感器发出的激光束，那么该激光测距传感器所在位置的激光束就会保持另一个测量长度(等同于测量到的距离信息)长时间不变。可设置该时间的长短，比如10秒触发报警，即预设时间阈值为10秒，也就是说当某一个激光测距传感器的激光束的测量长度在10秒以上的时间保持不变时，就认为该传感器所在位置道路不畅。进一步中央控制器判断车辆是否确实静止而造成隧道内道路不畅，并分析阻挡激光束的长度就能认定隧道内具体是几条车道被占用。中央控制器判断隧道内被占用的道路条数，具体是将测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器所测量到的距离信息，与该激光测距传感器相邻的前后两个激光测距传感器所测量到的距离信息相结合，来分析得到的。

举例来说，由于激光测距传感器是在隧道的一侧来监测车辆的位移，如果存在某个激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，并且该激光测距传感器测量到的距离是到离布置传感器的隧道壁最近的一个车道的距离，这种情况下可能是只有离布置传感器的隧道壁最近的一个车道被占用，也有可能是其他车道也同时被占用。在这种情况下中央控制器会通过分析已触发的激光测距传感器(即测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器，可能有1个或多个)的前后2个激光测距传感器的工作测量距离，看该前后2个激光测距传感器的工作测量距离是在1个车道宽度范围还是1个车道以上宽度范围，并分析该前后2个激光测距传感器的工作测量距离是否在车流正常行进的不断变化中；从而结合这两个激光测距传感器的测量数据能够准确分析出是几车道被占用，例如该前后2个激光测距传感器的工作测量距离是3个车道的宽度范围，并且车流是在正常进行的，则说明当前只有离布置传感器的隧道壁最近的一个车道被占用。

换句话说，通过安装在隧道壁上的激光测距传感器测量到的激光长度信息(等同于距离信息)，中央控制器在判断出存在激光测距传感器所在位置处车辆是静止后，由中央控制器分析后判断隧道内事故隐患以及事故所处的精准位置。

为防止后方来车辆不知情而再进入隧道，对事故现场的救援造成困难或者对进入隧道的车辆、人员造成次生危害，中央控制器在对激光测距传感器传回来的信号接收、分析后，对认定为隧道事故的状况立刻分成4路执行信号输出：

第1路：通过设置在隧道口前方200-300米安装的LED显示屏和声光报警器提示来车：前方隧道发生的事故情况，要求减速停车；

第2路：通过设置在隧道入口处外侧一定范围的道路闸机紧急关闭进入隧道的各个车道，要求车辆停止；

第3路：通过无线信号向管理单位的管理人员终端发出事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，从而提示管理和救援及时赶赴事故现场。

除该3路隧道外的警示信号外，为了使得已经进入隧道但还未驾驶到事故点的车辆及时得知前方发生事故从而提前撤离出隧道，中央控制器在接收到事故点的激光测距传感器的报警信号后，除了发出隧道外的3道警示执行信号外，中央控制器还会发出第4路执行信号，即同时向隧道内所有激光测距传感器发出事故提示信号。通过信号激发所有激光测距传感器自带的声音和灯光系统，提示车辆紧急撤离出事故隧道：一方面，通过每个激光测距传感器上的高音喇叭提示已经进入隧道的车辆：前方事故，紧急向后方撤离…；另一方面，由于隧道事故有可能引起隧道照明电路故障从而失去隧道内照明，进而耽误车辆和人员的撤离，每个激光测距传感器自带的照明灯会在发生事故时自动点亮；因为照明灯的用电是各激光测距传感器自带的蓄电池提供的，因此即使隧道中全部或部分电路中断也不会影响该照明系统的正常工作，进而更加高效地为事故后人员和车辆撤离提供帮助。

通过以上4个执行信号同步工作，第1和第2路执行信号会在第一时间将隧道外车辆阻挡在隧道外，高速行驶的车辆通过声光、文字提示后减速停车，隧道口闸机会最终强行阻止进入隧道的车辆。

对于已经跟随事故车辆进入隧道内的车辆，也会通过隧道壁上的激光测距传感器接收中央控制器的第4路执行信号启动声音和照明系统，来提示已经进入隧道但还未到事故点的车辆和人员紧急撤离出隧道。此时由于后方来车已经被拦截在隧道口50米以外，那么在隧道内事故点的后方将会大大减少滞留车辆或无车辆，此时留给逃离车辆的时间和道路空间都是相当有保障的，从而能够降低事故点所能造成的次生灾害。

通过本发明实施例提供的一种隧道次生事故防御报警方法，能够在隧道内发生事故导致车辆暂停行驶时及时发现，并第一时间通过显示屏和报警器对隧道外车辆进行提醒，还能第一时间控制隧道口闸机关闭阻止车辆继续驶入，从而使得隧道内事故点后方的滞留车辆大大减少或者使得事故点后方无车辆；进一步能够使得留给逃离车辆的时间和道路空间都是相当有保障的，从而降低事故点所能造成的次生灾害。

另外，通过该隧道次生事故防御报警方法，在隧道事故发生后，还能及时通知管理人员，使得管理人员能快速对隧道事故作出响应以及对隧道进行管控，从而可以使得隧道能快速恢复通畅，提高对隧道事故的处理效率。

通过该隧道次生事故防御报警方法，在隧道事故发生后，还能通过每个激光测距传感器上的高音喇叭提示已经进入隧道但还未驾驶到事故点的车辆及时得知前方发生事故从而提前撤离出隧道，以及使每个激光测距传感器自带的照明灯自动点亮，来保证即使隧道中全部或部分电路中断也不会影响该照明系统的正常工作，进而更加高效地为事故后人员和车辆撤离提供帮助。

应该理解的是，虽然图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

实施例三

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，包括：

沿隧道长度方向按照设定间距依次布置的多个激光测距传感器，所述多个激光测距传感器均设置在隧道内一侧墙壁上，每个激光测距传感器的测距范围满足横向覆盖隧道内所有车道但不会触及到隧道内另一侧墙壁；

设置在隧道入口前方的显示屏以及报警器；

设置在隧道入口处的道路闸机；

中央控制器，其采集输入端与所述多个激光测距传感器的数据输出端电性连接，其多路控制信号输出端分别与所述显示屏、报警器和道路闸机的控制信号输入端连接；所述中央控制器用于实时获取所有激光测距传感器测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变，当判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，获取该激光测距传感器的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数以及分析隧道内事故隐患，然后向显示屏、报警器和道路闸机发送相应控制信号，控制显示屏和报警器输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道；

设置在隧道入口处的无线通信单元，所述无线通信单元与中央控制器双向通信连接，用于建立中央控制器与管理人员终端之间的无线通信连接，实现向管理人员终端发出事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，所述事故隧道警情包括分析出的所述隧道内事故隐患和相应告警提示，所述事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器的位置。

2.根据权利要求1所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，所述隧道次生事故防御报警系统还包括多个一级网口，每个一级网口上均设置有两个RJ45网络接口和一个RS485接口；所述多个一级网口之间通过RJ45网络接口互连，每个一级网口通过RS485接口连接有多个激光测距传感器，中央控制器的采集输入端与所述多个一级网口的数据输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，每个一级网口所连接的激光测距传感器的数目≤32。

4.根据权利要求1所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，所述中央控制器预先存储有所述多个激光测距传感器的位置标记信息，用于确定隧道内发生事故的位置和规模。

5.根据权利要求4所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，所述设定间距≤5米。

6.根据权利要求1所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，每个激光测距传感器上均设置有喇叭和照明灯，每个激光测距传感器内还均设置有蓄电池，用于为相应照明灯和喇叭供电；

中央控制器的一路控制信号输出端与所述多个激光测距传感器的控制信号输入端电性连接；当中央控制器判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器向所述多个激光测距传感器发送相应控制信号，控制所有激光测距传感器上的喇叭发出声音提示，并控制所有激光测距传感器上的照明灯开启。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，所述报警器为声光报警器或蜂鸣器，所述显示屏为LED显示屏。

8.根据权利要求7所述的隧道次生事故防御报警系统，其特征在于，所述中央控制器设置在隧道入口外侧，所述显示屏和报警器设置在隧道入口前方200-300米的位置。

9.一种隧道次生事故防御报警方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任意一项所述的隧道次生事故防御报警系统，所述方法包括：

中央控制器实时获取所有激光测距传感器测量到的距离信息，并判断每个激光测距传感器测量到的距离信息是否在预设时间阈值内保持不变；

当中央控制器判定存在激光测距传感器测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变，中央控制器获取该激光测距传感器的位置信息，并判断隧道内被占用的道路条数；

中央控制器分析隧道内事故隐患，向管理人员终端发送事故隧道警情及事故在隧道内的精准位置，所述事故隧道警情包括分析出的所述隧道内事故隐患和相应告警提示，所述事故在隧道内的精准位置即获取到的激光测距传感器的位置；

中央控制器向显示屏、报警器和道路闸机发送相应控制信号，控制显示屏和报警器输出相应的隧道事故告警提示，并控制道路闸机关闭，使车辆无法进入隧道的各个车道。

10.根据权利要求9所述的隧道次生事故防御报警方法，其特征在于，所述预设时间阈值为10秒；所述中央控制器判断隧道内被占用的道路条数，具体是将测量到的距离信息在预设时间阈值内保持不变的激光测距传感器所测量到的距离信息，与该激光测距传感器相邻的前后两个激光测距传感器所测量到的距离信息相结合，来分析得到的。

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