CN204740704U - 施工区安全预警系统 - Google Patents

Abstract

一种施工区安全预警系统，包括车辆闯入检测装置、控制装置、报警装置以及无线通信装置，所述车辆闯入检测装置用于在检测到有外部车辆进入施工区时产生车辆闯入信号；所述控制装置用于在收到所述车辆闯入信号时向所述报警装置发送控制指令使所述报警装置产生警报；所述无线通信装置至少用于在所述车辆闯入检测装置和所述控制装置之间进行通信。通过本实用新型的施工区安全预警系统，能够准确地检测闯入施工区的外部车辆，及时向施工作业人员提供预警信息，使施工作业人员有充足的时间逃离避险以及采取安全防护措施，从而最大限度地避免了交通事故的发生，有效地保障了公路施工区内人员和设施的安全。

Description

施工区安全预警系统

技术领域

本实用新型涉及一种施工区安全预警系统，特别涉及一种通常设置在公路施工区中用以检测闯入施工区的外部车辆并为施工区内的作业人员提供警报的系统。

背景技术

随着我国现有高速公路运营时间的增长，各种病害也不断出现，导致公路养护工作量的持续增加；而且，随着经济的发展，部分现有四车道高速公路通行能力已经不能满足日益增长的交通量的需要，导致高速公路改扩建工程的逐渐增多。这都导致高速公路施工区的增多。高速公路施工区通常需要占用部分行车道，采取边通车边施工的方式。这种情况下，经过施工区域的社会车辆不可避免地会对施工人员、施工机械产生影响，导致施工区附近路段存在严重安全隐患。一种典型的情形是社会车辆闯入施工区域，给施工人员、施工车辆造成碰撞伤害。

现有的施工区安全措施主要包括：(1)在施工区域上游布设安全锥，标示出施工区域；(2)设置路标、警示牌、路障以及安排人员疏导过路车辆。但是现有的措施仅仅是对过路车辆提供警示，对施工区内的工作人员没有预警的作用。一旦车辆因操作不当或失控而闯入了施工区，施工人员无法及时发现，会给施工人员和设施造成严重的伤害。

因此，实有必要设计一种能够针对社会车辆的闯入而向公路施工区内的人员提供警报的设备和系统，准确、实时且有效地向施工人员提供预警信息，便于其及时避险以及采取安全防护措施。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：准确、可靠地检测外界车辆的闯入并实时地向施工区内的人员提供警报。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种施工区安全预警系统，所述系统包括车辆闯入检测装置、控制装置、报警装置以及无线通信装置，所述车辆闯入检测装置用于在检测到有外部车辆进入施工区时产生车辆闯入信号；所述控制装置用于在收到所述车辆闯入信号时向所述报警装置发送控制指令使所述报警装置产生警报；所述无线通信装置至少用于在所述车辆闯入检测装置和所述控制装置之间进行通信。

优选地，所述无线通信装置还用于在所述报警装置和所述控制装置之间进行通信。

优选地，所述车辆闯入检测装置为红外线传感器，包括红外线接收器和红外线发射器。

更优选地，所述系统至少包括两对红外线接收器和红外线发射器。

优选地，所述系统还包括倾倒检测装置，用于检测所述红外传感器是否倾倒，并且通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

优选地，所述系统还包括可变情报板，并且用于在所述控制装置的控制下显示报警信息。

更优选地，所述可变情报板通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

优选地，所述系统还包括警示灯，用于在所述控制装置的控制下闪烁。

更优选地，所述警示灯通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

优选地，所述报警装置包括振动提醒装置。

通过本实用新型的施工区安全预警设备和系统，能够准确地检测闯入施工区的社会车辆，及时向施工作业人员提供预警信息，使施工作业人员有充足的时间逃离避险以及采取安全防护措施，从而最大限度地避免了交通事故的发生，有效地保障了公路施工区内人员和设施的安全。

附图说明

图1示出了典型的公路施工区的示意图；

图2示出了根据本实用新型优选实施例的施工区安全预警系统的组成结构图。

具体实施方式

如图1所示，典型的公路施工区包括警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区以及终止区。公路上的车辆在上游过渡区经过并线后驶入邻近工作区的保留车道，通过后再经过下游过渡区恢复到全部车道上行驶。

图2示出了根据本实用新型优选实施例的施工区安全预警系统的组成结构图。该施工区安全预警系统200包括车辆闯入检测装置202、倾倒检测装置204、无线通信装置206、可变情报板208、报警装置210、控制装置212、无线通信功能检测装置214以及警示灯216。

无线通信装置206用来支持系统中各个部件之间的无线通信，以实现数据、信号、指令等的无线传输。例如，车辆闯入检测装置202、倾倒检测装置204生成的车辆闯入信号以及倾倒发生信号经过无线通信装置206传递给控制装置202，控制装置202生成的警报启动指令、情报板控制指令、警示灯控制指令等分别通过无线通信装置206传递给报警装置210、可变情报板208以及警示灯216。

无线通信装置206由分别用以实现无线信号发射和接收功能的模块组成。其中，无线通信装置或者无线发射模块可以与车辆闯入检测装置202、倾倒检测装置204集成在一起，以便将这些装置生成的检测信号传送至控制装置202。无线通信装置或者无线接收模块还可以与可变情报板208、报警装置210以及警示灯216集成在一起，以便接收控制装置202发出的指令信号。此外，如图2所示，还可以将控制装置202与可变情报板208、报警装置210以及无线通信功能检测装置214集成在一起，从而无需借助无线通信装置，而是可以通过例如RS232或其它通信接口在其间进行通信。

应该理解，根据本实用新型的应用环境，无线通信模块优选应具有低功耗、中低通信距离、较强的抗干扰能力、良好的通信数据传输防冲撞功能、方便灵活的组网设置等特性。在本实用新型优选实施例中，采用工作在2.4GHz频率的zigbee通信协议/模块。

车辆闯入检测装置202通常设置在上游过渡区或缓冲区内，用来检测是否有外部车辆驶入了施工区域。在本实施例中，车辆闯入检测装置202包括红外线传感器，其由一对红外收发装置构成，即，红外线发射器，用于发射红外光束；和红外线接收器，用于接收红外光束。两者的连线通常垂直于车行方向，并且两者的间距大于车辆的宽度。当外部车辆从一对红外装置之间经过时会挡住红外光束，导致接收装置无法接收到发射装置发出的红外线。车辆闯入检测装置202基于红外光束是否被阻断来确定是否有外部车辆闯入，并在有外部车辆闯入时，生成车辆闯入信号。

而且，车辆闯入检测装置202还可以包括在车辆行进方向的下游位置设置的另外一对红外收发装置。基于车辆经过两对红外装置所触发的车辆闯入信号的时间间隔，能够测算出车辆的速度，进而确定可能产生威胁的等级，从而可以产生不同级别的警报。

应该理解，车辆闯入检测装置202并不局限于红外线传感器，而是可以包括能够检测车辆闯入的任意类型的传感器。而且，根据需要，还可以设置其他类型的传感器或检测装置来检测车辆的大小、重量、加速度、行进方向等，以便根据检测到的信息更加准确地判断闯入的车辆所产生的威胁的等级。

控制装置212用于根据接收到的检测信号，判断是否有外部车辆进入施工区及其对工作区内人员和设施的威胁等级，进而相应地控制报警装置210、可变情报板208等向施工人员发出警报和/或显示相关信息，提醒其及时避让和采取安全措施。

控制装置212可用来在收到车辆闯入检测装置202提供的车辆闯入信号时生成警报启动指令。车辆闯入信号表明外部车辆进入了施工区域，潜在地对施工人员的人身安全构成威胁。报警装置210在接收到警报启动指令时，发出警报。

控制装置212还可以用来向可变情报板208发送情报板控制指令，使可变情报板208显示报警信息。例如，可变情报板可以为0.6*0.6米的单色情报板，设置于施工区作业人员集中的明显区域，在没有事故时无显示，有事故时显示红色。可以理解，可变情报板还可以以文字或符号的形式向工作区内的人员提供警报或预警信息。

控制装置212还可以用来向警示灯216发送警示灯控制指令，使警示灯在夜间或其它能见度不足的天气条件下开启，并按照特定的模式闪烁，提醒车辆驾驶者注意前方的施工作业区，合理避让以防误入。警示灯216通常设置在施工区的上游边界处或者施工区上游一定距离处。

控制装置212可以基于单片机微控制系统实现，也可以基于其他类型的控制平台实现。控制装置212可以进一步包括输入输出设备或接口，从而支持与使用者和/或其它设备之间的交互以及数据传输。

报警装置210用来响应于接收到的控制指令而以声、光以及振动等形式发出警报，通知施工人员注意躲避进入施工区的外部车辆。报警装置210通常置于工作区前端或施工人员密集区域，可以置于单独的支架上，也可以置于施工区固定物体之上，还可以附着于每个施工人员衣服或身体上，例如，别在衣服上的微型喇叭、套于手腕上的发光装置、便于随身携带的振动提醒装置等。

倾倒检测装置204用来检测红外车辆检测装置是否倾倒，主要由倾角传感器组成，用于实时地检测其所安装的平面相对于水平面的倾角。一旦倾角度超过了倾倒临界阈值，表明有倾倒发生，此时，倾倒检测装置生成倾倒发生信号并通过无线通信装置将其发送给控制装置。倾倒检测装置204通常与红外车辆闯入检测装置202集成在一起，在检测到红外车辆闯入检测装置202倾倒时，向控制装置212发出警示信号。相应地，控制装置212通过无线通信装置206向可变情报板208和/或报警装置210发出控制指令，将红外车辆检测装置倾倒的情况通知给施工人员，以便其及时处理。

此外，施工区安全预警系统200还可以包括无线通信功能检测装置214，用于检测系统中的无线通信功能是否正常运作。无线通信功能检测装置工作的原理是：以一定的频率不断的向各个无线通信模块发送状态检测信号，无线模块会根据自身状态发送反馈信号，反馈信号会区分无线模块不同的工作状态，包括正常工作、待机、故障，如果没有收到反馈信号，也表示出现了该无线模块的故障。通过无线通信功能检测装置214能够确定系统中各个无线通信模块是否能够用来可靠地传递检测信号和/或警报信息。在确定某个/某些无线通信模块出现故障时，无线通信功能检测装置可以相应地生成警报信号，并通过控制装置212发送至可变情报板和/或报警装置，进而将故障情况通知给施工区内的工作人员。在优选的实施例中，无线通信功能检测装置214可以利用与控制装置212相关联的无线通信装置206来实现。

考虑到使用环境，施工区安全预警系统200的各个模块优选全部采用电池供电，并可以根据需要转换至不同的电压。应该理解，本实用新型的施工区安全预警系统也可以采用例如太阳能电池板、燃料电池以及其它可移动式或车载式的发电设备，在可用的情况下，也可以通过电网供电。

本领域技术人员应该认识到，不背离本实用新型的实质和范围，可以对具体实施例中示出的实用新型进行各种变化和/或修改。这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。

Claims (10)

1.一种施工区安全预警系统，其特征在于，所述系统包括车辆闯入检测装置、控制装置、报警装置以及无线通信装置，所述车辆闯入检测装置用于在检测到有外部车辆进入施工区时产生车辆闯入信号；所述控制装置用于在收到所述车辆闯入信号时向所述报警装置发送控制指令使所述报警装置产生警报；所述无线通信装置至少用于在所述车辆闯入检测装置和所述控制装置之间进行通信。

2.根据权利要求1所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述无线通信装置还用于在所述报警装置和所述控制装置之间进行通信。

3.根据权利要求1所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述车辆闯入检测装置为红外线传感器，包括红外线接收器和红外线发射器。

4.根据权利要求3所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述系统至少包括两对红外线接收器和红外线发射器。

5.根据权利要求3所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述系统还包括倾倒检测装置，用于检测所述红外传感器是否倾倒，并且通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

6.根据权利要求1所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述系统还包括可变情报板，并且用于在所述控制装置的控制下显示报警信息。

7.根据权利要求6所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述可变情报板通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

8.根据权利要求1所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述系统还包括警示灯，用于在所述控制装置的控制下闪烁。

9.根据权利要求8所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述警示灯通过所述无线通信装置与所述控制装置进行通信。

10.根据上述权利要求中任意一项所述的施工区安全预警系统，其特征在于，所述报警装置包括振动提醒装置。