CN210774033U - 一种道路安全监视系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种道路安全监视系统，包括互相连接的防撞栏监视设备和云端机器视觉分析设备，防撞栏监视设备一体成型并沿防撞栏安装布置，所述防撞栏监视设备包括，集成传感模块、声像采集模块、通信模块和报警模块；集成传感模块的输出端与云端机器视觉分析设备的输入端连接，实时检测并捕捉参数超限值；本实用新型通过将防撞栏监视设备装配成一体型结构，实时检测并声像取证，收集道路事故因素面广，证据链确凿，监视效率高；通过事故分辨、灾难分级，保证了唯一性和可比性；本实用新型流程简单、容易维护，适合道路大规模应用场合；并且无需外界提供电能，营造自适应、自服务工作环境。

Description

一种道路安全监视系统

技术领域

本实用新型涉及测控技术领域，尤其涉及一种道路安全监视系统。

背景技术

随着经济的发展，我国的汽车普及率高速增长，伴随而来的是交通事故高发率始终得不到有效控制，我国卫生部提供的一份资料表明：在1000例交通事故中，仅有14.3％伤者是乘救护车到达医院，并得到及时救治的。而我国车祸死亡者中有一大半的伤者是死于医院或者送往医院的途中，其中30％是因为抢救不及时而死亡。还有极端案例，由于未能及时发现山区公路翻车跌落事故，送往医院的耗时超过24小时。因此，保证伤者及时送到医院得到救助，可以在很大程度上解决抢救不及时造成伤亡的状况。

目前，许多汽车公司都致力于开发可提高汽车安全性的装置，例如ABS，TCS，SRS，另外还有雷达防撞系统，汽车故障自诊断系统和卫星定位导航系统(GPS)。但是，很多系统缺乏自动报警控制装置或者车祸位置定位功能。由于在发生车祸时伤者根本不知道自己具体的位置，或者已昏迷导致无法进行报警或与救援部门联系，也不能报告详细的位置，严重影响了救援的实施，增加了死亡的可能性。因此，需要一种新的技术手段，可以在事故发生后，根据具体情况自动发出求救和报警，并报告车祸发生的具体位置的系统，能够及时有效的措施实施救援。并且，能够便于交通事故的调查和责任纠纷的判定。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供一种道路安全监视系统及方法，以解决上述技术问题。

本实用新型提供的道路安全监视系统，包括：互相连接的防撞栏监视设备和云端机器视觉分析设备，

所述防撞栏监视设备一体成型并沿防撞栏安装布置，所述防撞栏监视设备包括，集成传感模块、声像采集模块、通信模块和报警模块；

所述集成传感模块的输出端与云端机器视觉分析设备的输入端连接，实时检测并捕捉参数超限值，所述云端机器视觉分析设备分别与声像采集模块和报警模块连接。

进一步，所述集成传感模块包括：加速度传感器、倾斜度仪、红外检测模块、振动传感器和能见度检测模块。

进一步，所述参数超限值包括碰撞强度超限值、护栏损坏程度超限值、环境火灾预警超限值、塌方阻断超限值、能见度超限值。

进一步，所述云端机器视觉分析设备包括阈值比较模块，当所述参数超限值中的一项或多项达到预设的阈值时，控制所述声像采集模块和报警模块进行工作，采集现场的声像信息并实时传输。

进一步，所述防撞栏监视设备还包括用于接收集成传感模块的采集信号并下发控制指令的控制模块，所述集成传感模块、声像采集模块、通信模块和报警模块分别与控制模块连接。

进一步，所述防撞栏监视设备还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括：太阳能电源单元、风力电源单元和电源控制单元，所述电源控制单元分别与太阳能电源单元和风力电源单元连接，所述控制模块与电源控制单元连接。

进一步，所述防撞栏监视设备还包括用于现场手动触发事故条件的人工触发单元，所述人工触发单元与控制模块连接。

进一步，所述报警模块包括设置于事故现场附件路段的对后车进行提醒的声光报警器。

进一步，所述报警模块还包括用于为指挥及救援人员发出通知信息的报警终端。

进一步，所述控制模块为微控制单元。

本实用新型的有益效果：本实用新型中的道路安全监视系统，一方面，通过将防撞栏监视设备装配成一体型结构，实时检测并声像取证，收集道路事故因素面广，证据链确凿，监视效率高；另一方面，云端机器视觉分析设备通过事故分辨、灾难分级，保证了唯一性和可比性；本实用新型通过前端、后端两种设备组成，流程简单、容易维护，适合道路大规模应用场合；另外，通过引入电源管理模块，无需外界提供电能，营造自适应、自服务工作环境。

附图说明

图1是本实用新型实施例中道路安全监视系统的防撞栏监视设备的外形与装配示意图。

图2是本实用新型实施例中道路安全监视系统的功能模块结构示意图。

图3是本实用新型实施例中道路安全监视系统的工作流程示意图。

图4是本实用新型实施例中道路安全监视系统的防撞栏监视设备在防撞栏上安装示意图。

附图标记说明：

1-电源管理模块，2-通信模块，3-报警模块，4-声像采集模块，5-集成传感模块。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本实用新型实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本实用新型的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本实用新型的实施例难以理解。

本实施例中的道路安全监视系统，包括：防撞栏监视设备和云端机器视觉分析设备，

防撞栏监视设备一体成型并沿防撞栏安装布置，撞栏监视设备包括，

集成传感模块5，用于实时检测并捕捉参数超限值；

声像采集模块4，用于采集音像信息；

通信模块2，用于进行数据通信；

报警模块3，用于发出报警信息；

云端机器视觉分析设备根据实时检测并捕捉参数超限值进行事故判断，生成事故判断结果，防撞栏监视设备将事故判断结果作为触发条件控制声像采集模块和报警模块进行工作。

在本实施例中，防撞栏监视设备的外形与装配如图1、4所示，主要由集成传感模块5、声像采集模块4、通信模块2、报警模块3和电源管理模块1，本实施例中防撞栏监视设备为一体型结构形式，可以通过如中心贯通螺栓连接方式，装配成一体型结构形式，借助安装支撑架，沿防撞栏安装布置。

如图2所示，在本实施例中，集成传感模块5汇聚有多种传感器，内置有：

加速度传感器，用于检测行驶汽车与道路防撞栏碰撞强度；

倾斜度仪，用于检测道路防撞栏碰撞前后的倾斜度；

红外检测模块，用于检测事故周围的环境温度；

振动传感器，用于检测事故周围的的振动情况；

能见度检测模块，用于检测事故周围的能见度情况。

本实施例中的加速度传感器通过经典牛顿定律将力与加速度进行了关联，还涉及质量，道路防撞栏与行驶汽车碰撞后，汽车质量通常较大，所引起的碰撞加速度，相比风吹、敲击、人推等产生的干扰加速度要大得多；集成在传感腔内的加速度传感器，检测到的加速度足够大时，超过碰撞强度预设限定值后，作为事故触发条件之一。本实施例中的倾斜度仪有一个重垂器，始终垂直指向地心。道路防撞栏在外力作用下，发生倾斜倒伏后，倾斜角度改变量，基本上反映了防撞栏的损坏程度；集成在传感腔内的倾斜度仪，检测到的倾斜角度变化足够大时，超过损坏程度预设限定值后，作为事故触发条件之一。本实施例中的红外检测模块可以采用红外辐射计，可以通过红外辐射计探测物体辐射能量强弱，是一种非接触式测温的仪表；车辆追尾导致燃烧、运输货物自然、道路周边火灾等，或具有强红外辐射源时，集成在传感腔内的红外辐射计，检测到的高温物体足够高时，超过火灾预警预设限定值后，作为事故触发条件之一。本实施例中是振动传感器与加速度传感器类似，接收往返振动机械量。当地震、滑坡、落石、泥石流等地质灾害发生时，会阻断或破坏道路，危及行车安全，集成在传感腔内的振动传感器，检测到强烈的震感，超过塌方阻断预设限定值后，作为事故触发条件之一。本实施例中的能见度检测模块，可以检测事故周围的能见度情况，优选的，能见度检测模块可以利用电源管理模块中是太阳能光伏板，在光照射下，物体会产生一定方向的电势，形成电池，称为光伏效应。外置在电源管理模块，上表面的太阳能光伏电池板，白天检测到发电功率过低时，超过能见度预设下限定值后，作为事故触发条件之一。本实施例中的防撞栏监视设备内部设置有控制模块，控制模块采用MCU(Microcontroller Unit；MCU)即微控制单元又称单片微型计算机，是一种低功耗、小尺寸的嵌入式开发系统。

在本实施例中太阳能光伏电池板收集太阳能的同时，风力发电机组还收集风能，即利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机，促使发电机发电。通过太阳能和风力发电相互补充，最大限度地向充电池，供给蓄积电量；同时电源管理模块，依据动态蓄积电量，管理防撞栏监视器工作时段与休眠间隔的切换疏密程度。例如电量充沛时，防撞栏监视器处于正常工作时段，无休眠间歇；受气候条件影响，蓄积电量非充沛时，防撞栏监视设备一段时间正常工作，一段时间处于休眠状态，具体表现为响应比较迟钝；电量耗尽前，防撞栏监视设备进入停止工作时段，处于全休眠间歇状态，直到收获足够多的唤醒蓄积电量。本实施例通过引入电源管理模块，沿防撞栏野外安装布置的防撞栏监视设备，不需要外界提供电能，营造自适应、自服务的道路监视工作环境。

在本实施例中，实时检测并捕捉超限值，包括道路防撞栏与行驶汽车碰撞后，集成传感模块的传感腔内加速度传感器检测到的碰撞强度超限值①；道路防撞栏倾斜后，集成传感腔内倾斜度仪发出的损坏程度超限值②；集成传感腔内红外辐射计探测到的环境火灾预警超限值③；集成传感腔内振动传感器感知的周边地震引起塌方阻断超限值④；外置的太阳能光伏发电功率过低导致白天能见度超低值⑤；另外，即使事故①～⑤未触发，达到一定时长间隔后，还有定时触发事件条件⑥；还可以通过防撞栏监视器上，专设按键，现场手操触发事件条件⑦。

在本实施例中，设置在远程的集控中心，将接收的触发条件参数与声像取证信息，传递给云端机器视觉分析设备，进行图像捕捉、图像数字化处理、数字图像分析、智能判断决策和控制执行等，相当于人类视觉在机器上的延伸。利用机器视觉技术，先做事故分辨处理、再作灾难分级报警，生成的报警信号又通过电信覆盖网，回传给通信模块，并通知和调集指挥救援人员。随后驱动闪光报警灯，在事故现场附近路段，沿防撞栏作灯光报警闪烁，提醒后续车辆注意避让、减速，预防二次事故发生，如图3所示。

在本实施例中，以盘旋山道为例，存在视线遮挡或频繁操作等不利因素影响，第一种情况是碰击防撞栏，严重会导致坠崖；第二种情况是车祸，严重会导致生命财产损失；第三种情况是无法继续安全行驶，严重会导致交通堵塞。

第一种情况碰击防撞栏，引起碰撞强度超限值①甚至损坏程度超限值②，收集声像取证信息，有助于判断碰撞时间、地点、强度，造成的损坏程度等。为后续提供事故处理、及时交通疏导、封路预警规避等提供了直接证据。

第二种情况车祸，撞击响声造成振动超限值④，或高温车辆聚集引起红外辐射超限值③，或定时触发事件⑥，收集声像取证信息，有助于判断肇事时间、地点、程度，造成的损失情况等。为后续通知和调集指挥救援人员等提供了直接证据。

第三种情况是无法继续安全行驶，可能由第一种情况和第二种情况引起，已有声像取证信息，明确了事发原因。也可能：地震、滑坡、落石、泥石流等地质灾害，引起塌方阻断超限值④；山间起雾、下雨，白天能见度超低值⑤；车辆、人员突发状况，驾乘人员按下呼叫按键，通过语言、视频描述求助，手操触发事件⑦。

通过以上三种情况大致涵盖了，影响道路安全的多方面因素，通过沿防撞栏安装布置的防撞栏监视设备，收集车辆和落石撞击①碰撞强度，防撞栏倾斜倒伏②损坏程度，道路周边红外辐射引起③火灾预警，地质灾害发生④塌方阻断，恶劣气候导致白天⑤能见度低，间隔巡检⑥定时事件，呼叫按键⑦手操事件，都作为触发条件，自动启动现场声像取证。

在本实施例中，后端由设置在远程集控中心内的云端机器视觉分析设备，将接收的触发条件参数与声像取证信息，利用机器视觉技术，先做事故分辨处理、再作灾难分级报警，生成的报警信号，以联通互动形式，构建道路行车安全监护系统。

本实施例中的控制模块和电源控制单元也可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在上述实施例的对应附图中，连接线可以表示各个部件之间的连接关系，以表示更多的构成信号路径(constituent_signal path)和/或一些线的一个或多个末端具有箭头，以表示主要信息流向，连接线作为一种标识，不是对方案本身的限制，而是结合一个或多个事例性实施例使用这些线有助于更容易地接电路或逻辑单元，任何所代表的信号(由设计需求或偏好所决定)实际上可以包括可以在任意一个方向传送的并且可以以任何适当类型的信号方案实现的一个或多个信号。

在上述实施例中，说明书对“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件，并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件，并不排除存在多于一个的另外的元件。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种道路安全监视系统，其特征在于，包括：互相连接的防撞栏监视设备和云端机器视觉分析设备，

所述防撞栏监视设备一体成型并沿防撞栏安装布置，所述防撞栏监视设备包括，集成传感模块、声像采集模块、通信模块和报警模块；

所述集成传感模块的输出端与云端机器视觉分析设备的输入端连接，实时检测并捕捉参数超限值，所述云端机器视觉分析设备分别与声像采集模块和报警模块连接。

2.根据权利要求1所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述集成传感模块包括：加速度传感器、倾斜度仪、红外检测模块、振动传感器和能见度检测模块。

3.根据权利要求2所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述云端机器视觉分析设备包括阈值比较模块，当所述参数超限值中的一项或多项达到预设的阈值时，控制所述声像采集模块和报警模块进行工作，采集现场的声像信息并实时传输。

4.根据权利要求1所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述防撞栏监视设备还包括用于接收集成传感模块的采集信号并下发控制指令的控制模块，所述集成传感模块、声像采集模块、通信模块和报警模块分别与控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述防撞栏监视设备还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括：太阳能电源单元、风力电源单元和电源控制单元，所述电源控制单元分别与太阳能电源单元和风力电源单元连接，所述控制模块与电源控制单元连接。

6.根据权利要求4所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述防撞栏监视设备还包括用于现场手动触发事故条件的人工触发单元，所述人工触发单元与控制模块连接。

7.根据权利要求1所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述报警模块包括设置于事故现场附件路段的对后车进行提醒的声光报警器。

8.根据权利要求7所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述报警模块还包括用于为指挥及救援人员发出通知信息的报警终端。

9.根据权利要求4所述的道路安全监视系统，其特征在于，所述控制模块为微控制单元。

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