CN211979868U - 一种高速公路施工预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高速公路施工预警装置，包括安全监控主机，还包括安全提示手环，所述安全提示手环包括手环控制单元、报警单元、无线通信单元和电源单元；所述安全提示手环与所述安全监控主机通过所述无线通讯单元相连用于高速公路施工安全预警的设备，通过77GHz雷达侦测前方200米区间车辆速度与位置，通过智能计算车辆是否有可能闯入后施工区域，有可能闯入后施工区域则通过LoRa发送报警信号到施工人员佩带的安全提示手环，手环收到报警信号信号后通过震动马达震动提示佩带人员达到预警效果。

Description

一种高速公路施工预警装置

技术领域

本实用新型涉及公路施工的技术领域，特别涉及一种高速公路施工预警装置。

背景技术

现今的高速公路养护管理工作中，通常仅用普通的反光锥桶做临时的隔离区，这只能起到视觉警示作用，而受天气、噪音、疲劳驾驶、违章超车甚至酒后驾车等复杂因素的影响，易导致司机忽视锥桶，撞上路中间正在作业的道路养护人员，安全情况不容乐观，遭受意外伤害的几率大大增加，典型的高速公路施工情况如图1所示。据美国国家作业区安全信息清算中心及美国死亡事故分析报告系统的统计，平均每年养护作业区交通事故死亡821人，占总死亡人数的2.09％。我国公安部交通管理局尚未建立针对养护作业区交通事故的统计制度，仅国内一些学者以具体的养护作业工程为研究对象，相关研究结果表明，高速公路养护作业区事故严重程度高于非施工期，死亡人数与受伤人数比最高为0.58，约是非施工期的1.54倍，施工期间发生的事故起数平均为非施工期的2.7倍，最高达7.2倍。因此，亟待研发一种高速公路上的养护人员安全预警和事故处理系统，保障养护人员和驾驶员的人身安全。

目前的高速公路施工安全预警的设备，体积大集成度低、功耗高、配置复杂、预警精度差，预警信号传输距离短，无法对车辆驾乘人员提供施工提示。

授权公开号为CN208899365U的实用新型专利申请公开了一种高速公路维修施工时的警示装置，包括基础支撑体和其上的安装箱，安装箱上设电子显示屏，电子显示屏上方设测速传感装置，测速传感装置侧边设语音预警装置，语音预警装置、测速传感装置和电子显示屏分别与设在安装箱内的控制器信号连接，控制器通过电源开关与供电电源电连接；基础支撑体左、右侧分设对称且同步驱动的伸缩装置，伸缩装置后端与基础支撑体固连，伸缩装置前端设安装块，安装块上设固定柱，固定柱与安装箱侧面之间设伸缩挡栏，安装块远离安装箱的侧面设固定块，固定块上表面设液压缸，液压缸的活塞杆穿出固定块后在其末端设支撑块；液压缸上设连杆，连杆上设警示标志板。该装置体型过大，功耗高。

公开号为CN110047290A的发明专利申请公开了一种高速公路养护及事故处理安全预警系统，包括通过无线连接的预警安全锥桶系统、智慧作业服系统和终端管理系统。该系统中需要施工人员船上笨重的作业服，施工时不方便，撤离时容易影响撤离速度。

公开号为CN110047290A的发明专利申请公开了一种高速公路维修施工时的警示系统，包括：第一预警装置，顺着来车方向布置在维修施工地点后方1.5km里处，用于测量通行车辆速度并发出警示；第二预警装置，布置在维修施工地点，并用于测量通行车辆速度并发出警示；第一预警模块，其设置于所述第二预警装置上，所述第一预警模块用于向远程服务模块发送维修施工信息；远程服务模块，用于采集和整理所述高速公路的维修施工信息并对应发送给云服务器；云服务器，用于接收远程服务模块发送的维修施工信息并发送至车载接收器。该系统不能及时给施工人员提供警示。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供的高速公路施工预警装置，用于高速公路施工安全预警的设备，通过77GHz雷达侦测前方200米区间车辆速度与位置，通过智能计算车辆是否有可能闯入后施工区域，有可能闯入后施工区域则通过LoRa发送报警信号到施工人员佩带的安全提示手环，手环收到报警信号信号后通过震动马达震动提示佩带人员达到预警效果。

一种高速公路施工预警装置，包括安全监控主机，

还包括安全提示手环，

所述安全提示手环包括手环控制单元、报警单元、无线通信单元和电源单元；

所述安全提示手环与所述安全监控主机通过所述无线通讯单元相连。

优选的是，所述手环控制单元为低功耗8位功能MCU。

在上述任一方案中优选的是，所述报警单元包括振动马达和/或指示灯。

在上述任一方案中优选的是，所述无线通讯单元包括LaRa通信单元和LaRa天线。

在上述任一方案中优选的是，所述电源单元为内置电池。

在上述任一方案中优选的是，所述安全监控主机包括主机构架、控制盒和警示灯，所述主机构架为三脚架结构，所述控制盒安装在所述主机构架上，所述警示灯安装在所述控制盒上，所述警示灯通过电路与所述控制盒相连。

在上述任一方案中优选的是，所述控制盒内安装有主控电路板，所述主控电路板上集成有主机控制单元、通讯单元、参数设置单元、成像雷达单元、定位单元和无线通讯单元。

在上述任一方案中优选的是，所述主机控制单元为ARM-MCU。

在上述任一方案中优选的是，所述通讯单元包括USB通讯子单元和/或蓝牙通讯子单元。

在上述任一方案中优选的是，所述参数设置单元包括显示子单元和设置按钮。

在上述任一方案中优选的是，所述成像雷达单元包括CAN驱动单元和77GHz成像雷达。

在上述任一方案中优选的是，所述定位单元包括12V可充电电源和GPS+GPRS定位单元。

在上述任一方案中优选的是，所述主控电路版上还集成有两个区域设置按钮。

在上述任一方案中优选的是，所述区域设置按钮分别对应两个部分的后施工区域。

在上述任一方案中优选的是，按下所述区域设置按钮取消对应区域的预警。

本实用新型提供了一种高速公路施工预警装置，安装的GPS+GPRS功能模组能够把施工位置信息传到在线导航软件标注，车辆使用在线导航软件可提前预知前方施工提前减速提高警惕减少事故发生。

附图说明

图1为按照本申请的高速公路施工预警装置的一优选实施例的模块图。

图2为按照本申请的高速公路施工预警装置的安全监控主机的一优选实施例的模块图。

图3为按照本申请的高速公路施工预警装置的安全提示手环的一优选实施例的模块图。

图4为按照本申请的高速公路施工预警装置的另一优选实施例的设备布置图。

图5为按照本申请的高速公路施工预警装置的安全提示手环的一优选实施例的示意图。

图6为按照本申请的高速公路施工预警装置的安全监控主机的一优选实施例的示意图。

图6A为按照本申请的高速公路施工预警装置的如图6所示实施例的安全监控主机的后视图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，一种高速公路施工预警装置，包括安全监控主机100和安全提示手环110。

安全监控主机100包括主机构架、控制盒和警示灯，所述主机构架为三脚架结构，所述控制盒安装在所述主机构架上，所述警示灯安装在所述控制盒上，所述警示灯通过电路与所述控制盒相连。

控制盒内安装有主控电路板，所述主控电路板上集成有参数设置单元101、主机控制单元102、通讯单元103、成像雷达单元104、定位单元105和无线通讯单元106，主控电路版上还集成有两个区域设置按钮

参数设置单元101包括显示子单元和设置按钮，用于简单道路快速设置。

主机控制单元102为ARM-MCU，用于安全监控主机100的控制。

通讯单103元包括USB通讯子单元和/或蓝牙通讯子单元，用于通过电脑连接设备。

成像雷达单元104包括CAN驱动单元和77GHz成像雷达，用于侦测前方200米区间车辆速度与位置。

定位单元105包括12V可充电电源和GPS+GPRS定位单元，用于把施工位置信息传到在线导航软件标注。

无线通讯单元106包括LaRa通信单元和LaRa天线，用于与安全提示手环110上的无线通讯模块114 进行无线数据通讯。

安全提示手环110包括报警单元111、手环控制单元112、无线通信单元113和电源单元114。

报警单元111包括振动马达和/或指示灯，当报警单元收到报警指令时，振动马达开始工作，发出振动提醒使用者，指示灯闪烁，荣国颜色变化提醒使用者。

手环控制单元112为低功耗8位功能MCU，用于通过无线通信单元113与安全监控主机100进行通信，并给报警单元111发动报警指令。

无线通讯单元113包括LaRa通信单元和LaRa天线，用于与安全监控主机100上的无线通讯模块106 进行无线数据通讯。

电源单元114为内置电池，用于给整个安全提示手环110供电。

实施例2

本实用新型提出一种用于高速公路施工安全设备，用于高速公路施工安全预警的设备，通过77GHz雷达侦测前方200米区间车辆速度与位置，通过智能计算车辆是否有可能闯入后施工区域，有可能闯入后施工区域则通过LoRa发送报警信号到施工人员佩带的安全提示手环，手环收到报警信号信号后通过震动马达震动提示佩带人员达到预警效果。另有GPS+GPRS功能模组把施工位置信息传到在线导航软件标注，车辆使用在线导航软件可提前预知前方施工提前减速提高警惕减少事故发生。

如图2所示，安全监控主机包括ARM-MCU、USB通讯模块、参数设定模块、蓝牙通讯模块、CAN驱动模块、77GHz成像雷达模块、12V可充电模块、GPS+GPRS定位模块、LoRa通讯功能模块和LoRa天线。

ARM-MCU为中央处理器。

USB通讯模块用于连接电脑，在线调试设备。

参数设定模块用于道路简单快速设置。

蓝牙通讯模块用于连接蓝牙显示终端设备，如手机或平板电脑，用于设备参数设置与数据检测。

CAN驱动模块用于驱动77GHz成像雷达。

77GHz成像雷达模块用于监测行驶过来的车辆。

12V可充电模块用于给安全监控主机进行供电。

GPS+GPRS定位模块

LoRa通讯功能模块和LoRa天线用于与安全提示手环进行通讯。

如图3所示，安全提示手环包括MCU、电源管理模块、内置电池、振动马达、指示灯、LoRa通讯功能模块和LoRa天线。

MCU为中央处理器，选用低功耗8位MCU。

电源管理模块与内置电池用于给安全提示手环供电。

振动马达用于使用振动提醒施工人员。

指示灯用于使用灯光提醒施工人员

LoRa通讯功能模块和LoRa天线用于与安全监控主机进行通讯。

实施例3

设备设置方法：

1、参数设置模块。硬件组成由8位7段数码管+数码管驱动IC+MCU+导航旋钮组成。用于简单道路快速设置，通常高速路两百米路段里道路形态都比较简单，有快速设置足够满足需求。可通过导航按钮快速设置距离前方弯道起点的距离、弯道终点偏移，不设置默认前方为直线道路。

2、蓝牙通讯模块。可连接蓝牙显示终端设备，如手机或平板电脑，用于设备参数设置与数据检测。可通过终端设备设置复杂的前方道路曲线图，下发到预警设备用于预警计算。同时预警设备可把雷达时时成像图数据上传到终端设备，终端设备可记录数据为出现意外事故的证据参考。

3、USB通讯模块。可通过电脑连接设备，可在线调试设备优化设备算法等。

4、主控板设置。主控板有两设置按钮，为后施工区域设置，分别对应A区与B区两区有2米重叠，区域对应按钮按下表示相应区域预警取消。

实施例4

如图4所示，设备被布置在施工路段启始端,放置在紧邻行驶车道的施工车道上距离交界线一米处,设备的雷达面正对迎面车辆方向,设备布置距离路面高度60CM。设备布置好后打开设备电源，设置施工区(用单元630设置)同时用户手环打开电源(按单元500直到绿灯闪烁)，至此设备布置完备。

实施例5

如图5所示，安全提示手环结构如下：标号为500的为手环本体，标号510的为手环带，标号为520 的为报警指示灯，标号为530的为振动装置。

安全提示手环不局限于上述单元，还可根据需要添加其他单元。

实施例6

如图6、6A所示，安全监控主机结构如下：标号为600的为监控主机本体，标号610的为闪烁的红色提醒指示灯，标号为620的为监控主机支架，标号为630的为施工区域设置按钮，标号640的为参数设定数码显示管、标号650的为参数设定按钮。

安全监控主机不局限于上述单元，还可根据需要添加其他单元。施工区域设置按钮可以为多个，参数设定按钮可根据实际情况进行数量上的调整。

参数设定按钮和设定数码显示管可以单独组成外置设定装置，通过数据线与安全监控主机相连，进行数据通讯，进行参数设定。

施工区域设置按钮可以单独构成外置施工区域设定装置，通过数据线与与安全监控主机相连，进行数据通讯，进行施工区域设定。

以上对本实用新型各实施方式的描述是为了更好地理解本实用新型，其仅仅是示例性的，而非旨在对本实用新型进行限制。应注意，在以上描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。本领域技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的构思的情况下，针对以上所描述的实施方式进行的各种变化和修改，均属于本实用新型的范围内。

Claims (15)

1.一种高速公路施工预警装置，包括安全监控主机，其特征在于，

还包括安全提示手环，

所述安全提示手环包括手环控制单元、报警单元、无线通讯单元和电源单元；

所述安全提示手环与所述安全监控主机通过所述无线通讯单元相连。

2.如权利要求1所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述手环控制单元为低功耗8位功能MCU。

3.如权利要求1所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述报警单元包括振动马达和/或指示灯。

4.如权利要求1所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述无线通讯单元包括LaRa通信单元和LaRa天线。

5.如权利要求1所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述电源单元为内置电池。

6.如权利要求1所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述安全监控主机包括主机构架、控制盒和警示灯，所述主机构架为三脚架结构，所述控制盒安装在所述主机构架上，所述警示灯安装在所述控制盒上，所述警示灯通过电路与所述控制盒相连。

7.如权利要求6所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述控制盒内安装有主控电路板，所述主控电路板上集成有主机控制单元、通讯单元、参数设置单元、成像雷达单元、定位单元和无线通讯单元。

8.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述主机控制单元为ARM-MCU。

9.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述通讯单元包括USB通讯子单元和/或蓝牙通讯子单元。

10.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述参数设置单元包括显示子单元和设置按钮。

11.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述成像雷达单元包括CAN驱动单元和77GHz成像雷达。

12.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述定位单元包括12V可充电电源和GPS+GPRS定位单元。

13.如权利要求7所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述主控电路板上还集成有两个区域设置按钮。

14.如权利要求13所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，所述区域设置按钮分别对应两个部分的后施工区域。

15.如权利要求14所述的高速公路施工预警装置，其特征在于，按下所述区域设置按钮取消对应区域的预警。

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