CN212873757U - 公路作业区入侵预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了公路作业区入侵预警系统，属于道路交通安全领域。包括箱体、雷达预警单元、第一警示装置和自供电装置，雷达预警单元包括位于箱体前表面的激光雷达以及位于箱体内的中央处理器和存储模块，激光雷达和存储模块分别与中央处理器连接；自供电装置为雷达预警单元和第一警示装置提供电源，监控过往作业区的车辆，一旦有车辆闯入便立即启动第一警示装置；第一警示装置包括警示灯、喇叭、显示屏和摇旗装置，第一警示装置与中央处理器连接，喇叭和显示屏嵌于箱体的前表面，警示灯设于箱体的上表面，摇旗装置设于箱体的后表面；充分利用声、光、摇旗等手段，达到警示醒目目的，提醒来车司机作出干预驾驶的行为，预防追尾和闯入作业区。

Description

公路作业区入侵预警系统

技术领域

本实用新型涉及道路交通安全领域，特别是公路作业区入侵预警系统。

背景技术

众所周知，高速公路车辆行驶速度快、通行频率高，通行能力大，封闭式管理，行车安全。但是由于驾驶员存在疲劳驾驶、超速驾驶、超载驾驶等违章驾驶行为，公路上进行绿化养护、排除交通事故故障、道路施工维护等作业时存在巨大的安全隐患，尽管养护工人在养护作业时按规定着装，按规程作业，但突如其来的伤害，仍然防不胜防。

只是单一的用安全锥筒或标示牌本体摆放设置一个安全作业区域，无法引起驾驶员注意，存在一定的安全隐患。当有车辆闯入安全作业区域时，不能及时有效的对施工人员进行提醒，及对闯入车辆的驾驶人员警示，会对施工人员造成人身伤害，对设备或车辆造成损坏带来经济损失。

现有人工手拿彩旗来回摇摆提示方式，存在占用人员劳动力，劳动强度大等缺陷。再就是现有的摇旗人没有语音第一警示装置，再司机或行人注意力不集中时无法通过语音进行提醒，现有的自动摇旗人采用的是机械摆动，浪费电量，不利于节能。

中国实用新型专利CN210181808U，公告日为2020年03月24日公告了一种道路施工安全防护雷达预警系统，由控制器单元、信号采集单元、报警装置单元组成。所述控制器单元，包括电源开关、信号发射器、触摸屏和嵌入式计算机；电源开关输出端和信号采集单元电源+、报警装置单元电源+连接。信号采集单元，由预警雷达和摄像机组成；预警雷达和摄像机分别连接嵌入式计算机的数据输入端口。所述报警装置单元，由警示灯、蜂鸣器和随身携带警报器组成。警示灯、蜂鸣器连接嵌入式计算机的数据输出接口，随身携带警报器无线连接嵌入式计算机。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了公路作业区入侵预警系统，通过雷达预警单元启动第一警示装置，第一警示装置充分利用声、光、摇旗动作等多种手段，达到警示醒目要求，提醒来车司机作出干预驾驶的行为，预防追尾和闯入围封区事故发生。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

公路作业区入侵预警系统，包括：

箱体，所述箱体下表面设有移动装置；

雷达预警单元，所述雷达预警单元包括激光雷达、中央处理器和存储模块，所述激光雷达位于所述箱体前表面上，所述中央处理器和存储模块位于所述箱体内，所述激光雷达和存储模块分别与所述中央处理器连接；

第一警示装置，所述第一警示装置与所述中央处理器连接，所述第一警示装置包括警示灯、喇叭、显示屏和摇旗装置，所述喇叭通过功率放大器与所述中央处理器连接，所述喇叭和显示屏嵌于箱体的前表面上，所述警示灯设于所述箱体的上表面，所述摇旗装置设于所述箱体的后表面；

自供电装置，所述自供电装置包括太阳能电池板、逆变器、充电控制器和蓄电池，所述太阳能电池板位于箱体的上表面，所述逆变器、太阳能控制器和蓄电池位于箱体内，所述太阳能电池板通过所述逆变器与所述充电控制器连接，所述充电控制器与所述蓄电池，所述蓄电池为雷达预警单元和第一警示装置提供电源。

作为优选，所述摇旗装置包括直流减速电机、曲柄、连杆、摇杆、旋转杆、轴承、套筒、旗杆和旗子，所述直流减速电机、曲柄、连杆和摇杆位于箱体内，所述轴承通过通孔设于所述箱体上，所述曲柄与所述直流减速电机的输出端连接，所述连杆一端与所述曲柄远离所述直流减速电机输出端的一端铰接，所述连杆的另一端与所述摇杆一端铰接，所述旋转杆一端与所述摇杆连接，所述旋转杆的另一端穿过所述轴承向箱体外延伸，所述套筒设于所述旋转杆的末端，所述旗杆插接于所述套筒内，所述旗子设于所述旗杆的上端，所述直流减速电机通过曲柄摇杆机构连接旋转杆，以使得旋转杆半幅转动，旋转杆带动旗杆摆动。

作为优选，所述雷达预警单元还包括碰撞传感器、GPS定位系统和无线通讯模块，所述碰撞传感器位于所述箱体前表面上，所述GPS定位系统和无线通讯模块位于所述箱体内,所述碰撞传感器、GPS定位系统和无线通讯模块分别与所述中央处理器连接。

作为优选，所述无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块中任一。

作为优选，所述碰撞传感器为振动传感器。

作为优选，所述移动装置为万向脚轮，万向脚轮包括脚轮与脚轮支脚。

本实用新型公路作业区入侵预警系统采用箱体、雷达预警单元和第一警示装置，

其中，雷达预警单元包括激光雷达、中央处理器和存储模块，所述激光雷达位于所述箱体的前表面上，所述中央处理器和存储模块位于所述箱体内，所述激光雷达和存储模块分别与所述中央处理器连接；激光雷达实现对道路封闭作业区域和警示区域的主动监控车辆运动状态功能，可以实时检测作业和警示区域从设备放置位置起前方预定范围范围内闯入车辆的距离信息，不受天气、光线、气候变化的影响，一旦有车辆闯入便立即启动第一警示装置。

所述第一警示装置包括警示灯、喇叭、显示屏和摇旗装置，所述喇叭通过功率放大器与所述中央处理器连接，所述喇叭和显示屏嵌于箱体的前表面上，所述警示灯设于所述箱体的上表面，所述摇旗装置设于所述箱体的后表面；第一警示装置充分利用声、光、摇旗动作等多种手段，达到警示醒目要求，使用便捷、操作简单、维护方便、可适用于雨雪、多尘等恶劣环境。提醒来车司机作出干预驾驶的行为，解除车辆驾驶危险状态，预防追尾和闯入围封区事故发生。

附图说明

图1是本实用新型公路作业区入侵预警系统的结构示意图。

图2是本实用新型公路作业区入侵预警系统中曲柄摇杆机构的结构示意图。

图3是本实用新型公路作业区入侵预警系统的立体图。

图4是本实用新型公路作业区入侵预警系统的工作原理框图。

附图中，1-箱体、11-移动装置、21-激光雷达、23-碰撞传感器、24-中央处理器、25-存储模块、26-GPS定位系统、27-无线通讯模块、31-警示灯、32-喇叭、33-显示屏、341-直流减速电机、342-曲柄、343-连杆、344-摇杆、345-旋转杆、346-轴承、347-套筒、348-旗杆、349-旗子、41-太阳能电池板、42-逆变器、43-充电控制器、44-蓄电池、5-第二警示装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。

如图1至图4所示，本实用新型公开了公路作业区入侵预警系统，包括：

箱体1，所述箱体1下表面设有移动装置11；

雷达预警单元，所述雷达预警单元包括激光雷达、碰撞传感器23、中央处理器24、存储模块25、GPS定位系统26和无线通讯模块27，所述激光雷达、碰撞传感器23位于所述箱体1的前表面上，所述GPS定位系统26、无线通讯模块27、中央处理器24和存储模块25位于所述箱体1内，所述激光雷达、碰撞传感器23、存储模块25、GPS定位系统26和无线通讯模块27分别与所述中央处理器24连接；

激光雷达的型号为TF350，这是一款工业级高速测量的激光雷达，实现对道路封闭作业区域和警示区域的主动监控车辆运动状态功能，可以实时检测作业和警示区域从设备放置位置起前方预定范围范围内闯入车辆距离等信息，不受天气、光线、气候变化的影响，一旦有车辆闯入便立即启动第一警示装置。

中央处理器24为STC12C5A60AD单片机。

所述无线通讯模块27为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块中任一。

所述碰撞传感器23为振动传感器。

第一警示装置，所述第一警示装置与所述中央处理器24连接，所述第一警示装置包括警示灯31、喇叭32、显示屏33和摇旗装置34，所述喇叭32通过功率放大器与所述中央处理器24连接，所述喇叭32和显示屏33嵌于箱体1的前表面上，所述警示灯31设于所述箱体1的上表面，所述摇旗装置设于所述箱体1的后表面；

第一警示装置充分利用声、光、摇旗动作等多种手段，达到警示醒目要求，使用便捷、操作简单、维护方便、可适用于雨雪、多尘等恶劣环境。提醒来车司机作出干预驾驶的行为，解除车辆驾驶危险状态，预防追尾和闯入围封区事故发生。

自供电装置，所述自供电装置包括太阳能电池板41、逆变器42、充电控制器43和蓄电池44，所述太阳能电池板41位于箱体1的上表面，所述逆变器42、太阳能控制器和蓄电池44位于箱体1内，所述太阳能电池板41通过所述逆变器42与所述充电控制器43连接，所述充电控制器43与所述蓄电池44，所述蓄电池44为雷达预警单元和第一警示装置提供电源。所述蓄电池44还可以通过充电插口进行充电，以备下雨天蓄电池44电量不够。

如图1和图2所示，所述摇旗装置包括直流减速电机341、曲柄342、连杆343、摇杆344、旋转杆345、轴承346、套筒347、旗杆348和旗子349，所述直流减速电机341、曲柄342、连杆343和摇杆344位于箱体内，曲柄342、连杆343和摇杆344位于同一平面内构成曲柄摇杆机构，所述轴承346通过通孔设于所述箱体上，所述曲柄342与所述直流减速电机341的输出端连接，所述连杆343一端与所述曲柄342远离所述直流减速电机341输出端的一端铰接，所述连杆343的另一端与所述摇杆344一端铰接，所述旋转杆345一端与所述摇杆344连接，所述旋转杆345的另一端穿过所述轴承346向箱体外延伸，所述套筒347设于所述旋转杆345的末端，所述旗杆348插接于所述套筒347内，所述旗子349设于所述旗杆348的上端，所述直流减速电机341通过曲柄摇杆机构连接旋转杆345，以使得旋转杆345半幅转动，旋转杆345带动旗杆348摆动，从而使旗杆348带动彩旗进行往复摆动。

所述旗杆348插接于所述套筒347内，可以在其闲置时将旗杆348拆卸，减少占用空间，便于存放和运输，提高使用可靠性。

蓄电池44为直流减速电机341提供电能，直流减速电机341带动曲柄342转动，所述直流减速电机341通过曲柄摇杆机构连接旋转杆345，以使得旋转杆345半幅转动，旋转杆345带动旗杆348摆动，从而使旗杆348带动彩旗进行往复摆动，无需人工对彩旗进行摆动，节省人力，提高使用可靠性。

所述摇旗装置的驱动机构还可以采用现有雨刮的其它驱动结构。

所述移动装置11为万向脚轮，万向脚轮包括脚轮与脚轮支脚。可以通过脚轮安全移动，也可以通过调节脚轮支脚进行固定。

本实用新型公路作业区入侵预警系统还设有第二警示装置5，第二警示装置5通过无线通讯模块27与雷达预警单元连接，所述第二警示装置5由单片机、功放电路、报警喇叭、爆闪灯、电池和电源管理模块依电回路方式连接组成；雷达预警单元中的中央处理器24发出预警信号，通过无线通讯模块27至第二警示装置5，所述单片机实时处理并启动第二警示装置5的爆闪灯，同时通过功放电路驱动喇叭报警，有效警示作业现场人员注意安全及时避让；所述功放电路是指第二警示装置5接收到雷达预警单元预警信号后为启动动报警喇叭进行功率放大；所述报警喇叭是指在第二警示装置5接收到雷达预警单元预警指令时，在作业现场实时发出声音警报，对作业人员发出避让预警；所述爆闪灯是指在第二警示装置5接收到雷达预警单元的预警指令时，在作业现场实时发出爆闪警报，对作业人员发出避让预警；所述电池为20ah锂电池；所述电源管理模块具有信号通、断时自动开关闭电源的管理功能、充电显示功能，实时了解电量贮存，提醒即时充电。

本实用新型公路作业区入侵预警系统的工作原理如下：

首先，将箱体1推到公路作业区等预警地点固定住，箱体1的前面朝向来车方向；

接着，激光雷达检查来车，当有来车与箱体1的距离小于预设的距离时，中央处理器24输出控制信号给报警装置，启动警示灯31、喇叭32、显示屏33和摇旗装置34，警示灯31亮起，喇叭32播报提醒录音，显示屏33显示“慢”，摇旗装置通过电机带动旗杆348来回摆动，提醒来车慢行及注意及时换道；

然后，当碰撞传感器23检测到来车碰撞上箱体1时，中央处理器24可通过无线通讯模块27将碰撞发生的地点信息传输给事故接收端，以便及时处理。

最后，雷达预警单元中的中央处理器24还可通过无线通讯模块27将警示预警信号传输至第二警示装置5，在作业现场实时发出声音警报和爆闪警报，对作业人员发出避让预警。

本实用新型公路作业区入侵预警系统采用箱体1、雷达预警单元和第一警示装置，

雷达预警单元包括激光雷达21、中央处理器24和存储模块25，所述激光雷达21位于所述箱体1的前表面上，所述中央处理器24和存储模块25位于所述箱体1内，所述激光雷达和存储模块25分别与所述中央处理器24连接；激光雷达实现对道路封闭作业区域和警示区域的主动监控车辆运动状态功能，可以实时检测作业和警示区域从设备放置位置起前方预定范围范围内闯入车辆的距离信息，不受天气、光线、气候变化的影响，一旦有车辆闯入便立即启动第一警示装置。

所述第一警示装置包括警示灯31、喇叭32、显示屏33和摇旗装置，所述喇叭32通过功率放大器与所述中央处理器24连接，所述喇叭32和显示屏33嵌于箱体1前表面上，所述警示灯31设于所述箱体1上表面，所述摇旗装置设于所述箱体1后表面；第一警示装置充分利用声、光、摇旗动作等多种手段，达到警示醒目要求，使用便捷、操作简单、维护方便、可适用于雨雪、多尘等恶劣环境。提醒来车司机作出干预驾驶的行为，解除车辆驾驶危险状态，预防追尾和闯入围封区事故发生。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.公路作业区入侵预警系统，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体下表面设有移动装置；

雷达预警单元，所述雷达预警单元包括激光雷达、中央处理器和存储模块，所述激光雷达位于所述箱体前表面上，所述中央处理器和存储模块位于所述箱体内，所述激光雷达和存储模块分别与所述中央处理器连接；

第一警示装置，所述第一警示装置与所述中央处理器连接，所述第一警示装置包括警示灯、喇叭、显示屏和摇旗装置，所述喇叭通过功率放大器与所述中央处理器连接，所述喇叭和显示屏嵌于所述箱体的前表面上，所述警示灯设于所述箱体的上表面，所述摇旗装置设于所述箱体的后表面；

自供电装置，所述自供电装置包括太阳能电池板、逆变器、充电控制器和蓄电池，所述太阳能电池板位于箱体的上表面，所述逆变器、太阳能控制器和蓄电池位于箱体内，所述太阳能电池板通过所述逆变器与所述充电控制器连接，所述充电控制器与所述蓄电池，所述蓄电池为雷达预警单元和第一警示装置提供电源。

2.根据权利要求1所述的公路作业区入侵预警系统，其特征在于：所述摇旗装置包括直流减速电机、曲柄、连杆、摇杆、旋转杆、轴承、套筒、旗杆和旗子，所述直流减速电机、曲柄、连杆和摇杆位于箱体内，所述轴承通过通孔设于所述箱体上，所述曲柄与所述直流减速电机的输出端连接，所述连杆一端与所述曲柄远离所述直流减速电机输出端的一端铰接，所述连杆的另一端与所述摇杆一端铰接，所述旋转杆一端与所述摇杆连接，所述旋转杆的另一端穿过所述轴承向箱体外延伸，所述套筒设于所述旋转杆的末端，所述旗杆插接于所述套筒内，所述旗子设于所述旗杆的上端，所述直流减速电机通过曲柄摇杆机构连接旋转杆，以使得旋转杆半幅转动从而带动旗杆摆动。

3.根据权利要求1所述的公路作业区入侵预警系统，其特征在于：所述雷达预警单元还包括碰撞传感器、GPS定位系统和无线通讯模块，所述碰撞传感器位于所述箱体的前表面上，所述GPS定位系统和无线通讯模块位于所述箱体内,所述碰撞传感器、GPS定位系统和无线通讯模块分别与所述中央处理器连接。

4.根据权利要求3所述的公路作业区入侵预警系统，其特征在于：所述无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块中任一。

5.根据权利要求3所述的公路作业区入侵预警系统，其特征在于：所述碰撞传感器为振动传感器。

6.根据权利要求1所述的公路作业区入侵预警系统，其特征在于：所述移动装置为万向脚轮，万向脚轮包括脚轮与脚轮支脚。

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