CN213601392U - 基于路况信息的公路智能预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开基于路况信息的公路智能预警系统，包括：设备层模块，包括设置于高速公路的若干设备组，通讯模块连接数据层模块；管理层模块，包括交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；用户层模块，包括用户智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；数据层模块，包括云端服务器，通过通讯模块连接设备层模块、管理层模块和用户层模块，所述设备组包括基站和与基站电性连接的检测器、气象仪、预警屏、车辆监测器、警示灯。本实用新型可以通过多个模块之间的信息传递预防二次交通事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速公路技术领域，具体涉及基于路况信息的公路智能预警系统。
背景技术
道路施工现场、交通事故现场、车辆故障现场的警示装置设置和警示信息发布关系到道路交通行车安全问题。特别是当行驶的机动车辆发生交通事故，就会威胁到生命和财产的安全，交通事故现场是交通事故发生后各种证据存在的空间环境，是认定事故责任的重要依据。发生交通事故后，对现场保护不当，就会容易引起二次事故，造成更大的损害。为了保证现场勘测交通事故处理人员、事故当事人以及车辆财产安全，预防二次交通事故的发生尤为重要。
当前交通现场保护采用的被动式安全保护设施，例如设置反光警示锥桶和一些简单的三角警示标牌，在实际使用中，功能单一，警示效果不好、抵抗恶劣条件能力差等。近年来，出现一些新的无线报警的交通事故预警路障装置和具有距离提示的道路交通事故现场警示装置，能够快速方便的测量交通事故现场设置的前端警戒线至后端工作人员的距离，即时提示在路面的工作人员设置的警戒区是否符合规定的要求，减少因警戒区设置距离不足而引起的人身伤亡事故。但未能主动向道路后面行驶的车辆发布警示前方交通事故或施工现场或车辆抛锚的现场的位置信息，提前警示减速行驶。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供了基于路况信息的公路智能预警系统。
本实用新型采用以下技术方案：基于路况信息的公路智能预警系统，包括：设备层模块，包括设置于高速公路的若干设备组，通讯模块连接数据层模块；管理层模块，包括交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；用户层模块，包括用户智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；数据层模块，包括云端服务器，通过通讯模块连接设备层模块、管理层模块和用户层模块；所述设备组包括：基站和与基站电性连接的检测器、气象仪、预警屏、车辆监测器、警示灯；其中，检测器，设置于高速公路两侧的公路护栏上，包括第一单片机和与第一单片机电性连接的第一移动电源、按键模块、LCD显示电路、毫米波雷达、通讯模块；气象仪，设置于高速公路两侧，包括第二单片机和与第二单片机相互电性连接的第二移动电源、气象传感器、通讯模块；预警屏，面向行驶来的车辆设置，包括第三单片机和与第三单片机相互电性连接的电子显示屏、蓄电池、第一太阳能光伏板；车辆监测器，设置于高速公路两侧，包括相互电性连接的红外发射器、感应器和第四单片机；警示灯，设置于车道两侧，包括第四单片机和与第四单片机电性连接的通讯模块、锂电池-超级电容复合储能系统、第二太阳能光伏板和灯组。
作为优选，还包括安装壳体，所述第一单片机、按键模块、LCD显示电路设置在安装壳体内，毫米波雷达设置在安装壳体侧面，安装壳体通过安装结构安装于公路护栏上。
作为优选，所述安装结构包括安装座和连接盘，连接盘连接于安装座和安装壳体的下盖之间，安装壳体连接于下盖上。
作为优选，所述气象传感器包括降雨量传感器、污染颗粒物传感器、能见度传感器、温湿度传感器、大气压强传感器、超声波风速仪。
作为优选，所述超声波风速仪包括两个信号发射器和与之对应的两个信号接收器，通过信号传递的时间差得到风速风向数据。
作为优选，所述预警屏还包括：一对支撑立柱，竖直设置于地面上，之间设有电子显示屏，其中一个支撑立柱顶部设有第一太阳能光伏板；警示标语板，固定连接于一对支撑立柱之间。
作为优选，所述车辆监测器还包括：与所述第四单片机电性连接，用于在感应器感受到的数量为所述预设车轮数量的整数倍时，确定所述车辆通道通过一个车辆的识别器；与所述第四单片机电性连接，用于统计通行车辆数量的信号计数器。
作为优选，所述警示灯还包括灯箱，灯箱为内部中空方形灯箱，第二太阳能光伏板安装于灯箱的上表面，第四单片机安装于灯箱内部，灯组设置于灯箱表面安装板上；安装板为长方形灯板，灯组设置于灯箱迎着车辆行驶面方向的侧面。
作为优选，所述灯组包括红灯、黄灯和白灯，三种灯交错设置。
作为优选，所述通讯模块DSRC模块，用于设备层、管理层和用户层之间的信息传输。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、智能交通安全辅助系统，自动识别天气状况、车辆拥堵状况等，并对相应状况在交警未到之前提前作出交通指挥辅助。
2、基于检测器、气象仪、预警屏、车辆监测器、警示灯、基站、网络平台实现硬件和软件平台数据信息互通、实时信息共享、数据互通、指令及时执行、警报信息及时反馈后台及定岗警员移动手机APP、道路信息更加透明化、对事故知情和处理更加优化，在雾天或者事故中，通过及时对后方驾驶员的提醒，预防二次事故发生，能大幅降低高速公路事故的发生率，全面提升高速公路的交通安全管理及运营服务水平，也给高速公路的交通参与者增添一道平安行车的“护身符”。
附图说明
图1为预警系统的模块示意图。
图2为设备层模块的组成结构示意图。
图3为气象仪的组成结构示意图。
图4为预警屏的结构示意图。
图5为车辆监测器的组成结构示意图。
图6为警示灯的组成结构示意图。
图7为警示灯的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
实施例1
如图1-7所示，基于路况信息的公路智能预警系统，包括：设备层模块，包括设置于高速公路的若干设备组，通讯模块连接数据层模块，本实施例中，设备组每隔28米设置一组，均匀的设置于高速公路上；管理层模块，包括交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；用户层模块，包括用户智能设备，通过通讯模块连接数据层模块，本实施例中，可以通过过在用户智能设备上安装在高德地图软件来实现；数据层模块，包括云端服务器，通过通讯模块连接设备层模块、管理层模块和用户层模块；所述设备组包括：基站和与基站电性连接的检测器1、气象仪2、预警屏3、车辆监测器4、警示灯5。
其中，检测器1，设置于高速公路两侧的公路护栏上，包括第一单片机和与第一单片机电性连接的第一移动电源、按键模块、LCD显示电路、毫米波雷达、通讯模块、光敏传感器；还包括安装壳体，所述第一单片机、按键模块、LCD显示电路设置在安装壳体内，毫米波雷达设置在安装壳体侧面，安装壳体通过安装结构安装于公路护栏上。其中，毫米波雷达用于测量行驶车辆车速，光敏传感器用于判断是否是夜晚，本实施例中，安装结构使用申请号为202010299810.7的雾天公路行车安全诱导装置底部构件的装结构来将安装壳体安装于公路护栏上。检测器1的主体部分为北京百纳友为科技有限公司开发的型号为AQYD-1-1-1-w的雾天公路行车安全诱导装置。
气象仪2，设置于高速公路两侧，包括第二单片机和与第二单片机相互电性连接的第二移动电源、气象传感器、通讯模块；所述气象传感器包括降雨量传感器、污染颗粒物传感器、能见度传感器、温湿度传感器、大气压强传感器、超声波风速仪。具体的，所述超声波风速仪包括两个信号发射器和与之对应的两个信号接收器，通过信号传递的时间差得到风速风向数据。本实施例中，使用申请号为201922128067.4的多功能测量气象仪进行气象监测。
预警屏3，面向行驶来的车辆设置，包括第三单片机和与第三单片机相互电性连接的电子显示屏、蓄电池、第一太阳能光伏板；所述预警屏还包括：一对支撑立柱301，竖直设置于地面上，之间设有电子显示屏302，其中一个支撑立柱顶部设有第一太阳能光伏板303；警示标语板304，固定连接于一对支撑立柱之间。本实施例中，使用申请号为201620538022.8的多功能交通管理预警屏进行预警现实。预警屏上还设有语音播放器，电性连接于第三单片机上，可以播放语音提示或者鸣响警报。
车辆监测器4，设置于高速公路两侧，包括相互电性连接的红外发射器、感应器和第四单片机；所述车辆监测器还包括：与所述第四单片机电性连接，用于在感应器感受到的数量为所述预设车轮数量的整数倍时，确定所述车辆通道通过一个车辆的识别器；与所述第四单片机电性连接，用于统计通行车辆数量的信号计数器。其中，预设车轮数量的整数倍为2倍、3倍、4倍或者更多，因为车辆监测器设置于高速公路两侧，红外发射器对于前方或者后方的同一排两个车轮只能检测一次，即一般四轮小轿车在信号计数器上会显示2，而一些货车可能会显示3或者4，甚至更多，故只要在短时间内信号计数器上显示2-6，都认为是一辆车通行。本实施例中，使用申请号为201520058241.1的一种车辆检测装置进行车辆数量检测。
警示灯5，设置于车道两侧，包括第四单片机和与第四单片机电性连接的通讯模块、锂电池-超级电容复合储能系统、第二太阳能光伏板和灯组。所述警示灯还包括灯箱501，灯箱为内部中空方形灯箱，第二太阳能光伏板502安装于灯箱的上表面，第四单片机安装于灯箱内部，灯组设置于灯箱表面安装板503上；安装板为长方形灯板，灯组设置于灯箱迎着车辆行驶面方向的侧面。所述灯组包括红灯、黄灯和白灯，三种灯交错设置。
所述通讯模块DSRC模块，用于设备层、管理层和用户层之间的信息传输。
本高速公路智能预警系统在使用时，共有4个场景。
场景1，事故(堵车)预警；当前方发生事故或者堵车时，即检测器检测到高速公路上的车辆车速为0时，将信息上传本地基站，基站立即控制路线后方500m内警示灯组红灯闪起，基站通过通讯模块发送指令到本路段附近预警屏上显示警报信息(事故(堵车)预警)，同时语音提示或者鸣响警报；基站上传信息到云服务器，云服务器将事故信息发送至交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备；基站上传信息到云服务器，云服务器将堵车信息推送至高德地图，用户通过智能设备了解到前方事故或者堵车，提前做好规划。
场景2，路段能见度低或大风或路面结冰；气象仪检测到能见度低于200m时、风速达到10.8m/s后(即风力达到6级)或者路面结冰时，将信息上传本地基站，基站立即控制路线后方500m内警示灯组黄灯闪起，基站通过通讯模块发送指令到本路段附近预警屏上显示警报信息(路段能见度低或大风或路面结冰)，同时语音提示或者鸣响警报；基站上传信息到云服务器，云服务器将事故信息发送至交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备；基站上传信息到云服务器，云服务器将堵车信息推送至高德地图，用户通过智能设备了解到路段能见度低或大风或路面结冰，提前做好规划。同时启动车辆循迹功能，前方车辆路过警示灯后，灯组红灯闪起，提示后方驾驶员注意前方车辆。若前车路过30s后无第二辆车辆路过，则红灯熄灭，黄灯亮起。
场景3，车辆低速行驶；当高速公路上车速低于30km/h时，毫米波雷达检测到后将信息上传本地基站，基站立即控制路线后方500m内警示灯组黄灯闪起，基站通过通讯模块发送指令到本路段附近预警屏上显示警报信息(前方车辆低速行驶)，同时语音提示或者鸣响警报；基站上传信息到云服务器，云服务器将事故信息发送至交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备；基站上传信息到云服务器，云服务器将堵车信息推送至高德地图，用户通过智能设备了解到前方车辆低速行驶，提前做好规划。
场景4，夜间行驶；当天色变黑，光敏传感器检测到为夜晚时(即光敏传感器检测亮度值达到设定值)，立即控制警示灯的灯组闪起，颜色为左黄右白，即车道的左侧灯组黄灯亮起，车道右侧灯组白灯亮起，提醒过往车辆现在为夜间行驶。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.基于路况信息的公路智能预警系统，包括：
设备层模块，包括设置于高速公路的若干设备组，通讯模块连接数据层模块；管理层模块，包括交通指挥中心监控PC和定岗警员智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；
用户层模块，包括用户智能设备，通过通讯模块连接数据层模块；
数据层模块，包括云端服务器，通过通讯模块连接设备层模块、管理层模块和用户层模块；
其特征在于，所述设备组包括：基站和与基站电性连接的检测器、气象仪、预警屏、车辆监测器、警示灯；其中，
检测器，设置于高速公路两侧的公路护栏上，包括第一单片机和与第一单片机电性连接的第一移动电源、按键模块、LCD显示电路、毫米波雷达、通讯模块；
气象仪，设置于高速公路两侧，包括第二单片机和与第二单片机相互电性连接的第二移动电源、气象传感器、通讯模块；
预警屏，面向行驶来的车辆设置，包括第三单片机和与第三单片机相互电性连接的电子显示屏、蓄电池、第一太阳能光伏板；
车辆监测器，设置于高速公路两侧，包括相互电性连接的红外发射器、感应器和第四单片机；
警示灯，设置于车道两侧，包括第四单片机和与第四单片机电性连接的通讯模块、锂电池-超级电容复合储能系统、第二太阳能光伏板和灯组。
2.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，还包括安装壳体，所述第一单片机、按键模块、LCD显示电路设置在安装壳体内，毫米波雷达设置在安装壳体侧面，安装壳体通过安装结构安装于公路护栏上。
3.根据权利要求2所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述安装结构包括安装座和连接盘，连接盘连接于安装座和安装壳体的下盖之间，安装壳体连接于下盖上。
4.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述气象传感器包括降雨量传感器、污染颗粒物传感器、能见度传感器、温湿度传感器、大气压强传感器、超声波风速仪。
5.根据权利要求4所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述超声波风速仪包括两个信号发射器和与之对应的两个信号接收器，通过信号传递的时间差得到风速风向数据。
6.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述预警屏还包括：
一对支撑立柱，竖直设置于地面上，之间设有电子显示屏，其中一个支撑立柱顶部设有第一太阳能光伏板；
警示标语板，固定连接于一对支撑立柱之间。
7.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述车辆监测器还包括：
与所述第四单片机电性连接，用于在感应器感受到的数量为预设车轮数量的整数倍时，确定车道通过一个车辆的识别器；
与所述第四单片机电性连接，用于统计通行车辆数量的信号计数器。
8.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述警示灯还包括灯箱，灯箱为内部中空方形灯箱，第二太阳能光伏板安装于灯箱的上表面，第四单片机安装于灯箱内部，灯组设置于灯箱表面安装板上；安装板为长方形灯板，灯组设置于灯箱迎着车辆行驶面方向的侧面。
9.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述灯组包括红灯、黄灯和白灯，三种灯交错设置。
10.根据权利要求1所述的基于路况信息的公路智能预警系统，其特征在于，所述通讯模块为DSRC模块，用于设备层、管理层和用户层之间的信息传输。
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Cited By (1)
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| CN114093175A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-25 | 中路(无锡)智能交通科技有限公司 | 高速公路气象智能监测设备及方法 |
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- 2020-09-18 CN CN202022054781.6U patent/CN213601392U/zh active Active
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| CN114093175A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-25 | 中路(无锡)智能交通科技有限公司 | 高速公路气象智能监测设备及方法 |
| CN114093175B (zh) * | 2021-12-02 | 2022-12-16 | 中路(无锡)智能交通科技有限公司 | 高速公路气象智能监测设备及方法 |
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