一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),包括由監(jiān)控平臺(tái)、多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)、每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)分別通訊連接的多個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),控制節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、GPRS無線通信模塊、wifi無線接入點(diǎn)AP構(gòu)成,控制節(jié)點(diǎn)通過GPRS無線通信模塊與監(jiān)控平臺(tái)無線通訊連接,護(hù)欄節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝像頭、連接wifi網(wǎng)絡(luò)的STA站點(diǎn)構(gòu)成,護(hù)欄站點(diǎn)通過STA站點(diǎn)與所對(duì)應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)通訊連接構(gòu)成wifi局域網(wǎng)。本實(shí)用新型可適用于高速公路、橋梁、隧道等一些安裝護(hù)欄的公路上,通過文字短信和圖片兩種方式實(shí)現(xiàn)公路交通事故的實(shí)時(shí)報(bào)警,能夠直觀展示事故圖像。
【專利說明】
一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及交通監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域,具體是一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng)。 【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽車保有量的增加,路面車流量增長(zhǎng)迅速,尤其在高速公路方面,部分充當(dāng)交通動(dòng)脈的高速公路每天的汽車斷面流量可達(dá)到數(shù)萬輛甚至更高,交通事故的發(fā)生在所難免。目前大部分高速公路沒有做到路面監(jiān)控全覆蓋,所以高速公路上的事故多靠過往車輛人員或者事故車主本身打電話報(bào)警求救,這樣就使交警部門和高速維護(hù)部門獲取的第一時(shí)間信息存在被動(dòng)性、延時(shí)性和不準(zhǔn)確性,會(huì)造成救援延誤。由于像高速公路這種車速較快的道路事故大多數(shù)伴隨著護(hù)欄碰撞,因此考慮在護(hù)欄安裝監(jiān)控裝置。
[0003]第一代公路防護(hù)欄報(bào)警系統(tǒng)采用單節(jié)點(diǎn)震動(dòng)報(bào)警方式,各節(jié)點(diǎn)提前寫入地址信息,各節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單一,且報(bào)警信息種類唯一,即只有文字短信報(bào)警;所有節(jié)點(diǎn)均安裝無線通信模塊,并接入公網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本較高。另一類無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的公路護(hù)欄監(jiān)控系統(tǒng),解決了第一代公路防護(hù)欄報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本高的問題,但是報(bào)警觸發(fā)方式仍然只依靠震動(dòng)傳感器,報(bào)警信息也只有文字短信一種;這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)同時(shí)承擔(dān)子節(jié)點(diǎn)的碰撞報(bào)警功能,它包含震動(dòng)傳感器模塊且安裝在護(hù)欄上,一旦發(fā)生碰撞損壞,將導(dǎo)致整個(gè)局域網(wǎng)擁痕,穩(wěn)定性有待提尚。
[0004]【實(shí)用新型內(nèi)容】本實(shí)用新型的目的是提供一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),以圖像采集為主,結(jié)合文字短信報(bào)警,所拍攝圖像可作為事故處理的佐證材料,其特征在于:包括由監(jiān)控平臺(tái)、多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)、每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)分別通訊連接的多個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中:
[0007]所述監(jiān)控平臺(tái)設(shè)置在遠(yuǎn)端;
[0008]所述控制節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、GPRS無線通信模塊、wifi無線接入點(diǎn)AP構(gòu)成,所述 GPRS無線通信模塊、wifi無線接入點(diǎn)AP分別接入單片機(jī)處理器,控制節(jié)點(diǎn)通過GPRS無線通信模塊與監(jiān)控平臺(tái)無線通訊連接,且控制節(jié)點(diǎn)中單片機(jī)處理器預(yù)先寫入所連接的每個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的地址信息,
[0009]所述護(hù)欄節(jié)點(diǎn)設(shè)置在護(hù)欄上,護(hù)欄節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝像頭、連接wi fi網(wǎng)絡(luò)的STA站點(diǎn)構(gòu)成,其中震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝像頭、STA站點(diǎn)分別接入單片機(jī)處理器,所述護(hù)欄站點(diǎn)通過STA站點(diǎn)與所對(duì)應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)通訊連接構(gòu)成 wifi局域網(wǎng);
[0010]當(dāng)護(hù)欄發(fā)生碰撞時(shí),每個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)中震動(dòng)傳感器將碰撞信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并將電信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)處理器,觸發(fā)單片機(jī)處理器工作,單片機(jī)處理器通過wifi局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)包發(fā)送至控制節(jié)點(diǎn);控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包來源確定事故地址,并通過GPRS無線通信模塊向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送報(bào)警文字短信,短信內(nèi)容包括事故發(fā)生的時(shí)間和具體位置,與此同時(shí),控制節(jié)點(diǎn)再次向Wifi局域網(wǎng)內(nèi)所有護(hù)欄節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令,啟動(dòng)局域網(wǎng)內(nèi)所有攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍照,并再次通過wifi局域網(wǎng)將圖片數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒?jié)點(diǎn),并通過控制節(jié)點(diǎn)上的GPRS無線通信模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái),監(jiān)控平臺(tái)能及時(shí)獲取事故的多方位多角度的現(xiàn)場(chǎng)圖片。
[0011]所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:護(hù)欄節(jié)點(diǎn)設(shè)置在護(hù)欄上, 且控制節(jié)點(diǎn)安裝位置避開護(hù)欄等碰撞易發(fā)生位置。
[0012]所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的地址信息即為尚速公路粧號(hào)。
[0013]所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:考慮到一次事故的多次碰撞可能性,系統(tǒng)設(shè)置屏蔽功能和自動(dòng)重拍功能,單個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)只接收n秒內(nèi)的第一次碰撞,控制節(jié)點(diǎn)也只在n秒內(nèi)發(fā)送第一次碰撞的文字短信報(bào)警信息,在各護(hù)欄節(jié)點(diǎn)第一次拍照結(jié)束并發(fā)送圖片之后,攝像頭會(huì)在n秒后自動(dòng)進(jìn)行第二次拍照并發(fā)送,再次經(jīng)過T時(shí)間后若無碰撞產(chǎn)生,則各節(jié)點(diǎn)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
[0014]所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:還包括供電模塊,供電模塊分別供電至控制節(jié)點(diǎn)、護(hù)欄節(jié)點(diǎn),供電模塊采用雙供電模式。在具有市電供電的道路上采用市電供電方式,在沒有市電供電的道路上采用太陽能板+鋰電池組供電方式。
[0015]本實(shí)用新型提供了一種效果直觀的公路防護(hù)欄事故圖片采集監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng),可適用于高速公路、橋梁、隧道等一些安裝護(hù)欄的公路上,通過文字短信和圖片兩種方式實(shí)現(xiàn)公路交通事故的實(shí)時(shí)報(bào)警,能夠直觀展示事故圖像,方便公路管理和救援部門第一時(shí)間獲取事故的全方位信息?!靖綀D說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型護(hù)欄節(jié)點(diǎn)與控制節(jié)點(diǎn)的工作原理框圖?!揪唧w實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型系統(tǒng)整體采用三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以圖像采集為主,結(jié)合文字短信報(bào)警,所拍攝圖像可作為事故處理的佐證材料,包括護(hù)欄節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控平臺(tái)三部分構(gòu)成,采用wi f i和GPRS兩種網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)信息的傳輸,結(jié)構(gòu)如圖1所示:
[0019]護(hù)欄節(jié)點(diǎn):[〇〇2〇]護(hù)欄節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)處理器、震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝像頭和連接wifi網(wǎng)絡(luò)的STA站點(diǎn)等幾個(gè)模塊構(gòu)成。護(hù)欄節(jié)點(diǎn)安裝在公路護(hù)欄上,并通過STA與控制節(jié)點(diǎn)的AP組建 wifi局域網(wǎng)。護(hù)欄節(jié)點(diǎn)沒有無線通信模塊,只能通過wifi與控制節(jié)點(diǎn)相連。當(dāng)事故碰撞產(chǎn)生時(shí),震動(dòng)傳感器負(fù)責(zé)將碰撞轉(zhuǎn)換成電信號(hào),觸發(fā)單片機(jī)工作。單片機(jī)通過wifi局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)包發(fā)送至控制節(jié)點(diǎn),控制節(jié)點(diǎn)再通過wifi網(wǎng)絡(luò)向局域網(wǎng)內(nèi)所有護(hù)欄節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制命令,讓所有攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍照并將圖片數(shù)據(jù)再次發(fā)送到控制節(jié)點(diǎn)。考慮到夜晚發(fā)生事故的可能性,護(hù)欄節(jié)點(diǎn)上的攝像頭模塊采用的是高清夜視紅外攝像頭,可在夜晚拍攝出較清楚的事故現(xiàn)場(chǎng)畫面。[〇〇21]在此強(qiáng)調(diào),護(hù)欄節(jié)點(diǎn)在安裝時(shí)需注意:一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的護(hù)欄節(jié)點(diǎn)攝像頭角度需事先調(diào)節(jié)好,保證該局域網(wǎng)內(nèi)的拍攝范圍全覆蓋,無死角。[0〇22]控制節(jié)點(diǎn):[0〇23] 控制節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)處理器、無線通信模塊、wifi無線接入點(diǎn)AP。控制節(jié)點(diǎn)AP是 wi f i局域網(wǎng)的中心??刂乒?jié)點(diǎn)位于系統(tǒng)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)的中間層,連接兩種網(wǎng)絡(luò):向下通過wif i網(wǎng)絡(luò)接收護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),并反饋控制命令;向上利用無線通信模塊通過GPRS接入公網(wǎng),向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送報(bào)警短信和事故圖片。
[0024]值得說明的是,與之前的公路護(hù)欄報(bào)警系統(tǒng)不同的是:(1)、地址信息沒有寫入護(hù)欄節(jié)點(diǎn)而是寫入了控制節(jié)點(diǎn)。每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)都包含了 wifi局域網(wǎng)內(nèi)所有護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的地址信息,控制節(jié)點(diǎn)通過來自護(hù)欄節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包地址確定事故位置,從而將對(duì)應(yīng)于這個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的地址信息發(fā)送出去,這樣簡(jiǎn)化了護(hù)欄節(jié)點(diǎn)與控制節(jié)點(diǎn)的通信過程。(2)、控制節(jié)點(diǎn)不包含震動(dòng)傳感器,它是每個(gè)wifi局域網(wǎng)的中心,只針對(duì)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)收發(fā)信息同時(shí)向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù),因此控制節(jié)點(diǎn)在安裝選址的時(shí)候應(yīng)避開護(hù)欄等易產(chǎn)生碰撞的地方,可安裝在綠化帶、隔離帶或標(biāo)志牌等不易受碰撞事故影響的地方,以免造成不必要的損失。(3)、控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)連接若干護(hù)欄節(jié)點(diǎn)形成wifi局域網(wǎng),但是各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)之間是相互獨(dú)立的??刂乒?jié)點(diǎn)中的無線通信模塊通過GPRS接入公網(wǎng),發(fā)送報(bào)警信息。
[0025]如圖2所示,本實(shí)用新型工作流程為:[〇〇26] (1)各節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)穩(wěn)定,處于待機(jī)狀態(tài),局域網(wǎng)連接正常。[〇〇27] (2)事故引發(fā)護(hù)欄碰撞,護(hù)欄節(jié)點(diǎn)上的震動(dòng)傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)上的單片機(jī)處理器,單片機(jī)命令該節(jié)點(diǎn)通過wif i向控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包。[〇〇28] (3)控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包來源確定事故地址(即高速公路粧號(hào)),并通過無線通信模塊向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送報(bào)警文字短信,短信內(nèi)容包括事故發(fā)生的時(shí)間和具體位置。[0〇29] (4)與此同時(shí),控制節(jié)點(diǎn)再次通過wifi向該局域網(wǎng)內(nèi)所有護(hù)欄節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令,啟動(dòng)局域網(wǎng)內(nèi)所有攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍照,并再次通過wifi將圖片數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒?jié)點(diǎn),并通過控制節(jié)點(diǎn)上的無線通信模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)。這樣監(jiān)控平臺(tái)能及時(shí)獲取事故的多方位多角度的現(xiàn)場(chǎng)圖片。
[0030] (5)考慮到一次事故的多次碰撞可能性,系統(tǒng)設(shè)置屏蔽功能和自動(dòng)重拍功能。單個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)只接收n秒內(nèi)的第一次碰撞,控制節(jié)點(diǎn)也只在n秒內(nèi)發(fā)送第一次碰撞的文字短信報(bào)警信息。在各護(hù)欄節(jié)點(diǎn)第一次拍照結(jié)束并發(fā)送圖片之后,攝像頭會(huì)在n秒后自動(dòng)進(jìn)行第二次拍照并發(fā)送,再次經(jīng)過T時(shí)間后若無碰撞產(chǎn)生,則各節(jié)點(diǎn)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。(n和T可根據(jù)各條公路實(shí)際要求設(shè)置)[〇〇31] 監(jiān)控平臺(tái):
[0032]本實(shí)用新型監(jiān)控平臺(tái)包括手機(jī)終端和電腦終端。手機(jī)終端可隨時(shí)接收?qǐng)?bào)警文字短信;在手機(jī)終端和電腦終端安裝相應(yīng)軟件后,兩者均可接收?qǐng)D片信息。[〇〇33] 供電模塊:
[0034]考慮到公路供電的特殊性,采用雙供電模式。在具有市電供電的道路上采用市電供電方式,在沒有市電供電的道路上采用太陽能板+鋰電池組供電方式。[〇〇35]本實(shí)用新型系統(tǒng)特點(diǎn):
[0036] (1)報(bào)警信息內(nèi)容豐富,既有包含事故時(shí)間和地點(diǎn)的文字短信,又有體現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)全方位狀況的圖片信息。[〇〇37] (2)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),兩種網(wǎng)絡(luò)模式(wif i+GPRS),控制節(jié)點(diǎn)和護(hù)欄節(jié)點(diǎn)雙向通信。[0〇38](3)控制節(jié)點(diǎn)上無傳感器模塊,無法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,只起到控制作用,安裝時(shí)避開碰撞易發(fā)生位置,可避免因碰撞損壞造成單個(gè)局域網(wǎng)的癱瘓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),以圖像采集為主,結(jié)合文字短信報(bào)警,所拍攝圖 像可作為事故處理的佐證材料,其特征在于:包括由監(jiān)控平臺(tái)、多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)、每個(gè)控制節(jié) 點(diǎn)分別通訊連接的多個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中:所述監(jiān)控平臺(tái)設(shè)置在遠(yuǎn)端;所述控制節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、GPRS無線通信模塊、w i f i無線接入點(diǎn)AP構(gòu)成,所述GPRS 無線通信模塊、wifi無線接入點(diǎn)AP分別接入單片機(jī)處理器,控制節(jié)點(diǎn)通過GPRS無線通信模 塊與監(jiān)控平臺(tái)無線通訊連接,且控制節(jié)點(diǎn)中單片機(jī)處理器預(yù)先寫入所連接的每個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn) 的地址信息,所述護(hù)欄節(jié)點(diǎn)設(shè)置在護(hù)欄上,護(hù)欄節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)處理器、震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝 像頭、連接wifi網(wǎng)絡(luò)的STA站點(diǎn)構(gòu)成,其中震動(dòng)傳感器、高清夜視紅外攝像頭、STA站點(diǎn)分別 接入單片機(jī)處理器,所述護(hù)欄站點(diǎn)通過STA站點(diǎn)與所對(duì)應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)通訊連接構(gòu)成wifi局 域網(wǎng);當(dāng)護(hù)欄發(fā)生碰撞時(shí),每個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)中震動(dòng)傳感器將碰撞信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并將電信 號(hào)發(fā)送至單片機(jī)處理器,觸發(fā)單片機(jī)處理器工作,單片機(jī)處理器通過wifi局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)包 發(fā)送至控制節(jié)點(diǎn);控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包來源確定事故地址,并通過GPRS無線通信模塊向監(jiān) 控平臺(tái)發(fā)送報(bào)警文字短信,短信內(nèi)容包括事故發(fā)生的時(shí)間和具體位置,與此同時(shí),控制節(jié)點(diǎn) 再次向wifi局域網(wǎng)內(nèi)所有護(hù)欄節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令,啟動(dòng)局域網(wǎng)內(nèi)所有攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍照,并 再次通過wifi局域網(wǎng)將圖片數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂乒?jié)點(diǎn),并通過控制節(jié)點(diǎn)上的GPRS無線通信模塊 傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái),監(jiān)控平臺(tái)能及時(shí)獲取事故的多方位多角度的現(xiàn)場(chǎng)圖片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:護(hù)欄節(jié)點(diǎn)設(shè) 置在護(hù)欄上,且控制節(jié)點(diǎn)安裝位置避開護(hù)欄等碰撞易發(fā)生位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:護(hù)欄節(jié)點(diǎn)的 地址信息即為高速公路粧號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:考慮到一次 事故的多次碰撞可能性,系統(tǒng)設(shè)置屏蔽功能和自動(dòng)重拍功能,單個(gè)護(hù)欄節(jié)點(diǎn)只接收n秒內(nèi)的 第一次碰撞,控制節(jié)點(diǎn)也只在n秒內(nèi)發(fā)送第一次碰撞的文字短信報(bào)警信息,在各護(hù)欄節(jié)點(diǎn)第 一次拍照結(jié)束并發(fā)送圖片之后,攝像頭會(huì)在n秒后自動(dòng)進(jìn)行第二次拍照并發(fā)送,再次經(jīng)過T 時(shí)間后若無碰撞產(chǎn)生,則各節(jié)點(diǎn)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路防護(hù)欄圖像采集報(bào)警系統(tǒng),其特征在于:還包括供電 模塊,供電模塊分別供電至控制節(jié)點(diǎn)、護(hù)欄節(jié)點(diǎn),供電模塊采用雙供電模式,在具有市電供 電的道路上采用市電供電方式,在沒有市電供電的道路上采用太陽能板+鋰電池組供電方 式。
【文檔編號(hào)】G08B25/10GK205644928SQ201620284733
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】朱伶俐, 沈碧波, 石巖
【申請(qǐng)人】朱伶俐, 沈碧波