一种高速公路高炮广告牌安全监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种高速公路高炮广告牌安全监控系统。

背景技术：

近年来，在经济蓬勃发展和市场激烈竞争的大背景下，随着高速公路的里程不断增长，户外传媒尤其是高速公路高炮广告牌越来越受到业界、广告公司以及路政管理部门的关注。同时，由于其到达率较高、发布时间长和千人成本低等优势，高速公路高炮广告牌的设置数量也得到了成倍的增长。但是由于暴露在户外，高速公路高炮广告牌长期受到复杂多变的极端天气或自然现象例如严寒、酷暑、狂风、暴雨、雷电甚至地震等的影响，往往会出现广告牌体变形、掉落甚至立柱倒塌等危及来往行车安全的情况。当这种情况发生时，如果无法及时得到妥善处理，涉及到高速公路路面的破损广告牌会造成来往车辆损坏、交通堵塞甚至严重交通事故，极大地影响了高速公路的行车安全。据统计，贵州省境内高速公路广告牌设置四万多处，每年有近30%的广告牌需要进行维修处理，因高速广告牌破损导致的交通事故约占事故总数的1/10以上，且造成的经济损失达一百多万元。

为了实现对高速公路高炮广告牌设施的高效综合管理，同时提高对与广告牌相关的安全事件处理能力，就要求路政职能部门能够实时地监控管辖区域内所有高速公路高炮广告牌的安全状态，准确地获取异常事件信息及发生地点，并及时发布预警消息来通知相关责任人或单位进行处理，以保障高速公路的安全畅通。此外，为减少高速公路交通安全隐患，路政职能部门需要定期主动提醒负责单位对广告牌进行维护，并且当发生极端天气情况时也要通知负责单位做好防范措施以加强警惕。

目前国内外高速公路尚没有针对高速公路高炮广告牌的安全监控系统，往往是由高速公路巡逻车或者过往车辆的监控摄像机来实现对高炮广告牌的“捎带”监控，并由监控中心的监控员通过肉眼观察来辨识高炮广告牌的安全状态，或者由发现异常状况的来往车辆司机拨打报警电话来辅助监控高速公路高炮广告牌。

然而，目前这种方式存在着以下几处不足：

1、监控摄像机的覆盖范围太小。虽然高速公路上安装了道路监控摄像机，但是由于其主要功能是对高速公路的路面情况进行监控，无法针对路旁的高炮广告牌进行精确监控，加之由于摄像机的数量有限，其监控范围无法覆盖所有广告牌，因此道路监控摄像机不能达到高速公路高炮广告牌的监控要求。

2、高速巡逻人员成本高，时效性差。高速巡逻管控范围涵盖交通设施以及路面情况的检查、违法行为侦查、以及突发情况应急等。而高速公路高炮广告牌并非高速巡逻员的主要巡查对象，无法保证所有广告牌能够被持续或定期安全监控。因此若依赖高速巡逻的方式进行高速公路高炮广告牌监控，将会消耗大量人力资源，同时由于巡逻具有延时性，也无法及时地将广告牌的异常状况反馈给路政职能部门。

3、依靠高速公路高炮广告牌安全事件当事人电话报警进行安全监控属于亡羊补牢的监控方法。此种方式往往是已经对高速公路路面、相关设施、行车造成了经济损失或者人员伤亡之后再进行补救，因此不能作为有效的监控方法。

以上三种目前国内外高速公路现有的对高炮广告牌安全监控的方法既缺乏准确性和时效性，同时又依赖于人工辨识（观察），属于被动监控。首先人工监控依靠大脑分析，因此可能出现判断失误，造成错判或落判；其次由于监控人员数量有限从而无法做到全天24小时的连续监控。因此被动的人工监控方式很难及时发现高速公路高炮广告牌的牌体变形、掉落、立柱倾斜或倒塌等高速公路交通安全隐患，而此类异常事件往往容易酿成重大交通事故或造成巨大的人员伤亡和经济损失。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种高速公路高炮广告牌安全监控系统。

本实用新型的技术方案是：

一种高速公路高炮广告牌安全监控系统，包括：

被监控终端：包括供电装置、监控信息采集单元、终端控制模块和数据传送单元；所述供电装置的输出端连接监控信息采集单元的供电端、终端控制模块的供电端、数据传送单元的供电端；监控信息采集单元的输出端连接终端控制模块的输入端，终端控制模块的输出端连接数据传送单元的输入端；

信息处理中心：包括一台信息处理服务器和若干台客户端，以星形拓扑结构相连接；

D2D转发服务器：分别与被监控终端的数据传送单元、信息处理中心的信息处理服务器进行无线通信。

所述监控信息采集单元，包括：

风速传感器、温度传感器、雨量传感器、振动传感器、对射激光传感器、移位传感器、倾斜传感器、GPS定位器；

所述风速传感器、温度传感器、雨量传感器、振动传感器均安装在高炮广告牌顶部；

两对所述对射激光传感器分别安装在高炮广告牌牌体四角，且互相处于对角位置的激光传感器呈直线对射状安装；

所述移位传感器安装在高立柱上部法兰盘对接处；

所述倾斜传感器安装在高炮广告牌的高立柱体上；

所述GPS定位器安装在高立柱顶端；

供电装置的输出端连接所述风速传感器、温度传感器的供电端、雨量传感器的供电端、振动传感器的供电端、对射激光传感器的供电端、移位传感器的供电端、倾斜传感器的供电端、GPS定位器的供电端。

所述供电装置为太阳能供电板，安装在高炮广告牌顶端，所述太阳能供电板安装在高炮广告牌顶端，太阳能供电板的输出端连接所述风速传感器、温度传感器的供电端、雨量传感器的供电端、振动传感器的供电端、对射激光传感器的供电端、移位传感器的供电端、倾斜传感器的供电端、GPS定位器的供电端。

所述被监控终端还包括：报警指示灯，安装在高炮广告牌顶部，报警指示灯的供电端连接所述供电装置的输出端。

有益效果：

本实用新型提供一种高速公路高炮广告牌安全监控系统，其解决的技术问题是高速公路高炮广告牌的安全状态信息无法及时、准确地传送至路政职能部门。可以及时准确地定位损坏、倾斜、倒塌的高速公路高炮广告牌，并发送报警信号至监控服务器。全天24小时的高速公路高炮广告牌物理状态以及当地气象信息的自动无人监控，减少人员成本，增加时效性。一改以往的被动式监控为主动式监控，不错判落判每一次高炮广告牌的意外事件，最大程度减少由高速公路高炮广告牌损坏而造成的交通事故。定期维护提醒，做到防患于未然。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的高速公路高炮广告牌安全监控系统框图；

图2是本实用新型具体实施方式的高速公路高炮广告牌安全监控系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

一种高速公路高炮广告牌安全监控系统，如图1所示，包括：

被监控终端：包括供电装置、监控信息采集单元、终端控制模块和数据传送单元；所述供电装置的输出端连接监控信息采集单元的供电端、终端控制模块的供电端、数据传送单元的供电端；监控信息采集单元的输出端连接终端控制模块的输入端，终端控制模块的输出端连接数据传送单元DTU的输入端；

信息处理中心：包括一台信息处理服务器和若干台客户端，以星形拓扑结构相连接；所述客户端可以是PC机、手持终端或者手机。所述信息处理服务器运行有VS2013平台下采用C#语言开发的C/S架构信息系统，使用SQL数据库存储大规模数据信息，利用GMap.net控件设计图形界面定位并显示高炮广告牌的显示位置，使用套接字实现信息处理服务器端与客户端的实时双向通信，利用数据聚类算法对大规模监控数据信息进行分析和辨识，以确认安全事故类型，并向高炮广告牌相关负责人或单位的客户端发送报警信息，通知其前往事件地点对高炮广告牌进行修补或加固。同时自动对临近审核期限或维护期限的高炮广告牌发送提醒信息，以主动防范安全隐患。

基于GPRS/GSM的D2D转发服务器：分别与被监控终端的数据传送单元、信息处理中心的信息处理服务器进行无线通信。D2D转发服务器利用GPRS网络以TCPClient方式实现数据传送单元DTU与信息处理中心的长距离数据无线双向传输。

本实施方式中的监控信息采集单元，包括：

风速传感器、温度传感器、雨量传感器、振动传感器、对射激光传感器、移位传感器、倾斜传感器、GPS定位器；

风速传感器、温度传感器、雨量传感器、振动传感器均安装在高炮广告牌顶部；

两对所述对射激光传感器分别安装在高炮广告牌牌体四角，且互相处于对角位置的激光传感器呈直线对射状安装；

所述移位传感器安装在高立柱上部法兰盘对接处；

所述倾斜传感器安装在高炮广告牌的高立柱体上；

所述GPS定位器安装在高立柱顶端；

供电装置的输出端连接所述风速传感器、温度传感器的供电端、雨量传感器的供电端、振动传感器的供电端、对射激光传感器的供电端、移位传感器的供电端、倾斜传感器的供电端、GPS定位器的供电端。

所述供电装置为太阳能供电板，提供12伏的输出电源，安装在高炮广告牌顶端，所述太阳能供电板安装在高炮广告牌顶端，太阳能供电板的输出端连接所述风速传感器、温度传感器的供电端、雨量传感器的供电端、振动传感器的供电端、对射激光传感器的供电端、移位传感器的供电端、倾斜传感器的供电端、GPS定位器的供电端。

所述被监控终端还包括：报警指示灯，安装在高炮广告牌顶部，报警指示灯的供电端连接所述供电装置的输出端。

本实用新型的高速公路高炮广告牌安全监控系统，如图2所示，终端控制模块每隔一个预设的时间周期T读取风速传感器和温度传感器的信号，实现对被监控点的风速和温度进行数据采样；而终端控制模块通过设置振动传感器、雨量传感器、对射激光传感器、移位传感器以及倾斜传感器的常开或常闭状态来实现对它们的实时监控，当上述传感器有预设状态的反向信号输出时则对相应的传感器返回的数据（振动传感器返回广告牌体的振动频率、雨量传感器返回降雨量值、对射激光传感器监控广告牌体的变形状态、移位传感器监控高立柱上部法兰盘对接处的错位移动、倾斜传感器返回高立柱的倾斜角度值）进行采样。终端控制模块每隔一个时间周期T将获取的各传感器数据信息和定位信息通过数据传送单元DTU经由D2D转发服务器发送至远程的信息处理中心。信息处理中心根据数据聚类算法首先对接收到的大量数据进行分类和去噪的预处理，然后分析预处理后的数据信息判断其所反映的监控点状态是否异常。将被监控点出现风速大于等于7级、温度高于35摄氏度、振动频率超出预设范围、降雨量大于等于50毫米/天、连续10T对射激光传感器或移位传感器返回预设状态的反向信号和高立柱倾斜角大于等于0.3度的情况之一判断为异常状态。当判断的输出结果为异常状态时，信息处理中心一方面通过D2D转发服务器将报警信号发送至处于异常状态的被监控终端的数据传送单元DTU，终端控制模块接收到报警信号后点亮报警指示灯，以警示过往车辆注意安全；另一方面自动与对应客户端通信以通知相关责任人或单位进行高速路的安全巡视或者高炮广告牌的修补和加固以最大程度避免造成高速公路交通事故。此外，信息处理中心还可以根据上上万块广告牌不同的审核时间以及维护记录，会对广告牌进行定期维护提醒，以防范可能出现的安全隐患。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。