智慧高速公路二次事故防范预警系统的制作方法

本实用新型属于安全预警防范及道路诱导标志、交通信号装置技术领域，尤其涉及一种智慧高速公路二次事故防范预警系统。

背景技术：

我国高速公路的建设发展迅速，建设的高速公路需穿山跨河已成为常态，尤其是高原地区的高速公路，其所经过的地域、地形条件复杂，具有连续长下坡且坡陡弯多等特性，途径此路段的车辆因对危险路段情况不熟悉而容易发生事故。当事故发生的这段时间内，后面的车辆若不能及时发现或制动距离不够，往往容易演变成连环相撞的恶性交通事故。据统计高速公路危险路段是造成二次事故的多发地段，其交通事故数占总数的85%以上，因此在事故多发路段建立一套全天候大范围的预警防范系统是非常必要的。传统的预警一般都是人工赶到现场进行预警，现场预警需要花费大量的人力物力、且危险性大、预警范围、预警时间都受到较多的限制，这种预警方式相对比较滞后，当事故发生后又需要花费大量的人力、时间进行管控、诱导分流。现在技术中，有的通过可变信息情报板等设施提供信息预警，但这类预警方式比较单一，无法引起驾驶员警觉，且这样的预警因不具备权威性、说明性，难于引起驾驶员重视，此外这种预警信息在发布上存在信息不连续、不完整、滞后，因此达不到预警的效果。另外这样的预警设备需要通电、通网，安装不方便、成本高、实施困难、周期长，必然要受条件、范围限制。另外这类预警设备的启动操作过程相对复杂，无法在第一时间内启动预警、了解预警效果；加上此类型的预警设施只能单点预警，无法批量、多点、联动、快速预警，也无法根据事故大小、范围，对事故进行救援、管控，预警功能单一，达不到事故预警、交通诱导、避免事故的效果；此外该类型的预警设备不能独立使用和融合使用。因此如何克服现有技术的不足是目前安全防范及预警诱导技术领域亟需解决的问题。

技术实现要素：

高速公路上的交通事故几乎每天都在发生，为了在一次事故发生后对事故路段、事故临近路段、事故较远路段的后续车辆进行管控，辅助交警疏导事发路段的车辆，减轻交警在事故处理过程中的工作量，规范高速道路的行车，减少甚至避免事故发生，需要建立一套具有实际效果、且建设周期短、见效快、投资少的预警系统，以对事故进行预警，防范二次事故的发生。

本实用新型正是为此而提供了一种智慧高速公路二次事故防范预警系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智慧高速公路二次事故防范预警系统，包括预警设备、广域网、手机和管控终端，预警设备通过广域网与手机和管控终端信号连接，其特征在于所述预警设备包括支架，设置在支架上的太阳能电池板、摄像头、警报喇叭、爆闪灯、LED显示屏、警示牌、主控箱和电源箱。

所述支架顶部安装太阳能电池板，支架正面自太阳能电池板向下依次安装摄像头、警报喇叭、爆闪灯、LED显示屏、警示牌，支架背面安装主控箱和电源箱。

所述主控箱内设有核心控制器、预警控制器，其中：核心控制器包括有线、无线双网通讯器、数据加密器、CPU控制器和存储器；预警控制器包括视频显示控制器、音频功放控制器、闪频控制器和摄像头控制器；

所述电源箱内设有蓄电池和电流控制器，该电流控制器包括稳压器、变压器、防倒流器、充/放电器。

所述主控箱内还设有主控箱传感控制器，该主控箱传感控制器包括温湿度传感器和开箱报警器，用于监控主控箱的温湿度，还用于防止主控箱被他人打开，保证主控箱正常工作。

所述电源箱内还设有电源箱传感控制器，该电源箱传感控制器包括温湿度传感器和开箱报警器，用于监控电源箱的温湿度，还用于防止电源箱被他人打开，保证电源箱正常工作。

所述主控箱和电源箱中的各器件的连接关系如下：

CPU控制器分别与数据加密器、有线、无线双网通讯器、存储器、稳压器、视频显示控制器、音频功放控制器、闪频控制器、摄像头控制器、主控箱传感控制器的温湿度传感器和开箱报警器、电源箱传感控制器的温湿度传感器和开箱报警器相连接；

数据加密器与存储器相连；以便将保存在存储器中的预警信息等，通过数据加密器加密之后，经过有线、无线双网通讯器发送至广域网；

有线、无线双网通讯器与广域网相连，广域网与手机和管控终端信号连接；通过广域网将传来的预警信息等解密后传输至管控终端和手机；

存储器与摄像头控制器相连，摄像头控制器与摄像头相连；以便通过摄像头控制器控制摄像头工作，并将摄像头拍摄到的图像信息保存到存储器中；

闪频控制器与爆闪灯相连，用于控制爆闪灯的工作；

音频功放控制器与报警喇叭相连，用于控制报警喇叭的工作；

视频显示控制器与LED显示屏相连，用于控制LED显示屏的工作；

稳压器与变压器相连，变压器与充/放电器相连，充/放电器分别与防倒流器、蓄电池相连，防倒流器与太阳能电池板相连，用于将太阳能转换为电能后，存储于蓄电池中或直接通电源线供电，确保供电电压的稳定，防止电流从蓄电池倒流回太阳能电池板。

手机可通过广域网、核心控制器、音频功放控制器，来控制警报喇叭的工作，用于事故发生现场直接播报信息。

管控终端为常规设备，用于后台管理人员查看广域网传来的图像信息、电流信息和传感器信息，之后根据传来的信息，依次通过核心控制器、预警控制器，来控制摄像头、爆闪灯、警报喇叭和LED显示屏的工作。

所述预警设备安装在事故多发路段的一侧。

所述广域网为公共的3G、4G、5G无线网络或/和公安系统的专用网络，以完成加密、解密通讯控制。

所述核心控制器、预警控制器、电流控制器均为常规的市购产品。

所述核心控制器负责与广域网包括3G、4G、5G无线网络或/和公安系统的专用网络建立通讯连接，完成加密通讯控制；同时将交通事故发生的过程进行保存，并通过爆闪灯、警报喇叭和LED显示屏现场发布预警信息。

预警控制器负责对摄像头、警报喇叭、爆闪灯和LED显示屏的状态进行控制。

主控箱传感控制器负责对主控箱内的所有设备的运行状态及环境（温度、湿度）进行监控，保证工作环境的正常，当主控箱未经授权被打开时，开箱报警器会报警，保证设备的可靠性。

电源箱传感控制器负责对电源箱内的所有设备的运行状态及环境（温度、湿度）进行监控，保证工作环境的正常，当电源箱未经授权被打开时，开箱报警器会报警，保证设备的可靠性。

电流控制器使供电能够适应不同的电流、电压环境，并对整个供电系统的电流、电压进行保护，同时防止太阳能板在夜间未充电的情况下电流倒流。

电源箱里安装有电池组和电流控制器，在无电源情况下由太阳能电池板发电后经充/放电器向蓄电池充电，蓄电池充电后通过变压器变压后进行稳压稳流，稳压稳流后向个用电设备进行供电；在有电源情况下，电源线直接通过充/放电器，变压器变压、稳压器稳压稳流后，向各个用电设备供电，此时蓄电池作为后备电源使用。

警示牌是对预警设备的功能和状态进行说明，让没有接触过此类预警设备的驾乘人员知道预警设备的功能；智慧高速公路二次事故防范预警系统的预警设备采用模块化功能集成固定安装在支架上，结构简单、抗高速公路13级强风，与公路整体结合性良好，不会影响过往车辆驾驶员的视线。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

1、该系统在日常可以对事故多发路段进行提示，并进行远程监控，当发生事故后能通过摄像头拍摄事故过程，并将拍摄的事故信息通过广域网改送到交警手机和管控终端，在无交警到场的情况下就能及时了解事故现场的情况，并通过远程控制的方式，第一时间做出事故预警；通过多渠道的预警方式给后方来车进行预警提示，避免在一次事故之后再发生二次事故；并在预警提示的同时按照预案完成交通管控、诱导、分流的基本工作；爆闪灯和警报喇叭可以根据离事故现场的远近危险程度调节警报声和爆闪频率，该系统在做到了事故提醒、预警工作的同时又完成管控、诱导、分流工作，提高了交通预警处理效率。

2、该系统突破传统设备的局限性，具有更先进、智能、安全稳定、容易布署、操作快捷、管控及时、独立/融合应用等特点；

3、该系统的预警设备通过广域网与交警手机、管控终端配套使用，共用管控终端的预案库、数据库等常用信息，可快速选择调用，不常用的信息可通过管控终端进行文字的编辑，可以根据实际情况更改文字信息，让后方行驶车辆驾驶员了解到事故情况、管控情况，并按提示进行操作避免事故的再次发生；

4、该系统在人员、车辆未到现场的情况下，就可以实现对事故现场的远程指挥，通过摄像头拍摄的信息就可了解到事故现场及后续路段的情况，并通过警报喇叭喊话加强现场管控的力度，节省了人力物力提高了效率；

5、该系统也可通过手机进行操作警报喇叭喊话，用于事故发生方播报所在事故范围内的信息，同时该系统可以独立使用也可融合使用；

6、该系统采用太阳能蓄电池、有线电源双供电方式，设备应用范围广；

7、该系统采用户外高危环境设计，采用有线与无线通讯两种通讯方式设计，无线通讯方式采用双卡通讯，双卡可支持联通、移动、电信等运营商的公共平台接入，因此不受地域、时间环境的影响，能做到实时通讯管控，减少了通讯故障发生率，保证了信息传输的高效快捷，节省了人力物力。同时适合于本发明方法的预警系统结构简单、安装简便尤其适用于事故高发地段使用。

总之，本实用新型克服了传统预警设施布署局限，预警方式单一，操作复杂，预警效果不明显，无法预防二次事故发生等不足，并解决在二次事故发生后又不能及时管控、分流、提供救援等问题，该系统不受地理条件限制，采用多渠道的方式进行预警，让驾乘人员通过预警系统感到预警信息的重要性、紧迫性、震撼性、权威性，达到预警的最佳效果。同时本实用新型又可根据管控需求进行单独/组合预警，并提供大范围、全天候、高强度的危险路段提示、二次事故预警，在预警的基础上完成交通诱导、事故防范等。本实用新型能从多方位、多角度、集中/分布式发送、传递交管信息，让驾驶员不易也不能忽视这些信息的重要性和必要性，一旦发生事故，行驶在事故路段的车辆能及时了解前方道路交通事故的情况，引起驾乘员的注意，让驾驶员按照信息的提示迅速做出正确判断并及时采取措施，避免或减少道路交通事故的发生机率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的预警设备结构示意图；

图3是本实用新型的联系图。

图中，1、预警设备；2、广域网；3、手机终端；4、管控终端；5、支架；101、太阳能电池板；102、摄像头；103、爆闪灯；104、警报喇叭；105、LED显示屏；106、警示牌；200、主控箱；210、核心控制器；211、有线、无线双网通讯器；212、数据加密器；213、CPU控制器；214、存储器；220、预警控制器；221、视频显示控制器；222、音频功放控制器；223、闪频控制器；224、摄像头控制器；230、主控箱传感控制器；231、温湿度传感器；232、开箱报警器；300、电源箱；310蓄电池、320、电流控制器、321、稳压器；323、防倒流器、322变压器；330、电源箱传感控制器；331、温湿度传感器；332、开箱报警器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解的是，本实用新型中涉及到的相关器件及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

本技术领域技术人员可以理解的是，本实用新型中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的连接关系如果没有特殊的说明，能实现本实用新型的功能，且与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同即可。

如图1-图3所示，

本实用新型提供的智慧高速公路二次事故防范预警系统，包括预警设备1、广域网2、手机3和管控终端4，预警设备1通过广域网2与手机3和管控终端4信号连接，所述预警设备1包括支架5，设置在支架5上的太阳能电池板101、摄像头102、警报喇叭104、爆闪灯103、LED显示屏105、警示牌106、主控箱200和电源箱300；所述支架5顶部安装太阳能电池板101，支架5正面自太阳能电池板101向下依次安装摄像头102、警报喇叭104、爆闪灯103、LED显示屏105、警示牌106，支架5背面安装主控箱200和电源箱300；所述主控箱200内设有核心控制器210、预警控制器220，其中：核心控制器210包括有线、无线双网通讯器211、数据加密器212、CPU控制器213和存储器214；预警控制器220包括视频显示控制器221、音频功放控制器222、闪频控制器223和摄像头控制器224； 所述电源箱300内设有蓄电池310和电流控制器320，该电流控制器320包括稳压器321、变压器322、防倒流器323、充/放电器324；所述主控箱200内还设有主控箱传感控制器230，该主控箱传感控制器230包括温湿度传感器231和开箱报警器232，用于监控主控箱200的温湿度，还用于防止主控箱200被他人打开，保证主控箱200正常工作；所述电源箱300内还设有电源箱传感控制器330，该电源箱传感控制器330包括温湿度传感器331和开箱报警器332，用于监控电源箱300的温湿度，还用于防止电源箱300被他人打开，保证电源箱300正常工作。

如图3，所述主控箱200和电源箱300中的各器件的连接关系如下：

CPU控制器213分别与数据加密器212、有线、无线双网通讯器211、存储器214、稳压器321、视频显示控制器221、音频功放控制器222、闪频控制器223、摄像头控制器224、主控箱传感控制器230的温湿度传感器231和开箱报警器232、电源箱传感控制器330的温湿度传感器331和开箱报警器332相连接；

数据加密器212与存储器214相连；以便将保存在存储器214中的预警信息等，通过数据加密器212加密之后，经过有线、无线双网通讯器211发送至广域网2；

有线、无线双网通讯器211与广域网2相连，广域网2与手机3和管控终端4信号连接；通过广域网2将传来的预警信息等解密后传输至管控终端4和手机3；

存储器214与摄像头控制器224相连，摄像头控制器224与摄像头102相连；以便通过摄像头控制器224控制摄像头102工作，并将摄像头102拍摄到的图像信息保存到存储器214中；

闪频控制器223与爆闪灯103相连，用于控制爆闪灯103的工作；

音频功放控制器222与报警喇叭104相连，用于控制报警喇叭104的工作；

视频显示控制器221与LED显示屏105相连，用于控制LED显示屏105的工作；

稳压器321与变压器322相连，变压器322与充/放电器324相连，充/放电器324分别与防倒流器323、蓄电池310相连，防倒流器323与太阳能电池板101相连，用于将太阳能转换为电能后，存储于蓄电池310中或直接通过电源线供电，确保供电电压的稳定，防止电流从蓄电池310倒流回太阳能电池板101。

手机3可通过广域网2、核心控制器210、音频控制器222，来控制警报喇叭104的工作，用于事故发生现场直接播报信息。

管控终端4为常规设备，用于后台管理人员查看广域网2传来的图像信息、电流信息和传感器信息，之后根据传来的信息，依次通过核心控制器210、预警控制器220，来控制摄像头102、爆闪灯103、警报喇叭104和LED显示屏105的工作。

所述预警设备1安装在事故多发路段的一侧。

所述广域网2为公共的3G、4G、5G无线网络或/和公安系统的专用网络，以完成加密、解密通讯控制。

所述核心控制器210、预警控制器220、电流控制器320均为常规的市购产品。

所述核心控制器210负责与广域网2包括3G、4G、5G无线网络或/和公安系统的专用网络建立通讯连接，完成加密通讯控制；同时将交通事故发生的过程进行保存，并通过爆闪灯103、警报喇叭104和LED显示屏105现场发布预警信息。

预警控制器220负责对摄像头102、警报喇叭104、爆闪灯103和LED显示屏105的状态进行控制。

主控箱传感控制器230负责对主控箱200内的所有设备的运行状态及环境（温度、湿度）进行监控，保证工作环境的正常，当主控箱200未经授权被打开时，开箱报警器232会报警，保证设备的可靠性。

电源箱传感控制器330负责对电源箱300内的所有设备的运行状态及环境（温度、湿度）进行监控，保证工作环境的正常，当电源箱300未经授权被打开时，开箱报警器332会报警，保证设备的可靠性。

电流控制器320使供电能够适应不同的电流、电压环境，并对整个供电系统的电流、电压进行保护，同时防止太阳能板101在夜间未充电的情况下电流倒流。

电源箱300里安装有电池310组和电流控制320器，在无电源情况下由太阳能电池板101发电后经充/放电器324向蓄电池310充电，蓄电池310充电后通过变压器322变压后进行稳压稳流，稳压稳流后向个用电设备进行供电；在有电源情况下，电源线直接通过充/放电器324，变压器322变压、稳压器321稳压稳流后，向各个用电设备供电，此时蓄电池310作为后备电源使用。

警示牌106是对预警设备的功能和状态进行说明，让没有接触过此类预警设备的驾乘人员知道预警设备的功能；智慧高速公路二次事故防范预警系统的预警设备采用模块化功能集成固定安装在支架上，结构简单、抗高速公路13级强风，与公路整体结合性良好，不会影响过往车辆驾驶员的视线。