柔性预警多功能限高门架的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种柔性预警多功能限高门架，其包括：主杆(2)、移动悬臂(3)、柔性预警监控系统、T型定位可溃螺栓(5)、可升降防撞风铃筒系统、信息发布板(7)、太阳能风能供电系统(8)；移动悬臂(3)包括与主杆(2)平行的杆A(31)，与地面平行的杆B(32)和支撑杆(33)；主杆(2)通过连接轴分别连接移动悬臂(3)的杆A(31)，支撑杆(33)用于将杆A(31)和杆B(32)固定；T型定位可溃螺栓(5)固定主杆与移动悬臂(3)的杆A(31)，其位于主杆的中下部，在悬臂受到一定外力碰撞后自动断开，保证移动悬臂弹性转动。
【专利说明】柔性预警多功能限高门架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交通安全设备，尤其是涉及一种公路智能限高架。
【背景技术】
[0002]限高架是安装在收费站收费岛前端用于限制高度的装置，目前其外观形式功能单一。通常是“门”字型钢构件(亦称限高门架)，其结构强度大，车辆碰撞后，对前方人员和设备能起到一定的保护作用，但一般不具备预警功能，且门架自身构件易脱落，从而导致肇事车上或周围人员伤亡、其他设施或周围车辆的损坏。而且门架一旦被撞击，基本上无法再利用，其维修和重新安装成本较高，直接影响车道通行能力。近年来每年都发生过多起车辆撞收费站的严重事故，许多车辆超限超载到收费站前由于刹车不及时，撞击力过大，速度过快，导致车辆越过限高门架撞击到收费站后发生侧翻，或直接撞向收费亭，造成严重人员伤亡和财产损失。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种可以最大限度避免撞击收费设施类似事故的发生的柔性预警多功能限高架，其具有改进的门式结构，可在车辆超速超高进入专用车道前，提前向收费人员和司机发出预警信号。使用司机和收费员都有相应的反应时间和应对措施，不但解决了门架损坏后的安全的隐患，还能有效阻止车辆碰撞前方收费站等设施，降低收费站人员及设施的受损率，并实现门架在事故后可再利用，维修简单方便。
[0004]本实用新型是采用以下的技术方案实现的:一套柔性预警多功能限高门架，包括:主杆(2)、移动悬臂(3)、柔性预警监控系统、T型定位可溃螺栓(5)、可升降防撞风铃筒系统、信息发布板(7)、太阳能风能供电系统⑶；移动悬臂(3)包括与主杆(2)平行的杆A(31)，与地面平行的杆B(32)和支撑杆(33);主杆(2)通过连接轴分别连接移动悬臂(3)的杆A(31)，支撑杆(33)用于将将杆A(31)和杆B(32)固定；T型定位可溃螺栓(5)固定主杆与移动悬臂(3)的杆Α(31)，其位于主杆的中下部，在悬臂受到一定外力碰撞后自动断开，保证移动悬臂弹性转动；可升降防撞风铃筒系统包括安装在移动悬臂(3)的杆B(32)下方的防撞风铃筒(61)，和移动悬臂(3)的杆Β(32)上可以电动升降防撞风铃筒(61)的安装有电机(62) ο
[0005]本实用新型中，主杆(2)通过法兰盘(21)与地脚螺栓(22)与收费岛固定。
[0006]本实用新型中，移动悬臂(3)的杆Β(32)上装有预警摄像机(41)、信息发布板
[7]、报警指示灯(441)、可升降防撞风铃筒系统。
[0007]本实用新型中，柔性预警监控系统由安装在悬臂上的监控摄像头(41)、预警处理器(42)、无线传输系统(43)、预警系统(44)、无线传输系统(46)和亭内终端(45)组成；监控摄像头(41)采集数据，预警处理器(42)对采集数据进行分析计算，将分析后的数据发送给无线传输系统(43)，无线传输系统(43)将数据发送给亭内无线传输系统(46)，亭内无线传输系统(46)将数据发送给亭内终端(45)，进行信息显示和存储。
[0008]本实用新型中，预警系统(44)由报警指示灯(441)、亭内报警器(442)、广场报警器(443)及信息发布板(7)组成。
[0009]本实用新型中，主杆⑵上安装有太阳能电池板、碗式风力发电机、供配电系统(81)。
[0010]此柔性预警多功能限高门架可解决目前收费站车道限高架功能单一，高度无法根据实际情况调节，容易整体损坏，适应性差的问题。其设计有利于提高收费站车辆的通行能力，实现预警或其他交通服务信息的实时发布，提升交通安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1a是本实用新型的柔性预警多功能限高门架架体结构示意图
[0012]图1b是本实用新型的柔性预警多功能限高门架收费亭结构示意图
[0013]图2是本实用新型的可升降防撞风铃筒系统结构示意图
[0014]图3是本实用新型的柔性预警多功能限高门架工作过程示意图
[0015]图4是本实用新型的柔性预警监控系统结构示意图
[0016]图5是本实用新型的预警处理器连接结构示意图
【具体实施方式】
[0017]本实用新型的目的是提供一种柔性预警多功能限高门架，以解决目前收费站车道限高架功能单一、高度无法根据实际情况调节、容易整体损坏、适应性差、维修成本高等问题。为提高限高门架的安全性，增加限高门架的功能与应用，本产品以实现限高门架的柔性预警和安全性为研宄对象，研宄明确了限高门架在使用时保证车辆安全通过的设计、结构、多功能新应用以及尺寸要求。
[0018]如图1a和Ib所示，柔性预警多功能限高门架⑴是由主杆(2)、移动悬臂(3)、柔性预警监控系统、T型定位可溃螺栓(5)、可升降防撞风铃筒系统、信息发布板(7)、太阳能风能供电系统⑶组成。
[0019]主杆⑵起到整体机构的支撑作用，通过法兰盘(21)与地脚螺栓(22)与收费岛固定。移动悬臂(3)包括与主杆(2)平行的杆A(31)，与地面平行的杆B(32)和支撑杆(33)。主杆(2)左右通过连接轴分别连接移动悬臂(3)的杆A(31)，连接后杆A(31)可绕主干(2)为轴成90度旋转，支撑杆(33)通过法兰盘与地脚螺栓将杆A (31)和杆B (32)固定，并且杆A(31)与收费岛固定与主杆高度一样。移动悬臂(3)的杆B(32)上装有预警摄像机(41)、信息发布板(7)、报警指示灯(441)、可升降防撞风铃筒系统(6)。如图2所示，移动悬臂(3)的杆B(32)上安装有电机￠2)可以电动升降防撞风铃筒，防撞风铃筒￠1)安装在移动悬臂(3)的杆B(32)下方，防撞风铃筒(61)为塑料圆筒构成，中间印有红白相间斑马线型反光条纹。当车辆高度超出限高门架时发生撞击时，门架受力后自动弹开，同时门架防撞风铃发出声响可提示司机，司机感知后停车，倒出限高车道。当车辆高度底于限高架但高于防撞风铃时，司机通过限高架是出限高门架时发生撞击，防撞风铃发出声响可提示司机，司机感知后停车，倒出限高车道。
[0020]T型定位可溃螺栓(5)固定主杆与移动悬臂(3)的杆A(31)，其位于主杆的中下部，包括左右两个T型定位可溃螺栓(51，52)。T型定位可溃螺栓是固定主杆与悬臂的装置，既能起到定位作用，又可在悬臂受到一定外力碰撞后自动断开，保证移动悬臂弹性转动，整体设备不受损伤。
[0021]如图3所示，限高架采用全钢材料设计，门架横梁为两个可旋转式悬臂，就像人在平举时伸开两个胳膊，该结构经过静力计算，需要满足门架结构设计基本强度要求。当车辆低速通过收费站时，如车辆高度超出限高架，车辆顶部撞击到限高架时，碰撞力达到一定程度，悬臂下端的可溃性装置会自动断裂，主立柱上有固定装置，以门轴形式固定住悬臂，悬臂会随着车辆撞击的方向以主杆为轴线成90度转动，可溃性装置采用剪断原理设计，可溃装置采用的螺栓被拉断，同时安装在悬臂上的防撞风铃筒与车辆碰撞发出声响，司机感知到碰撞后会及时停车，倒出限高专用车道。如车辆高度未超出限高架高度，但超出风铃筒最低限制高度时，车辆顶部通过限高架时会撞击到风铃筒，同时发出声响司机感知到碰撞后会及时停车，倒出限高专用车道。可溃装置采用的螺栓被拉断后，不会对悬臂和限高架其他设备造成损伤。可直接转动悬臂复位，从新安装可溃装置即可。车道在一两分钟内就可继续通行，大大降低了施工养护的时间和费用。
[0022]当车流量较大时，可旋转打开移动式限高门架，门架限制7座以上大中型车辆通过，当车流量较少时，按需要，又可随时自动升高防撞风铃高度或旋转收回限高门架，方便7座以上车辆通过，操作十分方便，快捷。设备维修简便，更换零部件方便快捷，更换部件时不影响收费车道通行。
[0023]如图4所示，柔性预警监控系统由安装在悬臂上的监控摄像头(41)、预警处理器
(42)、无线传输系统(43)、预警系统(44)、无线传输系统(46)和亭内终端(45)组成。柔性预警监控系统要起到提前预警的作用，使司机和收费员都有一定的反应时间，做出应急处理，减少伤亡的发生。当车辆行驶至收费站限高门架前端时，限高门架上端的监控摄像头(41)采集数据，预警处理器(42)对采集数据进行分析计算，将分析后的数据发送给无线传输系统(43)，无线传输系统(43)将数据发送给亭内无线传输系统(46)。亭内无线传输系统(46)将数据发送给亭内终端(45)，进行信息显示和存储。如果预警处理器(42)检测并计算出车辆有可能发生撞击收费亭或其他设施时，通过无线传输系统(46，43)向亭内终端
(45)发出报警信号，亭内终端(45)接收到报警信号后通过亭内报警器(440)和广场报警器(443)对收费亭内收费人员及收费站人员提前发出预警信号，并通过报警指示灯(441)给闯关司机发出提醒，使司机和收费员都有足够的反映时间，做出预防措施，起到预警的作用。并且预警处理器(42)连接电机(62)，用户可以通过亭内终端(45)控制防撞风铃筒(61)的高度。车辆通过门架时摄像机记录车辆信息，通过预警处理器(42)统计出过车数量，并将过车信息发送给亭内终端(45)进行存储。
[0024]预警系统(44)由报警指示灯(441)、亭内报警器(442)、广场报警器(443)及信息发布板(7)组成。当预警系统发出预警信号后，限高架上的报警指示灯(441)开始闪亮，向车内司机发出预警信号。亭内报警器(442)同时响起，提醒收费人员做好预防措施。如:车辆撞击收费亭或有危险发生时，马上逃离收费亭。广场报警器同时也会响起，提醒周围人员做好应急准备。信息发布板会马上发布信息如:车辆超高无法通过等信息，提醒司机。报警系统可第一时间通知收费站人员及司机，使收费人员和司机有一定时间采取应对措施，避免危险的发生。
[0025]信息发布板(7)通过法兰盘与移动悬臂(3)的杆B (32)连接。移动悬臂上的信息发布板(7)可以是液晶显示板，可提示限高及预警信息，如:限高2米七座及以下车辆专用车道。也可显示发布前方路况信息及天气信息等多种内容，供驾驶员参考。液晶显示板连接预警处理器(42)，用户也可以通过亭内终端(45)控制液晶显示板的显示信息。
[0026]主杆⑵上安装有太阳能电池板、碗式风力发电机、供配电系统(81)。供配电系统(81)安装在主杆(2)中部，内部装有蓄电池。太阳能电池板和碗式风力发电机安装在主杆顶部，使用法兰盘与主杆连接。也安装备用电源，在短时间停电时用于提供柔性预警多功能限高门架所需的电力。
[0027]如图5所示，预警处理器是由开源硬件构成，选择的开源硬件是Raspberry Pi (中文译名"树莓派")，。树莓派外形只有信用卡大小，却具有电脑的所有基本功能，它是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD卡为内存硬盘，卡片主板周围有两个USB接口(支持USB无线WiFi)和一个有线以太网口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能，具备高清视频的处理能力。操作系统采用开源的Linux系统，比如 Debian GNU/linux，Fedora，Arch Linux ARM, RISC OS，XBMC 等，有丰富的开源软件支持，把预警软件植入到树莓派中，进行视频车辆识别的信息化处理，预警处理器通过传输系统把信号传输到报警系统中。
[0028]柔性预警多功能限高架用于收费车道车辆通行时限制车型超限的车辆碰撞，可以实现提前预警、实时采集车辆信息、为驾驶员提供更多路况信息的装置。特别是针对车辆撞击收费亭或其他设施时，对收费人员可能造成人身或者设施损害提前发出预警信号，使司机和收费员尽可能有足够的反映时间，实施预防措施，使人员和财产损失降到最低。该设备能有效管控专用车道，提高现场单车道通行效率，达到了快速放行效果，同时还可以随时发布路况信息或天气情况等，供驾驶员参考。在限高时段结束后或车流量大时，可随时移开门架，改变车道类型，增加车道通行能力。
【权利要求】
1.一种柔性预警多功能限高门架，其特征在于，包括:主杆(2)、移动悬臂(3)、柔性预警监控系统、T型定位可溃螺栓(5)、可升降防撞风铃筒系统、信息发布板(7)、太阳能风能供电系统(8);移动悬臂(3)包括与主杆(2)平行的杆A(31)，与地面平行的杆B(32)和支撑杆(33);主杆⑵通过连接轴分别连接移动悬臂(3)的杆A(31)，支撑杆(33)用于将杆A (31)和杆B (32)固定汀型定位可溃螺栓(5)固定主杆与移动悬臂(3)的杆A (31)，其位于主杆的中下部，在悬臂受到一定外力碰撞后自动断开，保证移动悬臂弹性转动；可升降防撞风铃筒系统包括安装在移动悬臂(3)的杆B(32)下方的防撞风铃筒(61)，和移动悬臂(3)的杆B(32)上可以电动升降防撞风铃筒(61)的安装有电机(62)。
2.根据权利要求1所述的柔性预警多功能限高门架，其特征在于:主杆⑵通过法兰盘(21)与地脚螺栓(22)与收费岛固定。
3.根据权利要求1所述的柔性预警多功能限高门架，其特征在于:移动悬臂(3)的杆B(32)上装有预警摄像机(41)、信息发布板(7)、报警指示灯(441)、可升降防撞风铃筒系统。
4.根据权利要求3所述的柔性预警多功能限高门架，其特征在于:预警系统(44)由报警指示灯(441)、亭内报警器(440)、广场报警器(443)及信息发布板(7)组成。
5.根据权利要求1所述的柔性预警多功能限高门架，其特征在于:主杆(2)上安装有太阳能电池板、碗式风力发电机、供配电系统(81)。
【文档编号】E01F13/02GK204225007SQ201420489401
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】卢晓煜, 沈强, 孙丹, 王强华, 徐红林, 郝正, 王霄 申请人:北京公科飞达交通工程发展有限公司