一种应急车道占用监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种应急车道占用监测系统，属于交通领域。

背景技术：

应急车道是生命通道，但当前城市和高速公路应急车道被占现象却屡禁不止，许多司机为贪图方便而违规占用应急车道或行驶，不仅延误延误紧急救援，加剧道路拥堵，还极易造成事故。目前由于缺乏有力监管，没有相关的应急车道占用监测装置，很多时候只能依靠目前重点路段才有的有限的电子抓拍系统监管，其作用范围有限，且费用昂贵；同时交管部门相关巡查人员有限，加之在我国占用应急车道最多给予罚款扣分，金额低，处罚小，因此占用应急车道的司机们都存在侥幸心理，导致应急车道被占现象屡禁不止。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种应急车道占用监测系统，能解决在一些较远路段交管部门无法监察到的车辆违规占用应急车道的问题，尤其是当前摄像头无法监控和定位车辆的区域，通过该装置能够让交管部门时刻了解该路段应急车道的情况并对违规车辆进行处理。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的应急车道占用监测系统，包括若干个测距传感器、控制器、图像传感器和RFID模块，所述若干个测距传感器沿应急车道的外侧分布，测距传感器与控制器连接，控制器与图像传感器和RFID模块连接，当测距传感器检测车辆进入到应急车道，控制器控制图像传感器和RFID模块工作，将图像传感器和RFID模块的结果传输给控制器，控制器通过信息传送模块传输给交管部门信息处理发布模块，所述控制器、测距传感器、图像传感器和RFID模块均与电源连接。

作为优选，所述控制器包含51单片机和ZigBee信息接收处理模块，测距传感器将测距信息传送到51单片机，51单片机经过处理后将信息传输给ZigBee信息接收处理模块，51单片机同时控制图像传感器和RFID模块，ZigBee信息接收处理模块接收图像传感器和RFID模块的处理信息，并通过信息传送模块将信息传输给交管部门信息处理发布模块。

作为优选，所述信息传送模块为WIFI模块或4G模块。

作为优选，所述电源为太阳能电板。

作为优选，所述测距传感器为红外线传感器，相邻的红外线传感器至少间隔为200m。

在本实用新型中，测距传感器与RFID模块结合作为一个整体部分放置在应急车道 栏杆处并与其固定连接，结合小型太阳能能源装置供电，将所得数据传输给ZigBee信息接收处理模块，而图像传感器放置于相邻RFID模块的中间垂直于栏杆的另外一侧，其上两个图像传感器各自对准RFID模块传感器。它和ZigBee模块结合为一个整体运行，这样排布装置考虑到了最佳的覆盖监控区域使用效果。

有益效果：本实用新型的应急车道占用监测系统，该车道占用监测装置能解决在一些较远路段交管部门无法监察到的车辆违规占用应急车道的问题，尤其是当前摄像头无法监控和定位车辆的区域，通过该装置能够让交管部门时刻了解该路段应急车道的情况并对违规车辆进行处理；且该装置能够定位车辆信息，可以对那些无视交通法纪的司机违规占用应急车道起到震慑作用，使得应急车道能够真正起到“应急”作用；同时该装置与当下无线通信技术相结合，具有很强的时代性和高效性。

附图说明

图1为本实用新型的分布示意图。

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1至图2所示，本实用新型的应急车道占用监测系统，包括若干个测距传感器、控制器、图像传感器和RFID模块，所述若干个测距传感器沿应急车道的外侧分布，测距传感器与控制器连接，控制器与图像传感器和RFID模块连接，图像传感器为CMOS图像传感器，用于拍照感应并取证，RFID模块用于识别收费卡，进而捕捉到违章车辆信息，迅速准确车辆获取车辆信息，当测距传感器检测车辆进入到应急车道，控制器控制图像传感器和RFID模块工作，将图像传感器和RFID模块的结果传输给控制器，控制器通过信息传送模块传输给交管部门信息处理发布模块，所述控制器、测距传感器、图像传感器和RFID模块均与电源连接。

在本实用新型中，所述控制器包含51单片机和ZigBee信息接收处理模块，测距传感器将测距信息传送到51单片机，51单片机经过处理后将信息传输给ZigBee信息接收处理模块，51单片机同时控制图像传感器和RFID模块，ZigBee信息接收处理模块接收图像传感器和RFID模块的处理信息，并通过信息传送模块将信息传输给交管部门信息处理发布模块。所述信息传送模块为WIFI模块或4G模块。所述电源为太阳能电板，在高速公路路段储能丰富且方便，并且绿色节能；整个装置能耗低，少量的太阳能电板即可满足供能需求。所述测距传感器为红外线传感器，相邻的红外线传感器至少间隔为200m。

在本实用新型中，红外线传感器：采用时间差测距原理，我们利用红外线发射器 自身发出频率为40kHz的红外线，利用光的反射原理，结合前后发送与接收的时间差来计算红外线传感器与车辆的距离。首先我们测出红外线穿过应急车道并反射回来得到接收的时间T₁，而后，我们根据车道中的车的位置，计算红外线反射时间T₂。由此我们将红外线传感器工作分成三种情况考虑：

情况1：T₁-dT<T<T₂或T>>T₁，此时的应急车道的运行情况为判断为无车，系统正常运行。

情况2：T₂-dT<T<T₂+dT。此时，由传感器程序运行得知有车辆在应急车道运行，传感器将此信号传输给节点的ZigBee模块，并由节点将传感器的信息通过程序统计打包发送给主机，主机将这些信息处理后发送给交管部门，并由交警巡查队进行核实该车辆是否为违规在应急车道行驶。

情况3：T的值未落在上述区间内。此时的情况为，程序无法得出正常运行时是否有车通过，此时红外线传感器运行故障，这时ZigBee模块若在一段时间内未收到某个传感器的信息，则将该传感器的编号和其他正常传感器的信号一同传输给主机，并有主机将整合信息传达给交管部门，并由工作人员，前来处理。

CMOS图像传感器：采用黑白低功耗COMS图像传感器，用于图像采集。将图像用ZigBee模块传输到节点，并将该图像处理分析得到该车辆的牌号，然后将该信息同红外线传感器的信息一齐传输给交管信息中心或交管部门。(注:CMOS图像传感器的放置位置在相距红外线传感器一段距离的某处，这个距离由节点的反应时间处理时间等时间共同决定。

RFID模块：通过RFID卡使用RFID技术与车主进入高速路段时的收费卡相感应，记录违规车辆信息。

采用太阳能能量装置(模型制作备用若干普通干电池)，由于该装置采用低功耗芯片，所以使用光伏板，通过稳压稳流模块，给3节锂电池供电，供电模式如下:第一节锂电池电量可以维持装置一周运行，而电池通过光伏板充电需要两个白天。因此，我们对电源编程思路如下:保证第二节电池满电的情况下，第一节电池给装置输入电能，而第三节电池利用光伏板充电，当第三节电池充满后，自动断电，此时处于能量全满状态。当第一节电池电量用完而第三节电池未充满时，第二节电池接入装置供电，此时处于能量不足状态；程序将此时的系统运行情况，通过无线传输模块，将信息发送给中间节点，然后发送给交通管理信息中心，等待处理。

本装置可以自动识别并记录违章车辆信息，通过红外线传感器、CMOS图像传感器与RFID模块相互识别违规车辆信息，更加准确高效，相比当前摄像头拍照仅能依靠人工识别车牌信息有较大的优势；该装置可以对违规使用应急车道的车辆起到威慑作用；该装置使用太阳能电池，高速公路上阳光充足，储能方便，且清洁节能；该装置使用了无线通信技术，及时发送反馈路段违规占用车辆信息，与当前互联网时代可以相融合。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。