一种高速公路收费站的监控系统及方法与流程

所属的技术人员能够理解，本发明提供的5高速公路收费站的监控系统的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“单元”、“模块”、“电路”或“系统”。本发明提供一种高速公路收费站的监控系统，包括：监控视频模块10、数据分析模块4、应急处置模块6和远程控制模块1。监控视频模块10包括摄像头和图像处理单元，通过高清监控摄像头和图像处理技术，实时获取收费站内外的视频信息，监测和记录关键区域的活动和异常情况。数据分析模块4通过建立预测模型对视频数据、活动信息和异常情况信息进行数据分析，识别出潜在的安全事件，并向远程控制模块1发出对应的预警信号。数据分析模块4包括预警单元和告警单元，预警单元部署在数据分析模块4与决策支持模块中，各个监测模块，监控中心利用图像处理技术和智能算法分析监控视频，实时检测异常情况，如火灾、入侵等，并生成预警信号。远程控制模块1包括移动终端和云端平台服务器，操作人员构建云端平台，通过移动终端远程监控和控制收费站的安全状态，随时进行调整和处理。一旦预警信号生成，告警单元会立即触发告警机制，通过声音、光线、震动等多种方式发出告警信号，提醒相关人员注意。当发生安全事件或紧急情况时，告警单元能够迅速发出告警信号，触发应急处置模块6采取相应的应急响应措施，应急响应措施包括紧急通信、事故报警、指挥调度等。本发明对收费站安全状态的监控还包括环境监控、能源供应监控、业务通信监控等多个监控模块。环境监测模块7包括温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器和北斗定位器，分别对收费站的温度、湿度、气体浓度、地理信息等环境参数进行检测。环境监测模块7实时监测收费站内外部的环境参数，并实时反馈给系统，以便及时采取相应的控制措施。能源供应监测模块8负责收费站的电力供应、电力管理和电力监测，通过智能电表和电力监测设备实时监控电力消耗情况，确保电力供应的安全和可靠性。业务通信监测模块9：提供收费站内部和外部的通信功能，包括语音通信、数据传输等，以确保与外界的及时沟通和信息交流。操作人员通过业务通信监测模块9实时了解收费站运行状态、环境状况、能源供应情况等重要信息，提高对系统的监控和管理能力。对于所收集到的视频数据、环境参数、能源供应信息、地理信息，本发明通过信息共享模块2将视频数据、环境参数、能源供应信息实时发送至展示模块3，通过展示模块3将收集到的视频数据、环境参数、能源供应信息、地理信息以图表、图像的形式展示给操作人员。操作人员通过将收集到的数据和信息以可视化的方式展示，通过直观的图表、图像和地理信息等形式呈现，有助于操作人员实时了解收费站的运行状态、环境状况、能源供应情况等重要信息，提高对收费站的监控和管理能力。基于上述设置，本发明还相应提供一种高速公路收费站的监控方法，方法包括如下步骤：s1、通过监控技术对收费站及其周边环境的全方位监控，监控包括收费站内外的监控视频、收费站内部的环境参数、能源供应信息、通信功能监测等以及其他涉及收费站的安全状态信息的监测。s2、构建预测模型，对视频数据、活动信息、异常情况信息、环境参数、能源供应信息、业务通信监测数据等进行数据分析，识别出潜在的安全风险和异常情况，并提前发出预警信号；s3、当发生安全事件或紧急情况时，发出告警信号，自动启动应急响应程序，根据预设的应急方案，进行相应的处置措施，处置措施包括向相关人员发送紧急通知、启动灭火系统、切断电源等。s4、收集和存储监控视频模块10、环境监测模块7、能源供应监测模块8、业务通信监测模块9等各个模块产生的大量数据，应用数据挖掘和机器学习算法，提取有价值的信息和趋势，为管理者提供实时监测报告、决策支持和优化建议，并对数据进行记录和分析，形成安全事件的报告和统计信息，为后续的安全管理和改进提供参考，同时通过信息共享功能将监控视频、环境参数、能源供应状况等实时数据共享给相关部门和人员，以便更好地进行协同应急响应和决策。s5、通过网络连接和远程访问技术对远程控制功能进行支持，对收费站的安全状态进行远程监控和管理，相关人员可以通过云端平台或移动终端远程监控和控制收费站的安全状态，随时进行调整和处理。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

背景技术：

1、收费站是用来对通行车辆收取通行费用的设施。收费道路或收费立体交叉必须设置收费站。收费站的设置位置一般有两种:一种是直接设在主线上,也称为路障式，多用于主线收费路段的起、终点处；另一种是设在立体交叉所道或连接线上，一般用于主线收费路段之间的工通式立体交叉，以控制被交道路上的车辆进、出主线的收费。随着高速公路里程的不断增长，收费站数量也在不断递增。收费站作为高速公路重要起止点，承担着多项业务职能，如通行、收费、管控等，是高速场景面向社会车辆提供服务的最典型窗口。

2、随着高速公路收费站轻量化建站进程的加快和社会发展的需求，对于智能化、安全性和应急响应能力的要求也越来越高。收费站包括收费站房和收费天棚。收费站房包括有工作区、机房、会议室、宣传区域、停车场、食堂、宿舍、绿化等等，动辄占用数千平方米用地，所面临的安全挑战日益复杂和多变。而收费天棚不仅要求降低养护成本，更需要保障车辆安全通行。

3、所以，如何以“安全”为第一考虑要素对收费站主体工程进行监控是当前高速公路收费站建设亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了实现对收费站的监控，特此提供一种高速公路收费站的监控系统，包括：监控视频模块、数据分析模块、应急处置模块和远程控制模块；

2、监控视频模块，用于实时获取收费站内外的视频数据，监测和记录关键区域的活动信息和异常情况信息；

3、数据分析模块，用于基于视频数据、活动信息和异常情况信息识别出潜在的安全事件，并向远程控制模块发出对应的预警信号；

4、应急处置模块，用于建立与安全事件相对应应急响应措施，并生成预设应急方案；

5、远程控制模块接收到预警信号后，根据预设的应急方案，触发相应的应急响应措施。

6、优选地，还包括环境监测模块；

7、环境监测模块，用于获取收费站地理信息，并监测收费站内部的环境参数，将地理信息、环境参数实时反馈给远程控制模块。

8、优选地，还包括能源供应监测模块；

9、能源供应监测模块，用于负责收费站的能源供应信息；

10、能源供应信息包括电力供应数据、电力管理数据和电力监测数据。

11、优选地，还包括业务通信监测模块；

12、业务通信监测模块，用于提供收费站内部和外部的通信功能。

13、优选地，还包括数据支持模块；

14、数据支持模块，用于收集、存储和分析各个模块产生的数据，提供实时监测报告。

15、优选地，数据分析模块包括预警单元和告警单元；

16、预警单元，用于对视频数据、异常情况信息分析，并生成预警信号；

17、当生成预警信号时，告警单元通过对声音、光线、震动的组合发出告警信号。

18、优选地，还包括信息共享模块和展示模块；

19、信息共享模块，用于将视频数据、环境参数、能源供应信息实时发送至展示模块；

20、展示模块，用于将收集到的视频数据、环境参数、能源供应信息、地理信息以图表、图像的形式展示给操作人员。

21、优选地，还包括数据记录模块；

22、数据记录模块，用于对视频数据进行记录和分析，形成安全事件的报告和统计信息。

23、优选地，监控视频模块包括摄像头和图像处理单元；

24、环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器；

25、能源供应监测模块包括电力监测设备；

26、远程控制模块包括移动终端和云端平台服务器。

27、本发明还提供一种高速公路收费站的监控方法，方法包括如下步骤：

28、s1、通过监控技术对收费站及其周边环境的全方位监控；

29、s2、通过数据分析和预测模型，识别出潜在的安全风险和异常情况，并提前发出预警信号；

30、s3、当发生安全事件或紧急情况时，发出告警信号，触发相应的应急响应措施；

31、s4、收集、存储和分析监控视频模块、环境监测模块、能源供应监测模块、业务通信监测模块产生的数据；

32、s5、通过网络连接和远程访问技术，对收费站的安全状态进行远程监控和管理。

33、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

34、本发明集成监控、预警、告警和应急处置等功能，通过多个模块的协同工作，全面提升安全性和应急响应能力。本发明通过实时视频监控、环境参数监测以提高对潜在安全威胁的感知和识别能力。本发明通过数据分析和预测模型，能够准确识别出潜在的安全风险和异常情况，并提前发出预警信号，以便及时采取措施，防止事态的进一步发展。当发生安全事件或紧急情况时，本发明能够迅速发出告警信号，触发相应的应急响应措施，以最大程度地减少损失和风险。本发明将监控视频模块、环境监测模块、能源供应监测模块、业务通信监测模块等多个关键模块整合在一起，实现协同工作和信息共享，提高整体安全管理的效率和准确性。