一种公路防护栏图像采集报警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种公路防护栏图像采集报警系统，包括由监控平台、多个控制节点、每个控制节点分别通讯连接的多个护栏节点构成的三级网络结构，控制节点由单片机处理器、GPRS无线通信模块、wifi无线接入点AP构成，控制节点通过GPRS无线通信模块与监控平台无线通讯连接，护栏节点由单片机处理器、震动传感器、高清夜视红外摄像头、连接wifi网络的STA站点构成，护栏站点通过STA站点与所对应的控制节点通讯连接构成wifi局域网。本实用新型可适用于高速公路、桥梁、隧道等一些安装护栏的公路上，通过文字短信和图片两种方式实现公路交通事故的实时报警，能够直观展示事故图像。
【专利说明】
一种公路防护栏图像采集报警系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及交通监控系统领域，具体是一种公路防护栏图像采集报警系统。 【背景技术】
[0002]随着我国汽车保有量的增加，路面车流量增长迅速，尤其在高速公路方面，部分充当交通动脉的高速公路每天的汽车断面流量可达到数万辆甚至更高，交通事故的发生在所难免。目前大部分高速公路没有做到路面监控全覆盖，所以高速公路上的事故多靠过往车辆人员或者事故车主本身打电话报警求救，这样就使交警部门和高速维护部门获取的第一时间信息存在被动性、延时性和不准确性，会造成救援延误。由于像高速公路这种车速较快的道路事故大多数伴随着护栏碰撞，因此考虑在护栏安装监控装置。
[0003]第一代公路防护栏报警系统采用单节点震动报警方式，各节点提前写入地址信息，各节点相互独立，网络结构单一，且报警信息种类唯一，即只有文字短信报警;所有节点均安装无线通信模块，并接入公网，网络运营成本较高。另一类无线传感器网络的公路护栏监控系统，解决了第一代公路防护栏报警系统网络运营成本高的问题，但是报警触发方式仍然只依靠震动传感器，报警信息也只有文字短信一种;这种无线传感器网络的主节点同时承担子节点的碰撞报警功能，它包含震动传感器模块且安装在护栏上，一旦发生碰撞损坏，将导致整个局域网擁痕，稳定性有待提尚。
[0004]【实用新型内容】本实用新型的目的是提供一种公路防护栏图像采集报警系统，以解决现有技术存在的问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]—种公路防护栏图像采集报警系统，以图像采集为主，结合文字短信报警，所拍摄图像可作为事故处理的佐证材料，其特征在于:包括由监控平台、多个控制节点、每个控制节点分别通讯连接的多个护栏节点构成的三级网络结构，其中:
[0007]所述监控平台设置在远端；
[0008]所述控制节点由单片机处理器、GPRS无线通信模块、wifi无线接入点AP构成，所述 GPRS无线通信模块、wifi无线接入点AP分别接入单片机处理器，控制节点通过GPRS无线通信模块与监控平台无线通讯连接，且控制节点中单片机处理器预先写入所连接的每个护栏节点的地址信息，
[0009]所述护栏节点设置在护栏上，护栏节点由单片机处理器、震动传感器、高清夜视红外摄像头、连接wi fi网络的STA站点构成，其中震动传感器、高清夜视红外摄像头、STA站点分别接入单片机处理器，所述护栏站点通过STA站点与所对应的控制节点通讯连接构成 wifi局域网；
[0010]当护栏发生碰撞时，每个护栏节点中震动传感器将碰撞信号转换成电信号，并将电信号发送至单片机处理器，触发单片机处理器工作，单片机处理器通过wifi局域网将数据包发送至控制节点；控制节点根据数据包来源确定事故地址，并通过GPRS无线通信模块向监控平台发送报警文字短信，短信内容包括事故发生的时间和具体位置，与此同时，控制节点再次向Wifi局域网内所有护栏节点发送命令，启动局域网内所有摄像头同时进行拍照，并再次通过wifi局域网将图片数据传输到控制节点，并通过控制节点上的GPRS无线通信模块传输到监控平台，监控平台能及时获取事故的多方位多角度的现场图片。
[0011]所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:护栏节点设置在护栏上， 且控制节点安装位置避开护栏等碰撞易发生位置。
[0012]所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:护栏节点的地址信息即为尚速公路粧号。
[0013]所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:考虑到一次事故的多次碰撞可能性，系统设置屏蔽功能和自动重拍功能，单个护栏节点只接收n秒内的第一次碰撞，控制节点也只在n秒内发送第一次碰撞的文字短信报警信息，在各护栏节点第一次拍照结束并发送图片之后，摄像头会在n秒后自动进行第二次拍照并发送，再次经过T时间后若无碰撞产生，则各节点进入待机状态。
[0014]所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:还包括供电模块，供电模块分别供电至控制节点、护栏节点，供电模块采用双供电模式。在具有市电供电的道路上采用市电供电方式，在没有市电供电的道路上采用太阳能板+锂电池组供电方式。
[0015]本实用新型提供了一种效果直观的公路防护栏事故图片采集监控报警系统，可适用于高速公路、桥梁、隧道等一些安装护栏的公路上，通过文字短信和图片两种方式实现公路交通事故的实时报警，能够直观展示事故图像，方便公路管理和救援部门第一时间获取事故的全方位信息。【附图说明】
[0016]图1为本实用新型系统网络结构框图。
[0017]图2为本实用新型护栏节点与控制节点的工作原理框图。【具体实施方式】
[0018]本实用新型系统整体采用三级网络结构，以图像采集为主，结合文字短信报警，所拍摄图像可作为事故处理的佐证材料，包括护栏节点、控制节点和监控平台三部分构成，采用wi f i和GPRS两种网络通信方式实现信息的传输，结构如图1所示:
[0019]护栏节点:[〇〇2〇]护栏节点包括单片机处理器、震动传感器、高清夜视红外摄像头和连接wifi网络的STA站点等几个模块构成。护栏节点安装在公路护栏上，并通过STA与控制节点的AP组建 wifi局域网。护栏节点没有无线通信模块，只能通过wifi与控制节点相连。当事故碰撞产生时，震动传感器负责将碰撞转换成电信号，触发单片机工作。单片机通过wifi局域网将数据包发送至控制节点，控制节点再通过wifi网络向局域网内所有护栏节点发送控制命令，让所有摄像头同时进行拍照并将图片数据再次发送到控制节点。考虑到夜晚发生事故的可能性，护栏节点上的摄像头模块采用的是高清夜视红外摄像头，可在夜晚拍摄出较清楚的事故现场画面。[〇〇21]在此强调，护栏节点在安装时需注意:一个局域网内的护栏节点摄像头角度需事先调节好，保证该局域网内的拍摄范围全覆盖，无死角。[0〇22]控制节点:[0〇23] 控制节点包括单片机处理器、无线通信模块、wifi无线接入点AP。控制节点AP是 wi f i局域网的中心。控制节点位于系统三级网络的中间层，连接两种网络:向下通过wif i网络接收护栏节点的数据，并反馈控制命令;向上利用无线通信模块通过GPRS接入公网，向监控平台发送报警短信和事故图片。
[0024]值得说明的是，与之前的公路护栏报警系统不同的是:(1)、地址信息没有写入护栏节点而是写入了控制节点。每个控制节点都包含了 wifi局域网内所有护栏节点的地址信息，控制节点通过来自护栏节点发送的数据包地址确定事故位置，从而将对应于这个护栏节点的地址信息发送出去，这样简化了护栏节点与控制节点的通信过程。(2)、控制节点不包含震动传感器，它是每个wifi局域网的中心，只针对护栏节点收发信息同时向监控平台发送数据，因此控制节点在安装选址的时候应避开护栏等易产生碰撞的地方，可安装在绿化带、隔离带或标志牌等不易受碰撞事故影响的地方，以免造成不必要的损失。(3)、控制节点负责连接若干护栏节点形成wifi局域网，但是各个控制节点之间是相互独立的。控制节点中的无线通信模块通过GPRS接入公网，发送报警信息。
[0025]如图2所示，本实用新型工作流程为:[〇〇26] (1)各节点工作状态稳定，处于待机状态，局域网连接正常。[〇〇27] (2)事故引发护栏碰撞，护栏节点上的震动传感器产生电压信号发送给该节点上的单片机处理器，单片机命令该节点通过wif i向控制节点发送数据包。[〇〇28] (3)控制节点根据数据包来源确定事故地址(即高速公路粧号)，并通过无线通信模块向监控平台发送报警文字短信，短信内容包括事故发生的时间和具体位置。[0〇29] (4)与此同时，控制节点再次通过wifi向该局域网内所有护栏节点发送命令，启动局域网内所有摄像头同时进行拍照，并再次通过wifi将图片数据传输到控制节点，并通过控制节点上的无线通信模块传输到监控平台。这样监控平台能及时获取事故的多方位多角度的现场图片。
[0030] (5)考虑到一次事故的多次碰撞可能性，系统设置屏蔽功能和自动重拍功能。单个护栏节点只接收n秒内的第一次碰撞，控制节点也只在n秒内发送第一次碰撞的文字短信报警信息。在各护栏节点第一次拍照结束并发送图片之后，摄像头会在n秒后自动进行第二次拍照并发送，再次经过T时间后若无碰撞产生，则各节点进入待机状态。(n和T可根据各条公路实际要求设置)[〇〇31] 监控平台:
[0032]本实用新型监控平台包括手机终端和电脑终端。手机终端可随时接收报警文字短信;在手机终端和电脑终端安装相应软件后，两者均可接收图片信息。[〇〇33] 供电模块:
[0034]考虑到公路供电的特殊性，采用双供电模式。在具有市电供电的道路上采用市电供电方式，在没有市电供电的道路上采用太阳能板+锂电池组供电方式。[〇〇35]本实用新型系统特点:
[0036] (1)报警信息内容丰富，既有包含事故时间和地点的文字短信，又有体现事故现场全方位状况的图片信息。[〇〇37] (2)三级网络结构，两种网络模式(wif i+GPRS)，控制节点和护栏节点双向通信。[0〇38](3)控制节点上无传感器模块，无法进行数据采集，只起到控制作用，安装时避开碰撞易发生位置，可避免因碰撞损坏造成单个局域网的瘫痪。
【主权项】
1.一种公路防护栏图像采集报警系统，以图像采集为主，结合文字短信报警，所拍摄图 像可作为事故处理的佐证材料，其特征在于:包括由监控平台、多个控制节点、每个控制节 点分别通讯连接的多个护栏节点构成的三级网络结构，其中:所述监控平台设置在远端；所述控制节点由单片机处理器、GPRS无线通信模块、w i f i无线接入点AP构成，所述GPRS 无线通信模块、wifi无线接入点AP分别接入单片机处理器，控制节点通过GPRS无线通信模 块与监控平台无线通讯连接，且控制节点中单片机处理器预先写入所连接的每个护栏节点 的地址信息，所述护栏节点设置在护栏上，护栏节点由单片机处理器、震动传感器、高清夜视红外摄 像头、连接wifi网络的STA站点构成，其中震动传感器、高清夜视红外摄像头、STA站点分别 接入单片机处理器，所述护栏站点通过STA站点与所对应的控制节点通讯连接构成wifi局 域网；当护栏发生碰撞时，每个护栏节点中震动传感器将碰撞信号转换成电信号，并将电信 号发送至单片机处理器，触发单片机处理器工作，单片机处理器通过wifi局域网将数据包 发送至控制节点；控制节点根据数据包来源确定事故地址，并通过GPRS无线通信模块向监 控平台发送报警文字短信，短信内容包括事故发生的时间和具体位置，与此同时，控制节点 再次向wifi局域网内所有护栏节点发送命令，启动局域网内所有摄像头同时进行拍照，并 再次通过wifi局域网将图片数据传输到控制节点，并通过控制节点上的GPRS无线通信模块 传输到监控平台，监控平台能及时获取事故的多方位多角度的现场图片。2.根据权利要求1所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:护栏节点设 置在护栏上，且控制节点安装位置避开护栏等碰撞易发生位置。3.根据权利要求1所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:护栏节点的 地址信息即为高速公路粧号。4.根据权利要求1所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:考虑到一次 事故的多次碰撞可能性，系统设置屏蔽功能和自动重拍功能，单个护栏节点只接收n秒内的 第一次碰撞，控制节点也只在n秒内发送第一次碰撞的文字短信报警信息，在各护栏节点第 一次拍照结束并发送图片之后，摄像头会在n秒后自动进行第二次拍照并发送，再次经过T 时间后若无碰撞产生，则各节点进入待机状态。5.根据权利要求1所述的一种公路防护栏图像采集报警系统，其特征在于:还包括供电 模块，供电模块分别供电至控制节点、护栏节点，供电模块采用双供电模式，在具有市电供 电的道路上采用市电供电方式，在没有市电供电的道路上采用太阳能板+锂电池组供电方 式。
【文档编号】G08B25/10GK205644928SQ201620284733
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】朱伶俐, 沈碧波, 石岩
【申请人】朱伶俐, 沈碧波