高速公路施工专用的安全示警系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高速公路施工专用的安全示警系统，包括检测设备和示警设备，检测设备有一组，示警设备有一组；检测设备具有第一壳体，第一壳体内设有第一控制器、震动传感器、无线信号发射器以及第一电池，第一壳体外设有微波雷达；第一控制器具有第一开关，第一开关安置于第一壳体外侧；示警设备具有第二壳体，第二壳体内设有第二控制器、无线信号接收器、无线信号中继器以及第二电池，第二壳体外设有声光报警器；第二控制器具有第二开关，第二开关安置于第二壳体外侧。本实用新型专利技术能够实现对施工区域任意点闯入车辆的准确预警；具有信号中继转发功能，从而使警告信号能传输到更远的距离，尤其适用于高速公路长距离养护。

Special safety warning system for Expressway Construction

【技术实现步骤摘要】
高速公路施工专用的安全示警系统
本技术涉及一种高速公路施工专用的安全示警系统，属于高速公路施工辅助设备

技术介绍
据专利技术人了解，高速公路施工维护是公路养护作业的必备科目，然而，我国目前高速公路车流量很大，每次在高速公路施工都会在施工路段导致车辆拥堵缓行，这种情况下往往会有车辆擅自闯入施工禁行道路内，这就对施工人员的人身安全造成很大危害，容易造成人员伤亡。此外，当车辆(尤其是重型车辆)的司机不注意观察或疲劳驾驶时，也容易直接闯入施工区域，严重威胁施工人员的生命安全，致其伤亡。经检索发现，申请号CN201910037767.4、申请公布号CN109559560A的中国专利技术专利申请，公开了一种道路养护作业现场电磁波自主式防闯入预警系统，它包括预警主机、预警副机、和预警佩戴机；在养护或事故处置的作业现场末端处放置预警主机，在事故或作业现场放置预警副机，或预警副机磁吸附于汽车上，在作业或事故处置人员身上佩上预警佩戴机。然而，该技术方案的不利之处在于：(1)高速公路在设计时即存在一定的曲度而非标准的直线，采用毫米波雷达侦测道路上游100-200米范围的车辆，会由于道路曲度而容易侦测到旁边道路的车辆，导致出现大量的误报，这会降低预警的准确性；(2)对于通行车辆从施工隔离围挡的任意点闯入的情况，很难做到准确预警；(3)在高速公路长距离养护时，无线信号的发送与接收会因频段和功率限制，很难发送到1公里以外，这就给长距离养护时的安全带来隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提出一种高速公路施工专用的安全示警系统，能够准确地对车辆闯入施工区域的突发情况进行及时示警。为了达到以上目的，本技术的技术方案如下：高速公路施工专用的安全示警系统，包括检测设备和示警设备，其特征是，所述检测设备有一组，所述示警设备有一组；所述检测设备具有第一壳体，所述第一壳体内设有第一控制器、震动传感器、无线信号发射器以及第一电池，所述第一壳体外设有微波雷达；所述第一控制器具有第一开关，所述第一开关安置于第一壳体外侧；所述微波雷达、震动传感器的信号输出端分别与第一控制器的信号输入端连接，所述无线信号发射器的信号输入端与第一控制器的信号输出端连接；所述第一控制器、震动传感器、无线信号发射器、微波雷达分别与第一电池电连接；所述示警设备具有第二壳体，所述第二壳体内设有第二控制器、无线信号接收器、无线信号中继器以及第二电池，所述第二壳体外设有声光报警器；所述第二控制器具有第二开关，所述第二开关安置于第二壳体外侧；所述无线信号接收器的信号输出端与第二控制器的信号输入端连接，所述无线信号中继器的信号输入端与第二控制器的信号输出端连接，所述声光报警器的受控端与第二控制器的控制端连接；所述第二控制器、无线信号接收器、声光报警器分别与第二电池连接。该系统中有多个检测设备，可以根据需要不仅将其布置在施工所在道路的末端，还将其布置在施工所在道路的边界处，这样覆盖范围更加全面，无论闯入车辆是从道路末端闯入还是在边界处闯入，都能及时检测到并发出警告信号；同时，在布置检测设备时，让微波雷达的检测方向朝向施工区域内，这样能最大限度地减少误报，提高准确性。示警设备除接收警告信号并示警的基本功能外，还能将警告信号做中继转发，从而让距离事发处检测设备较远的示警设备也能收到警告信号并示警，克服检测设备所发警告信号的距离限制。此外，需要说明的是，对于在施工区域内移动的工作人员，由于其移动速度较慢，不会触发报警，从而避免误报。本技术还可以采用以下优选方案：优选地，所述系统具有：外力按下第一开关以启动检测设备，检测设备的微波雷达持续检测施工区域内物体移动速度、且震动传感器在检测设备被撞击时检测撞击能级的检测状态；在检测状态基础上，当微波雷达检测到有物体移动速度超过预设速度值、或者震动传感器检测到撞击能级超过预设能级值时，检测设备的第一控制器经无线信号发射器向外发出警告信号的信号发送状态；外力按下第二开关以启动示警设备，示警设备的第二控制器经无线信号接收器持续检测并接收警告信号的信号接收状态；在信号接收状态基础上，在接收警告信号后，示警设备的第二控制器控制声光报警器进行声光报警的示警状态；在信号接收状态基础上，在接收警告信号后，示警设备的第二控制器经无线信号中继器向外中继发出警告信号的信号中继状态。采用该优选方案，整个系统即能以更加明确的各个具体状态实现预警功能。优选地，所述第一控制器还具有旋转编码开关，所述旋转编码开关安置于第一壳体外侧；所述第一控制器还具有第一编码芯片；所述第二控制器还具有解码芯片、定时器、延时电路、计数芯片、第二编码芯片；所述解码芯片与计数芯片电连接，所述延时电路的信号输出端与计数芯片的计数引脚连接，所述计数芯片与第二编码芯片电连接。更优选地，所述第一编码芯片、第二编码芯片分别为PT2262；所述解码芯片为PT2272；所述定时器为NE555；所述延时电路为RC延时电路；所述计数芯片为74LS160。更优选地，所述检测设备具有：旋转编码开关将其当前的指示数值发送至第一控制器的第一状态；第一控制器控制第一编码芯片生成警告信号的第二状态；第一控制器经无线信号发射器向外发出警告信号的第三状态；所述示警设备具有：第二控制器经无线信号接收器接收到警告信号的第一状态；第二控制器控制解码芯片对警告信号进行解码的第二状态；第二控制器根据警告信号控制声光报警器发出相应的预设声光报警信息的第三状态；第二控制器使能定时器、关闭无线信号接收器并启动延时电路的第四状态；解码芯片将解码的警告信号发至计数芯片，延时电路超时并使能一次计数芯片的计数引脚，计数芯片对警告信号进行处理并发至第二编码芯片的第五状态；第二控制器控制第二编码芯片生成警告信号，第二控制器经无线信号中继器向外中继发出警告信号的第六状态；定时器计时到达，第二控制器打开无线信号接收器的第七状态。在布置各检测设备时，先将施工区域划分为1号区域、2号区域、...等等，再将各检测设备的旋转编码开关调节至相应的指示数值，如，某检测设备处于1号区域则将其旋转编码开关的指示数值调至1，某检测设备处于2号区域则将其旋转编码开关的指示数值调至2，以此类推，此即各检测设备的本设备编号。之后，当有车辆闯入施工区域时，检测设备的微波雷达可检测到有物体移动速度超过预设速度值，或者，检测设备被撞倒，其震动传感器可检测到撞击能级超过预设能级值，此时，该检测设备的第一控制器控制第一编码芯片生成警告信号，该警告信号含有该检测设备的本设备编号、且编码帧号为1，然后第一控制器经无线信号发射器向外发出警告信号。示警设备的第二控制器经无线信号接收器接收到警告信号后，第二控制器控制解码芯片对警告信号进行解码，并从中获得闯入位置检测设备的编号以及编码帧号。一方面，第二控制器根据闯入位置检测设备的编号选择发出的声音告警信息，并根据编码帧号选择发出的灯光告警颜色，比如，闯入位置检测设备的编号为1，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高速公路施工专用的安全示警系统，包括检测设备和示警设备，其特征是，所述检测设备有一组，所述示警设备有一组；/n所述检测设备具有第一壳体，所述第一壳体内设有第一控制器、震动传感器、无线信号发射器以及第一电池，所述第一壳体外设有微波雷达；所述第一控制器具有第一开关，所述第一开关安置于第一壳体外侧；/n所述微波雷达、震动传感器的信号输出端分别与第一控制器的信号输入端连接，所述无线信号发射器的信号输入端与第一控制器的信号输出端连接；所述第一控制器、震动传感器、无线信号发射器、微波雷达分别与第一电池电连接；/n所述示警设备具有第二壳体，所述第二壳体内设有第二控制器、无线信号接收器、无线信号中继器以及第二电池，所述第二壳体外设有声光报警器；所述第二控制器具有第二开关，所述第二开关安置于第二壳体外侧；/n所述无线信号接收器的信号输出端与第二控制器的信号输入端连接，所述无线信号中继器的信号输入端与第二控制器的信号输出端连接，所述声光报警器的受控端与第二控制器的控制端连接；所述第二控制器、无线信号接收器、声光报警器分别与第二电池连接。/n

【技术特征摘要】
1.高速公路施工专用的安全示警系统，包括检测设备和示警设备，其特征是，所述检测设备有一组，所述示警设备有一组；
所述检测设备具有第一壳体，所述第一壳体内设有第一控制器、震动传感器、无线信号发射器以及第一电池，所述第一壳体外设有微波雷达；所述第一控制器具有第一开关，所述第一开关安置于第一壳体外侧；
所述微波雷达、震动传感器的信号输出端分别与第一控制器的信号输入端连接，所述无线信号发射器的信号输入端与第一控制器的信号输出端连接；所述第一控制器、震动传感器、无线信号发射器、微波雷达分别与第一电池电连接；
所述示警设备具有第二壳体，所述第二壳体内设有第二控制器、无线信号接收器、无线信号中继器以及第二电池，所述第二壳体外设有声光报警器；所述第二控制器具有第二开关，所述第二开关安置于第二壳体外侧；
所述无线信号接收器的信号输出端与第二控制器的信号输入端连接，所述无线信号中继器的信号输入端与第二控制器的信号输出端连接，所述声光报警器的受控端与第二控制器的控制端连接；所述第二控制器、无线信号接收器、声光报警器分别与第二电池连接。


2.根据权利要求1所述的安全示警系统，其特征是，所述系统具有：
外力按下第一开关以启动检测设备，检测设备的微波雷达持续检测施工区域内物体移动速度、且震动传感器在检测设备被撞击时检测撞击能级的检测状态；
在检测状态基础上，当微波雷达检测到有物体移动速度超过预设速度值、或者震动传感器检测到撞击能级超过预设能级值时，检测设备的第一控制器经无线信号发射器向外发出警告信号的信号发送状态；
外力按下第二开关以启动示警设备，示警设备的第二控制器经无线信号接收器持续检测并接收警告信号的信号接收状态；
在信号接收状态基础上，在接收警告信号后，示警设备的第二控制器控制声光报警器进行声光报警的示警状态；
在信号接收状态基础上，在接收警告信号后，示警设备的第二控制器经无线信号中继器向外中继发出警告信号的信号中继状态。


3.根据权利要求2所述的安全示警系统，其特征是，所述第一控制器还具有旋转编码开关，所述旋转编码开关安置于第一壳体外侧；
所述第一控制器还具有第一编码芯片；
所述第二控制器还具有解码芯片、定时器、延时电路、计数芯片、第二编码芯片；所述解码芯片与计数芯片电连接，所述延时电路的信号输出端与计数芯片的计数引脚连接，所述计数芯片与第二编码芯片电连接。


4.根据权利要求3所述的安全示警系统，其特征是，所述第一编码芯片、第二编码芯片分别为PT2262；所述解码芯片为PT2272；所述定时器为NE555；所述延时电路为RC延时电路；所述计数芯片为74LS160。


5.根据权利要求3或4所述的安全示警系统，其特征是，所述检测设备具有：
旋转编码开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭爱东，姜雪，王俊杰，王霞霞，刘鑫，惠学云，
申请(专利权)人：南京亿儒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32