一种隧道照明顶灯、隧道道路异常检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种隧道照明顶灯，包括照明模块、壳体以及设在壳体内的电路板，电路板包括微控制器模块、无线通信模块和超声波收发模块；当超声波收发模块检测到车道上有新增的静止物体存在时，对外发送包括物体存在信息;当超声波收发模块检测到车道上有新增的静止物体存在，且前后预设时间内未接收到车道前方的隧道照明顶灯的检测信号时，上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。本发明专利技术隧道照明顶灯有益效果在于在现有仅有照明的功能上增加了可以检测预设车道区域上静止物体的功能，进而可检测隧道道路异常的功能，通过周边其他隧道照明顶灯彼此的无线组网交互数据做边缘计算，综合分析判断引起道路异常或消防事故的源头物体或车辆，并上传警报信息。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道照明顶灯、隧道道路异常检测方法和系统
本专利技术涉及交通安全设施领域，具体涉及一种隧道照明顶灯、隧道道路异常检测方法和。
技术介绍
由于隧道内道路空间的封闭性,空间环境狭窄、光线变化大、视野不清，故而在隧道中往往会在内部隧道内部上方间隔若干距离设置隧道照明顶灯进行照明，照亮前方道路，改善隧道内视觉享受，减轻驾驶员疲劳，有利于提高隧道通行能力保证交通安全。隧道照明顶灯作为一种本身作用十分巨大且不可欠缺的设备，每个隧道都会大量安装，但是考虑到现有的隧道照明顶灯在功能上却是十分单一的，仅能起到照明的作用，再考虑到特别是每个隧道内顶灯的庞大安装量，扩展隧道照明顶灯的功能以更好的保障道路安全和来往车辆行驶安全就变的比较迫切了。
技术实现思路
为避免
技术介绍
的不足之处，本专利技术提供一种隧道照明顶灯，可固定在隧道内部隧道内部上方，可监测车道上是否存在静止物体或车辆。本专利技术提出的一种隧道照明顶灯，包括照明模块、壳体以及设在壳体内的电路板，电路板包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的无线通信模块、超声波收发模块；超声波收发模块用于检测预设车道区域上是否存在新增的静止物体；当检测到车道上有新增的静止物体存在时，微控制器模块控制无线通信模块对外发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号。进一步的，当超声波收发模块检测到车道上有新增的静止物体存在，且无线通信模块前后预设时间内未接收到车道前方的隧道照明顶灯的检测信号时，微控制器模块控制无线通信模块上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。r>进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的环境参数检测模块，环境参数检测模块用于检测周边环境的环境参数；微控制器模块控制无线通信模块对外发送包括环境参数和设备编号在内的环境数据；当检测到的环境参数与周边隧道照明顶灯的环境参数的变化超过预设条件时，微控制器模块控制无线通信模块上传包括消防警报信息和设备编号在内的警报信号。优选的，环境参数检测模块包括烟雾浓度检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、易燃易爆气体检测模块、有毒气体检测模块中的至少一种。本专利技术另外提出的一种隧道道路异常检测方法，包括：检测预设车道区域并获取物体检测数据；确定当前场景下相比空旷背景下新增了静止物体；发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号；获取前后预设时间内同类设备发送的检测信号，检测信号包括物体存在信息和设备编号；比较本设备和同类设备的设备编号并确定没有属于车道前方同类设备的设备编号；判定本设备检测到引起道路异常的源头物体；上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。进一步的，物体检测数据为超声波数据，根据确定当前场景下相比空旷背景下新增了静止物体的步骤包括：获取空旷背景下检测的超声波数据并确定为对照数据，单次超声波数据包括持续的回波时间以及与回波时间对应的回波强度值；获取当前场景下检测的连续预设次数的超声波数据并以此确定连续预设次数的目标数据；比较连续预设次数的目标数据并确定各目标数据之间的波动情况符合预设波动条件；判定车道区域当前场景下无运动物体；比较单次目标数据和对照数据并确定该单次目标数据相对于对照数据的变化情况超过预设变化条件；判定当前场景下相比空旷背景下新增了静止物体。本专利技术另外提出的一种隧道道路异常检测设备，包括用于存储程序的存储器和用于执行程序的处理器，程序被处理器执行时实现如上述任意一项隧道道路异常检测方法的步骤。本专利技术另外提出的一种隧道道路异常检测系统，包括隧道照明顶灯和数据平台；隧道照明顶灯沿隧道方向间隔预设距离分布固定在隧道内部上方；隧道照明顶灯可检测预设车道区域上是否存在新增的静止物体，当检测到车道上有新增的静止物体存在时，广播发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号；当隧道照明顶灯检测到车道上有新增的静止物体存在，且前后预设时间内未接收到车道前方的隧道照明顶灯的检测信号时，上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号至数据平台；隧道照明顶灯根据自身的与检测信号中的设备编号的比较确定检测信号来自车道前方或后方的隧道照明顶灯；数据平台内存有隧道照明顶灯的设备编号以及与设备编号对应的隧道位置信息；数据平台接收隧道照明顶灯上传的警报信号，根据其中的设备编号确定检测到物体的隧道照明顶灯的所在位置并通知相关管理人员。进一步的，还包括隧道提示装置，隧道提示装置安装于隧道入口或隧道内部；隧道提示装置接收数据平台或隧道照明顶灯发送的警报信号，根据其中的设备编号确定检测到物体的隧道照明顶灯的所在位置，并通过语音或图像或信号灯方式提示后方的车辆驾驶员。本专利技术隧道照明顶灯有益效果在于在现有仅有照明的功能上增加了可以检测预设车道区域上静止物体的功能以及环境参数检测的功能，使得本专利技术隧道照明顶灯新增隧道道路异常检测的功能以及消防检测的功能，通过周边其他隧道照明顶灯彼此的无线组网交互数据做边缘计算，综合分析判断引起道路异常或消防事故的源头物体或车辆，并上传警报信息。附图说明图1是实施例1隧道照明顶灯的硬件模块组成示意图。图2是实施例1隧道照明顶灯的使用示意图。图3是实施例2隧道道路异常检测系统的组成示意图。图4是实施例3隧道道路异常检测方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1，参照附图1-2，一种隧道照明顶灯，包括照明模块、壳体以及设在壳体内的电路板，电路板包括微控制器模块101以及与微控制器模块101连接的无线通信模块102、超声波收发模块103；超声波收发模块103用于检测预设车道区域上是否存在新增的静止物体，根据隧道照明顶灯的实际安装位置，其探头的朝向可以是竖直朝下，或是在竖直朝下的基础上偏向车道左方或右方；当检测到车道上有新增的静止物体存在时，微控制器模块101控制无线通信模块102对外发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号；当超声波收发模块103检测到车道上有新增的静止物体存在，且无线通信模块102前后预设时间内未接收到车道前方的隧道照明顶灯的检测信号时，微控制器模块101控制无线通信模块102上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。隧道照明顶灯通过比较检测信号中的设备编号与自身的设备编号来确定设备在车道行驶方向上的前后关系。本实施例中，无线通信模块102包括两种类型及用途不同的通信模块，一种是用于与同类设备之间的数据交互，优选无线射频收发模块；另一种是用于与数据平台之间的数据交互，可选用NB-IoT通信模块或GPRS通信模块或LoRa通信模块等，优选NB-IoT通信模块。本实施例中，超声波收发模块103通过检测到的超声波数据确定预设车道区域上是否有静止物体存在；具体原理是：超声波数据包括持续的回波时间和与回波时间对应的回波强度值。超声波收发模块103有几种优势：一是发射角度更大，可检测的预设车道区域范围更大；二是超声波收发模块103除了根据反射回的超声波获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道照明顶灯，包括照明模块，其特征在于：还包括壳体以及设在壳体内的电路板，所述电路板包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的无线通信模块、超声波收发模块；所述超声波收发模块用于检测预设车道区域上是否存在新增的静止物体；当检测到车道上有新增的静止物体存在时，所述微控制器模块控制所述无线通信模块对外发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道照明顶灯，包括照明模块，其特征在于：还包括壳体以及设在壳体内的电路板，所述电路板包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的无线通信模块、超声波收发模块；所述超声波收发模块用于检测预设车道区域上是否存在新增的静止物体；当检测到车道上有新增的静止物体存在时，所述微控制器模块控制所述无线通信模块对外发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号。


2.根据权利要求1所述的一种隧道照明顶灯，其特征在于：当所述超声波收发模块检测到车道上有新增的静止物体存在，且所述无线通信模块前后预设时间内未接收到车道前方的隧道照明顶灯的检测信号时，所述微控制器模块控制所述无线通信模块上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。


3.根据权利要求1所述的一种隧道照明顶灯，其特征在于：所述电路板还包括与微控制器模块连接的环境参数检测模块，所述环境参数检测模块用于检测周边环境的环境参数；所述微控制器模块控制所述无线通信模块对外发送包括环境参数和设备编号在内的环境数据；当检测到的环境参数与周边隧道照明顶灯的环境参数的变化超过预设条件时，所述微控制器模块控制所述无线通信模块上传包括消防警报信息和设备编号在内的警报信号。


4.根据权利要求1所述的一种隧道照明顶灯，其特征在于：所述环境参数检测模块包括烟雾浓度检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、易燃易爆气体检测模块、有毒气体检测模块中的至少一种。


5.一种隧道道路异常检测方法，其特征在于，包括：
检测预设车道区域并获取物体检测数据；
确定当前场景下相比空旷背景下新增了静止物体；
发送包括物体存在信息和设备编号在内的检测信号；
获取前后预设时间内同类设备发送的检测信号，所述检测信号包括物体存在信息和设备编号；
比较本设备和同类设备的设备编号并确定没有属于车道前方同类设备的设备编号；
判定本设备检测到引起道路异常的源头物体；
上传包括物体警报信息和设备编号在内的警报信号。


6.根据权利要求5所述的一种隧道道路异常检测方法，其中，物体检测数据为超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婧，徐海驿，吴春林，
申请(专利权)人：浙江柯瑞普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33