隔离护栏分布式碰撞感知系统技术方案

本实用新型专利技术公开了隔离护栏分布式碰撞感知系统，包括间隔设置于隔离护栏上的多个传感单元、设置于路侧的数据收集站以及云端服务器；传感单元包括安装盒以及设置于安装盒内的第一微控制器、矢量传感器、蓄电池和第一LoRa模块；矢量传感器用于采集隔离护栏的状态信息，第一微控制器通过第一LoRa模块将该状态信息传输至数据收集站，数据收集站用于将接收到的状态信息以有线或无线的方式远程上传至云端服务器；蓄电池用于提供电能。本实用新型专利技术采用矢量传感器进行隔离护栏的状态信息采集，继而利用LoRa通讯技术将信息汇总至路侧的数据收集站，抗干扰效果好，并且现场无需布置繁琐的通讯线缆，即使是交通情况复杂的道路也能使用。用。用。

Isolation barrier distributed collision sensing system

【技术实现步骤摘要】
隔离护栏分布式碰撞感知系统


[0001]本技术属于道路交通安全设施
，具体涉及隔离护栏分布式碰撞感知系统。

技术介绍

[0002]隔离护栏是道路交通安全设施中不可或缺的重要组成部分，它的合理设置对减少失控车辆越出路外或驶入对向车道引发交通事故、减轻人员伤亡具有十分重要的意义。然而当隔离护栏倾倒在路面上时，不仅占用人行道、车行道等通行路面，影响市民出行，而且还存在极大的安全隐患，看上去也不雅观。
[0003]剖析原因，主要体现在以下几方面：
[0004](1)车辆撞击隔离护栏是公路上常见的安全事故之一，以高速公路为例，我国14％的道路交通事故由车辆侧撞护栏造成，每年有1/3的死亡事故发生在车辆冲撞护栏的事故中，造成严重的经济损失和人员伤亡。
[0005](2)行人为了过街方便，直接违规翻越隔离护栏，但在翻越过程中由于所在段护栏受力不均，导致邻接护栏随即扳倒，最终造成隔离护栏长距离倒地，若不及时进行维修，将对途经车辆或行人造成二次伤害。
[0006](3)在狂风、暴雨等极端天气中，部分隔离护栏由于本身构造不合理，如“头重脚轻”、材质劣质等，也极容易因受力不均而倒地。
[0007]目前，对于隔离护栏倾倒状态的排查主要由相关管理人员和群众自发进行，难以实现倾倒护栏的及时维护。而市面上的一些碰撞检测设备，由于安装操作繁琐、价格昂贵等原因，又难以得到普及推广。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本技术提供了隔离护栏分布式碰撞感知系统，能够及时排查隔离护栏的倾倒情况，且架设方便，使用成本较低，有利于普及推广应用。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术提出了隔离护栏分布式碰撞感知系统，包括间隔设置于隔离护栏上的多个传感单元、设置于路侧的数据收集站以及云端服务器；传感单元包括安装盒以及设置于安装盒内的第一微控制器、矢量传感器、蓄电池和第一LoRa模块，第一微控制器、矢量传感器和蓄电池依次固定于安装盒的背板上，且蓄电池位于矢量传感器靠近背板的一侧；矢量传感器用于采集隔离护栏的状态信息，第一微控制器通过第一LoRa模块将该状态信息传输至数据收集站，数据收集站用于将接收到的状态信息以有线或无线的方式远程上传至云端服务器；蓄电池用于分别为第一微控制器、矢量传感器和第一LoRa模块提供电能，第一LoRa模块的天线贯穿安装盒后向外延伸。
[0010]可选地，第一微控制器上集成有太阳能充放电模块，太阳能充放电模块包括防护电路和反相器，防护电路的输入端与太阳能板电连接、输出端分别与第一降压电路和MPPT控制器电连接，蓄电池的输入端与MPPT控制器电连接、输出端与升压电路电连接，升压电路
和第一降压电路的输出端均与第二降压电路电连接，第二降压电路的输出端与供电端口电连接，反相器用于控制第一降压电路和升压电路的输出切换。
[0011]可选地，太阳能充放电模块还包括超级法拉电容，超级法拉电容的输入端与第二降压电路电连接、输出端与供电端口电连接。
[0012]可选地，太阳能板的线缆通过转接头与连接线电连接，连接线位于安装盒内，且与防护电路的输入端电连接，转接头位于安装盒的侧面上。
[0013]可选地，数据收集站包括第二微控制器、定位模块、电源模块和第二LoRa模块，第二微控制器通过第二LoRa模块与第一LoRa模块的配合实现与第一微控制器之间的信息传输，定位模块用于采集系统所在路口的位置信息，电源模块用于分别为第二微控制器、定位模块和第二LoRa模块提供电能。
[0014]可选地，蓄电池的外围设置有至少两组连接柱，第一微控制器和矢量传感器均通过连接柱与背板固定连接，且第一微控制器与矢量传感器之间、矢量传感器与蓄电池之间均留有间隙。
[0015]可选地，安装盒的底部设置有夹持组件，夹持组件包括相对设置的第一夹片和第二夹片，第一夹片的一端通过连接片与安装盒固定连接，第二夹片的一端通过连接片与安装盒上的限位槽活动连接，从而将隔离护栏的立柱夹持于第一夹片与第二夹片之间。
[0016]可选地，第一夹片和第二夹片的形状与立柱的形状相适应。
[0017]可选地，安装盒的背板通过螺钉与隔离护栏的立柱固定连接。
[0018]可选地，安装盒朝向车道的一侧设置有反光条，安装盒的底面和/或侧面上设置有若干通风槽。
[0019]与现有技术相比，本技术提供的隔离护栏分布式碰撞感知系统，至少实现了如下的有益效果：
[0020](1)本技术采用矢量传感器进行隔离护栏的状态信息采集，继而利用LoRa通讯技术将信息汇总至路侧的数据收集站，抗干扰效果好，并且现场无需布置繁琐的通讯线缆，即使是交通情况复杂的道路也能使用，且安装盒在安装时较为灵活方便，架设成本也较低。
[0021](2)本技术除采用内置的蓄电池进行供电外，还可通过集成太阳能充放电模块切换成太阳能供电，供电线路通过侧置的转接头即可实现与太阳能板的连接，供电线路简单，不会增加现场安装施工的难度，并且可实现电能自供给，更加绿色环保。
[0022](3)本技术中的单个数据收集站可同时收集多个传感单元的状态信息并集中上传至云端服务器，资源配置率高；此外，通过对该数据收集站的定位可以在云端服务器直观显示系统所在路口的位置，更便于交通安全设备的无人化管理。
附图说明
[0023]图1是本技术的结构示意图；
[0024]图2是本技术中传感单元与隔离护栏的一种安装结构示意图；
[0025]图3是本技术中传感单元的一种立体结构示意图；
[0026]图4是本技术中传感单元的内部结构示意图；
[0027]图5是本技术中太阳能充放电模块的原理框图；
[0028]图6是本技术中传感单元的原理框图；
[0029]图7是本技术中数据收集站的原理框图；
[0030]图8是本技术中传感单元与隔离护栏的另一种安装结构示意图；
[0031]图9是本技术中传感单元的另一种立体结构示意图。
[0032]其中：1、隔离护栏，11、立柱，2、传感单元，21、安装盒，22、背板，23、第一微控制器，24、矢量传感器，25、太阳能充放电模块，251、防护电路，252、第一降压电路， 253、MPPT控制器，254、升压电路，255、反相器，256、第二降压电路，257、超级法拉电容，258、供电端口，26、第一LoRa模块，261、天线，27、连接柱，28、连接线，29、转接头，3、数据收集站，31、第二微控制器，32、定位模块，33、电源模块，34、第二LoRa模块，4、云端服务器，5、蓄电池，51、太阳能板，6、反光条，7、夹持组件，71、第一夹片， 72、第二夹片，73、连接片，74、限位槽，8、通风槽，9、螺钉。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隔离护栏分布式碰撞感知系统，其特征在于，包括间隔设置于隔离护栏(1)上的多个传感单元(2)、设置于路侧的数据收集站(3)以及云端服务器(4)；所述传感单元(2)包括安装盒(21)以及设置于所述安装盒(21)内的第一微控制器(23)、矢量传感器(24)、蓄电池(5)和第一LoRa模块(26)，所述第一微控制器(23)、所述矢量传感器(24)和所述蓄电池(5)依次固定于所述安装盒(21)的背板(22)上，且所述蓄电池(5)位于所述矢量传感器(24)靠近所述背板(22)的一侧；所述矢量传感器(24)用于采集所述隔离护栏(1)的状态信息，所述第一微控制器(23)通过所述第一LoRa模块(26)将该状态信息传输至所述数据收集站(3)，所述数据收集站(3)用于将接收到的状态信息以有线或无线的方式远程上传至云端服务器(4)；所述蓄电池(5)用于分别为所述第一微控制器(23)、所述矢量传感器(24)和所述第一LoRa模块(26)提供电能，所述第一LoRa模块(26)的天线(261)贯穿所述安装盒(21)后向外延伸。2.根据权利要求1所述的隔离护栏分布式碰撞感知系统，其特征在于，所述第一微控制器(23)上集成有太阳能充放电模块(25)，所述太阳能充放电模块(25)包括防护电路(251)和反相器(255)，所述防护电路(251)的输入端与太阳能板(51)电连接、输出端分别与第一降压电路(252)和MPPT控制器(253)电连接，所述蓄电池(5)的输入端与所述MPPT控制器(253)电连接、输出端与升压电路(254)电连接，所述升压电路(254)和所述第一降压电路(252)的输出端均与第二降压电路(256)电连接，所述第二降压电路(256)的输出端与供电端口(258)电连接，所述反相器(255)用于控制所述第一降压电路(252)和所述升压电路(254)的输出切换。3.根据权利要求2所述的隔离护栏分布式碰撞感知系统，其特征在于，所述太阳能充放电模块(25)还包括超级法拉电容(257)，所述超级法拉电容(257)的输入端与所述第二降压电路(256)电连接、输出端与所述供电端口(258)电连接。4.根据权利要求2所述的隔离护栏分布式碰撞感知系统，其特征在于，所述太阳能板(51)的线缆通过转接头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈标，陆泉，许伟，徐海黎，刘熙，
申请(专利权)人：南通天承光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：