一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置，包括监控模块、通信模块、警示模块、供电模块和终端服务器；所述监控模块包括视频监控器、粉尘传感器、烟雾传感器和湿温传感器和无线通信单元；所述通信模块包括信息处理单元和远程控制装置；所述警示模块包括一个或多个警示单元，所述警示单元由投影设备、雾化装置和无线通讯单元组成；太阳能发电单元和压电俘能单元为整个装置供电；所述监控模块连接到信息处理单元；所述信息处理单元连接到远程控制装置，再连接到终端服务器；所述警示单元连接到信息处理单元。该装置基于雾屏投影技术，通过自主设计的虚拟封道系统产生能够承载险情警示信息图像的雾屏对行驶车辆做出预警，同时实现自供能。同时实现自供能。同时实现自供能。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置


[0001]本专利技术属于高速公路应急管理领域，尤其涉及一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置。

技术介绍

[0002]公路隧道极易发生交通事故，且隧道内出现渗水积水和粉尘、烟雾、CO等有害物质浓度过高时，这些隧道内部险情均会对车辆的安全行驶造成威胁。由于传统实物封道方法具有反应滞后、信息化程度低、安全性差等问题，高速公路隧道突发应急处理迫切需要一种警示效果好、信息化程度高的安全可靠的虚拟封道方法。
[0003]我国目前封道主要采用电子显示屏、可变信息牌及标志提示为辅、警车引导为主的交警人工实物封道方式；或采用可穿透大雾2公里的预警贴片、爆闪灯对后方车辆做出减速、禁行或封道的提醒。由于车辆在公路行驶速度达到甚至超过120km/h，传统封道方法难以有较好的警示作用，并且可能对行车安全造成威胁、无法进行远程操控。
[0004]此外，在交通领域，CO2的排放量约占全国CO2排放量的10％，我国道路交通在占交通领域CO2排放量的比例保持在80％左右，其中道路基础设施建设和运营生命周期的CO2排放达到了道路交通运输碳排放总量的10％～20％。因而，封道设备应尽可能做到节能绿色。
[0005]因此，在高速公路隧道险情发生后如何高效警示后方车辆、协助交警进行安全封道和封道设备尽可能绿色环保是公路隧道事故安全处理的方向之一。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置。r/>[0007]本技术提供的装置能实现远程控制，在高速公路险情发生后，高效警示后方车辆、协助交警进行自供能安全封道。本技术基于雾屏投影技术，通过虚拟封道终端设备投影到雾屏呈现警示标识，具有立体醒目和车辆可穿透的特征。当隧道事故发生后，经监管部门确认，隧道内每隔一定距离所设置的高速公路虚拟封道终端设备开始工作，可在雾屏上投射出显示前方路况信息的虚拟图像。
[0008]本技术提供的技术方案如下：
[0009]一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置，包括监控模块、通信模块、警示模块、供电模块和终端服务器；
[0010]所述监控模块包括视频监控器、粉尘传感器、烟雾传感器、湿温传感器和无线通信单元；监控器、传感器均连接到无线通信单元；当高速公路上出现险情时，对险情信息识别、信息上传、信息传递的功能；
[0011]所述通信模块包括信息处理单元和远程控制装置；该模块可实现对监控模块捕获的事故信息进行分析和处理；同时连接终端服务器，实现公路监管部门对虚拟封道系统设备的远程控制；
[0012]所述警示模块包括一个或多个警示单元，所述警示单元由投影设备、雾化装置和无线通讯单元组成；雾化装置形成雾屏用于投影；
[0013]所述供电模块包括太阳能发电单元、压电俘能单元和储能单元；太阳能发电单元、压电俘能单元收集电能储存于储能单元中以为整个装置供电；该模块通过压电式俘能和太阳能两种新能源发电方式进行发电，将二者产生的能量收集在储能单元进行储存，实现系统的自供能；
[0014]所述监控模块连接到信息处理单元；
[0015]所述信息处理单元连接到远程控制装置，再连接到终端服务器；
[0016]所述警示单元连接到信息处理单元。
[0017]进一步，所述信息处理单元包括ARM芯片的微电脑和无线通讯协调器；所述无线通信单元均连接到无线通讯协调器再连接到ARM芯片的微电脑。微电脑可以通过远程控制装置控制警示模块投影，以显示相关的警示标识。
[0018]进一步，所述远程控制装置内置TeamViewer远程控制程序，用于远程控制信息处理单元和警示单元。采用远程控制方法：只需在监管部门的电脑上安装“TeamViewer”远程控制软件，即可实现与投影设备通过无线连接实现远程控制，并且可以跨网络连接，使电脑和投影仪进行屏幕共享。
[0019]进一步，所述警示单元有多个，间隔设置于隧道中。
[0020]进一步，所述雾化装置设置于隧道内壁，包括雾化喷嘴和水泵。优选的，雾化喷嘴为超声波雾化喷嘴，30个一组，设置于隧道顶壁进行高密度喷雾，以形成较好的喷雾效果。
[0021]进一步，所述压电俘能单元铺设于隧道路面上，包括压电传感器。
[0022]进一步，所述储能单元为电池。
[0023]进一步，无线通信单元将监控模块中的监控设备的信号转换为无线通信信号，再将其传输给无线通讯协调器进行数据的管理和收发，进而传输给微电脑进行信号处理。
[0024]进一步，所述投影设备投射到雾屏的工作指令包括“关闭车窗”、“减速慢行”、“注意避让”和“靠边停车”。
[0025]进一步，所述通信模块还包括信号增强器。
[0026]上述方案中，由于高速公路隧道内的环境特点对投影仪材料要求较高，需满足其抗氧化的问题。同时根据环境应用的特殊性，对投影仪的对比度、均匀度、分辨率和投影尺寸均有特殊的要求。
[0027]上述方案中，应根据公路的环境情况和驾驶员对事故预警信息的捕获反映情况，确定该系统设备的设置高度、角度和具体设置位置。
[0028]本专利技术的有益效果在于：
[0029]1、不同于普通的电子显示屏、可变信息牌及标志，本专利技术基于投影技术，通过设计的虚拟封道系统设备在雾屏所呈现的警示信息图像具有醒目和车辆可穿透的特征。
[0030]2、虚拟封道系统设备所呈现的警示信息图像为主要警示信息，同时可辅以电子显示屏、可变信息牌等，提醒驾驶员及时采取相应措施，如关闭车窗、减速慢行、靠边停车等，起到虚拟封道的作用。
[0031]3、本专利技术通过太阳能发电和压电俘能单元发电两种新能源发电方式实现自供能，能够有效减少碳排放，绿色环保。
[0032]4、由于隧道内的环境特点对投影仪材料要求较高，需满足其防烟尘、抗氧化的问题。同时根据环境应用的特殊性，对投影设备的对比度、均匀度、分辨率和投影尺寸均有特殊的要求。
[0033]5、通过高速公路隧道内已经安装的监控器可实现高速公路事故情况实时传输给监管部门的功能，监管部门核实情况后可立即通过控制装置对高速公路虚拟封道终端设备进行远程控制。
附图说明
[0034]结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0035]图1是高速公路隧道虚拟封道系统设备的结构图；
[0036]图2是高速公路隧道虚拟封道方法的工作流程示意图；
[0037]图3是高速公路隧道虚拟封道系统设备的示意图；
[0038]图4是投影仪不同投影尺寸的示意图；
[0039]图5是超声波雾化喷嘴的矢量图；
[0040]图6是警示装置预警示意图；
[0041]图7是终端设备投射的警示信息图像效果图；
[0042]附图标记：1
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监控模块，11
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视频监控器，12
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粉尘传感器，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路隧道自供能虚拟封道装置，其特征在于：包括监控模块、通信模块、警示模块、供电模块和终端服务器；所述监控模块包括视频监控器、粉尘传感器、烟雾传感器和湿温传感器和无线通信单元；监控器、传感器均连接到无线通信单元；所述通信模块包括信息处理单元和远程控制装置；所述警示模块包括一个或多个警示单元，所述警示单元由投影设备、雾化装置和无线通讯单元组成；雾化装置形成雾屏用于投影；所述供电模块包括太阳能发电单元、压电俘能单元和储能单元；太阳能发电单元、压电俘能单元收集电能储存于储能单元中为整个装置供电；所述监控模块连接到信息处理单元；所述信息处理单元连接到远程控制装置，再连接到终端服务器；所述警示单元连接到信息处理单元。2.根据权利要求1所述的虚拟封道装置，其特征在于：所述信息处理单元包括ARM芯片的微电脑和无线通讯协调器；所述无线通信单元均连接到无线通讯协调器再连接到ARM芯片的微电脑。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂良涛，尹方舟，吕希奎，方明镜，侯国蛟，李为民，叶家正，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：