一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置的制作方法

1.本实用新型属于状态报警器技术领域，具体涉及一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置。


背景技术：

2.随着各种立交措施如公路立交、铁路跨公路等日益增加，车辆撞击限高架或者桥梁事故屡有发生。轻则造成人员受伤、车辆毁坏，重则导致桥梁垮塌，引发二次事故。因此，及时获知桥梁或限高架被撞事故，掌握桥梁及现场概况，对于保障运输安全有着重要意义。目前，对限高架和桥梁是否受撞主要是通过工作人员巡查来获取，但是限高架和桥梁数量多、部分设置在偏远地区，存在交通不便、信息不畅等问题，其被损坏以后，很难及时发现，给运输安全带来很大安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置，用于实现对桥涵、限高防护架被撞事件的在线监测报警，通过碰撞监测单元和视频采集单元联动，生成碰撞报警信息上传远程管理平台，保障碰撞报警信息有效性、全面性的同时，可显著降低成本。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置，包括碰撞监测单元、视频采集单元、信息处理单元、太阳能供电单元，所述碰撞监测单元、所述视频采集单元以及所述太阳能供电单元分别与所述信息处理单元连接，所述信息处理单元与远程管理平台连接；所述信息处理单元接收所述碰撞监测单元的碰撞监测数据和所述视频采集单元的碰撞图像数据并生成碰撞报警信息上传所述远程管理平台。
6.进一步的，所述碰撞监测单元包括加速度传感器、控制器、无线通讯模块和电池模块，所述加速度传感器、所述无线通讯模块以及所述电池模块分别与所述控制器连接。
7.进一步的，所述碰撞监测单元与所述信息处理单元无线连接。
8.进一步的，所述碰撞监测单元通过lora或蓝牙或wifi与所述信息处理单元无线连接。
9.进一步的，所述信息处理单元通过3g或4g或5g与所述远程管理平台连接。
10.进一步的，所述信息处理单元汇总所述碰撞监测单元、所述视频采集单元以及信息处理单元的自检信息上传所述远程管理平台。
11.进一步的，所述视频采集单元与所述信息处理单元集成在一块电路板上并设置在防护盒内。
12.进一步的，所述碰撞监测单元设置在桥涵和/或限高防护架上易受车辆撞击的部位，所述视频采集单元和所述信息处理单元设置在桥涵上不易受车辆撞击的部位。
13.进一步的，还包括手持终端，所述碰撞监测单元、所述视频采集单元以及所述信息
处理单元通过所述手持终端或所述远程管理平台进行参数设置。
14.进一步的，所述信息处理单元连接至少一个所述视频采集单元。
15.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
16.1、碰撞监测单元为低成本高可靠部件，安装在限高防护架和桥涵上易受车辆撞击影响的部位；信息处理单元和视频采集单元作为高成本部件，安装在桥涵上不易受车辆撞击影响的部位。由此，信息处理单元和视频采集单元日常承受的振动和冲击明显小于碰撞监测单元，其结构设计复杂度显著降低，成本随之下降；另外，在碰撞事件发生时，信息处理单元和视频采集单元被撞击损坏的概率也相比安装在限高防护架上显著下降，设备维护成本自然具有优势。
17.2、作为主控设备，信息处理单元负责接收碰撞监测单元、视频采集单元的信息，控制视频采集单元的动作，上传远程管理平台等边缘计算工作，由此带来以下好处：
18.只上传碰撞事件前后一定时间段的视频，可显著减少通讯带宽、通讯流量和远程管理平台的存储容量。
19.碰撞事件前后视频主动上传给远程管理平台，避免了人工从时间轴中检索视频等费时费力的工作。
20.报警数据包括碰撞地点、碰撞时间、视频、图片等，可及时提供全面信息。
21.3、每天定时上传设备自检信息(包含电池容量等)，通过远程管理平台可以掌握设备状态，合理安排维护工作，保障设备的长期可靠性。
附图说明
22.图1是本实用新型的结构示意图；
23.图2是实施于限高防护架的碰撞报警装置的安装示意图；
24.图3是实施于桥涵的碰撞报警装置的安装示意图；
25.图4是碰撞监测单元的示意图。
具体实施方式
26.以下结合附图，进一步说明本实用新型的一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置的具体实施方式。本实用新型的一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置不限于以下实施例的描述。
27.实施例一：
28.参见图1，一种桥涵及限高防护架的碰撞报警装置，包括碰撞监测单元1、视频采集单元2、信息处理单元3、太阳能供电单元4，碰撞监测单元1、视频采集单元2以及太阳能供电单元4分别与信息处理单元3连接，碰撞监测单元1与信息处理单元3无线连接，视频采集单元2与信息处理单元3有线连接，信息处理单元3与远程管理平台5无线远程连接；信息处理单元3接收碰撞监测单元的碰撞监测数据和视频采集单元的碰撞图像数据并生成碰撞报警信息上传远程管理平台5。
29.参见图4，碰撞监测单元1包括加速度传感器11、控制器13、无线通讯模块12和电池模块14，加速度传感器11、无线通讯模块12以及电池模块14分别与控制器13连接。电池模块14为碰撞监测单元1供电，太阳能供电单元4为信息处理单元3和视频采集单元2供电。通常
状态下无线通讯模块12和控制器13均处于休眠状态。加速度传感器采用两轴或三轴加速度传感器，通过振动时传感器在各个轴向上的加速度值来判断是否受到撞击。
30.碰撞监测单元1的加速度传感器11设置有触发阈值，当加速度传感器11感应到的加速度大于触发阈值时，则唤醒无线通讯模块12和控制器13；控制器13识别加速度信号为撞击事件后将设备编码(设备安装地址)、碰撞时间、加速度数据通过无线通讯模块12发送至信息处理单元3。
31.具体地，信息处理单元3与碰撞监测单元1之间采用lora、蓝牙或wifi等局域无线传输方式连接，可以实现在一定距离内的可靠传输，并较好地控制功耗。
32.信息处理单元3与远程管理平台5之间则采用3g、4g或5g等公网通讯，借助公共网络将碰撞报警信息及时上传远程管理平台。
33.信息处理单元3与视频采集单元2可集成在同一电路板上，并封装在同一防护盒内，有助于提高设备集成化程度，保障设备的可靠性。
34.具体地，视频采集单元2在启动后一直处于录像状态，当信息处理单元接收到碰撞监测单元的碰撞监测数据后，控制视频采集单元对现场进行多次拍照。
35.根据现场情况，可为视频采集单元配备照明灯，用于保障夜间图像和视频采集的质量。
36.具体地，当信息处理单元3接收到碰撞监测单元1的碰撞监测数据后，处理流程如下：
37.1.将设备编码(安装位置信息)、碰撞时间、碰撞加速度数据上传远程管理平台；
38.2.控制视频采集单元2对现场进行多次拍照，获取现场照片并上传远程管理平台；
39.3.截取碰撞事件前后一定时间段内的视频采集单元2录制的视频，并上传远程管理平台。
40.还包括手持终端，碰撞监测单元1、视频采集单元2以及信息处理单元3可以通过手持终端或远程管理平台进行参数设置。因此在安装或维护时，操作人员可以现场掌握设备状态，及时完成现场维护工作。另外，远程管理人员也可根据需要进行参数设置，提高管理效率。
41.具体的，由于碰撞监测单元为无线无源方式，便于安装。因此，根据现场桥梁的具体情况，碰撞监测单元1可以单独安装在限高防护架上或桥涵上的易受车辆撞击的部位，也可以在两处同时安装。视频采集单元2和信息处理单元3安装在桥涵上不易受车辆撞击的部位。
42.具体地，信息处理单元3可以接入一个视频采集单元2，也可接入多个视频采集单元2。
43.具体地，碰撞监测单元1可以每天定时将电池模块的电量等设备自检信息上传至信息处理单元3；信息处理单元3汇总碰撞监测单元1、视频采集单元2以及信息处理单元的设备自检信息上传远程管理平台5。
44.因此，当现场无碰撞事件发生时，碰撞报警装置仅每天上传一次设备自检信息；当现场发生碰撞事件时，碰撞报警装置才会上传包含设备编码(安装位置信息)、碰撞时间、碰撞加速度数据、现场图片、现场视频等内容的报警信息。鉴于碰撞事件是小概率事件，因此系统上传所使用的数据流量很有限。相比于将所有现场视频都上传至远程管理平台的方
案，本技术方案的优势显而易见。
45.如上所述，本实用新型实现了车辆撞击限高防护架或桥涵的实时监测报警，相对于现有方案有如下优势：
46.1.信息处理单元和视频采集单元布设于桥涵上，大大提高了系统的硬件可靠性。
47.2.采用物联网结合互联网架构，提高了系统的网络可靠性。
48.3.报警信息及时全面，集成了碰撞时间、加速度数据、图片和视频等内容，便于管理人员及时掌握现场情况。
49.4.部件模块化，可按需灵活设计方案，施工维护便利。
50.5.进一步降低了使用成本，为规模化应用提供了必要前提。
51.参见图2，碰撞监测单元1安装在限高防护架8的横梁上，用于监测车辆碰撞时限高防护架8的加速度；视频采集单元2安装在限高防护架所防护的桥涵7上，镜头面向限高防护架8，用于获取限高防护架被撞事件前后的现场图片与视频；视频采集单元2与信息处理单元3集成在一块电路板上并设置在防护盒内，以提高设备的集成度和可靠性；太阳能供电单元4就近安装在桥涵7上，为信息处理单元3与视频采集单元2供电。
52.参见图3，碰撞监测单元1安装在桥涵7上临近底面位置处，用于监测车辆撞击时桥涵的撞击加速度；视频采集单元2安装在桥涵上，镜头视野覆盖桥涵及周边场景，用于获取桥涵被撞前后的现场图片与视频；信息处理单元3与视频采集单元2集成于同一防护盒内；太阳能供电单元4就近安装在桥涵上，为信息处理单元3与视频采集单元2供电。
53.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。