本發(fā)明屬于公路安全防護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能公路防護(hù)欄系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

城市道路上的交通護(hù)欄是交通建設(shè)中的必要措施，為人們提供了出行的安全保障，目前已有的護(hù)欄結(jié)構(gòu)單調(diào)、功能單一。且不具有智能化。交通護(hù)欄作為隔離、防撞設(shè)施，廣泛應(yīng)用于高速公路、城市公路等交通工程建設(shè)中，是交通安全設(shè)施的一種，對降低行車事故損害有著非常重要的作用。

目前，常見的防護(hù)欄有兩種，一種是波形護(hù)欄，一種是鋼絲繩護(hù)欄。這兩類防護(hù)欄普遍存一定問題：(1)不能減少汽車噪音，不能減少空氣污染，功能單一；(2)安裝完護(hù)欄底座還要安裝相應(yīng)的防護(hù)欄立柱，不便于施工；(3)多為固定式，受地形限制較大，不能適用于任意曲度的公路；(4)不能快速預(yù)警定位事故點，同時對于泥石流、滑坡等對護(hù)欄結(jié)構(gòu)的損毀也不能及時反饋預(yù)警。

由此可見，現(xiàn)有防護(hù)欄還不足以滿足公共安全使用的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種能夠有效減少汽車噪音和空氣污染，同時，能夠準(zhǔn)確、快速預(yù)警定位事故點的智能公路防護(hù)欄系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種智能公路防護(hù)欄系統(tǒng)，包括柔性的公路防護(hù)欄和控制單元，其中，所述柔性的公路防護(hù)欄包括多個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體，相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體上均設(shè)有相適配的轉(zhuǎn)動副，相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體之間的轉(zhuǎn)動副通過插桿進(jìn)行連接，在每個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體上還設(shè)有無線位移傳感器和綠化槽；所述控制單元包括位移感知模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊以及預(yù)警模塊，所述位移感知模塊中包括設(shè)置在鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體上的無線位移傳感器，主要用于感應(yīng)鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體局部受到撞擊等荷載作用時所產(chǎn)生的位移；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收和發(fā)射位移感知模塊和數(shù)據(jù)分析模塊所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號；數(shù)據(jù)分析模塊用于對位移感知模塊所發(fā)射出的信號進(jìn)行過濾、定位和判斷，再通過預(yù)警模塊發(fā)出預(yù)警。

進(jìn)一步，所述相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體上相適配的轉(zhuǎn)動副與相對的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體之間設(shè)有間隙。這樣不僅有助于快速透水，同時使得組成的柔性的公路防護(hù)欄的曲度可調(diào)，從而適應(yīng)任何曲度的公路。

進(jìn)一步，所述間隙為2-8mm。

進(jìn)一步，所述無線位移傳感器采用太陽能電池驅(qū)動。這樣更加節(jié)能環(huán)保，使用壽命長。

進(jìn)一步，在所述鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體的內(nèi)部設(shè)有與綠化槽相通的排水管。這樣更有助于植物的生長。

本發(fā)明還提供了一種基于上述智能公路防護(hù)欄系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：位移感知模塊實時采集每個對應(yīng)鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體的位移信息，并實時將感知的位移信息與對應(yīng)的設(shè)備代碼信息發(fā)送至無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；

步驟2：無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將接收到的信息發(fā)送到數(shù)據(jù)分析模塊；

步驟3：數(shù)據(jù)分析模塊用于對位移感知模塊所發(fā)射出的信號進(jìn)行過濾、定位和判斷；

步驟4：數(shù)據(jù)分析模塊將有問題的信息發(fā)送到預(yù)警模塊，預(yù)警模塊發(fā)出預(yù)警。

進(jìn)一步，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊采用路邊測速樁中自帶的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有效減少汽車噪音，減少空氣污染，使得防護(hù)欄底座集防撞、美化、環(huán)保多種功能于一身；同時，本發(fā)明提供的防護(hù)欄結(jié)構(gòu)簡單，使生產(chǎn)、安裝、拆除均很方便，能夠有效提高施工效率；再者，活動鏈接能夠有效提高防撞能力，同時能夠適應(yīng)各種曲度的公路；最后本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠快速預(yù)警定位事故點，同時對于泥石流、山體滑坡等自然災(zāi)害對防護(hù)欄結(jié)構(gòu)損壞起到及時反饋預(yù)警的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中柔性的公路防護(hù)欄的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中柔性的公路防護(hù)欄的局部截面圖；

圖3為本發(fā)明中柔性的公路防護(hù)欄中第一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體的截面圖；

圖4為本發(fā)明中柔性的公路防護(hù)欄中中間的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體的截面圖；

圖5為本發(fā)明中柔性的公路防護(hù)欄中最后一個的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體的截面圖；

圖6為本發(fā)明中插桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中控制單元的模塊示意圖；

圖8為本發(fā)明的工作示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步解釋。

如圖1～2所示，本發(fā)明提供了一種智能公路防護(hù)欄系統(tǒng)，主要包括柔性的公路防護(hù)欄和控制單元，其中柔性的公路防護(hù)欄包括多個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1，鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1為實心結(jié)構(gòu)，在鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1的上表面設(shè)有無線位移傳感器2，在鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1的上表面設(shè)有向鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1內(nèi)部延伸的綠化槽3，在鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1的內(nèi)部設(shè)有與綠化槽3相通的排水管8，綠化槽3主要用來種植植物。在多個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1的左右兩側(cè)分別固定有第一連接部4和第二連接部5，其中，第一連接部4為一塊金屬連接件，第二連接部5為兩塊相互上下平行的金屬連接件，第一連接部4的水平位置的延長線正好位于第二連接部5的兩塊金屬連接件之間，在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上均設(shè)有通孔7。其中，如圖3所示，整個公路防護(hù)欄的第一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1只在一側(cè)設(shè)有第一連接部4，如圖5所示，最后一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1只在一側(cè)設(shè)有第二連接部5，如圖4所示，設(shè)置在中間的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1均在兩側(cè)分別設(shè)有第一連接部4和第二連接部5，第一個的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1上的第一連接部4插在第二個的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1上的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，這樣第一個的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1和第二個的鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間形成可轉(zhuǎn)動連接，第一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體與第二個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體均可以插桿6為軸轉(zhuǎn)動。第二個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1另一側(cè)上設(shè)置的第一連接部4插在第三個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1一側(cè)設(shè)置的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，從而第二個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1和第三個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間形成可轉(zhuǎn)動連接。這樣以此類推，直到倒數(shù)第二個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1一側(cè)的設(shè)置的第一連接部4插在最后一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1上的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，從而倒數(shù)第二個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1和最后一個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間形成可轉(zhuǎn)動連接。這樣就組成了柔性的公路防護(hù)欄。相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5均與相對的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間留有間隙，所述間隙為2-8mm，這樣有助于快速透水；同時，相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5形成轉(zhuǎn)動副，一方面使得組成的柔性的公路防護(hù)欄的曲度可調(diào)，從而適應(yīng)任何曲度的公路，另一方面，當(dāng)防護(hù)欄底座遭遇撞擊時，相鄰的兩個鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5可在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，抵消一部分撞擊力，進(jìn)而有效提高防撞能力。如圖6所示，本發(fā)明中采用的插桿6可為t形圓柱體，包括上圓柱體和下圓柱體，下圓柱體的直徑與通孔7孔徑相配，插入通孔7；上圓柱體的直徑大于通孔7的孔徑，位于通孔7上方，避免相鄰鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體轉(zhuǎn)動時脫離插桿6。鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1與插桿6可采用預(yù)制砌體，如預(yù)制高強(qiáng)度混凝土砌體或普通混凝土加筋砌體。這樣更加方便制作和運(yùn)輸。

如圖7所示，其中，控制單元包括位移感知模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊以及預(yù)警模塊，其中，位移感知模塊中包括設(shè)置在鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體1上的無線位移傳感器2，主要用于感應(yīng)鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體局部受到撞擊等荷載作用時所產(chǎn)生的位移；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收和發(fā)射位移感知模塊和數(shù)據(jù)分析模塊所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊基于路邊測速樁中自帶的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；數(shù)據(jù)分析模塊用于對位移感知模塊所發(fā)射出的信號進(jìn)行過濾、定位和判斷，再通過預(yù)警模塊發(fā)出預(yù)警，其中，數(shù)據(jù)分析模塊和預(yù)警模塊都設(shè)置在終端上，這個終端可以是電腦、手機(jī)、平板等。在數(shù)據(jù)分析模塊中，先設(shè)定位移變化界限值，當(dāng)接收到的護(hù)欄體1的位移變化大于設(shè)定的位移變化界限值，則認(rèn)為相對于的護(hù)欄體發(fā)生了碰撞，當(dāng)接收到的護(hù)欄體1的位移變化下雨設(shè)定的位移變化界限值，則認(rèn)為相對于的護(hù)欄體只是發(fā)生了小擾動，將該信息過濾不予考慮。如果數(shù)據(jù)分析模塊分析出有護(hù)欄體1發(fā)送了碰撞，則將相應(yīng)的信息發(fā)送到預(yù)警模塊，預(yù)警模塊發(fā)出相應(yīng)的警報信息。

位移感知模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊的物理設(shè)備包含若干連續(xù)等間距設(shè)置于鏈?zhǔn)阶o(hù)欄體頂端的無線位移傳感器2和連接公路各區(qū)段測速或監(jiān)測電子系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)收發(fā)器組成；各無線位移傳感器2在數(shù)據(jù)輸出時包含其設(shè)備代碼信號。

如圖8所示，在公路中央設(shè)置隔離欄，在公路一側(cè)設(shè)置測速樁；當(dāng)無線傳感器感知擾動，此時無線數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)射帶有設(shè)備代碼的擾動信號至無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將接收到的信息發(fā)送給數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行位移數(shù)據(jù)信號定位，同時過濾位移數(shù)據(jù)信號，從而判斷是否發(fā)生事故，最終產(chǎn)生事故預(yù)警信號。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。