CN105208328B - 一种高速公路移动监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路移动监控***，包括支座以及移动机构、电控单元、监控信号采集单元和远程通信模块，特点是移动机构包括轮毂电机和被动轮组件，电控单元包括驱动控制模块和信号处理传输模块，轮毂电机与驱动控制模块电连接，监控信号采集单元及远程通信模块分别与信号处理传输模块电连接，在轮毂电机的驱动轴上设置有主动轮，主动轮上设置有转动故障检测器，支座上设置有障碍检测装置，转动故障检测器与驱动控制模块电连接，障碍检测装置与驱动控制模块电连接；优点是可降低人工成本，主动轮上设置有转动故障检测器，防止电流过大烧毁轮毂电机；支座上设置有障碍检测装置，保证了本高速公路移动监控***的安全正常运行。

Description

一种高速公路移动监控***

技术领域

本发明涉及一种监控***，具体是一种高速公路移动监控***。

背景技术

高速公路给人们的生活带来了极大的便利，是人们自驾出行的首选。我国道路交通安全法律明文规定，驾驶机动车在高速公路或者城市快速路上违法占用应急车道，罚款200元，扣6分，但是在高速公路上占用应急车道行车、停车的不文明行为频发，尤其是在节假日等自驾出行高峰期，车多拥堵，应急车道被占用的情况更为严重。占用应急车道易引发交通事故，在发生交通事故后，一些驾驶员借走应急车道，还可能造成应急车道拥堵，影响救援车辆赶到现场。目前，高速交管部门对高速公路上违法占用应急车道行为的取证，主要依赖人工和固定式抓拍设备，取证能力有限，效率低。

目前有些省市的高速交管部门在高温、风雨、辐射、高海拔等恶劣环境下，采用无人机进行巡逻，帮助交管部门第一时间掌握路面情况，侦察事故现场和拥堵节点，搜集违法信息。但这种无人机制作成本高，需要遥控终端和地面站的配合来完成侦察任务，易受到外界干扰，影响使用，此外，无人机的续航时间和巡航半径有限，限制了无人机的大范围推广应用。

另外，也有个别关于高速巡逻小车的报道，这种小车上装有轮子和驱动电机，工作时驱动电机驱动轮子转动，小车沿高速护栏移动。高速公路护栏的结构主要包括立柱和钢制的护栏板，护栏板的内侧设有一个以上沿垂直方向弯曲的波纹部。由于实际安装情况及长期暴露在自然环境下，甚至是因交通事故造成的对护栏的碰撞，现有的护栏或多或少存在一定的变形，因此在小车运行方向上或多或少存在一定的障碍，阻止小车继续移动，甚至当小车移动速度过快时，小车会从高速护栏上发生脱离。当小车被迫停止移动时，驱动电机继续非正常工作，会产生因电流过大烧毁驱动电机的严重后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高速公路移动监控***，该监控***能够以高速公路护栏为轨道，沿高速公路护栏平稳、可靠、安全地移动，进而实现对高速公路的巡逻和监控，无需高速交警在高速路上实地巡逻，可大幅降低高速交管部门的人工成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高速公路移动监控***，包括支座以及安装设置在所述的支座上的移动机构、电控单元、监控信号采集单元和远程通信模块，所述的监控信号采集单元用于实时监控并采集高速公路路面信息，所述的远程通信模块用于与远程计算机监控设备建立无线通信连接，所述的移动机构包括轮毂电机和被动轮组件，所述的电控单元包括驱动控制模块和信号处理传输模块，所述的轮毂电机与所述的驱动控制模块电连接，所述的监控信号采集单元及所述的远程通信模块分别与所述的信号处理传输模块电连接，在所述的轮毂电机的驱动轴上设置有主动轮，所述的被动轮组件用于与所述的主动轮相互配合将所述的支座架设于高速公路护栏上，所述的主动轮上设置有用于检测所述的主动轮转动状况的转动故障检测器，所述的支座上设置有用于检测支座行进方向上存在障碍情况的障碍检测装置，所述的转动故障检测器与所述的驱动控制模块电连接，用于接收转动故障检测信号并切断所述的轮毂电机的电源，所述的障碍检测装置与所述的驱动控制模块电连接，用于接收障碍情况检测信号并控制所述的轮毂电机的转速。

所述的障碍检测装置包括设置在所述的支座前端的前光电传感器和设置在所述的支座后端的后光电传感器，所述的前光电传感器及所述的后光电传感器分别与所述的远程通信模块连接，用于通过所述的远程通信模块将障碍情况检测信号传输至远程计算机监控设备。

所述的转动故障检测器为接近传感器，所述的接近传感器与所述的远程通信模块连接，用于通过所述的远程通信模块将转动故障检测信号传输至远程计算机监控设备。

所述的主动轮直立设置于所述的被动轮组件的上方，所述的被动轮组件包括第一被动轮组件和第二被动轮组件，所述的第一被动轮组件和所述的第二被动轮组件分别横卧设置于所述的主动轮的两侧，所述的第一被动轮组件和所述的第二被动轮组件之间的横向间距与高速公路护栏板的宽度相适配，所述的第一被动轮组件和/或所述的第二被动轮组件上设置有减震机构，安装后，第一被动轮组件和第二被动轮组件分别装配在高速公路护栏板的两侧，主动轮置于高速公路护栏板的顶端，使用时轮毂电机控制主动轮带动支座沿高速公路护栏移动。支座沿高速公路护栏移动移动时，轮毂电机控制主动轮沿高速公路护栏板移动，并带动第一被动轮组件和第二被动轮组件一起移动，第一被动轮组件和第二被动轮组件分别装配在高速公路护栏板的两侧，在对支座起到较好的限位作用的同时，可增大支座与高速公路护栏的接触面积，减少支座移动时的震动，同时配合第一被动轮组件和/或第二被动轮组件上设置的减震机构，可以起到进一步的减震效果，使支座移动平稳、可靠、安全。

所述的第一被动轮组件包括至少一个第一被动轮单元，每个所述的第一被动轮单元包括前后并行设置的若干第一被动轮，沿每个所述的第一被动轮的外圈设置有一个第一环形凹槽，所述的第一环形凹槽与高速公路护栏板内侧的一个凸起的波纹部相适配；所述的第二被动轮组件包括若干第二被动轮单元，每个所述的第二被动轮单元包括前后并行设置的若干第二被动轮，沿每个所述的第二被动轮的外圈设置有一个第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽与高速公路护栏板顶端的外缘相适配。第一被动轮组件和第二被动轮组件的结构设计，充分巧妙利用了现有高速公路护栏的结构，可在现有高速公路护栏上直接安装使用，确保支座沿高速公路护栏的顺利移动。

所述的减震机构设置在所述的第一被动轮组件上，所述的减震机构包括至少一个减震单元，一个所述的第一被动轮单元上设置有一个所述的减震单元，每个所述的减震单元包括若干减震组件，每个所述的减震组件包括活塞支架、活塞筒、弹簧、活塞拉杆、活塞和活塞头，所述的支座上固定有两根立柱，所述的活塞支架横跨安装在所述的两根立柱上，所述的活塞筒固定在所述的活塞支架上，所述的活塞拉杆固定于所述的活塞筒的内侧，所述的弹簧套设在所述的活塞拉杆上，所述的活塞套设在所述的弹簧的外侧，所述的活塞通过销轴与所述的活塞头相连，所述的活塞头与一个所述的第一被动轮通过定位销相连，该第一被动轮安装在轮板上。上述减震机构的结构设计，安全、可靠，减震效果好。在支座沿高速公路护栏移动过程中，第一被动轮组件位于高速公路护栏板内侧，沿高速公路护栏板内侧移动，即使高速公路护栏板内侧有变形、不平，减震机构也能随时做出适应性调整，相应改变弹簧的变形量，起到较好的减震效果，将支座的震动控制在最低。

所述的电控单元和所述的监控信号采集单元安装在所述的支座的顶部，所述的支座的外侧安装有外罩。电控单元和监控信号采集单元安装在支座的顶部，能够起到防止支座倾覆的作用；外罩在保护电控单元和监控信号等部件的同时，可使支座的外部更美观。

所述的监控信号采集单元包括摄像头、监控数据存储模块和小车移动数据记录模块，所述的监控数据存储模块与所述的摄像头电连接，所述的小车移动数据记录模块与所述的轮毂电机电连接。

所述的远程通信模块设置有用于接收远程计算机监控设备或移动终端发出的控制信号的远程信号接收模块，所述的远程信号接收模块与所述的驱动控制模块电连接，用于接收控制信号并由所述的驱动控制模块控制所述的轮毂电机的转速。

所述的远程通信模块采用4G网络进行通信。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当支座安装使用后，以高速公路护栏为轨道，通过轮毂电机控制主动轮来带动支座沿高速公路护栏移动，进而实现对高速公路的巡逻和监控，无需高速交警在高速路上实地巡逻，可大幅降低高速交管部门的人工成本。主动轮上设置有转动故障检测器，当转动故障检测器检测到主动轮转动故障时发送转动故障检测信号至驱动控制模块，由驱动控制模块切断轮毂电机的电源从而保护轮毂电机，防止电流过大烧毁轮毂电机；支座上设置有障碍检测装置，当障碍检测装置检测到支座行进方向上存在障碍时发送障碍情况检测信号至驱动控制模块，由驱动控制模块控制轮毂电机降低转速直至停止，当检测到障碍消除时由驱动控制模块控制轮毂电机恢复设定的正常转速，有效地保证了本高速公路移动监控***的安全正常运行。在实际应用中，转动故障检测器及障碍检测装置所发出的的信号可由远程通信模块同步发送至远程计算机监控设备或移动终端。

附图说明

图1为本发明的***结构框图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的结构分解图；

图4为本发明中减震单元的立体结构示意图；

图5为本发明中减震单元的结构分解图；

图6为本发明所述结构在高速公路护栏上安装后的效果图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：一种高速公路移动监控***，包括支座1以及安装设置在支座1上的移动机构、电控单元3、监控信号采集单元4和采用4G网络进行通信的远程通信模块5，电控单元3和监控信号采集单元4安装在支座1的顶部，支座1的外侧安装有外罩6，监控信号采集单元4用于实时监控并采集高速公路路面信息，远程通信模块5用于与远程计算机监控设备建立无线通信连接，移动机构包括轮毂电机2和被动轮组件，电控单元3包括驱动控制模块31和信号处理传输模块32，轮毂电机2与驱动控制模块31电连接，监控信号采集单元4及远程通信模块5分别与信号处理传输模块32电连接，监控信号采集单元4包括摄像头41、监控数据存储模块42和小车移动数据记录模块43，监控数据存储模块42与摄像头41电连接，小车移动数据记录模块43与轮毂电机2电连接，在轮毂电机2的驱动轴上设置有主动轮21，被动轮组件用于与主动轮21相互配合将支座1架设于高速公路护栏上，主动轮21上设置有用于检测主动轮21转动状况的接近传感器211，支座1上设置有用于检测支座1行进方向上存在障碍情况的障碍检测装置，接近传感器211与驱动控制模块31电连接，用于接收转动故障检测信号并切断轮毂电机2的电源，接近传感器211与远程通信模块5连接，用于通过远程通信模块5将转动故障检测信号传输至远程计算机监控设备，障碍检测装置与驱动控制模块31电连接，用于接收障碍情况检测信号并控制轮毂电机2的转速，障碍检测装置包括设置在支座1前端的前光电传感器11和设置在支座1后端的后光电传感器12，前光电传感器11及后光电传感器12分别与远程通信模块5连接，用于通过远程通信模块5将障碍情况检测信号传输至远程计算机监控设备。

主动轮21直立设置于被动轮组件的上方，被动轮组件包括第一被动轮组件71和第二被动轮组件72，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别横卧设置于主动轮21的两侧，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72之间的横向间距与高速公路护栏板9的宽度相适配，第一被动轮组件71上设置有减震机构，安装后，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别装配在高速公路护栏板9的两侧，主动轮21置于高速公路护栏板9的顶端，使用时轮毂电机2控制主动轮21带动支座1沿高速公路护栏移动。

第一被动轮组件71包括一个第一被动轮单元，每个第一被动轮单元包括前后并行设置的若干第一被动轮711，沿每个第一被动轮711的外圈设置有一个第一环形凹槽712，第一环形凹槽712与高速公路护栏板9内侧的一个凸起的波纹部91相适配；第二被动轮组件72包括若干第二被动轮单元，每个第二被动轮单元包括前后并行设置的两个第二被动轮721，沿每个第二被动轮721的外圈设置有一个第二环形凹槽722，第二环形凹槽722与高速公路护栏板9顶端的外缘相适配。

减震机构设置在第一被动轮组件71上，减震机构包括至少一个减震单元，一个第一被动轮单元上设置有一个减震单元，每个减震单元包括两个减震组件，每个减震组件包括活塞支架81、活塞筒82、弹簧83、活塞拉杆84、活塞85和活塞头86，支座1上固定有两根立柱13，活塞支架81横跨安装在两根立柱13上，活塞筒82固定在活塞支架81上，活塞拉杆84固定于活塞筒82的内侧，弹簧83套设在活塞拉杆84上，活塞85套设在弹簧83的外侧，活塞85通过销轴87与活塞头86相连，活塞头86与一个第一被动轮711通过定位销88相连，该第一被动轮711安装在轮板89上。

远程通信模块5设置有用于接收远程计算机监控设备或移动终端发出的控制信号的远程信号接收模块51，远程信号接收模块51与驱动控制模块31电连接，用于接收控制信号并由驱动控制模块31控制轮毂电机2的转速。

实施例二：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于主动轮21直立设置于被动轮组件的上方，被动轮组件包括第一被动轮组件71和第二被动轮组件72，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别横卧设置于主动轮21的两侧，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72之间的横向间距与高速公路护栏板9的宽度相适配，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72上设置有减震机构，安装后，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别装配在高速公路护栏板9的两侧，主动轮21置于高速公路护栏板9的顶端，使用时轮毂电机2控制主动轮21带动支座1沿高速公路护栏移动。

第一被动轮组件71包括两个第一被动轮单元，每个第一被动轮单元包括前后并行设置的若干第一被动轮711，沿每个第一被动轮711的外圈设置有一个第一环形凹槽712，第一环形凹槽712与高速公路护栏板9内侧的一个凸起的波纹部91相适配；第二被动轮组件72包括三个第二被动轮单元，每个第二被动轮单元包括前后并行设置的若干第二被动轮721，沿每个第二被动轮721的外圈设置有一个第二环形凹槽722，第二环形凹槽722与高速公路护栏板9顶端的外缘相适配。

减震机构设置在第一被动轮组件71上，减震机构包括两个减震单元，一个第一被动轮单元上设置有一个减震单元，每个减震单元包括三个减震组件，每个减震组件包括活塞支架81、活塞筒82、弹簧83、活塞拉杆84、活塞85和活塞头86，支座1上固定有两根立柱13，活塞支架81横跨安装在两根立柱13上，活塞筒82固定在活塞支架81上，活塞拉杆84固定于活塞筒82的内侧，弹簧83套设在活塞拉杆84上，活塞85套设在弹簧83的外侧，活塞85通过销轴87与活塞头86相连，活塞头86与一个第一被动轮711通过定位销88相连，该第一被动轮711安装在轮板89上。

实施例三：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于主动轮21直立设置于被动轮组件的上方，被动轮组件包括第一被动轮组件71和第二被动轮组件72，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别横卧设置于主动轮21的两侧，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72之间的横向间距与高速公路护栏板9的宽度相适配，第二被动轮组件72上设置有减震机构，安装后，第一被动轮组件71和第二被动轮组件72分别装配在高速公路护栏板9的两侧，主动轮21置于高速公路护栏板9的顶端，使用时轮毂电机2控制主动轮21带动支座1沿高速公路护栏移动。

第一被动轮组件71包括三个第一被动轮单元，每个第一被动轮单元包括前后并行设置的若干第一被动轮711，沿每个第一被动轮711的外圈设置有一个第一环形凹槽712，第一环形凹槽712与高速公路护栏板9内侧的一个凸起的波纹部91相适配；第二被动轮组件72包括四个第二被动轮单元，每个第二被动轮单元包括前后并行设置的若干第二被动轮721，沿每个第二被动轮721的外圈设置有一个第二环形凹槽722，第二环形凹槽722与高速公路护栏板9顶端的外缘相适配。

减震机构设置在第一被动轮组件71上，减震机构包括三个减震单元，一个第一被动轮单元上设置有一个减震单元，每个减震单元包括四个减震组件，每个减震组件包括活塞支架81、活塞筒82、弹簧83、活塞拉杆84、活塞85和活塞头86，支座1上固定有两根立柱13，活塞支架81横跨安装在两根立柱13上，活塞筒82固定在活塞支架81上，活塞拉杆84固定于活塞筒82的内侧，弹簧83套设在活塞拉杆84上，活塞85套设在弹簧83的外侧，活塞85通过销轴87与活塞头86相连，活塞头86与一个第一被动轮711通过定位销88相连，该第一被动轮711安装在轮板89上。

上述实施例一、实施例二和实施例三所述的高速公路移动监控***在实际工作时，当通过接近传感器211或者障碍检测装置检测到异常状况时，由远程通信模块5向远程计算机监控设备发送异常状况信息，以方便工作人员前往现场排查异常状况。

Claims (7)

1.一种高速公路移动监控***，包括支座以及安装设置在所述的支座上的移动机构、电控单元、监控信号采集单元和远程通信模块，所述的监控信号采集单元用于实时监控并采集高速公路路面信息，所述的远程通信模块用于与远程计算机监控设备建立无线通信连接，其特征在于所述的移动机构包括轮毂电机和被动轮组件，所述的电控单元包括驱动控制模块和信号处理传输模块，所述的轮毂电机与所述的驱动控制模块电连接，所述的监控信号采集单元及所述的远程通信模块分别与所述的信号处理传输模块电连接，在所述的轮毂电机的驱动轴上设置有主动轮，所述的被动轮组件用于与所述的主动轮相互配合将所述的支座架设于高速公路护栏上，所述的主动轮上设置有用于检测所述的主动轮转动状况的转动故障检测器，所述的支座上设置有用于检测支座行进方向上存在障碍情况的障碍检测装置，所述的转动故障检测器与所述的驱动控制模块电连接，用于接收转动故障检测信号并切断所述的轮毂电机的电源，所述的障碍检测装置与所述的驱动控制模块电连接，用于接收障碍情况检测信号并控制所述的轮毂电机的转速，所述的主动轮直立设置于所述的被动轮组件的上方，所述的被动轮组件包括第一被动轮组件和第二被动轮组件，所述的第一被动轮组件和所述的第二被动轮组件分别横卧设置于所述的主动轮的两侧，所述的第一被动轮组件和所述的第二被动轮组件之间的横向间距与高速公路护栏板的宽度相适配，所述的第一被动轮组件和/或所述的第二被动轮组件上设置有减震机构，所述的第一被动轮组件包括至少一个第一被动轮单元，每个所述的第一被动轮单元包括前后并行设置的若干第一被动轮，沿每个所述的第一被动轮的外圈设置有一个第一环形凹槽，所述的第一环形凹槽与高速公路护栏板内侧的一个凸起的波纹部相适配；所述的第二被动轮组件包括若干第二被动轮单元，每个所述的第二被动轮单元包括前后并行设置的若干第二被动轮，沿每个所述的第二被动轮的外圈设置有一个第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽与高速公路护栏板顶端的外缘相适配，所述的减震机构设置在所述的第一被动轮组件上，所述的减震机构包括至少一个减震单元，一个所述的第一被动轮单元上设置有一个所述的减震单元，每个所述的减震单元包括若干减震组件，每个所述的减震组件包括活塞支架、活塞筒、弹簧、活塞拉杆、活塞和活塞头，所述的支座上固定有两根立柱，所述的活塞支架横跨安装在所述的两根立柱上，所述的活塞筒固定在所述的活塞支架上，所述的活塞拉杆固定于所述的活塞筒的内侧，所述的弹簧套设在所述的活塞拉杆上，所述的活塞套设在所述的弹簧的外侧，所述的活塞通过销轴与所述的活塞头相连，所述的活塞头与一个所述的第一被动轮通过定位销相连，该第一被动轮安装在轮板上；安装后，第一被动轮组件和第二被动轮组件分别装配在高速公路护栏板的两侧，主动轮置于高速公路护栏板的顶端，使用时轮毂电机控制主动轮带动支座沿高速公路护栏移动。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的障碍检测装置包括设置在所述的支座前端的前光电传感器和设置在所述的支座后端的后光电传感器，所述的前光电传感器及所述的后光电传感器分别与所述的远程通信模块连接，用于通过所述的远程通信模块将障碍情况检测信号传输至远程计算机监控设备。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的转动故障检测器为接近传感器，所述的接近传感器与所述的远程通信模块连接，用于通过所述的远程通信模块将转动故障检测信号传输至远程计算机监控设备。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的电控单元和所述的监控信号采集单元安装在所述的支座的顶部，所述的支座的外侧安装有外罩。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的监控信号采集单元包括摄像头、监控数据存储模块和小车移动数据记录模块，所述的监控数据存储模块与所述的摄像头电连接，所述的小车移动数据记录模块与所述的轮毂电机电连接。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的远程通信模块设置有用于接收远程计算机监控设备或移动终端发出的控制信号的远程信号接收模块，所述的远程信号接收模块与所述的驱动控制模块电连接，用于接收控制信号并由所述的驱动控制模块控制所述的轮毂电机的转速。

7.根据权利要求1所述的一种高速公路移动监控***，其特征在于所述的远程通信模块采用4G网络进行通信。