CN111325977A - 一种隧道智能边缘计算管控*** - Google Patents

一种隧道智能边缘计算管控*** Download PDF

Info

Publication number
CN111325977A
CN111325977A CN202010116732.2A CN202010116732A CN111325977A CN 111325977 A CN111325977 A CN 111325977A CN 202010116732 A CN202010116732 A CN 202010116732A CN 111325977 A CN111325977 A CN 111325977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
subsystem
management
traffic
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010116732.2A
Other languages
English (en)
Inventor
杨凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chuangjie Operation And Maintenance Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Chuangjie Operation And Maintenance Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chuangjie Operation And Maintenance Intelligent Technology Co ltd filed Critical Chuangjie Operation And Maintenance Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202010116732.2A priority Critical patent/CN111325977A/zh
Publication of CN111325977A publication Critical patent/CN111325977A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18Special adaptations of signalling or alarm devices
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C1/00Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people
    • G07C1/20Checking timed patrols, e.g. of watchman
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095Traffic lights
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/097Supervising of traffic control systems, e.g. by giving an alarm if two crossing streets have green light simultaneously
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/02Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H04L67/025Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP] for remote control or remote monitoring of applications
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种隧道智能边缘计算管控***,属于隧道边缘计算技术领域,包括管控中心,与管控中心连接的用于实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,进行异常告警和设备巡检的风险动态预警子***;用于联动隧道内的执行设备,执行应急预案的机电一体化子***;通过雷达和视频融合检测技术可视化感知隧道的交通状态,检测交通事件的交通状态感知子***;管控中心接收监测到的执行设备和感知设备的运行状态,发布控制命令给机电一体化子***,并接收感知到的交通状态,分析交通事件进行告警。本发明解决了现有隧道管控***存在不集成、关联度不高,以及缺乏有效、规范的信息化手段,应急处置效率较低的问题。

Description

一种隧道智能边缘计算管控***
技术领域
本发明属于隧道边缘计算技术领域,涉及一种隧道智能边缘计算管控***。
背景技术
隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。在我国,高速公路已经四通八达,面对我国复杂的地形变化,隧道是必不可少。对于交通隧道,不仅要防止非机动车或行人、动物乱入,还要对隧道内的各种情况进行监控,并采取应对措施。隧道作为高速公路的“咽喉”之地,运营水平直接影响着高速公路的安全及通行效率。为切实提高隧道安全运营水平,保障人民群众生命财产安全,有必要根据交通运输部办公厅《关于印发促进公路隧道提质升级行动方案的通知》,在役隧道按照《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设置》、《公路隧道照明设计细则》、《公路隧道通风设计细则》、《公路隧道养护技术规范》等相关标准规范,对隧道进行隧道机电安全一体化改善工程。
边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台,就近提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。它可以作为联接物理和数字世界的桥梁,使能智能资产、智能网关、智能***和智能服务。
目前,高速公路隧道管理站的软件过多,各个软件相互独立,每个软件单独控制各自***,导致在事故发生时,无法实现各个***的联动及协同处置,存在管控***不集成、关联度不高的问题;而且,公路隧道运营管理的应急预案为纸质形式,火灾场景下的交通诱导、以及人员疏散,较多依赖指挥人的主观判断,缺乏有效、规范的信息化手段,应急处置效率较低。
因此,本发明针对上述问题,提出了一种隧道智能边缘计算管控***。
发明内容
本发明的目的在于:提供了一种隧道智能边缘计算管控***,解决了现有隧道管控***存在不集成、关联度不高,以及缺乏有效、规范的信息化手段,应急处置效率较低的问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种隧道智能边缘计算管控***,包括管控中心,与管控中心连接的风险动态预警子***、机电一体化子***和交通状态感知子***;
所述风险动态预警子***用于实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,进行异常告警和设备巡检;
所述机电一体化子***用于联动隧道内的执行设备,执行应急预案;
所述交通状态感知子***通过雷达和视频融合检测技术可视化感知隧道的交通状态,检测交通事件;
所述管控中心接收风险动态预警子***监测到的执行设备和感知设备的运行状态,发布控制命令给机电一体化子***,并接收交通状态感知子***感知到的交通状态,分析交通事件进行告警。
进一步地,所述机电一体化子***、风险动态预警子***和交通状态感知子***通过物联网网关与管控中心连接。
进一步地,所述风险动态预警子***包括执行设备、感知设备、PLC控制器和火灾报警控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,将自身运行状态数据和反馈数据发送给PLC控制器;
所述感知设备包括CO/VI检测器、风速风向检测器、光强检测器、液位检测器、手动报警按钮、感温光纤/光栅、双波长探测器,将自身运行状态数据和采集的数据发送给PLC控制器和火灾报警控制器;
所述PLC控制器和火灾报警控制器接收执行设备和感知设备的数据信息,发送给管控中心进行分析处理。
更进一步地,所述风险动态预警子***与设置在管控中心的告警管理模块和风险防御模块连接;
所述告警管理模块接收PLC控制器的数据后,根据预设告警阈值进行风险识别,提供告警管理;
所述风险防御模块接收PLC控制器的数据后,基于内置风险防御专家知识库针对风险提供排查处理建议。
进一步地,所述机电一体化子***包括执行设备和PLC控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,由PLC控制器进行自动化控制;
所述PLC控制器接收管控中心下发的控制命令,控制执行设备进行相应操作。
更进一步地,所述机电一体化子***与设置在管控中心的应急预案配置模块和一键化应急预案模块连接;
所述应急预案配置模块根据车行横洞将隧道划分为多个隧道事故区域,每个事故区域依据所处位置或事故类型配置不同的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器;
所述一键化应急预案模块根据隧道高发事故配置对应的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器,所述隧道高发事故包括火灾事故、交通事故。
进一步地,所述交通状态感知子***包括毫米波雷达、视频摄像机、车辆检测器;
所述毫米波雷达将隧道内行驶车辆的行驶状态转换成一组表示车辆位置、速度、长度的数据,得到该检测区域的分车道、分车型的车流量统计、平均速度、车头距、道路空间占有率数据,并发送给管控中心;
所述视频摄像机对隧道内进行实时视频监控,并利用视频融合技术在视频上显示毫米波雷达的检测信息,再发送给管控中心。
更进一步地,所述交通状态感知子***与设置在管控中心的车辆行为分析模块、事件检测模块和联动控制模块连接,所述车辆行为分析模块和事件检测模块与联动控制模块连接;
所述车辆行为分析模块对车辆的行驶状态数据进行行为分析,分析是否存在停车、缓行、超速、逆行、长时间占用紧急停车带的情况;
所述事件检测模块对车辆的行驶状态数据进行事件检测,实现行人、动物、抛洒物、交通拥堵、车辆绕行检测;
所述联动控制模块与视频摄像机、可变情报板、车辆检测器、紧急电话与广播连接,根据车辆行为分析模块和事件检测模块分析得到的事故类型发布相应的预警信息和交通诱导信息。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.一种隧道智能边缘计算管控***,通过风险动态预警子***实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,及时进行告警和风险识别,主动预警、精确诊断,并针对诊断结果提出排查处理建议;再通过管控中心发布控制命令给机电一体化子***,控制隧道内的执行设备工作,在紧急情况下还设置应急预案,按照应急预案进行对应控制,缩短事故发生后应急需要的时间,减少监控人员的操作步骤,提高工作效率;还通过交通状态感知子***的雷达和视频融合检测技术对隧道的交通状态进行可视化感知,分析交通事件进行告警,增强了单一视频检测的可靠性,有效避免不良事件的进一步恶化,实现隧道洞内外自动化监控。本发明通过边缘计算实现隧道机电设备的监控,对保证车辆在隧道内通行安全具有重要意义。
2.本发明中所述机电一体化子***、风险动态预警子***和交通状态感知子***通过物联网网关与管控中心连接,可兼容接入隧道内各类机电设备产生的多样化异构数据,实现隧道机电一体化及互联互通。
3.本发明中所述交通状态感知子***包括毫米波雷达和视频摄像机,所述毫米波雷达将隧道内行驶车辆的行驶状态转换成一组表示车辆位置、速度、长度的数据,实现将车辆的位置、速度信息的数据化,得到该检测区域的分车道、分车型的车流量统计、平均速度、车头距、道路空间占有率数据,并发送给管控中心,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,抗干扰能力较强,即使在火灾浓烟场景下,也可将隧道内车辆和人员可视化展示出来,方便监控人员和消防人员通过广播针对性指导人员疏散,以及人员救援,避免了大量人员伤亡和过度救援。
4.本发明中所述视频摄像机对隧道内进行实时视频监控,并利用视频融合技术在视频上显示毫米波雷达的检测信息,再发送给管控中心,采用雷达和视频融合检测技术,将雷达检测到的目标和视频摄像机拍摄的视频上的目标对应吻合起来,并在视频目标上直接显示雷达检测到的物体运动信息,实现了雷达检测数据的可视化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图,其中:
图1是一种隧道智能边缘计算管控***的***框图;
图2是本发明实施例一的隧道监控设施断面布置图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处描述和附图中示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例和附图对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
本发明的较佳实施例,提供了一种隧道智能边缘计算管控***,如图1所示,包括管控中心,与管控中心连接的风险动态预警子***、机电一体化子***和交通状态感知子***;
所述风险动态预警子***用于实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,进行异常告警和设备巡检;
所述机电一体化子***用于联动隧道内的执行设备,执行应急预案;
所述交通状态感知子***通过雷达和视频融合检测技术可视化感知隧道的交通状态,检测交通事件;
所述管控中心接收风险动态预警子***监测到的执行设备和感知设备的运行状态,发布控制命令给机电一体化子***,并接收交通状态感知子***感知到的交通状态,分析交通事件进行告警。
具体地,所述管控中心还对隧道现场的多样化异构数据进行数据优化,实现数据的聚合、数据的统一呈现,再上传到云端,为云端提供更高价值的数据,避免将无效、无用的数据上传,占用带宽,浪费云端计算能力,增加云计算费用。
进一步地,所述机电一体化子***、风险动态预警子***和交通状态感知子***通过物联网网关与管控中心连接,由于隧道内各类机电设备厂家不同,通信协议也各不相同,通过物联网网关内置的协议栈,可兼容接入隧道内各类机电设备产生的多样化异构数据,实现隧道机电一体化及互联互通;所述物联网网关包括MODBUS串行通信协议、FINS通信协议、645规约、MQTT传输协议或私有协议,进行数据收集和协议转换。
进一步地,所述风险动态预警子***包括执行设备、感知设备、PLC控制器和火灾报警控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,将自身运行状态数据和反馈数据发送给PLC控制器;
所述感知设备包括CO/VI检测器、风速风向检测器、光强检测器、液位检测器、手动报警按钮、感温光纤/光栅、双波长探测器,将自身运行状态数据和采集的数据发送给PLC控制器和火灾报警控制器,所述感知设备还包括感温光纤/双波长火焰探测器,检测是否有火灾发生,并将检测结果发送给火灾报警控制器;
所述PLC控制器和火灾报警控制器接收执行设备和感知设备的数据信息,发送给管控中心进行分析处理。
更进一步地,所述风险动态预警子***与设置在管控中心的告警管理模块和风险防御模块连接;
所述告警管理模块接收PLC控制器的数据后,根据预设告警阈值进行风险识别,提供告警管理;还可以利用流数据处理和机器学习算法自动提炼设备异常运行的行为特征,在异常行为发生影响之前,及时精准预警;所述告警管理包括告警规则、告警监控、告警处理和告警通知。
具体地,所述风险包括设备故障和安全隐患;所述设备故障包括照明、风机的运行状态异常,视频摄像机的图像模糊,有条纹;所述安全隐患包括隧道内高低位水池的水位过低或泄漏,供配电设施漏电等。
所述风险防御模块接收PLC控制器的数据后,基于内置风险防御专家知识库针对风险提供排查处理建议;为解决运维人员日常巡检无法巡检所有机电设备的难题,风险防御模块还可以一键接收执行设备和感知设备的数据信息,包括执行设备和感知设备的自身运行状态数据,运维人员足不出户便可对设备进行远程的全方位检测,再出具详细巡检报告,作为日常巡检的内业资料,大大提高了运维人员运维效率。
具体地,所述风险动态预警子***通过采集隧道内执行设备和感知设备的控制反馈数据、电力数据、感知数据,运用物联网、流数据处理和异常检测这三项核心技术,实现对隧道内执行设备的实时监测,当设备出现异常数据时,主动预警、精确诊断,并针对诊断结果提出排查处理建议。
进一步地,所述机电一体化子***包括执行设备和PLC控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,由PLC控制器进行自动化控制;
所述PLC控制器接收管控中心下发的控制命令,控制执行设备进行相应操作。
具体地,可根据洞外光强和交通量,配置多种洞外天气情况,例如,晴天、云天、阴天、重阴天、晚上、深夜等多种天气模式,再根据洞外不同的天气情况,控制隧道洞内照明,调节隧道洞内洞外的光差,消除“黑洞”“白洞”等安全隐患,并实现节能降耗;
可根据隧道内感知设备采集的能见度数据、CO浓度数据和风速风向数据,控制风机的运行台数、转向和运行时间,稀释隧道内有害气体和烟雾,保证隧道良好通车环境,还可以优先开启运行时间较少的风机,保持风机较佳寿命的控制运行。
更进一步地,所述机电一体化子***与设置在管控中心的应急预案配置模块和一键化应急预案模块连接;
所述应急预案配置模块根据车行横洞将隧道划分为多个隧道事故区域,每个事故区域依据所处位置或事故类型配置不同的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器,可对隧道火灾、交通事故、交通拥堵等多种状况配置应急预案;
所述一键化应急预案模块根据隧道高发事故配置对应的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器,所述隧道高发事故包括火灾事故、交通事故。
进一步地,所述交通状态感知子***包括毫米波雷达、视频摄像机、车辆检测器;
所述毫米波雷达将隧道内行驶车辆的行驶状态转换成一组表示车辆位置、速度、长度的数据,实现将车辆的位置、速度信息的数据化,由此得到该检测区域的分车道、分车型的车流量统计、平均速度、车头距、道路空间占有率数据,并发送给管控中心;毫米波雷达与红外、视频、激光等光学检测器相比,穿透雾、烟、灰尘的能力更强,能在各种天气、气候和光线条件下工作,能在隧道出现火灾浓烟能见度极低的恶劣环境下工作,抗干扰能力较强,同时毫米波雷达具备四维(X、Y、Z三维坐标和一维速度)成像技术,即使在火灾浓烟场景下,也可将隧道内车辆和人员可视化展示出来,方便监控人员和消防人员通过广播针对性指导人员疏散,以及人员救援,避免了大量人员伤亡和过度救援。
具体地,本实施例中,为方便毫米波雷达安装,以及接通电源和网络通信,理想的安装位置是隧道固定摄像机安装的位置,安装在隧道一侧的雷达可覆盖多条车道,固定摄像机安装位置如图2所示,摄像机安装高度为距离检修道4m,安装在隧道右侧壁,一般为150m设置一个摄像机,全覆盖监控隧道内所有区域,在隧道转弯处,适当增加雷米波的数量,为得到最佳的覆盖率,将雷达安装在隧道洞弧线的外切线位置,以便看到每条边缘的最远处;所述毫米波雷达的具体参数为:
同时具备RS-485串口和RJ-45以太网这两种通讯接口,与视频摄像机电源一致,采用12V直流电源,可同时检测3个及以上车道,同时检测目标数量64个,同时检测来车/去车/双方向,提供精确的实时速度,速度范围为260m~130KM/h,提供精确的定位距离,距离范围为1.5~200m,防护等级在IP65以上,温度范围为-40℃~55℃。
所述视频摄像机对隧道内进行实时视频监控,并利用视频融合技术在视频上显示毫米波雷达的检测信息,再发送给管控中心;毫米波雷达具备四维成像技术和可视化的条件,使得它可以和视频很好的融合,将雷达检测到的目标和视频摄像机拍摄的视频上的目标对应吻合起来,并在视频目标上直接显示雷达检测到的物体运动信息,包括车辆目标、时间、位置、方向、速度、平均速度、距离、车道号、流量、车道占有率和排队长度等,实现了雷达检测数据的可视化。
具体地,所述交通状态感知子***可在现有视频摄像机监控的基础上,再采用雷达和视频融合检测技术,实现了隧道交通状态的可视化态势感知,弥补了视频检测易受天气、光线和气候的影响,以及隧道固定视频摄像机存在盲区,导致检测数据不准确,容易漏报、误报等问题;增强了单一视频检测的可靠性,覆盖隧道所有区域,无盲区;采用多雷达联动,可对同一个目标进行追踪;摄像头通过深度学习把目标物体进行细致分类,毫米波雷达则完成目标物体的运动速度、距离、角度等的检测和识别,使得目标检测的精度及可信度大幅提高,同时也降低了误警率。
更进一步地,所述交通状态感知子***与设置在管控中心的车辆行为分析模块、事件检测模块和联动控制模块连接,所述车辆行为分析模块和事件检测模块与联动控制模块连接;
所述车辆行为分析模块对车辆的行驶状态数据进行行为分析,分析是否存在停车、缓行、超速、逆行、长时间占用紧急停车带的情况;
所述事件检测模块对车辆的行驶状态数据进行事件检测,实现行人、动物、抛洒物、交通拥堵、车辆绕行检测,并报警,及时发现隧道特殊事件,有效避免不良事件的进一步恶化,实现隧道洞内外自动化监控;
所述联动控制模块与视频摄像机、可变情报板、车辆检测器、紧急电话与广播连接,根据车辆行为分析模块和事件检测模块分析得到的事故类型发布相应的预警信息和交通诱导信息。
具体地,还通过管控中心的显示界面结合背景隧道模拟图,直观显示追踪轨迹和事件报警,具有背景过滤的功能,对隧道已安装的固定物体进行过滤,只对移动、新增的目标进行监测;还通过雷达识别车型,包括大型车、中型车、小型车等。
工作过程:
由于隧道内容易发生且造成损失、影响严重的突发事件主要为火灾事故,本实施例以火灾事故为例,配置火灾事故的一键式应急预案,具体工作流程包括:
1.火灾监测报警:
当隧道发生火灾时,风险动态预警子***的火焰探测器发送给采集信息给PLC控制器,PLC控制器发送火灾报警信息给管控中心,同时,交通状态感知子***的视频摄像机上传到管控中心的监控画面,通过事件检测模块自动识别出火灾情况进行报警,也可以通过人工报警进行报警,发送给管控中心,由管控中心统一进行火灾报警,将发出声光报警,提醒监控人员隧道发生火灾;
2.火灾确认:
管控中心在接到火焰探测器的火灾报警信息的同时,自动切换至火灾报警点的视频摄像机的视频画面,具体可以是火灾报警点前后的两个视频摄像机画面和隧道出入口的两个视频摄像机画面,监控人员可通过视频确认隧道是否发生火灾,以及火灾真实发生位置;确认后,显示界面弹出应急预案的流程图,引导监控人员开展事故处置,执行应急预案的全部流程及任务;同时提示相应通知给显示界面,包括报警信息和应急救援相关机构的联系方式,监控人员可通过提示的报警信息和联系方式,及时上报火灾应急信息;
3.预案发布或修改:
对显示界面弹出的应急预案流程图,进行人工确认或修改后即可发布;同时,管控中心还通过联动控制模块联动可变情报板和紧急广播发布预警信息和交通诱导信息;
4.预案执行过程:
预案发布后,管控中心发送对应的控制指令给机电一体化子***的PLC控制器,PLC控制器再对应控制执行设备工作,即照明、风机、视频摄像机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门对应进行预设操作;在***执行应急预案的同时,风险动态预警子***仍然持续上传执行设备的运行状态和感知设备的采集数据给管控中心,对应急预案执行过程进行监控;监控人员还可以根据视频画面和隧道现场情况,手动控制风机和发布交通诱导信息;
5.事故善后处理:
监控人员在确认隧道火灾事故完全处理完毕后,在管控中心控制隧道的照明、风机、车道指示灯和横洞卷帘门等设备恢复到正常工作状态,隧道恢复正常通车状态;且***的管控中心自动记录应急预案执行全过程的相关信息,并录像,为事故善后、总结经验和紧急预案修订提供依据。
本发明通过风险动态预警子***实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,及时进行告警和风险识别,主动预警、精确诊断,并针对诊断结果提出排查处理建议;再通过管控中心发布控制命令给机电一体化子***,控制隧道内的执行设备工作,在紧急情况下还设置应急预案,按照应急预案进行对应控制,缩短事故发生后应急需要的时间,减少监控人员的操作步骤,提高工作效率;还通过交通状态感知子***的雷达和视频融合检测技术对隧道的交通状态进行可视化感知,分析交通事件进行告警,增强了单一视频检测的可靠性,有效避免不良事件的进一步恶化,实现隧道洞内外自动化监控。本发明通过边缘计算实现隧道机电设备的监控,对保证车辆在隧道内通行安全具有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明的保护范围,任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:包括管控中心,与管控中心连接的风险动态预警子***、机电一体化子***和交通状态感知子***;
所述风险动态预警子***用于实时监测隧道内执行设备的运行状态和感知设备的采集数据,进行异常告警和设备巡检;
所述机电一体化子***用于联动隧道内的执行设备,执行应急预案;
所述交通状态感知子***通过雷达和视频融合检测技术可视化感知隧道的交通状态,检测交通事件;
所述管控中心接收风险动态预警子***监测到的执行设备和感知设备的运行状态,发布控制命令给机电一体化子***,并接收交通状态感知子***感知到的交通状态,分析交通事件进行告警。
2.根据权利要求1所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述机电一体化子***、风险动态预警子***和交通状态感知子***通过物联网网关与管控中心连接。
3.根据权利要求1所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述风险动态预警子***包括执行设备、感知设备、PLC控制器和火灾报警控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,将自身运行状态数据和反馈数据发送给PLC控制器;
所述感知设备包括CO/VI检测器、风速风向检测器、光强检测器、液位检测器、手动报警按钮、感温光纤/光栅、双波长探测器,将自身运行状态数据和采集的数据发送给PLC控制器和火灾报警控制器;
所述PLC控制器和火灾报警控制器接收执行设备和感知设备的数据信息,发送给管控中心进行分析处理。
4.根据权利要求3所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述风险动态预警子***与设置在管控中心的告警管理模块和风险防御模块连接;
所述告警管理模块接收PLC控制器的数据后,根据预设告警阈值进行风险识别,提供告警管理;
所述风险防御模块接收PLC控制器的数据后,基于内置风险防御专家知识库针对风险提供排查处理建议。
5.根据权利要求1所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述机电一体化子***包括执行设备和PLC控制器;
所述执行设备包括照明、风机、车道指示器、交通信号灯、横洞卷帘门,由PLC控制器进行自动化控制;
所述PLC控制器接收管控中心下发的控制命令,控制执行设备进行相应操作。
6.根据权利要求5所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述机电一体化子***与设置在管控中心的应急预案配置模块和一键化应急预案模块连接;
所述应急预案配置模块根据车行横洞将隧道划分为多个隧道事故区域,每个事故区域依据所处位置或事故类型配置不同的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器;
所述一键化应急预案模块根据隧道高发事故配置对应的执行设备联动控制方案,并发送对应控制命令给PLC控制器,所述隧道高发事故包括火灾事故、交通事故。
7.根据权利要求1所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述交通状态感知子***包括毫米波雷达、视频摄像机、车辆检测器;
所述毫米波雷达将隧道内行驶车辆的行驶状态转换成一组表示车辆位置、速度、长度的数据,得到该检测区域的分车道、分车型的车流量统计、平均速度、车头距、道路空间占有率数据,并发送给管控中心;
所述视频摄像机对隧道内进行实时视频监控,并利用视频融合技术在视频上显示毫米波雷达的检测信息,再发送给管控中心。
8.根据权利要求7所述的一种隧道智能边缘计算管控***,其特征在于:所述交通状态感知子***与设置在管控中心的车辆行为分析模块、事件检测模块和联动控制模块连接,所述车辆行为分析模块和事件检测模块与联动控制模块连接;
所述车辆行为分析模块对车辆的行驶状态数据进行行为分析,分析是否存在停车、缓行、超速、逆行、长时间占用紧急停车带的情况;
所述事件检测模块对车辆的行驶状态数据进行事件检测,实现行人、动物、抛洒物、交通拥堵、车辆绕行检测;
所述联动控制模块与视频摄像机、可变情报板、车辆检测器、紧急电话与广播连接,根据车辆行为分析模块和事件检测模块分析得到的事故类型发布相应的预警信息和交通诱导信息。
CN202010116732.2A 2020-02-25 2020-02-25 一种隧道智能边缘计算管控*** Pending CN111325977A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010116732.2A CN111325977A (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种隧道智能边缘计算管控***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010116732.2A CN111325977A (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种隧道智能边缘计算管控***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111325977A true CN111325977A (zh) 2020-06-23

Family

ID=71173055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010116732.2A Pending CN111325977A (zh) 2020-02-25 2020-02-25 一种隧道智能边缘计算管控***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111325977A (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111752253A (zh) * 2020-07-28 2020-10-09 上海海得控制***股份有限公司 基于智能网关的隧道照明及排风控制***及方法
CN111830924A (zh) * 2020-08-04 2020-10-27 郑州信大先进技术研究院 建筑工程内部设施的统一管理与联动控制***及方法
CN111857082A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 昆山同日工业自动化有限公司 一种基于5g网络的智能车间远程诊断控制***
CN112419629A (zh) * 2020-10-12 2021-02-26 航天科工广信智能技术有限公司 一种应急停车带报警***
CN112560610A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 西南交通大学 一种视频监控对象分析方法、装置、设备及可读存储介质
CN113299067A (zh) * 2021-05-24 2021-08-24 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 基于视频感知技术的隧道出入口安全控制***
CN113298400A (zh) * 2021-06-01 2021-08-24 江西锦路科技开发有限公司 一种基于WebGL的公路隧道智慧监控***
CN113296460A (zh) * 2021-01-22 2021-08-24 陕西交通电子工程科技有限公司 一种用于高速公路的智慧隧道综合管控***
CN113888871A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 上海电科智能***股份有限公司 高速公路交通事件自动化处置联动***及方法
CN113920744A (zh) * 2021-12-15 2022-01-11 陕西易合交通科技有限公司 一种基于物联网的隧道洞***通安全监测预警***
CN113923414A (zh) * 2021-10-10 2022-01-11 浙江机电职业技术学院 三段式隧道视觉综合监测调控***
CN113936463A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 上海交通大学 一种基于雷达和视频数据融合的隧道交通管控方法及***
CN113990018A (zh) * 2021-09-15 2022-01-28 上海腾盛智能安全科技股份有限公司 一种安全风险预测***
CN114333303A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 武汉微创光电股份有限公司 一种高速公路隧道监控数据融合处理***
CN114483195A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 青岛市城市规划设计研究院 基于边缘计算的长隧道紧急疏散安全预警指示***
CN114842648A (zh) * 2022-06-28 2022-08-02 山东金宇信息科技集团有限公司 一种基于交通流的隧道运行状态预警方法、设备及介质
CN114999179A (zh) * 2022-07-20 2022-09-02 山东金宇信息科技集团有限公司 一种隧道安全行车方法、设备及介质
CN115100865A (zh) * 2022-06-24 2022-09-23 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 隧道洞口区域交通安全的管控***
CN115100862A (zh) * 2022-06-23 2022-09-23 北京交科公路勘察设计研究院有限公司 基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警***及方法
CN115148024A (zh) * 2022-06-23 2022-10-04 广州国交润万交通信息有限公司 一种新型隧道安全监测方法及***
CN117095540A (zh) * 2023-10-18 2023-11-21 四川数字交通科技股份有限公司 道路二次事故的预警方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102023599A (zh) * 2010-02-11 2011-04-20 北京瑞华赢科技发展有限公司 一种隧道监控***
CN103247125A (zh) * 2013-04-03 2013-08-14 昆明联诚科技有限公司 一种高速公路隧道消防联动***及控制方法
CN106228484A (zh) * 2016-07-14 2016-12-14 河北上元工控技术有限公司 一种中长隧道智能综合管理***及管理方法
CN107065730A (zh) * 2017-05-26 2017-08-18 安徽皖通科技股份有限公司 高速公路隧道安全运营智能监控***
CN108038812A (zh) * 2017-12-29 2018-05-15 中铁局集团电务工程有限公司 一种基于深层集成模式的市政隧道智能综合指挥管控***
KR101885682B1 (ko) * 2017-07-21 2018-08-06 주식회사 아이비테크 리모트 터널 관리시스템
CN108376473A (zh) * 2018-04-28 2018-08-07 招商局重庆交通科研设计院有限公司 基于车辆运行监测的道路隧道交通风险预警***
CN109443440A (zh) * 2018-12-13 2019-03-08 江苏久创电气科技有限公司 隧道综合监控***
CN109887221A (zh) * 2019-03-13 2019-06-14 杭州图析同创科技有限公司 一种火灾智能检测***及其控制方法
CN110473402A (zh) * 2019-08-20 2019-11-19 河北德冠隆电子科技有限公司 一种基于目标异常行为轨迹分析的异常事件检测预警***
CN110570664A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 山东科技大学 一种高速公路交通事件自动检测***

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102023599A (zh) * 2010-02-11 2011-04-20 北京瑞华赢科技发展有限公司 一种隧道监控***
CN103247125A (zh) * 2013-04-03 2013-08-14 昆明联诚科技有限公司 一种高速公路隧道消防联动***及控制方法
CN106228484A (zh) * 2016-07-14 2016-12-14 河北上元工控技术有限公司 一种中长隧道智能综合管理***及管理方法
CN107065730A (zh) * 2017-05-26 2017-08-18 安徽皖通科技股份有限公司 高速公路隧道安全运营智能监控***
KR101885682B1 (ko) * 2017-07-21 2018-08-06 주식회사 아이비테크 리모트 터널 관리시스템
CN108038812A (zh) * 2017-12-29 2018-05-15 中铁局集团电务工程有限公司 一种基于深层集成模式的市政隧道智能综合指挥管控***
CN108376473A (zh) * 2018-04-28 2018-08-07 招商局重庆交通科研设计院有限公司 基于车辆运行监测的道路隧道交通风险预警***
CN109443440A (zh) * 2018-12-13 2019-03-08 江苏久创电气科技有限公司 隧道综合监控***
CN109887221A (zh) * 2019-03-13 2019-06-14 杭州图析同创科技有限公司 一种火灾智能检测***及其控制方法
CN110473402A (zh) * 2019-08-20 2019-11-19 河北德冠隆电子科技有限公司 一种基于目标异常行为轨迹分析的异常事件检测预警***
CN110570664A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 山东科技大学 一种高速公路交通事件自动检测***

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111752253A (zh) * 2020-07-28 2020-10-09 上海海得控制***股份有限公司 基于智能网关的隧道照明及排风控制***及方法
CN111830924A (zh) * 2020-08-04 2020-10-27 郑州信大先进技术研究院 建筑工程内部设施的统一管理与联动控制***及方法
CN111830924B (zh) * 2020-08-04 2021-06-11 郑州信大先进技术研究院 建筑工程内部设施的统一管理与联动控制***及方法
CN111857082A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 昆山同日工业自动化有限公司 一种基于5g网络的智能车间远程诊断控制***
CN112419629A (zh) * 2020-10-12 2021-02-26 航天科工广信智能技术有限公司 一种应急停车带报警***
CN112560610A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 西南交通大学 一种视频监控对象分析方法、装置、设备及可读存储介质
CN113296460A (zh) * 2021-01-22 2021-08-24 陕西交通电子工程科技有限公司 一种用于高速公路的智慧隧道综合管控***
CN113299067A (zh) * 2021-05-24 2021-08-24 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 基于视频感知技术的隧道出入口安全控制***
CN113298400A (zh) * 2021-06-01 2021-08-24 江西锦路科技开发有限公司 一种基于WebGL的公路隧道智慧监控***
CN113990018B (zh) * 2021-09-15 2024-01-12 上海腾盛智能安全科技股份有限公司 一种安全风险预测***
CN113990018A (zh) * 2021-09-15 2022-01-28 上海腾盛智能安全科技股份有限公司 一种安全风险预测***
CN113923414A (zh) * 2021-10-10 2022-01-11 浙江机电职业技术学院 三段式隧道视觉综合监测调控***
CN113936463A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 上海交通大学 一种基于雷达和视频数据融合的隧道交通管控方法及***
CN113936463B (zh) * 2021-10-19 2022-08-16 上海交通大学 一种基于雷达和视频数据融合的隧道交通管控方法及***
CN113888871A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 上海电科智能***股份有限公司 高速公路交通事件自动化处置联动***及方法
CN113888871B (zh) * 2021-10-20 2023-05-05 上海电科智能***股份有限公司 高速公路交通事件自动化处置联动***及方法
CN113920744A (zh) * 2021-12-15 2022-01-11 陕西易合交通科技有限公司 一种基于物联网的隧道洞***通安全监测预警***
CN114333303B (zh) * 2021-12-20 2022-12-16 武汉微创光电股份有限公司 一种高速公路隧道监控数据融合处理***
CN114333303A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 武汉微创光电股份有限公司 一种高速公路隧道监控数据融合处理***
CN114483195A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 青岛市城市规划设计研究院 基于边缘计算的长隧道紧急疏散安全预警指示***
CN115100862A (zh) * 2022-06-23 2022-09-23 北京交科公路勘察设计研究院有限公司 基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警***及方法
CN115148024A (zh) * 2022-06-23 2022-10-04 广州国交润万交通信息有限公司 一种新型隧道安全监测方法及***
CN115100865A (zh) * 2022-06-24 2022-09-23 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 隧道洞口区域交通安全的管控***
CN114842648A (zh) * 2022-06-28 2022-08-02 山东金宇信息科技集团有限公司 一种基于交通流的隧道运行状态预警方法、设备及介质
CN114999179A (zh) * 2022-07-20 2022-09-02 山东金宇信息科技集团有限公司 一种隧道安全行车方法、设备及介质
CN117095540A (zh) * 2023-10-18 2023-11-21 四川数字交通科技股份有限公司 道路二次事故的预警方法、装置、电子设备及存储介质
CN117095540B (zh) * 2023-10-18 2024-01-23 四川数字交通科技股份有限公司 道路二次事故的预警方法、装置、电子设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111325977A (zh) 一种隧道智能边缘计算管控***
CN108922188B (zh) 雷达跟踪定位的四维实景交通路况感知预警监控管理***
CN109191911A (zh) 一种隧道路况预警***、方法及计算机可读存储介质
CN109212520B (zh) 全方位检测雷达的路况感知异常事件检测报警***及方法
CN111770266B (zh) 一种智能视觉感知***
CN110085029B (zh) 基于轨道式巡检机器人的高速公路巡检***与方法
CN101388130B (zh) 基于无线传感网的多层次、立体围界防入侵***、装置与实施方法
CN109166314A (zh) 基于全方位跟踪检测雷达的路况感知设备及车路协同***
CN204856896U (zh) 雷达交通事件自动检测***
CN115348247A (zh) 基于天空地一体化技术的森林火灾检测预警及决策***
KR102554662B1 (ko) 이동식 무인탐지장치를 이용한 인공지능 기반 안전관리 시스템
CN108648456A (zh) 一种基于视频与雷达的交通事件监测设备与方法
CN208335464U (zh) 一种基于视频与雷达的交通事件监测设备
CN112288984A (zh) 基于视频融合的三维可视化无人值守变电站智能联动***
CN104637321A (zh) 一种高速公路事件管理***及其方法
CN112071117A (zh) 一种基于车路协同的高速公路交通安全预警***及方法
CN107134158B (zh) 高速公路智能控制***
CN101835032A (zh) 一种多摄像机人群聚集信息统计装置与方法
CN109348179A (zh) 一种基于人工智能的道路监控检测***及方法
CN107901950A (zh) 线路监测方法及监控***
CN110962886A (zh) 轨道智能监控预警***
CN114877933A (zh) 一种城市道路积水监测预警方法及***
CN211630273U (zh) 用于铁路环境的图像智能识别装置
CN115762120A (zh) 基于快速路全路段的全息感知预警***
CN213339114U (zh) 一种智能弯道预警提示***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200623

RJ01 Rejection of invention patent application after publication