[发明专利]高速公路养护及事故处理安全预警系统

说明书

本发明涉及高速公路养护及事故处理安全预警系统，该系统包括通过无线连接的预警安全锥桶系统、智慧作业服系统和终端管理系统；本发明的高速公路养护及事故处理安全预警系统具有信息预先获知的特点，可提醒作业人员迅速撤离施工或事故处理现场，作业人员可以提前获知路面信息，进而保障人身安全。

技术领域

本发明属于道路作业预警技术领域，提出一种高速公路养护及事故处理安全预警系统。

背景技术

现今的高速公路养护管理工作中，通常仅用普通的反光锥桶做临时的隔离区，这只能起到视觉警示作用，而受天气、噪音、疲劳驾驶、违章超车甚至酒后驾车等复杂因素的影响，易导致司机忽视锥桶，撞上路中间正在作业的道路养护人员，安全情况不容乐观，遭受意外伤害的几率大大增加，典型的高速公路施工情况如图1所示。据美国国家作业区安全信息清算中心及美国死亡事故分析报告系统的统计，平均每年养护作业区交通事故死亡821人，占总死亡人数的2.09％。我国公安部交通管理局尚未建立针对养护作业区交通事故的统计制度，仅国内一些学者以具体的养护作业工程为研究对象，相关研究结果表明，高速公路养护作业区事故严重程度高于非施工期，死亡人数与受伤人数比最高为0.58，约是非施工期的1.54倍，施工期间发生的事故起数平均为非施工期的2.7倍，最高达7.2倍。

因此，亟待研发一种高速公路上的养护人员安全预警和事故处理系统，保障养护人员和驾驶员的人身安全。

发明内容

本发明提供一种高速公路养护及事故处理安全预警系统，解决现有技术中的问题。

为了达到本发明的目的，本发明提出的方案如下：

高速公路养护及事故处理安全预警系统，包括通过无线连接的预警安全锥桶系统、智慧作业服系统和终端管理系统；

所述预警安全锥桶系统包括锥桶主体，在锥桶主体上设置供电模块和主控芯片，主控芯片连接数据采集模块、无线通讯模块和警报灯；所述供电模块包括稳压模块、光伏板和锂离子电池，稳压模块与光伏板和锂离子电池连接；所述数据采集模块包括MPU6050姿态传感器、超声波测距模块和红外激光传感器；所述无线通讯模块为Lora模块；

所述智慧作业服系统包括作业服主体，作业服主体上设置供电模块和主控芯片，主控芯片连接通信模块、GPS定位模块、警报模块、保护模块和控制模块；所述供电模块包括稳压模块、薄膜光伏板和锂离子电池，稳压模块与薄膜光伏板和锂离子电池连接；所述通信模块包括Lora模块和NB-IOT模块；所述保护模块为安全气囊系统，安全气囊系统通过自动控制或手动控制启动。

进一步的，所述预警安全锥桶系统的警报灯包括4个高亮蓝色LED灯。

进一步的，所述智慧作业服系统的警报系统包括震动马达、红蓝LED灯和蜂鸣器。

进一步的，所述预警安全锥桶系统的主控芯片选用MCU51控制板；智慧作业服系统的主控芯片选用STM32核心板。

进一步的，所述终端管理系统为智能手机。

上述系统的预警方法包括如下步骤：

步骤1，通过超声波测距模块检测机动车与锥桶主体的间距，实现一二三等级的预警；

步骤2，采用超声波测距传感器、MPU6050姿态传感器或红外激光传感器，在不同的场景下检测锥桶主体的姿态、车距、以及机动车进入的安全范围；

步骤3，当超声波测距传感器、MPU6050姿态传感器或红外激光传感器信号出现异常时，锥桶主体上的MCU51单片机通过无线通信模块将信息传送到作业人员穿戴的智慧作业服系统上以及其他预警安全锥桶系统，智慧作业服发出光、声、振动提醒，督促作业人员迅速撤离施工现场，如果作业人员未撤离，智慧作业服系统启动保护装置对作业人员进行人身保护；