[发明专利]一种公路护栏碰撞远程智能监控系统及监控方法

权利要求书

1.一种公路护栏碰撞远程智能监控系统，设置在高速公路的每一对相邻的立柱(5)和位于所述每一对立柱(5)之间的栏板(9)上，其特征在于：所述系统包括碰撞信号接收与转换装置、碰撞传动装置、终端机模块(8)、云计算端、中央主机和供电装置；

碰撞信号接收与转换装置包括光栅式角度传感器(3)、编码器支架(4)和高速脉冲采集模块(7)；

编码器支架(4)布置在邻近一侧立柱(5)处的栏板(9)上背离高速公路的一侧，包括与栏板(9)固接的垂直段和与栏板(9)垂直布置的水平段；光栅式角度传感器(3)采用增量式编码器，固接在编码器支架(4)的水平段上，用于将光栅式角度传感器(3)上转轴的角位移转换为脉冲数输出；高速脉冲采集模块(7)与光栅式角度传感器(3)通过信号线连接，通过两个高速脉冲采集通道采集来自光栅式角度传感器(3)的脉冲信号，进行脉冲计数；高速脉冲采集模块(7)和终端机模块(8)通过信号线连接，向终端机模块(8)发送脉冲数据信息；

碰撞传动装置包括钢丝绳(1)、轮盘(2)、双孔铝套、弹簧片(10)和吊环活节螺丝(6)；

轮盘(2)通过其中心孔安装在邻近栏板(9)的一侧的编码器支架(4)上的光栅式角度传感器(3)的转轴上，位于栏板(9)的另一侧与轮盘(2)位于同一水平线的位置设有螺钉(11)；吊环活节螺丝(6)通过与螺母连接，固定在栏板(9)位于轮盘(2)和螺钉(11)之间的位置，并且与轮盘(2)和螺钉(11)位于同一水平线；钢丝绳(1)的一端卷绕在轮盘(2)上，通过双孔铝套固定，钢丝绳(1)的中段穿过吊环活节螺丝(6)，钢丝绳(1)的另一端固定在螺钉(11)上；弹簧片(10)通过螺钉安装在轮盘(2)上，弹簧片(10)的水平段和编码器支架(4)的水平段固连，通过螺钉固定，弹簧片(10)的竖直段和轮盘(2)接触，用于提供预紧力，防止轮盘(2)自转；

终端机模块(8)是数据采集远程监控的通讯模块，用于接收来自高速脉冲采集模块(7)的脉冲信号，内部集成有定位模块和通信模块，定位模块能够与通讯卫星进行通信，进行实时定位；通信模块能够进行数据传输，通过4G或5G网络将脉冲数据和位置信息传送到云计算端；

中央主机，即工作人员专用的、可直接发出操控命令的、对数据进行监控的计算机，在中央主机上能够登录相关平台，读取云计算端计算得到的数据信息；

云计算端包括脉冲数据接收模块、数据计算模块、实时数据监控模块和信息报警模块；

脉冲数据接收模块和终端机模块(8)通过无线通讯相连接进行数据传输，接收终端机模块(8)发送的脉冲数据信息；

数据计算模块根据脉冲数据接收模块接收到的脉冲数据信息，进行数据运算，包括光栅式角度传感器转轴转角、钢丝绳的伸长量、车辆碰撞力和栏板形变的计算；

实时数据监控模块包括实时数据表、实时数据曲线图和实时地图位置信息，将数据计算模块计算所得到的数据输出为数据表和曲线图，并且能够接收并显示终端机模块(8)的经纬度位置信息和定位地图；

信息报警模块用于提醒工作人员公路护栏发生事故，通过对光栅式角度传感器(3)转轴转角设置阈值，当转角变化超过设置的阈值时，系统会向指定联系人发出护栏变形量的数据信息和护栏的经纬度位置信息进行报警，并且记录栏板(9)变形量和汽车撞击力短时间内的变化值；

供电装置包括太阳能电池板、锂电池和太阳能电池控制器，用于为整个智能护栏碰撞监控系统进行供电；

太阳能电池板固定在立柱(5)的一侧；太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接转换成电能；

太阳能电池控制器与太阳能电池板和锂电池连接；

用光伏电缆将锂电池、太阳能电池板、高速脉冲采集模块(7)和终端机模块(8)的供电端口连接到太阳能电池控制器上，对整个系统进行供电。

2.如权利要求1所述的公路护栏碰撞远程智能监控系统，其特征在于：高速脉冲采集模块(7)使用RS-485通讯技术向终端机模块(8)发送脉冲数据信息。

3.如权利要求1所述的公路护栏碰撞远程智能监控系统，其特征在于：吊环活节螺丝(6)为多个。