[發(fā)明專利]高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510730891.0
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105387963B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡啟洲;周暢;高寧波;吳鵬;楊瑩;劉倩茜;劉琛;鄭麗媛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

本發(fā)明提供一種高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置，包括壓力數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、控制模塊、評估預(yù)警模塊以及通信模塊，其中控制模塊作為核心模塊用于控制壓力數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、評估預(yù)警模塊、通信模塊的運行，評估預(yù)警模塊對存儲模塊內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行處理和分析，界定出壓力等級以及判斷是否需要進行危險預(yù)警，通信模塊響應(yīng)于評估預(yù)警模塊的危險預(yù)警信號而發(fā)送預(yù)警信息。本發(fā)明的高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置，基于壓力傳感裝置實現(xiàn)對高速公路邊坡周邊壓力信息的采集，通過對比分析壓力的變化，對高速公路邊坡周邊進行預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速公路安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置。

背景技術(shù)

高速公路安全監(jiān)測領(lǐng)域中，邊坡安全問題一直是一個薄弱環(huán)節(jié)，由于缺乏先進的安全技術(shù)檢測技術(shù)與專業(yè)的檢測設(shè)備，尤其是在暴雨天、泥石流等惡劣的自然災(zāi)害下，邊坡安全問題顯得尤為突出，對道路交通安全造成了極大的威脅。因此，構(gòu)建一個高速公路邊坡檢測系統(tǒng)是亟有必要的。

目前國內(nèi)外對于高速公路邊坡的檢測主要是通過不同土質(zhì)的不同應(yīng)力水平來界定災(zāi)害發(fā)生的可能性，但是由于不同地質(zhì)的不同特性，需要實地分析，無法做到全線的統(tǒng)籌兼顧，具有一定的主觀性與復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置，基于壓力傳感裝置實現(xiàn)對高速公路邊坡周邊壓力信息的采集，通過對比分析壓力的變化，對高速公路邊坡周邊進行預(yù)警。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種利用前述裝置實現(xiàn)的高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警方法。

本發(fā)明的上述目的通過獨立權(quán)利要求的技術(shù)特征實現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨立權(quán)利要求的技術(shù)特征。

為達成上述目的，本發(fā)明提出一種高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置，包括壓力數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、控制模塊、評估預(yù)警模塊以及通信模塊，其中控制模塊作為核心模塊用于控制壓力數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、評估預(yù)警模塊、通信模塊的運行，評估預(yù)警模塊對存儲模塊內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行處理和分析，界定出壓力等級以及判斷是否需要進行危險預(yù)警，通信模塊響應(yīng)于評估預(yù)警模塊的危險預(yù)警信號而發(fā)送預(yù)警信息；其中：

壓力數(shù)據(jù)采集模塊埋設(shè)在高速公路沿線的邊坡地表下方，用于監(jiān)測和提取高速公路邊坡周圍的壓力數(shù)據(jù)、空間坐標(biāo)以及時間信息，并將監(jiān)測到的壓力信息、時間信息以及空間坐標(biāo)信息記錄在存儲模塊中；

存儲模塊用以存儲由所述評估預(yù)警模塊所使用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括前述壓力數(shù)據(jù)采集模塊所監(jiān)測到的壓力信息、時間信息以及空間坐標(biāo)信息，并可在控制模塊的控制下通過通信模塊傳輸上述數(shù)據(jù)；

評估預(yù)警模塊用以根據(jù)前述采集得到的壓力信息進行評估和分析，根據(jù)高速公路邊坡壓力的大小界定高速公路邊坡壓力等級，按對應(yīng)等級對周圍車輛及線路進行相應(yīng)措施，并在控制模塊的控制下通過通信模塊發(fā)送預(yù)警信息及相應(yīng)措施，從而對高速公路邊坡壓力進行評估與預(yù)警；

通信模塊作為監(jiān)測預(yù)警裝置中的對外通信模塊，在控制模塊的控制下向外界以無線信號，或者通過移動基站接口以短信的形式傳輸和廣播編碼信息、短信信息，實現(xiàn)與交通部門以及汽車駕駛員的手機終端的通信。

進一步的例子中，所述控制模塊采用單片機實現(xiàn)。所述壓力數(shù)據(jù)采集模塊采用傳感器實現(xiàn)，優(yōu)選貼片式傳感裝置，其中包含有壓力傳感器、GPS模塊以及GPRS模塊。所述存儲模塊采用存儲介質(zhì)實現(xiàn)，例如SD卡、TF卡、MMC卡等。所述評估預(yù)警模塊以程序的形式存儲在控制模塊的單片機內(nèi)并可由單片機進行調(diào)用執(zhí)行。所述通信模塊采用無線發(fā)射電路實現(xiàn)。

進一步的例子中，所述的壓力數(shù)據(jù)采集模塊采用貼片式傳感裝置，置于地表1-2米深處。

進一步的例子中，高速公路邊坡壓力檢測和預(yù)警裝置還包括一與控制模塊連接的計算機處理裝置，該計算機處理裝置包括接口單元、操作面板和指示單元，其中：