[發明專利]道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置

在審

• 申請號: 202210025940.0
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114333193A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 黃海峰;黃春榮;黃愛原;駱俊暉;暢振超;莫鵬;廖來興;陳江財;陳遠鵬;王詩海;吳宇航;李金榮;傅松;盧相;韋凱;黃丹萍
• 申請（專利權）人: 廣西北投交通養護科技集團有限公司
• 主分類號: G08B7/06
• 分類號: G08B7/06;G08C17/02;G01H11/08;H02J7/35;H04Q9/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 吳世貴

1.道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置，其特征在于：包括箱體(1)、翻蓋(2)、滑輪(3)、指示燈(4)、伸縮桿(5)、太陽能板(6)、氣缸(7)、搖擺電機(8)、搖擺旗(9)、警示喇叭(10)、施工邊坡監測裝置和中心數據處理控制裝置，翻蓋(2)鉸接設置在箱體(1)上，且翻蓋(2)的內與箱體(1)之間設置有氣缸(7)，在工作時，翻蓋(2)翻起，氣缸(7)伸直，指示燈(4)設置在箱體(1)的側邊和翻蓋(2)上，太陽能板(6)設置在箱體(1)的兩側，太陽能板(6)底部設置有伸縮桿(5)，太陽能板(6)可收縮設置，搖擺電機(8)和警示喇叭(10)設置在翻蓋(2)的內側，搖擺旗(9)可拆卸設置在翻蓋(2)的側邊，翻起時，搖擺旗(9)豎直設置，并與搖擺電機(8)連接，邊坡監測裝置設置在施工的邊坡上，并通過無線或者有線與中心數據處理控制裝置連接，指示燈(4)、搖擺電機(8)和警示喇叭(10)均與中心數據處理控制裝置連接。

2.根據權利要求1所述的道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置，其特征在于：施工邊坡監測裝置包括若干個邊坡加速度傳感器模塊和數據采集報警模塊，用于獲取邊坡滑體或者移動所產生的微震信號，使用長短時窗幅值比法拾取微震波形數據，同時使用閾值判別法對微震波形數據進行分析并根據分析結果進行預警，并將數據傳輸經至數據采集報警模塊傳給中心數據處理控制裝置，數據采集報警模塊與中心數據處理控制裝置無線連接，數據采集報警模塊設置有報警器，當邊坡加速度傳感器模塊采集信號大于預設值，提前發出報警聲。

3.根據權利要求2所述的道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置，其特征在于：中心數據處理控制裝置包括充放電電路、蓄電池、無線發送和數據處理裝置，充放電電路一端與太陽能板(6)連接，另一端與蓄電池連接，充放電電路與數據處理裝置連接供電，無線發送與數據處理裝置連接，將采集的邊坡數據傳到云端服務器，數據處理裝置用于使用P波初動時刻識別算法識別出邊坡加速度傳感器模塊塊傳入的微震波形數據的P波初動時刻，使用匹配算法處理得到邊坡滑體事件對應的四通道微震波形數據。

4.根據權利要求3所述的道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置，其特征在于：獲取邊坡滑體或者移動所產生的微震信號的具體過程為：

當邊坡出現滑體時會釋放出低能量的彈性波并向四周傳播，引發邊坡的微小震動，邊坡加速度傳感器模塊的加速度傳感器將邊坡微小震動的加速度值轉換為電壓值從而得到微震信號，每個數據采集模塊有四個加速度傳感器，設第i個加速度傳感器輸出的電壓值為V_i，與檢測到的加速度a_i的轉換關系如下：

式中，d表示壓電常數，m表示加速度傳感器內部壓電元件的質量，C表示壓電元件兩端的電容，在加速度傳感器型號確定的情況下其d、m和C均為確定常量，因此電壓值V_i與加速度a_i成正比，所采集的微震信號的電壓值越大，表示檢測到的巖體震動的加速度越大；

邊坡加速度傳感器模塊的四個加速度傳感器將分別輸出微震信號，使用邊坡加速度傳感器模塊的A/D轉換電路將各加速度傳感器輸出的微震信號轉換為數字化的幅值序列，然后傳輸至邊坡加速度傳感器模塊的微震波形拾取電路作進一步處理。

5.根據權利要求4所述的道路交通便攜式應急聲光警報及施工邊坡監測裝置，其特征在于：使用閾值判別法對微震波形數據進行分析并根據分析結果的具體過程為：

建一個微震波形數據處理數組，從所述的微震波形數據暫存隊列的頭部中取出一個微震波形數據，將其逐元素復制到微震波形數據處理數組中，微震波形數據是長度為L的一維微震信號幅值序列；

從微震波形數據處理數組的第一個元素開始遍歷，到最后一個元素結束遍歷，記錄下所有元素中的最大值V_max，若V_max大于等于閾值V_threshold，說明需要發出本地預警，所述的閾值V_threshold是根據現場監測邊坡設定的閾值。