一种探测防撞护栏掩埋深度方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种探测防撞护栏掩埋深度方法及系统，方法包括：利用防撞护栏立柱中含有特征金属的结构，当巡检车沿道路自动巡检时，车内装置的多组金属磁场探测装置向立柱底部不同深度发射磁场探测信号，通过信号处理装置获取并对数据进行处理，排除其他金属元素干扰后，在剩余金属信息中识别出立柱底部反射的特征金属信号，根据接收器接收到的特征金属信号所在的深度，判断掩埋深度是否符合标准，并将数据回传至处理中心的服务器中。若获取的数据不符合标准，警报装置将获取当前北斗定位系统的物理位置信息、误差信息和不符合标准的检测范围，并将数据传送至处理中心的服务器中。本发明专利技术解决了现有技术存在巡检效率低、成本高且依赖人工操作的技术问题。依赖人工操作的技术问题。依赖人工操作的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种探测防撞护栏掩埋深度方法及系统


[0001]本专利技术涉及路面护栏检测的应用领域，具体涉及一种探测防撞护栏掩埋深度方法及系统。

技术介绍

[0002]公路的护栏是关系到交通安全的非常重要的设施，其中护栏立柱是主要的抗力装置，也是最后一道屏障。立柱作为承受车辆驶出路外冲击力的主体，是否能按照设计要求埋入足够的深度，直接影响到对车辆防护能力。但是大部分项目由于种种原因，部分项目存在工程隐患，安全问题令人担忧。
[0003]护栏是公路交通的重要安全设施之一，由于多种交通事故的发生都会对护栏造成破坏，护栏立柱的掩埋深度决定了护栏的防撞能力，直接影响道路交通的安全性，尤其是在高速公路及交通事故多发路段，护栏立柱按照设计要求要有足够的埋地深度。
[0004]由此产生了一个问题：如何判断护栏立柱的掩埋深度。大部分立柱的埋深质量达到了要求，但因种种原因，部分立柱的掩埋深度存在隐患，安全问题令人堪忧。
[0005]目前国内外对道路护栏的深度检测主要采取人员巡检的方式。申请号为 CN201020151395.2的技术专利《高速公路护栏立柱超声导波检测专用传感器》包括有传感器外壳(2)、压电片(5)、射频插座(1)以及覆着在压电片(5)上下表面并与射频插座(1)连接的电极(3)，其特征在于：传感器外壳(2)为长方体形，长方体上表面内嵌有射频插座(1)，长方体下表面中心位置设有长条形压电片(5)，其长度与下表面的长棱边等长，并且下表面的两长棱边设成倒角；电极(3)与射频插座(1)通过从传感器外壳(2)内部穿过的导线连接；在压电片(5)的下表面粘贴有保护层(6)；并且，传感器外壳(2)、压电片(5)、保护层(6)之间通过粘接剂连接。申请号为CN201811331651.3的专利技术专利《一种护栏立柱埋深无损检测方法及装置》任选三个立柱并获得弹性波分别在这三个立柱内的传播时间T1、T2、T3；拔出所选的立柱，测量出这三个立柱的总长度L1、L2、L3；根据P＝L/T，计算出这三个立柱波速P1、P2、P3；其中，P为立柱波速，L为立柱总长度，T为弹性波在立柱内的传播时间；校正立柱波速，得到校正后的立柱波速Pv；测量未拔出立柱外露深度h1，进而检测弹性波在立柱中的传播时间T；依据立柱总长度L＝ Pv
×
T，进而得出立柱埋深深度h＝L
‑
h1。由前述专利可知，现有技术通过传感器检测冲击弹性波或超声波的方式获取并传输数据，平均每根立柱测试时间为7分钟，且人工巡检周期长、成本高、主观性强。
[0006]其他方式还包括电磁感应法，该方法是在立柱内侧钻孔，插入电磁感应探头。当探头周围有金属和没有金属时，感应的电流会发生明显的变化，据此即可探测立柱的埋深。但该方法需要在立柱内钻孔，测试工作量大，对土质也有松动，现在较少使用。
[0007]这些方法都存在明显的缺点，比如测量时间长，存在误差，需要破坏施工，只能专业人员单点施工测量，不能大量用于普遍的自动化测量方法。
[0008]因此，当大量的立柱需要动态检测，如何获取工程质量，确保交通安全，以及减少资金浪费的问题，成为当前交通安全领域急需解决的问题。
[0009]现有技术存在巡检效率低、成本高且依赖人工操作的技术问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决现有技术存在的巡检效率低、成本高且依赖人工操作的技术问题。
[0011]本专利技术是采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种探测防撞护栏掩埋深度方法包括：
[0012]S1、使巡检车运行于特定巡检路段，以设置于巡检车的不少于2组的地下金属磁场探测装置向立柱底部的不同深度位置发射磁场探测信号；
[0013]S2、以信号处理装置获取并处理深度探测数据，排除无关金属元素干扰以得到适用金属信息，据以识别出立柱底部反射的特征金属信号，所述步骤S1还包括：
[0014]S21、以金属信号处理单元根据金属信号获取反馈金属信息；
[0015]S22、以过滤处理单元滤除所述反馈金属信息中的所述无关金属元素干扰，以得到滤波金属数据；
[0016]S23、以特征识别单元识别所述滤波金属数据中的所述特征金属信号，以得到立柱底部反射数据；
[0017]S24、处理巡检路段的所述立柱底部反射数据，以得到巡检路段立柱掩埋深度数据，根据正态分布操作误差逻辑处理获取深度统计值偏差，据以处理所述巡检路段立柱掩埋深度数据，以得到待判断立柱深度概率值；
[0018]S3、根据所述待判断立柱深度概率值判断所述巡检路段的立柱掩埋深度是否符合预置标准；
[0019]S4、若所述立柱掩埋深度不符合标准，则以警报装置将当前所述巡检路段中的异常立柱的北斗定位模块的物理位置信息、误差信息和检测范围异常数据传送至处理中心的服务器。
[0020]本专利技术通过利用地下金属探测器的原理作为信号接收器，来探测道路护栏深度并通过信号处理判别深度是否符合标准。其具备不受地下其他金属元素干扰的影响，可独立运行工作，本专利技术基于地下金属探测器的原理以及正态分布统计原理，设计了一个检测的算法，实现了对防撞金属立柱深度数据的实时检测，并回传实时检测数据至处理中心的服务器。本专利技术具有分布式传感能力强、距离远、规模大、数据准确度高的护栏感知能力和检测能力。并有效节省了大量国家建设资金，以解决和克服上述技术中的不足之处。
[0021]在更具体的技术方案中，所述步骤S1包括：
[0022]S11、以所述巡检车装载所述地下金属磁场探测装置运行于巡检路段上，以持续测量所述巡检路段的护栏立柱；
[0023]S12、通过所述地下金属磁场探测装置以不少于2个差异斜向角度向立柱底部发射磁场探测信号。
[0024]本专利技术针对现有技术中的巡检方式必须依赖于人工操作在每根立柱上贴上传感器传输数据到检测仪中，摆脱了巡检对人工的依赖性，通过续航电池、北斗系统定位器、金属探测装置、信号处理装置和5G数据回传等装置设置，被装载在无人巡检车上，实现了自动化操作，减少了人力资源、财力的浪费，缩短了时间周期，并增强了大规模检测的能力。
[0025]在更具体的技术方案中，所述步骤S12中的所述地下金属磁场探测装置包括：不少于两组的强磁力线圈成阵列。
[0026]本专利技术基于地下金属探测器的灵敏度，实现数据检测回传，做到了终端数据的高带宽、低延迟的实时回传，实现了高速获取数据的能力。金属磁场探测装置可以放置多组，有利于使车辆在行驶的过程中，同一个防撞立柱会计算多次，多次数据能够校验误差，有利于维护系统的稳定性，提高数据的精确性。
[0027]在更具体的技术方案中，所述步骤S24包括：
[0028]S241、处理所述立柱底部反射数据中的磁场感应数据，以得到所述立柱掩埋深度数据；
[0029]S242、利用概率密度函数处理得到立柱深度概率分布数据；
[0030]S243、处理所述立柱深度概率分布数据，以得到所述深度统计值偏差。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述方法包括：S1、使巡检车运行于特定巡检路段，以设置于巡检车的不少于2组的地下金属磁场探测装置向立柱底部的不同深度位置发射磁场探测信号；S2、以信号处理装置获取并处理深度探测数据，排除无关金属元素干扰以得到适用金属信息，据以识别出立柱底部反射的特征金属信号，所述步骤S1还包括：S21、以金属信号处理单元根据金属信号获取反馈金属信息；S22、以过滤处理单元滤除所述反馈金属信息中的所述无关金属元素干扰，以得到滤波金属数据；S23、以特征识别单元识别所述滤波金属数据中的所述特征金属信号，以得到立柱底部反射数据；S24、处理巡检路段的所述立柱底部反射数据，以得到巡检路段立柱掩埋深度数据，根据正态分布操作误差逻辑处理获取深度统计值偏差，据以处理所述巡检路段立柱掩埋深度数据，以得到待判断立柱深度概率值；S3、根据所述待判断立柱深度概率值判断所述巡检路段的立柱掩埋深度是否符合预置标准；S4、若所述立柱掩埋深度不符合标准，则以警报及拍照取证装置将当前所述巡检路段的异常立柱的北斗定位模块的物理位置信息、误差信息和检测范围异常数据传送至处理中心的服务器。2.根据权利要求1所述的一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11、以所述巡检车装载所述地下金属磁场探测装置运行于巡检路段上，以持续测量所述巡检路段的护栏立柱；S12、通过所述地下金属磁场探测装置以不少于2个差异斜向角度向立柱底部发射磁场探测信号。3.根据权利要求2所述的一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述步骤S12中的所述地下金属磁场探测装置包括：不少于两组的强磁力线圈成阵列。4.根据权利要求1所述的一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述步骤S24包括：S241、处理所述立柱底部反射数据中的磁场感应数据，以得到所述立柱掩埋深度数据；S242、利用概率密度函数处理得到立柱深度概率分布数据；S243、处理所述立柱深度概率分布数据，以得到所述深度统计值偏差。5.根据权利要求4所述的一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述步骤S242中的概率密度函数为：其中，σ描述正态分布资料数据分布的离散程度，μ是正态分布的位置参数。6.根据权利要求4所述的一种探测防撞护栏掩埋深度方法，其特征在于，所述步骤S243包括：S2431、以预置逻辑计算得到统计方差；
S2432、以预置逻辑处理所述统计方差及正态分布的位置参数，据以获取标准正态分布表；S2433、用第一列查找出Z值的整数项和第一位小数，用第一行查找出Z值的第二位小数，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智博，王志健，王斌，
申请(专利权)人：上海托旺数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：