【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种公路塌方预警，具体是涉及一种高速公路在出现塌方后进行警示的系统。
技术介绍
1、道路塌陷并导致多人死伤的严重事故逐年发生，造成了重大的生命财产损失和严重的社会影响。
2、目前，高速公路的塌方预警，从技术上看，用于高速公路高边坡监测工作的技术多种多样，具体包括：一是“3s”技术广泛应用于高边坡监测工作，该技术主要包括gps技术、rs技术及gis技术，该技术的自动化水平较高，且监测精度、效率方面有很大的提升；二是时域反射技术（tdr技术），该技术应用期间，可以将电信号转换成位移信号，进而可以实时掌握边坡内部的位移量；三是地面激光扫描技术（tls技术），该技术在数据获取方面有着明显的优势，且自动化水平高，广泛应用于边坡表面变形监测等工作中；四是合成孔径雷达（sar）技术，该技术主要借助干涉测量方法，进行地表位移监测；五是数字摄影技术，通过应用相机等测量设备，并与初始数据做出对比，可以实现边坡变形测量与监测；六是测斜仪+侧斜管技术，该技术的应用可以在时间、空间方面，实现对不同深度土体变形情况的监测。比如，在现有技术中，申请公布号为cn112763001a的专利文献，公开了一种湿陷性黄土地区道路塌陷智能监测预警系统，它实质上采用的就是“3s”技术，它包括信息采集装置和办公管理设施，还包括通信设施，通信设施包括3s集成系统、商用卫星和地面雷达系统，3s集成系统由遥感技术系统、地理信息系统和全球定位系统组成，办公管理设施包括互联网、计算机和显示装置，计算机与显示装置相连，3s集成系统和地面雷达系统分别通过互联网与
3、需要注意的是，尽管在高速公路塌方预警方面采用了先进的检测手段，但是有时高速公路在塌方前，边坡的相关检测参数，有时变化并不明显，塌方事故的发生，有时具有很大的突然性和偶然性，所以除了要提高高速公路在塌方前的检测技术手段外，更需要在高速公路塌方后如何快速预警，将塌方后的生命财产损失降到最低，才是目前需要解决的问题。
4、高速公路在塌方后，会出现以下情况：一是在高速公路塌方、桥梁坍塌等紧急情况发生时，往往伴随电网中断，导致监控失效，相关公路管理人员无法及时进行管控，也无法及时将塌方信息送达高速公路上的司乘人员；二是如果高速公路是在晚上塌方，损失就会更严重，由于晚上司乘人员的视距短，当发现前方塌方时，已经来不及了。所以高速公路在出现塌方后，如何进行防范，将塌方后的生命财产损失降到最低，是目前需要及时解决的问题；三是传统塌方预警系统的 响应机制依赖中心式的交通控制系，加剧了远程信息传输的负载压力，现场警示设施无法及时获得云端的指令，响应迟缓，时效低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能降低高速公路塌方后的生命财产损失的高速公路塌方警示系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种高速公路塌方警示系统，包括塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心，将高速公路划分为多个中继控制段，每个中继控制段配置一个所述的示警控制中继单元，在高速公路的中继控制段中每隔设定的距离设置一个塌方感知示警单元，基于无线通信技术，将塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心组成一个不依赖外部供网、供电的自组网、自供电通信网络；当塌方感知示警单元感知到高速公路塌方时，通过无线网络将塌方点的高速公路塌方信息传送给示警控制中继单元，示警控制中继单元接收到该段内塌方感知示警单元的高速公路塌方信息时，及时启动该段内的其它塌方感知示警单元发出塌方警示，并同时将塌方信息上传给高速公路控制中心，所述高速公路控制中心启动后方各个中继控制段的示警控制中继单元，利用示警控制中继单元启动塌方感知示警单元发出塌方警示。
4、进一步地，所述塌方感知示警单元设在高速公路的两侧，两侧的塌方感知示警单元位置相对应，在高速公路一侧的相邻塌方感知示警单元的距离为20—40m。
5、进一步地，所述塌方感知示警单元，包括支柱、示警箱、led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块、锂电池和太阳能板，所述led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块和锂电池设在示警箱内，太阳能板设在示警箱的顶部，示警箱设在支柱上，所述支柱设在高速公路的路边；所述太阳能板用以给锂电池充电，所述锂电池为led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块提供电源，mems运动传感器将高速公路塌方信息传送给处理器，处理器启动led灯板上的led灯闪烁，并通过无线通信模块将塌方信息传送给示警控制中继单元。
6、进一步地，所述mems运动传感器采用的是aobm1000jxl01型mems运动传感器，并且响应时间为1ms。
7、进一步地，所述示警控制中继单元的供电模块采用以锂电池为电源，以太阳能板给锂电池充电的结构形式。
8、进一步地，所述塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心采用的是mesh星型自组网，所述mesh星型自组网采用的是lpwan通讯协议的低功耗无线通信网络，无线信号频段为470mhz-510mhz。
9、进一步地，所述太阳能板的额定功率为1—10w；所述锂电池的电池容量不小于5200mah；所述led灯板的led采用的是3535 30°smd封装led。
10、进一步地，所述示警箱采用的是透光的pc材质，在示警箱上还设有扬声器，所述扬声器与所述的处理器电连接。
11、进一步地，一种高速公路塌方警示系统，还包括所述示警微屏单元，所述示警微屏单元分布在高速公路的路边，示警微屏单元包括箱体、显示屏、无线通信天线、锂电池a和太阳能板a，太阳能板通过支架设在箱体的顶部，显示屏安装在箱体内前侧的pc透明板上，所述无线通信天线安装在箱体的侧壁上，所述锂电池a设在箱体内，太阳能板a用以给锂电池a充电，所述锂电池a给所述示警微屏单元提供电源，示警控制中继单元将示警信息通过无线通信天线传送给显示屏,示警信息在显示屏上进行显示。
12、进一步地，所述箱体的后侧设有箱门，所述箱门与箱体之间设有密封条。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、本申请采用不依赖外部供网、供电的自组网、自供电通信网络，解决了在高速公路塌方、桥梁坍塌等紧急情况发生时，因电网中断而导致监控失效的问题，相关公路管理人员能及时进行管控，并能及时将塌方信息送达高速公路上的司乘人员，以最大限度降低高速公路塌方后所造成的生命财产损失；本专利技术的自组网、自供电通信网络的响应快，从塌方现象发生到示警的时间小于10秒，具有时效高、响应快的特点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高速公路塌方警示系统，其特征在于：包括塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心，将高速公路划分为多个中继控制段，每个中继控制段配置一个所述的示警控制中继单元，在高速公路的中继控制段中每隔设定的距离设置一个塌方感知示警单元，基于无线通信技术，将塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心组成一个不依赖外部供网、供电的自组网、自供电通信网络；当塌方感知示警单元感知到高速公路塌方时，通过无线网络将塌方点的高速公路塌方信息传送给示警控制中继单元，示警控制中继单元接收到该段内塌方感知示警单元的高速公路塌方信息时，及时启动该段内的其它塌方感知示警单元发出塌方警示，并同时将塌方信息上传给高速公路控制中心，所述高速公路控制中心启动后方各个中继控制段的示警控制中继单元，利用示警控制中继单元启动塌方感知示警单元发出塌方警示。
2.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述塌方感知示警单元设在高速公路的两侧，两侧的塌方感知示警单元位置相对应，在高速公路一侧的相邻塌方感知示警单元的距离为20—40m。
3.根据权利要求1所述的高速公路塌
4.根据权利要求3所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述MEMS运动传感器采用的是AOBM1000JXL01型MEMS运动传感器，并且响应时间为1ms。
5.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述示警控制中继单元的供电模块采用以锂电池为电源，以太阳能板给锂电池充电的结构形式。
6.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心采用的是MESH星型自组网，所述MESH星型自组网采用的是LPWAN通讯协议的低功耗无线通信网络，无线信号频段为470MHz-510MHz。
7.根据权利要求3所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述锂电池的电池容量不小于5200mAh；所述LED灯板的LED采用的是3535 30°SMD封装LED；所述太阳能板的额定功率为1—10W。
8.根据权利要求3所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述示警箱采用的是透光的PC材质，在示警箱上还设有扬声器，所述扬声器与所述的处理器电连接。
9.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：还包括所述示警微屏单元，所述示警微屏单元分布在高速公路的路边，示警微屏单元包括箱体、显示屏、无线通信天线、锂电池A和太阳能板A，太阳能板通过支架设在箱体的顶部，显示屏安装在箱体内前侧的pc透明板上，所述无线通信天线安装在箱体的侧壁上，所述锂电池A设在箱体内，太阳能板A用以给锂电池A充电，所述锂电池A给所述示警微屏单元提供电源，示警控制中继单元将示警信息通过无线通信天线传送给显示屏,示警信息在显示屏上进行显示。
10.根据权利要求9所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述箱体的后侧设有箱门，所述箱门与箱体之间设有密封条。
...【技术特征摘要】
1.一种高速公路塌方警示系统，其特征在于：包括塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心，将高速公路划分为多个中继控制段，每个中继控制段配置一个所述的示警控制中继单元，在高速公路的中继控制段中每隔设定的距离设置一个塌方感知示警单元，基于无线通信技术，将塌方感知示警单元、示警控制中继单元和高速公路控制中心组成一个不依赖外部供网、供电的自组网、自供电通信网络；当塌方感知示警单元感知到高速公路塌方时，通过无线网络将塌方点的高速公路塌方信息传送给示警控制中继单元，示警控制中继单元接收到该段内塌方感知示警单元的高速公路塌方信息时，及时启动该段内的其它塌方感知示警单元发出塌方警示，并同时将塌方信息上传给高速公路控制中心，所述高速公路控制中心启动后方各个中继控制段的示警控制中继单元，利用示警控制中继单元启动塌方感知示警单元发出塌方警示。
2.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述塌方感知示警单元设在高速公路的两侧，两侧的塌方感知示警单元位置相对应，在高速公路一侧的相邻塌方感知示警单元的距离为20—40m。
3.根据权利要求1所述的高速公路塌方警示系统，其特征在于：所述塌方感知示警单元，包括支柱、示警箱、led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块、锂电池和太阳能板，所述led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块和锂电池设在示警箱内，太阳能板设在示警箱的顶部，示警箱设在支柱上，所述支柱设在高速公路的路边；所述太阳能板用以给锂电池充电，所述锂电池为led灯板、mems运动传感器、处理器、无线通信模块提供电源，mems运动传感器将高速公路塌方信息传送给处理器，处理器启动led灯板上的led灯闪烁，并通过无线通信模块将塌方信息传送给示警控制中继单元。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：张惠强，龙耀军，黄耀权，黄加焕，
申请(专利权)人：广东先朗照明有限公司，
类型：发明
国别省市：
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