本發(fā)明屬于道路養(yǎng)護與管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)：

如今，高速公路的快速發(fā)展，導(dǎo)致了道理交通安全問題日益突出。全球平均每年死于交通事故的人多達100多萬。為了預(yù)防高速公路交通事故發(fā)生，保證交通安全以及提高運輸效率，高速公路的路面狀況實時監(jiān)測成為了高速公路管理部門一項非常重要的工作，進行高速公路路面信息監(jiān)測的研究，尋找交通安全事故發(fā)生的規(guī)律，降低高速公路交通安全事故發(fā)生的發(fā)生率，對保障人們的生命安全和減少財產(chǎn)損失具有重要的意義。但是，現(xiàn)有技術(shù)中,主要是通過人工巡視來進行路面狀況監(jiān)測，每天都要安排一定的路政和養(yǎng)護工作人員駕駛車輛進行巡視，不僅費時費力，而且隨時停車還具有一定的危險性。同時對于一些占用路肩停車及停車維修的狀況，也難以及時發(fā)現(xiàn)并處理。因此，急需一種能夠?qū)Ω咚俟仿窙r進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計新穎合理、實現(xiàn)方便且成本低、功能完備、工作可靠性和穩(wěn)定性高、提高了高速公路路況監(jiān)測的效率、減少了交通事故的發(fā)生、實用性強、使用效果好、推廣應(yīng)用價值高的高速公路路況實時監(jiān)測裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：包括監(jiān)測殼體和設(shè)置在監(jiān)測殼體內(nèi)部的監(jiān)測電路，以及設(shè)置在監(jiān)測殼體底部且用于沿著高速公路中央分隔帶的波形板護欄或混凝土護欄行走的行走機構(gòu)；所述監(jiān)測電路包括微控制器模塊和為所述監(jiān)測裝置中各用電模塊供電的供電電池，以及與所述微控制器模塊相接且用于將微控制器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心計算機的無線通信模塊，所述微控制器模塊的輸入端接有用于對高速公路路況進行視頻拍攝的視頻采集模塊和用于定位的定位模塊，所述微控制器模塊的輸出端接有用于發(fā)出語音提醒或警告信號的語音播放模塊；所述行走機構(gòu)包括設(shè)置在所述波形板護欄或混凝土護欄的外壁一側(cè)且用于沿所述波形板護欄或混凝土護欄的外壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄的外壁行走的第一主動輪和第二主動輪，設(shè)置在所述波形板護欄或混凝土護欄的內(nèi)壁一側(cè)且用于沿所述波形板護欄的內(nèi)壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄的內(nèi)壁行走的第一從動輪和第二從動輪，以及用于帶動第一主動輪行走的第一電動馬達和用于帶動第二主動輪行走的第二電動馬達；所述第一主動輪通過第一連接連桿與監(jiān)測殼體底部連接，所述第一電動馬達設(shè)置在第一連接連桿上，所述第二主動輪通過第二連接連桿與監(jiān)測殼體底部連接，所述第二電動馬達設(shè)置在第二連接連桿上，所述第一從動輪通過第三連接連桿與監(jiān)測殼體底部連接，所述第二從動輪通過第四連接連桿與監(jiān)測殼體底部連接；所述微控制器模塊的輸出端接有第一馬達驅(qū)動器和第二馬達驅(qū)動器，所述第一電動馬達與第一馬達驅(qū)動器的輸出端連接，所述第二電動馬達與第二馬達驅(qū)動器的輸出端連接。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述第一連接連桿包括第一連接桿和與第一連接桿鉸接的第二連接桿，所述第一連接桿未與第二連接桿鉸接的一端與監(jiān)測殼體底部連接，所述第一電動馬達設(shè)置在第二連接桿上，所述第一主動輪轉(zhuǎn)動連接在第二連接桿未與第一連接桿鉸接的一端端部；所述第二連接連桿包括第三連接桿和與第三連接桿鉸接的第四連接桿，所述第三連接桿未與第四連接桿鉸接的一端與監(jiān)測殼體底部連接，所述第二電動馬達設(shè)置在第四連接桿上，所述第二主動輪轉(zhuǎn)動連接在第四連接桿未與第三連接桿鉸接的一端端部；所述第三連接連桿包括第五連接桿和與第五連接桿鉸接的第六連接桿，所述第五連接桿未與第六連接桿鉸接的一端與監(jiān)測殼體底部連接，所述第一從動輪轉(zhuǎn)動連接在第六連接桿未與第五連接桿鉸接的一端端部；所述第四連接連桿包括第七連接桿和與第七連接桿鉸接的第八連接桿，所述第七連接桿未與第八連接桿鉸接的一端與監(jiān)測殼體底部連接，所述第二從動輪轉(zhuǎn)動連接在第八連接桿未與第七連接桿鉸接的一端端部。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述高速公路中央分隔帶的波形板護欄的外壁一側(cè)與混凝土護欄的外壁一側(cè)之間設(shè)置有供第一主動輪和第二主動輪行走的方形槽，所述高速公路中央分隔帶的波形板護欄的內(nèi)壁一側(cè)與混凝土護欄的內(nèi)壁一側(cè)之間設(shè)置有供第一從動輪和第二從動輪行走的弧形槽。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述供電電池為充電電池，所述微控制器模塊的輸入端接有用于對供電電池的電量進行實時監(jiān)測的電池電量檢測電路，所述微控制器模塊的輸出端接有電池電量指示燈。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述微控制器模塊為DSP微控制器。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述無線通信模塊為CDMA無線通信模塊。

上述的一種高速公路路況實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述定位模塊為GPS定位模塊。

本發(fā)明還提供了一種方法步驟簡單、實現(xiàn)方便、實用性強的高速公路路況實時監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、安放所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置:將所述行走機構(gòu)的第一主動輪和第二主動輪放置在高速公路中央分隔帶的波形板護欄的外壁凹弧內(nèi)或混凝土護欄的外壁上，將所述行走機構(gòu)的第一從動輪和第二從動輪放置在高速公路中央分隔帶的波形板護欄的內(nèi)壁凹弧內(nèi)或混凝土護欄的內(nèi)壁上；

步驟二、所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄或混凝土護欄行走并進行路況監(jiān)測，具體過程為：

所述微控制器模塊控制第一馬達驅(qū)動器驅(qū)動第一電動馬達，并控制第二馬達驅(qū)動器驅(qū)動第二電動馬達，第一電動馬達帶動第一主動輪轉(zhuǎn)動,第二電動馬達帶動第二主動輪轉(zhuǎn)動,第一主動輪和第二主動輪沿所述波形板護欄的外壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄的外壁行走，第一從動輪和第二從動輪沿所述波形板護欄的內(nèi)壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄的內(nèi)壁行走，使所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄或混凝土護欄行走；

所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄或混凝土護欄行走過程中，所述視頻采集模塊對高速公路路況進行視頻拍攝并傳輸給微控制器模塊，微控制器模塊將高速公路路況視頻通過無線通信模塊傳輸給監(jiān)控中心計算機，所述監(jiān)控中心計算機對高速公路路況視頻進行分析處理判斷，當判斷為高速公路路面有病害時，發(fā)送所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置停止行走的信息給微控制器模塊，微控制器模塊控制第一馬達驅(qū)動器停止驅(qū)動第一電動馬達，并控制第二馬達驅(qū)動器停止驅(qū)動第二電動馬達，所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置停止行走，所述視頻采集模塊再次對此處的高速公路路況進行視頻拍攝并傳輸給微控制器模塊；同時，所述微控制器模塊采集定位模塊定位到的高速公路位置信息并傳輸給微控制器模塊，微控制器模塊將定位到的高速公路位置信息通過無線通信模塊傳輸給監(jiān)控中心計算機，所述監(jiān)控中心計算機上顯示出現(xiàn)路面病害的高速公路的位置和地圖；同時，所述微控制器模塊還控制語音播放模塊發(fā)出語音提醒或警告信號，提醒經(jīng)過出現(xiàn)路面病害的高速公路的車輛減速慢行或繞行。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明高速公路路況實時監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)方便且成本低。

2、本發(fā)明利用高速公路中央分隔帶的波形板護欄或混凝土護欄，設(shè)置一套能夠沿波形板護欄或混凝土護欄行走的高速公路路況視頻采集裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對路面狀況的實時監(jiān)測，并能夠根據(jù)需要依照監(jiān)控中心計算機的指令隨時停下來，對路面病害處再次進行拍攝，應(yīng)用定位模塊，向監(jiān)控中心計算機實時傳回具體位置的圖像，通過增加語音播放模塊，能夠用于提醒經(jīng)過出現(xiàn)路面病害的高速公路的車輛減速慢行或繞行，減少了交通事故的發(fā)生。

3、本發(fā)明的功能完備，工作可靠性和穩(wěn)定性高。

4、本發(fā)明的推廣使用，能夠降低路政和養(yǎng)護工作人員的工作強度，提高高速公路路況監(jiān)測的效率，降低高速公路交通安全事故發(fā)生的發(fā)生率，對保障人們的生命安全和減少財產(chǎn)損失具有重要的意義。

5、本發(fā)明高速公路路況實時監(jiān)測方法的方法步驟簡單，實現(xiàn)方便。

6、本發(fā)明的實用性強，使用效果好，推廣應(yīng)用價值高。

綜上所述，本發(fā)明的設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)方便且成本低，功能完備，工作可靠性和穩(wěn)定性高，提高了高速公路路況監(jiān)測的效率，減少了交通事故的發(fā)生，實用性強，使用效果好，推廣應(yīng)用價值高。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿波形板護欄行走的主視圖。

圖2為圖1的側(cè)視圖。

圖3為本發(fā)明方形槽的布設(shè)示意圖。

圖4為本發(fā)明方形槽的局部放大示意圖。

圖5為本發(fā)明弧形槽的布設(shè)示意圖。

圖6為本發(fā)明弧形槽的局部放大示意圖。

圖7為本發(fā)明監(jiān)測電路的電路原理框圖。

圖8為本發(fā)明高速公路路況實時監(jiān)測方法的方法流程框圖。

附圖標記說明:

1—監(jiān)測殼體； 2—波形板護欄； 3—微控制器模塊；

4—供電電池； 5—無線通信模塊； 6—視頻采集模塊；

7—定位模塊； 8—語音播放模塊； 9—第一主動輪；

10—第二主動輪； 11—第一從動輪； 12—第二從動輪；

13—第一電動馬達； 14—第二電動馬達； 15—第一馬達驅(qū)動器；

16—第二馬達驅(qū)動器； 17—第一連接桿； 18—第二連接桿；

19—第三連接桿； 20—第四連接桿； 21—第五連接桿；

22—第六連接桿； 23—第七連接桿； 24—第八連接桿；

25—混凝土護欄； 26—方形槽； 27—弧形槽；

28—電池電量指示燈。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的高速公路路況實時監(jiān)測裝置，包括監(jiān)測殼體1和設(shè)置在監(jiān)測殼體1內(nèi)部的監(jiān)測電路，以及設(shè)置在監(jiān)測殼體1底部且用于沿著高速公路中央分隔帶的波形板護欄2或混凝土護欄25行走的行走機構(gòu)；結(jié)合圖7，所述監(jiān)測電路包括微控制器模塊3和為所述監(jiān)測裝置中各用電模塊供電的供電電池4，以及與所述微控制器模塊3相接且用于將微控制器模塊3發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心計算機的無線通信模塊5，所述微控制器模塊3的輸入端接有用于對高速公路路況進行視頻拍攝的視頻采集模塊6和用于定位的定位模塊7，所述微控制器模塊3的輸出端接有用于發(fā)出語音提醒或警告信號的語音播放模塊8；所述行走機構(gòu)包括設(shè)置在所述波形板護欄2或混凝土護欄25的外壁一側(cè)且用于沿所述波形板護欄2或混凝土護欄25的外壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄25的外壁行走的第一主動輪9和第二主動輪10，設(shè)置在所述波形板護欄2或混凝土護欄25的內(nèi)壁一側(cè)且用于沿所述波形板護欄2的內(nèi)壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄25的內(nèi)壁行走的第一從動輪11和第二從動輪12，以及用于帶動第一主動輪9行走的第一電動馬達13和用于帶動第二主動輪10行走的第二電動馬達14；所述第一主動輪9通過第一連接連桿與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第一電動馬達13設(shè)置在第一連接連桿上，所述第二主動輪10通過第二連接連桿與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第二電動馬達14設(shè)置在第二連接連桿上，所述第一從動輪11通過第三連接連桿與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第二從動輪12通過第四連接連桿與監(jiān)測殼體1底部連接；所述微控制器模塊3的輸出端接有第一馬達驅(qū)動器15和第二馬達驅(qū)動器16，所述第一電動馬達13與第一馬達驅(qū)動器15的輸出端連接，所述第二電動馬達14與第二馬達驅(qū)動器16的輸出端連接。

使用時,由供電電池4為第一電動馬達13和第二電動馬達14提供動力,第一電動馬達13驅(qū)動第一主動輪9轉(zhuǎn)動,第二電動馬達14驅(qū)動第二主動輪10轉(zhuǎn)動,第一主動輪9和第二主動輪10垂直于所述波形板護欄2或混凝土護欄25的外壁凹弧內(nèi)壁行走,以便在行走時可以避開反光標志；第一從動輪11和第二從動輪12從動垂直于所述波形板護欄2或混凝土護欄25的內(nèi)壁凹弧內(nèi)壁行走,避免螺栓的阻礙。

本實施例中，如圖1和圖2所示，所述第一連接連桿包括第一連接桿17和與第一連接桿17鉸接的第二連接桿18，所述第一連接桿17未與第二連接桿18鉸接的一端與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第一電動馬達13設(shè)置在第二連接桿18上，所述第一主動輪9轉(zhuǎn)動連接在第二連接桿18未與第一連接桿17鉸接的一端端部；所述第二連接連桿包括第三連接桿19和與第三連接桿19鉸接的第四連接桿20，所述第三連接桿19未與第四連接桿20鉸接的一端與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第二電動馬達14設(shè)置在第四連接桿20上，所述第二主動輪10轉(zhuǎn)動連接在第四連接桿20未與第三連接桿19鉸接的一端端部；所述第三連接連桿包括第五連接桿21和與第五連接桿21鉸接的第六連接桿22，所述第五連接桿21未與第六連接桿22鉸接的一端與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第一從動輪11轉(zhuǎn)動連接在第六連接桿22未與第五連接桿21鉸接的一端端部；所述第四連接連桿包括第七連接桿23和與第七連接桿23鉸接的第八連接桿24，所述第七連接桿23未與第八連接桿24鉸接的一端與監(jiān)測殼體1底部連接，所述第二從動輪12轉(zhuǎn)動連接在第八連接桿24未與第七連接桿23鉸接的一端端部。這樣的連接方式，使得不工作的時候，各連接桿可以自由折疊，方便收起。

具體實施時，所述第一連接桿17、第三連接桿19、第五連接桿21和第七連接桿23均能夠在監(jiān)測殼體底部內(nèi)外移動，適當調(diào)整第一連接連桿17與第三連接連桿19，以及第二連接連桿18與第四連接連桿20之間的距離，以便適應(yīng)中央分隔帶的波形板護欄2與混凝土護欄25的寬度的不同。

本實施例中，如圖3和圖4所示，所述高速公路中央分隔帶的波形板護欄2的外壁一側(cè)與混凝土護欄25的外壁一側(cè)之間設(shè)置有供第一主動輪9和第二主動輪10行走的方形槽26。如圖5和圖6所示，所述高速公路中央分隔帶的波形板護欄2的內(nèi)壁一側(cè)與混凝土護欄25的內(nèi)壁一側(cè)之間設(shè)置有供第一從動輪11和第二從動輪12行走的弧形槽27。通過設(shè)置方形槽26和弧形槽27，能夠?qū)崿F(xiàn)所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置從波形板護欄2到混凝土護欄25的順利過渡。

本實施例中，如圖7所示，所述供電電池4為充電電池，所述微控制器模塊3的輸入端接有用于對供電電池4的電量進行實時監(jiān)測的電池電量檢測電路27，所述微控制器模塊3的輸出端接有電池電量指示燈28。

本實施例中，所述微控制器模塊3為DSP微控制器。

本實施例中，所述無線通信模塊5為CDMA無線通信模塊。

本實施例中，所述定位模塊7為GPS定位模塊。

如圖1～如圖8所示，本發(fā)明高速公路路況實時監(jiān)測方法，包括以下步驟：

步驟一、安放所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置:將所述行走機構(gòu)的第一主動輪9和第二主動輪10放置在高速公路中央分隔帶的波形板護欄2的外壁凹弧內(nèi)或混凝土護欄25的外壁上，將所述行走機構(gòu)的第一從動輪11和第二從動輪12放置在高速公路中央分隔帶的波形板護欄2的內(nèi)壁凹弧內(nèi)或混凝土護欄25的內(nèi)壁上；

步驟二、所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄2或混凝土護欄25行走并進行路況監(jiān)測，具體過程為：

所述微控制器模塊3控制第一馬達驅(qū)動器15驅(qū)動第一電動馬達13，并控制第二馬達驅(qū)動器16驅(qū)動第二電動馬達14，第一電動馬達13帶動第一主動輪9轉(zhuǎn)動,第二電動馬達14帶動第二主動輪10轉(zhuǎn)動,第一主動輪9和第二主動輪10沿所述波形板護欄2的外壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄25的外壁行走，第一從動輪11和第二從動輪12沿所述波形板護欄2的內(nèi)壁凹弧內(nèi)壁或混凝土護欄25的內(nèi)壁行走，使所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄2或混凝土護欄25行走；

所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置沿高速公路中央分隔帶的波形板護欄2或混凝土護欄25行走過程中，所述視頻采集模塊6對高速公路路況進行視頻拍攝并傳輸給微控制器模塊3，微控制器模塊3將高速公路路況視頻通過無線通信模塊5傳輸給監(jiān)控中心計算機，所述監(jiān)控中心計算機對高速公路路況視頻進行分析處理判斷，當判斷為高速公路路面有病害時，發(fā)送所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置停止行走的信息給微控制器模塊3，微控制器模塊3控制第一馬達驅(qū)動器15停止驅(qū)動第一電動馬達13，并控制第二馬達驅(qū)動器16停止驅(qū)動第二電動馬達14，所述高速公路路況實時監(jiān)測裝置停止行走，所述視頻采集模塊6再次對此處的高速公路路況進行視頻拍攝并傳輸給微控制器模塊3；同時，所述微控制器模塊3采集定位模塊7定位到的高速公路位置信息并傳輸給微控制器模塊3，微控制器模塊3將定位到的高速公路位置信息通過無線通信模塊5傳輸給監(jiān)控中心計算機，所述監(jiān)控中心計算機上顯示出現(xiàn)路面病害的高速公路的位置和地圖；同時，所述微控制器模塊3還控制語音播放模塊8發(fā)出語音提醒或警告信號，提醒經(jīng)過出現(xiàn)路面病害的高速公路的車輛減速慢行或繞行。

本發(fā)明的推廣使用，能夠降低路政和養(yǎng)護工作人員的工作強度，提高高速公路路況監(jiān)測的效率，降低高速公路交通安全事故發(fā)生的發(fā)生率，對保障人們的生命安全和減少財產(chǎn)損失具有重要的意義。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。