一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 209928628 U(45)授权公告日 2020.01.10

(21)申请号 201921153727.8(22)申请日 2019.07.22

(73)专利权人 福建中宝万通物联网科技有限公

司

地址 362000 福建省泉州市丰泽区泉秀街

道温陵南路时代广场二期S203号

专利权人 泉州翔云软件科技有限公司(72)发明人 吴师杰　郑付　陈源星　李晓迪　

康旭东　(74)专利代理机构 泉州市兴博知识产权代理事

务所(普通合伙) 35238

代理人 王成红(51)Int.Cl.

G08G 1/16(2006.01)G01H 11/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

(54)实用新型名称

一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置(57)摘要

本实用新型属于高速公路预警设备领域，尤其涉及一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置。本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低成本。一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置。本实用新型达到了能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件。CN 209928628 UCN 209928628 U

权　利　要　求　书

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1.一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，包括有整机外壳(1)、外壳顶盖(2)、强磁铁(3)、主板(4)、驻极体话筒(5)、水银倾斜开关传感器(6)、外壳防拆报警限位开关(7)、NBIot通信模块(8)、单片机(9)、三位电池盒(10)、五号电池(11)、信号放大器(12)和控制电路(13)；强磁铁(3)以可拆卸的方式安装于整机外壳(1)两侧，主板(4)以可拆卸的方式安装于整机外壳(1)内，驻极体话筒(5)紧贴安装于整机外壳(1)内，主板(4)设有水银倾斜开关传感器(6)、外壳防拆报警限位开关(7)、NBIot通信模块(8)、信号放大器(12)、控制电路(13)，单片机(9)安装于NBIot通信模块(8)表面，用于放大信号放大器(12)信号的控制电路(13)与信号放大器(12)信号连接，驻极体话筒(5)通过电线的方式与主板(4)内的信号放大器(12)电连接，信号放大器(12)、水银倾斜开关传感器(6)、外壳防拆报警限位开关(7)与单片机(9)信号连接，单片机(9)与NBIot通信模块(8)信号连接，三位电池盒(10)通过电线的方式与主板(4)电连接，五号电池(11)安装于三位电池盒(10)内，外壳顶盖(2)以可拆卸的方式与整机外壳(1)密封配合，三位电池盒(10)放置于主板(4)表面。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述强磁铁(3)为钕磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述整机外壳(1)前侧设有密封条(111)，所述外壳顶盖(2)设有与密封条(111)相互间隙配合的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述三位电池盒(10)后侧设有泡沫块(112)。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述强磁铁(3)以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳(1)两侧。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述主板(4)以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳(1)内。

7.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述外壳顶盖(2)以螺钉、螺纹孔螺接的方式与整机外壳(1)密封配合。

8.根据权利要求1所述的一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，其特征在于，所述水银倾斜开关传感器(6)与主板(4)之间的角度为30°-60°。

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一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置

技术领域

[0001]本实用新型属于高速公路预警设备领域，尤其涉及一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置。

背景技术

[0002]已知现有技术用于物体碰撞震动感应技术是用震动传感器实现的，缺点是当用于高速公路波形护栏碰撞震动检测时，由于震动波在波形护栏表面传导的衰减比声波大，所以无法实现超过50米的远距离检测识别，因此亟需研发一种能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低成本的高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置。

实用新型内容

[0003]本实用新型为了克服克服现有技术用于物体碰撞震动感应技术是用震动传感器实现，且存在用于高速公路波形护栏碰撞震动检测时，由于震动波在波形护栏表面传导的衰减比声波大，所以无法实现超过50米的远距离检测识别的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低成本。[0004]本实用新型由以下具体技术手段所达成：

[0005]一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，包括有整机外壳、外壳顶盖、强磁铁、主板、驻极体话筒、水银倾斜开关传感器、外壳防拆报警限位开关、NBIot通信模块、单片机、三位电池盒、五号电池、信号放大器和控制电路；强磁铁以可拆卸的方式安装于整机外壳两侧，主板以可拆卸的方式安装于整机外壳内，驻极体话筒紧贴安装于整机外壳内，主板设有水银倾斜开关传感器、外壳防拆报警限位开关、NBIot通信模块、信号放大器、控制电路，单片机安装于NBIot通信模块表面，用于放大信号放大器信号的控制电路与信号放大器信号连接，驻极体话筒通过电线的方式与主板内的信号放大器电连接，信号放大器、水银倾斜开关传感器、外壳防拆报警限位开关与单片机信号连接，单片机与NBIot通信模块信号连接，三位电池盒通过电线的方式与主板电连接，五号电池安装于三位电池盒内，外壳顶盖以可拆卸的方式与整机外壳密封配合，三位电池盒放置于主板表面。[0006]进一步的，所述强磁铁为钕磁铁。[0007]进一步的，所述整机外壳前侧设有密封条，所述外壳顶盖设有与密封条相互间隙配合的凹槽。

[0008]进一步的，所述三位电池盒后侧设有泡沫块。[0009]进一步的，所述强磁铁以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳两侧。[0010]进一步的，所述主板以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳内。

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进一步的，所述外壳顶盖以螺钉、螺纹孔螺接的方式与整机外壳密封配合。

[0012]进一步的，所述水银倾斜开关传感器与主板之间的角度为30°-60°。[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

[0014]本实用新型达到了能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低成本的效果。[0015]1、本实用新型将所述高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置紧贴安装于波形护栏表面，则强磁铁磁住波形护栏表面即可，从而所述识别装置安装完毕，又由于驻极体话筒紧贴安装于整机外壳内，这样既可提高接收波形护栏震动所产生的声波的灵敏度，又可降低接收外部空气传播的干扰声波的灵敏度，从而避免了周围车辆喇叭所发出声波的干扰。[0016]2、本实用新型将驻极体话筒检测到的信号连接到单片机，用单片机对声波信号进行二次识别，过滤掉低强度撞击和零星敲击所产生的瞬态短暂声波，只识别高强度撞击所产生的≥1s秒的持续声波，从而避免了由于路面飞石或冰雹敲击所产生的干扰。[0017]3、本实用新型采用了耳朵紧贴铁轨表面监听铁轨是否有发出声音来判断该条铁轨上是否有火车正在行驶的原理，以此，实现能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低系统成本的目的；由于现行高速公路的波形护栏是采用国标Q235低碳钢板材质，经检测声波传导性能良好，用声波检测技术可以实现对波形护栏的单向250米双向共500米范围的远距离检测与识别。

附图说明

[0018]图1为本实用新型的分解结构示意图。[0019]图2为本实用新型电路板的结构示意图。

[0020]图3为本实用新型电路板与水银倾斜开关传感器的左视结构示意图。[0021]附图中的标记为：1-整机外壳，2-外壳顶盖，3-强磁铁，4-主板，5-驻极体话筒，6-水银倾斜开关传感器，7-外壳防拆报警限位开关，8-NBIot通信模块，9-单片机，10-三位电池盒，11-五号电池，12-信号放大器，13-控制电路，111-密封条，112-泡沫块。具体实施方式

[0022]以下结合附图对本实用新型做进一步描述：[0023]实施例

[0024]一种高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置，如图1-3所示，包括有整机外壳1、外壳顶盖2、强磁铁3、主板4、驻极体话筒5、水银倾斜开关传感器6、外壳防拆报警限位开关7、NBIot通信模块8、单片机9、三位电池盒10、五号电池11、信号放大器12和控制电路13；强磁铁3以可拆卸的方式安装于整机外壳1两侧，主板4以可拆卸的方式安装于整机外壳1内，驻极体话筒5紧贴安装于整机外壳1内，主板4设有水银倾斜开关传感器6、外壳防拆报警限位开关7、NBIot通信模块8、信号放大器12、控制电路13，单片机9安装于NBIot通信

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模块8表面，用于放大信号放大器12信号的控制电路13与信号放大器12信号连接，驻极体话筒5通过电线的方式与主板4内的信号放大器12电连接，信号放大器12、水银倾斜开关传感器6、外壳防拆报警限位开关7与单片机9信号连接，单片机9与NBIot通信模块8信号连接，三位电池盒10通过电线的方式与主板4电连接，五号电池11安装于三位电池盒10内，外壳顶盖2以可拆卸的方式与整机外壳1密封配合，三位电池盒10放置于主板4表面。

[0025]将所述高速公路波形护栏表面震动声波传导探测用识别装置紧贴安装于波形护栏表面，则强磁铁3磁住波形护栏表面即可，从而所述识别装置安装完毕，又由于驻极体话筒5紧贴安装于整机外壳1内，这样既可提高接收波形护栏震动所产生的声波的灵敏度，又可降低接收外部空气传播的干扰声波的灵敏度，从而避免了周围车辆喇叭所发出声波的干扰；

[0026]当波形护栏表面产生震动时，会震动声波生产，此时，通过驻极体话筒5检测震动声波并转换为电信号，电信号会通过信号放大器12进行放大，以便于单片机9进行识别，单片机9能够将电信号进行二次识别并判断电信号持续时间是否≥1s：[0027]在二次识别判断电信号持续时间≥1s时，单片机9将电信号生成报警数据，并发送给NBIot通信模块8，NBIot通信模块8通过无线通信的方式发送给高速公路运行管理平台进行报警；

[0028]在二次识别判断电信号持续时间<1s时，单片机9将电信号不生成报警数据，并不发送给NBIot通信模块8，此时，当震动声波还存在时，驻极体话筒5将再次检测震动声波并重复上述过程S1、S2、S3；当震动声波不存在时，驻极体话筒5不再进行检测；将驻极体话筒5检测到的信号连接到单片机9，用单片机9对声波信号进行二次识别，过滤掉低强度撞击和零星敲击所产生的瞬态短暂声波，只识别高强度撞击所产生的≥1s秒的持续声波，从而避免了由于路面飞石或冰雹敲击所产生的干扰；

[0029]本实用新型采用了耳朵紧贴铁轨表面监听铁轨是否有发出声音来判断该条铁轨上是否有火车正在行驶的原理，以此，实现能够有效的远距离检测车辆撞击波形护栏事件，可为事故救援提供及时的报警信息以实现更加快速的救援、为后方车辆安全行驶提供及时的报警信息以避免二次事故发生，同时，可以有效减少设备使用数量，从而降低系统成本的目的；由于现行高速公路的波形护栏是采用国标Q235低碳钢板材质，经检测声波传导性能良好，用声波检测技术可以实现对波形护栏的单向250米双向共500米范围的远距离检测与识别；

[0030]所述水银倾斜开关传感器6能够防止所述识别装置撞到倾斜，以便及时进行维修，所述外壳防拆报警限位开关7能够防止他人私所述识别装置进行拆卸。[0031]其中，所述强磁铁3为钕磁铁；钕磁铁具有优异的磁性能，能够强力吸住波形护栏表面，使得所述识别装置不易脱落。[0032]其中，所述整机外壳1前侧设有密封条111，所述外壳顶盖2设有与密封条111相互间隙配合的凹槽；通过上述设置能够增加所述识别装置的密封性，使得所述识别装置在户外工作时，不容易进水，使得内部的元件受损。[0033]其中，所述三位电池盒10后侧设有泡沫块112；避免三位电池盒10表面与主板4表面产生磕碰。[0034]其中，所述强磁铁3以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳1两侧；所述主板4

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以螺钉、螺纹孔螺接的方式安装于整机外壳1内；所述外壳顶盖2以螺钉、螺纹孔螺接的方式与整机外壳1密封配合；通过上述设置能够便于所述识别装置的拆卸。[0035]其中，所述水银倾斜开关传感器6与主板4之间的角度为30°-60°。[0036]利用本实用新型所述技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

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图1

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图2

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图3

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