隧道交通监测系统以及隧道交通运维管控系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道监测领域，特别是涉及一种隧道交通监测系统以及隧道交通运维管控系统。


背景技术：

2.随着我国科技能力的进步和工程交通建设的提升，隧道桥梁等地面交通建设工程的数量和里程数不断增加。隧道通常分布于城市建筑物、江海湖泊的地下，以及崇山峻岭中，隧道因其建造环境空间的特殊性，例如进出隧道时光线的变化、隧道内部道路变化、路面状态，较一般路段更易发生事故。因此针对隧道交通自动监测系统成为隧道工程发展的新方向，可以对隧道的交通状态起到长期安全监测与预警的作用，获得准确、实时的监测数据也有助于制定正确的隧道交通维护策略。
3.目前国内公开号为cn217688611u公开了一种用于隧道洞口监测的机器人监测系统，根据隧道洞口不同的状况，灵活布设监测点位，同时监测洞口的结构损伤情况、路面结冰积水状况、隧道进出口天气状况以及边坡的风险状况，进而实现对隧道洞口的全面监测。但是该实用新型仅针对的是在洞口设置监测装置，并不能实现对隧道内的监测，由于隧道环境闭塞，隧道内监测才是真正需要关注的。
4.目前国内公开号为cn205692390u公开一种隧道交通事故及堵塞应急联动系统，该系统包括依次连接的监测系统、报警系统、控制系统；监测系统包括：摄像头以及微波车辆检测器。该系统能够及时将隧道内交通事故及堵塞状况传递到监控中心，利用预设方案高效处理突发事件，有效避免二次事故发生。但是该实用新型仅能实现对车辆的基本信息以及车流量和车速进行检测，并不能实现对隧道内外环境信息的监测，因此针对的只是交通事故的监测，而并不能对该隧道环境是否影响交通状态进行监测，导致监测效果并不完善。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种隧道交通监测系统，用于对隧道内外的交通状态进行准确、实时的监测，并辅助实现对隧道交通运维的高效管控。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种隧道交通监测系统，采集模块，布设于隧道内，与控制柜通信连接，以采集隧道内外的实时数据并传输至所述控制柜；至少一个诱导模块，每个诱导模块分别与所述控制柜通信连接，并接收控制柜的控制信号以控制调整用于指示过往车辆的诱导信息。
7.于本实用新型的一实施例中，所述控制信号包括：开关控制信号、亮度控制信号、色温控制信号、闪烁频率控制信号、影像显示控制信号、标识显示控制信号中的一种或多种。
8.于本实用新型的一实施例中，所述诱导模块包括：诱导灯组、诱导显示模块、诱导投影模块中的一种或多种。
9.于本实用新型的一实施例中，所述诱导信息包括：诱导照明信息、诱导显示信息、诱导警示信息、诱导交通信息中的一种或多种。
10.于本实用新型的一实施例中，所述诱导灯组包括隧道灯、警示灯、交通信号灯、照明灯带中的一种或多种。
11.于本实用新型的一实施例中，所述诱导显示模块包括显示屏；诱导投影模块包括投影装置。
12.于本实用新型的一实施例中，所述采集模块包括传感信息采集模块和图像采集模块，其中，传感信息采集模块包括：光照传感器、气体传感器、湿度传感器以及温度传感器、水深传感器、车道沉降传感器以及测速传感器中的一种或多种；图像采集模块包括摄像设备。
13.于本实用新型的一实施例中，所述诱导模块设置于隧道出入口处、隧道顶部、隧道侧壁以及隧道的不同车道内位置中的一种或多种。
14.于本实用新型的一实施例中，所述隧道交通监测系统还包括：分别与所述控制柜通信连接的亮度色温传感器、微波雷达传感器以及路面能见度传感器。
15.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种隧道交通运维管控系统，所述系统包括：多个隧道分别对应设置的隧道交通监测系统；其中，每个隧道交通监测系统包括：采集模块、控制柜以及与所述控制柜通信连接的诱导模块；布设于对应隧道内的采集模块与所述控制柜通信连接，以采集隧道内外的实时数据传输至所述控制柜；隧道交通运维管控平台，通过现场基础设施物联网与各隧道交通监测系统中的控制柜建立通信连接。
16.如上所述，本实用新型是一种隧道交通监测系统以及隧道交通运维管控系统，具有以下有益效果：本实用新型通过布设于一隧道内的采集模块将实时采集的隧道内外的数据传输至控制柜，实现了对隧道内外的交通状态的监测，大大的提高了隧道交通监测的维度以及隧道交通的安全性，并可辅助实现对隧道交通运维的高效管控。
附图说明
17.图1显示为本实用新型一实施例中的隧道交通监测系统的结构示意图。
18.图2显示为本实用新型一实施例中的应用的隧道环境示意图。
19.图3显示为本实用新型一实施例中的隧道交通监测系统的结构示意图。
20.图4显示为本实用新型一实施例中的隧道交通监测系统的结构示意图。
21.图5显示为本实用新型一实施例中的隧道交通运维管控系统的结构示意图。
具体实施方式
22.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本实用新型的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本实用新型的精神和范围的情况下进
行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本实用新型的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本实用新型。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、
““
下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
24.在通篇说明书中，当说某部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部分“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
25.其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本实用新型范围的范围内，可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。
26.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
27.本实用新型提供一种隧道交通监测系统，通过布设于一隧道内的采集模块将实时采集的隧道内外的数据传输至控制柜，实现了对隧道内外的交通状态的监测，大大的提高了隧道交通监测的维度以及隧道交通的安全性，并可辅助实现对隧道交通运维的高效管控。
28.下面以附图为参考，针对本实用新型的实施例进行详细说明，以便本实用新型所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本实用新型可以以多种不同形态体现，并不限于此处说明的实施例。
29.如图1展示本实用新型实施例中的一种隧道交通监测系统的结构示意图。
30.本隧道交通监测系统应用于一隧道，该隧道具有一或多个车道，且具有隧道出入口处、隧道顶部以及隧道侧壁。
31.所述系统包括：
32.采集模块101、控制柜102以及至少一诱导模块103；其中，所述采集模块101与诱导模块103均与所述控制柜102通信连接；所述通信连接方式包括有线连接和无线连接；具体的，所述有线连接方式可以是lan连接，也可以是adsl、ftth、pon等其他有线连接方式；所述无线连接方式可以是wifi连接，也可以是4g蜂窝网络、5g蜂窝网络、nb-iot、zigbee等无线连接方式，本实施例对此不作限定。
33.所述采集模块101，布设于隧道内，以采集隧道内外的实时数据并传输至所述控制柜102；其中，所述采集模块101包括：图像采集模块1011和传感信息采集模块1012；所述图像采集模块1011，布设于一隧道内，用于实时采集隧道内外的图像数据，并发送给所述控制
柜102；采集的图像数据可以包括：隧道内外车辆、人员、异物、塌陷、洪水、裂缝和渗水情况监测数据，使控制柜进一步对隧道交通进行多方位监测。所述图像采集模块1011可以包含一或多个图像采集装置，其可以为具有图像采集功能的任意装置。所述传感信息采集模块1012布设于所述隧道内，且分别与所述控制柜102通信连接，以供将实时采集的隧道内外的环境数据传输至所述控制柜102。采集的环境数据可以包括：隧道内的光照亮度、湿度、温度、水位、道路沉降以及车辆行驶速度监测数据等。
34.所述控制柜102，控制柜102是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。该控制柜可以设有用于与采集模块101以及诱导模块103连接的有线接口或无线通信接口，供控制柜102通过信号线连接图像采集模块1011、传感信息采集模块1012以及诱导模块103，保持控制信号的传输。也可以设置所需的功能部件，举例来说，在控制柜102中可以设置：plc cpu、触摸显示器、天线、光电交换机、plc电源；plc cpu可选择1211c型号的cpu，1211c具有两路模拟量输入端口，满足对数据采集需求；触摸显示器完成现场人机交互功能，包括工况参数的录入和监测数据的显示；天线实现与传感器之间的无线通信。
35.每个诱导模块103，分别与控制柜102通信连接，并接收控制柜102的控制信号以控制调整用于指示过往车辆的诱导信息；各诱导模块103可以在隧道内进行区域化显示，该显示可以是由控制柜控制也可以是现场控制。对于采用诱导模块103进行的区域化显示可以实现形成不同车道的区域化隧道交通诱导，进而确保能够真正实现为驾驶员提供隧道前方信息预警和视觉引导，全面提升隧道交通的通行效率与安全性的目的。
36.在一实施例中，所述图像采集模块1011以及传感信息采集模块1012可分别设于隧道出入口处、隧道顶部、隧道侧壁以及各车道的对应位置。传感信息采集模块1012可包括设于隧道对应位置的光照传感器、环境传感器(其包括：气体传感器、湿度传感器、温度传感器中的一种或多种)、水深传感器、车道沉降传感器、测速传感器等装置中的一种或多种，用于采集隧道内的光照亮度、湿度、温度、水位、道路沉降、车辆行驶速度等参数。
37.需要说明的是，图像采集模块1011以及传感信息采集模块1012安装的隧道位置可以根据需求来设定。例如图2，该隧道具有三个车道，其中，路面沉降传感器10121设于隧道侧壁底部两侧，测速传感器10122设于隧道侧壁，环境传感器10123(湿度、温度、有害气体等)设于隧道顶部，图像采集模块1011设于隧道侧壁，光照传感器10124设于隧道侧壁底部，车道占有传感器10125设于各车道上。并且，图2的图像采集模块以及传感信息采集模块设置的位置仅用于图示举例说明本实用新型，具体以实际应用场景为准。
38.在一实施例中，所述图像采集模块1011包括：多个摄像设备。所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、红外摄像机、ccd摄像机、cmos摄像机等。
39.在一实施例中，诱导模块103分别与控制柜102通信连接，在接收控制柜102的控制信号后控制调整用于指示过往车辆的诱导信息。
40.其中，控制信号包括开关控制信号、亮度控制信号、色温控制信号、闪烁频率控制信号、影像显示控制信号、标识显示控制信号中的任一种或多种组合。诱导模块103在接收到相应控制信号后控制调整执行相应的操作。例如，诱导模块103在接收到开关控制信号后控制诱导模块103开启或关闭；或者，诱导模块103在接收到亮度控制信号、色温控制信号、
闪烁频率控制信号时控制诱导模块103调整其亮度、色温、闪烁频率；或者，诱导模块103在接收到影像显示控制信号、标识显示控制信号时控制其显示不同影像或不同标识。
41.诱导信息包括：诱导照明信息、诱导显示信息、诱导警示信息、诱导交通信息中的一种或多种。具体地，诱导照明信息是指通过变换不同亮度、不同色温、不同闪烁频率形成的用于指示过往车辆的照明灯光信息，诱导显示信息、诱导警示信息、诱导交通信息是指用图标、图形、图片、文字、交通指示标识等组成的用于指示过往车辆的信息。
42.在一实施例中，如图3所示，诱导模块103包括诱导灯组1031、诱导显示模块1032、诱导投影模块1033中的一种或多种。
43.在一实施例中，所述诱导模块103可设置于隧道出入口处、隧道顶部、隧道侧壁、隧道的不同车道内；例如图2所示，诱导模块103布设于大范围隧道内壁。
44.所述诱导灯组1031包括可实现隧道照明、警示照明、景观照明的隧道灯、警示灯、交通信号灯、照明灯带的一种或多种的组合。诱导灯组1031在接收到控制信号后可控制诱导灯组1031的开启，并调整诱导灯组1031的亮度、色温、闪烁频率、渐变亮度等，以适用不同预测交通状态，形成不同车道的区域化隧道交通诱导，确保能为驾驶员提供隧道前方信息预警和视觉引导。例如，如图2，隧道顶部、隧道侧壁都设置有隧道灯，并在隧道内各区域设置警示灯，在出现交通事故时，诱导灯组1031在接收到控制信号后可控制右侧两个出现交通事故的拥堵车道内的隧道灯调整为红色闪烁照明或黄色照明，分别代表车道拥堵和车道缓慢通行，同时，开启警示灯标识以警示过往车辆的前方出现交通事故，左侧畅通车道内的隧道灯则调整为绿色照明，代表车道畅通。
45.如图3所示，所述诱导模块103还包括：诱导显示模块1032和/或诱导投影模块1033。在设置所述诱导灯组1031的基础上，还可配合加入诱导显示模块1032或诱导投影模块1033等诱导模块营造出更真实直接的隧道内的区域化交通诱导。例如，隧道内顶部、侧部安装的显示屏可显示不同交通状态画面，以达到沉浸式交通诱导显示效果。例如显示隧道外相同画面，以模拟隧道外场景环境，或者用文字、交通指示标识组合显示前方道路故障信息，进一步，还可显示前方事故故障实时图片。
46.其中，所述诱导显示模块1032可以为一或多个显示屏，可以分别显示不同的内容，也可以结合共同区域化显示一整体内容。所述诱导显示模块1032可以为led显示屏，用于在隧道中营造出更为丰富绚丽的场景效果，进一步提升隧道交通环境中驾驶乐趣与舒适度。诱导显示模块1032还可为交通诱导屏、情报板显示屏，用于显示交通指示标识图标、文字等。
47.所述诱导投影模块1033可以为一或多个投影装置，用于在隧道内投影用于指示过往车辆的图标、图形、图片、文字、交通指示标识等，或者通过投影装置营造不同需求的现场氛围效果。在一实施例中，如图4，所述系统还包括：分别与所述控制柜102通信连接的亮度色温传感器104、微波雷达传感器105以及路面能见度传感器106。
48.所述亮度色温传感器104、微波雷达传感器105以及路面能见度传感器106可以设置在隧道对应位置，用于分别采集隧道外、隧道内的亮度及色温，以供分析后续对于隧道洞内湿路面光照反射特性分析。微波雷达传感器105用于采集车检数据；路面能见度传感器108用于采集隧道内的路面能见度数据。
49.如图5展示本实用新型实施例中的一种隧道交通运维管控系统的结构示意图。
50.所述隧道交通运维管控系统包括：
51.多个隧道分别对应设置的隧道交通监测系统以及用于对各隧道的隧道交通监测系统进行管控的隧道交通运维管控平台。
52.隧道交通运维管控平台，即计算平台，其典型的硬件表现形式为服务器。服务器(server)是指在网络上为用户端提供各种服务的高性能计算机，服务器在硬件结构上与普通计算机类似，但其具备更强的硬件稳定性和安全性，以保证长时间、高负荷的运行需求。所述服务器在硬件结构上主要包括处理器、存储器、芯片组、i/o(raid卡、网卡、hba卡)接口、硬盘、机箱(电源、风扇)等硬件设施。
53.其中，每个隧道交通监测系统包括：采集模块、控制柜以及与所述控制柜通信连接的诱导模块；布设于对应隧道内的所述图像采集模块以及传感信息采集模块分别与所述控制柜通信连接，以供将采集隧道内外的实时数据(包括图像数据以及环境数据)传输至所述控制柜。隧道交通运维管控平台，通过现场基础设施物联网与各隧道交通监测系统中的控制柜建立通信连接。
54.现结合图5进行具体说明，所述隧道交通运维管控系统包括：与隧道1对应设置的隧道交通监测系统10与隧道2对应设置的隧道交通监测系统20；以及用于对隧道1的隧道交通监测系统10以及隧道2的隧道交通监测系统20进行管控的隧道交通运维管控平台30。需要说明的是，图5仅以2个隧道交通监测系统为例，对此不作限定。
55.对应隧道1的隧道交通监测系统10包括：采集模块(包括图像采集模块1011、传感信息采集模块1012)、控制柜102以及与所述控制柜102通信连接的诱导模块103；在隧道1布设的所述图像采集模块1011以及传感信息采集模块1012分别与所述控制柜102通信连接，以供将采集的隧道内的图像数据以及环境数据传输至所述控制柜102；
56.对应隧道2的隧道交通监测系统20包括：采集模块(包括图像采集模块2011、传感信息采集模块2012)、控制柜202以及与所述控制柜202通信连接的诱导模块203；在隧道2布设的所述图像采集模块2011以及传感信息采集模块2012分别与所述控制柜202通信连接，以供将采集的隧道内的图像数据以及环境数据传输至所述控制柜202；
57.需要说明的是，隧道交通监测系统10以及隧道交通监测系统20与上述实施例中的隧道交通监测系统功能以及实现方式均相同，因此在此不做赘述。
58.隧道交通运维管控平台20通过现场基础设施物联网与隧道交通监测系统10中的控制柜102以及隧道交通监测系统20中的控制柜202建立通信连接，可以接收到来自各系统中的图像采集模块、传感信息采集模块等其他传感装置的监测数据，也能接收各系统的控制数据进而实现对各隧道系统的隧道交通运维管控。所有装置均连接于基础设施物联网，进而由控制柜实现区域化管控。
59.综上所述，本实用新型的隧道交通监测系统以及隧道交通运维管控系统，通过布设于一隧道内的采集模块将实时采集的隧道内外的数据传输至控制柜，实现了对隧道内外的交通状态的监测，大大的提高了隧道交通监测的维度以及隧道交通的安全性，并可辅助实现对隧道交通运维的高效管控。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
60.上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行
修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种隧道交通监测系统，其特征在于，所述隧道交通监测系统包括：采集模块，布设于隧道内，与控制柜通信连接，以采集隧道内外的实时数据并传输至所述控制柜；至少一个诱导模块，每个诱导模块分别与所述控制柜通信连接，并接收控制柜的控制信号以控制调整用于指示过往车辆的诱导信息。2.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述控制信号包括：开关控制信号、亮度控制信号、色温控制信号、闪烁频率控制信号、影像显示控制信号、标识显示控制信号中的一种或多种。3.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述诱导模块包括：诱导灯组、诱导显示模块、诱导投影模块中的一种或多种。4.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述诱导信息包括：诱导照明信息、诱导显示信息、诱导警示信息、诱导交通信息中的一种或多种。5.根据权利要求3中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述诱导灯组包括隧道灯、警示灯、交通信号灯、照明灯带中的一种或多种。6.根据权利要求3中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述诱导显示模块包括显示屏；诱导投影模块包括投影装置。7.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述采集模块包括传感信息采集模块和图像采集模块，其中，传感信息采集模块包括：光照传感器、气体传感器、湿度传感器以及温度传感器、水深传感器、车道沉降传感器以及测速传感器中的一种或多种；图像采集模块包括摄像设备。8.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述诱导模块设置于隧道出入口处、隧道顶部、隧道侧壁以及隧道的不同车道内位置中的一种或多种。9.根据权利要求1中所述的隧道交通监测系统，其特征在于，所述隧道交通监测系统还包括：分别与所述控制柜通信连接的亮度色温传感器、微波雷达传感器以及路面能见度传感器。10.一种隧道交通运维管控系统，其特征在于，所述系统包括：多个隧道分别对应设置的隧道交通监测系统；其中，每个隧道交通监测系统包括：采集模块、控制柜以及与所述控制柜通信连接的诱导模块；布设于对应隧道内的采集模块与所述控制柜通信连接，以采集隧道内外的实时数据传输至所述控制柜；隧道交通运维管控平台，通过现场基础设施物联网与各隧道交通监测系统中的控制柜建立通信连接。

技术总结
本实用新型提供一种隧道交通监测系统以及隧道交通运维管控系统，通过布设于一隧道内的采集模块将实时采集的隧道内外的数据传输至控制柜，实现了对隧道内外的交通状态的监测，大大的提高了隧道交通监测的维度以及隧道交通的安全性，并可辅助实现对隧道交通运维的高效管控。高效管控。高效管控。


技术研发人员：姜玉稀 许礼 缪路平 高盛盛
受保护的技术使用者：上海三思电子工程有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/6/2