本發明屬于公路安全防護領域，特別涉及一種智能公路防護欄系統及其控制方法。

背景技術：

城市道路上的交通護欄是交通建設中的必要措施，為人們提供了出行的安全保障，目前已有的護欄結構單調、功能單一。且不具有智能化。交通護欄作為隔離、防撞設施，廣泛應用于高速公路、城市公路等交通工程建設中，是交通安全設施的一種，對降低行車事故損害有著非常重要的作用。

目前，常見的防護欄有兩種，一種是波形護欄，一種是鋼絲繩護欄。這兩類防護欄普遍存一定問題：(1)不能減少汽車噪音，不能減少空氣污染，功能單一；(2)安裝完護欄底座還要安裝相應的防護欄立柱，不便于施工；(3)多為固定式，受地形限制較大，不能適用于任意曲度的公路；(4)不能快速預警定位事故點，同時對于泥石流、滑坡等對護欄結構的損毀也不能及時反饋預警。

由此可見，現有防護欄還不足以滿足公共安全使用的要求。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供了一種能夠有效減少汽車噪音和空氣污染，同時，能夠準確、快速預警定位事故點的智能公路防護欄系統。

發明內容：為解決上述技術問題，本發明提出一種智能公路防護欄系統，包括柔性的公路防護欄和控制單元，其中，所述柔性的公路防護欄包括多個鏈式護欄體，相鄰的兩個鏈式護欄體上均設有相適配的轉動副，相鄰的兩個鏈式護欄體之間的轉動副通過插桿進行連接，在每個鏈式護欄體上還設有無線位移傳感器和綠化槽；所述控制單元包括位移感知模塊、無線數據傳輸模塊、數據分析模塊以及預警模塊，所述位移感知模塊中包括設置在鏈式護欄體上的無線位移傳感器，主要用于感應鏈式護欄體局部受到撞擊等荷載作用時所產生的位移；無線數據傳輸模塊用于接收和發射位移感知模塊和數據分析模塊所產生的數據信號；數據分析模塊用于對位移感知模塊所發射出的信號進行過濾、定位和判斷，再通過預警模塊發出預警。

進一步，所述相鄰的兩個鏈式護欄體上相適配的轉動副與相對的鏈式護欄體之間設有間隙。這樣不僅有助于快速透水，同時使得組成的柔性的公路防護欄的曲度可調，從而適應任何曲度的公路。

進一步，所述間隙為2-8mm。

進一步，所述無線位移傳感器采用太陽能電池驅動。這樣更加節能環保，使用壽命長。

進一步，在所述鏈式護欄體的內部設有與綠化槽相通的排水管。這樣更有助于植物的生長。

本發明還提供了一種基于上述智能公路防護欄系統的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：位移感知模塊實時采集每個對應鏈式護欄體的位移信息，并實時將感知的位移信息與對應的設備代碼信息發送至無線數據傳輸模塊；

步驟2：無線數據傳輸模塊將接收到的信息發送到數據分析模塊；

步驟3：數據分析模塊用于對位移感知模塊所發射出的信號進行過濾、定位和判斷；

步驟4：數據分析模塊將有問題的信息發送到預警模塊，預警模塊發出預警。

進一步，所述無線數據傳輸模塊采用路邊測速樁中自帶的無線數據傳輸模塊。

有益效果：與現有技術相比，本發明有效減少汽車噪音，減少空氣污染，使得防護欄底座集防撞、美化、環保多種功能于一身；同時，本發明提供的防護欄結構簡單，使生產、安裝、拆除均很方便，能夠有效提高施工效率；再者，活動鏈接能夠有效提高防撞能力，同時能夠適應各種曲度的公路；最后本發明提供的系統能夠快速預警定位事故點，同時對于泥石流、山體滑坡等自然災害對防護欄結構損壞起到及時反饋預警的作用。

附圖說明

圖1為本發明中柔性的公路防護欄的結構示意圖；

圖2為本發明中柔性的公路防護欄的局部截面圖；

圖3為本發明中柔性的公路防護欄中第一個鏈式護欄體的截面圖；

圖4為本發明中柔性的公路防護欄中中間的鏈式護欄體的截面圖；

圖5為本發明中柔性的公路防護欄中最后一個的鏈式護欄體的截面圖；

圖6為本發明中插桿的結構示意圖；

圖7為本發明中控制單元的模塊示意圖；

圖8為本發明的工作示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步解釋。

如圖1～2所示，本發明提供了一種智能公路防護欄系統，主要包括柔性的公路防護欄和控制單元，其中柔性的公路防護欄包括多個鏈式護欄體1，鏈式護欄體1為實心結構，在鏈式護欄體1的上表面設有無線位移傳感器2，在鏈式護欄體1的上表面設有向鏈式護欄體1內部延伸的綠化槽3，在鏈式護欄體1的內部設有與綠化槽3相通的排水管8，綠化槽3主要用來種植植物。在多個鏈式護欄體1的左右兩側分別固定有第一連接部4和第二連接部5，其中，第一連接部4為一塊金屬連接件，第二連接部5為兩塊相互上下平行的金屬連接件，第一連接部4的水平位置的延長線正好位于第二連接部5的兩塊金屬連接件之間，在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上均設有通孔7。其中，如圖3所示，整個公路防護欄的第一個鏈式護欄體1只在一側設有第一連接部4，如圖5所示，最后一個鏈式護欄體1只在一側設有第二連接部5，如圖4所示，設置在中間的鏈式護欄體1均在兩側分別設有第一連接部4和第二連接部5，第一個的鏈式護欄體1上的第一連接部4插在第二個的鏈式護欄體1上的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，這樣第一個的鏈式護欄體1和第二個的鏈式護欄體1之間形成可轉動連接，第一個鏈式護欄體與第二個鏈式護欄體均可以插桿6為軸轉動。第二個鏈式護欄體1另一側上設置的第一連接部4插在第三個鏈式護欄體1一側設置的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，從而第二個鏈式護欄體1和第三個鏈式護欄體1之間形成可轉動連接。這樣以此類推，直到倒數第二個鏈式護欄體1一側的設置的第一連接部4插在最后一個鏈式護欄體1上的第二連接部5中，并通過插桿6同時插在第一連接部4和第二連接部5的金屬連接件上的通孔7中，從而倒數第二個鏈式護欄體1和最后一個鏈式護欄體1之間形成可轉動連接。這樣就組成了柔性的公路防護欄。相鄰的兩個鏈式護欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5均與相對的兩個鏈式護欄體1之間留有間隙，所述間隙為2-8mm，這樣有助于快速透水；同時，相鄰的兩個鏈式護欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5形成轉動副，一方面使得組成的柔性的公路防護欄的曲度可調，從而適應任何曲度的公路，另一方面，當防護欄底座遭遇撞擊時，相鄰的兩個鏈式護欄體1之間的第一連接部4和第二連接部5可在一定范圍內轉動，抵消一部分撞擊力，進而有效提高防撞能力。如圖6所示，本發明中采用的插桿6可為t形圓柱體，包括上圓柱體和下圓柱體，下圓柱體的直徑與通孔7孔徑相配，插入通孔7；上圓柱體的直徑大于通孔7的孔徑，位于通孔7上方，避免相鄰鏈式護欄體轉動時脫離插桿6。鏈式護欄體1與插桿6可采用預制砌體，如預制高強度混凝土砌體或普通混凝土加筋砌體。這樣更加方便制作和運輸。

如圖7所示，其中，控制單元包括位移感知模塊、無線數據傳輸模塊、數據分析模塊以及預警模塊，其中，位移感知模塊中包括設置在鏈式護欄體1上的無線位移傳感器2，主要用于感應鏈式護欄體局部受到撞擊等荷載作用時所產生的位移；無線數據傳輸模塊用于接收和發射位移感知模塊和數據分析模塊所產生的數據信號，無線數據傳輸模塊基于路邊測速樁中自帶的無線數據傳輸模塊；數據分析模塊用于對位移感知模塊所發射出的信號進行過濾、定位和判斷，再通過預警模塊發出預警，其中，數據分析模塊和預警模塊都設置在終端上，這個終端可以是電腦、手機、平板等。在數據分析模塊中，先設定位移變化界限值，當接收到的護欄體1的位移變化大于設定的位移變化界限值，則認為相對于的護欄體發生了碰撞，當接收到的護欄體1的位移變化下雨設定的位移變化界限值，則認為相對于的護欄體只是發生了小擾動，將該信息過濾不予考慮。如果數據分析模塊分析出有護欄體1發送了碰撞，則將相應的信息發送到預警模塊，預警模塊發出相應的警報信息。

位移感知模塊、無線數據傳輸模塊、數據分析模塊的物理設備包含若干連續等間距設置于鏈式護欄體頂端的無線位移傳感器2和連接公路各區段測速或監測電子系統的無線數據收發器組成；各無線位移傳感器2在數據輸出時包含其設備代碼信號。

如圖8所示，在公路中央設置隔離欄，在公路一側設置測速樁；當無線傳感器感知擾動，此時無線數據傳輸模塊發射帶有設備代碼的擾動信號至無線數據傳輸模塊；無線數據傳輸模塊將接收到的信息發送給數據分析模塊，數據分析模塊進行位移數據信號定位，同時過濾位移數據信號，從而判斷是否發生事故，最終產生事故預警信號。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。