具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統，包括公交車輛信息檢測子系統，所述公交車輛信息檢測子系統包括：易燃易爆氣體監測模塊以及客流統計模塊。本實用新型的具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統，在對易燃易爆氣體進行安全預警的同時，能夠獲得車輛的實時位置信息、公交車客流信息、車輛運行的相關參數，綜合運用公交信息基礎設施，發布公交車輛預計到站時間以及車廂內擁擠程度等信息至公交站牌，有效提升公共交通的服務水平、方便公眾出行、改善公眾出行體驗。
【專利說明】
具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息 系統
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息 系統，更具體地說，是通過物聯網技術對公交車易燃易爆氣體、乘客流進行監測，發布公交 客流狀態信息和車輛到站信息等，對公交調度、運營路線設置提供科學決策，同時對駕駛員 技能進行評估的智能公交綜合信息系統。
【背景技術】
[0002] 在城市，特別是大中城市，公交車對方便市民出行、解決交通擁堵、改善環境污染 具有越來越重要作用。地面公交車輛在方便公眾出行的同時，由于缺乏類似軌道交通的安 檢措施，乘員有意或無意攜帶易燃易爆品，在泄露時無法確知，給公交車營運帶來極大的安 全隱患。在易燃易爆品中，可燃氣體和液體的危害最大，在公交車運種密閉的空間中，其燃 燒速度快、波及面積大，造成的危害和損失大。國內近年發生的多起公交車惡意縱火案件帶 來嚴重的人員、財產損失及惡劣的社會影響，引起社會公眾對公交車運營安全的憂慮。 【實用新型內容】
[0003] 因此，本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供對易燃易爆氣體和液 體揮發物進行檢測預警，對于降低其危害，為乘員逃生爭取時間等方面具有重要意義的具 有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型的一種具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能 的公交綜合信息系統，包括公交車輛信息檢測子系統，所述公交車輛信息檢測子系統包括：
[0005] 易燃易爆氣體監測模塊，包括易燃易爆氣體監測CPU、至少一個安裝于車廂內的可 燃氣體傳感器、報警器，所述可燃氣體傳感器、報警器與所述易燃易爆氣體監測CPU相連；
[0006] 客流統計模塊，包括客流統計CPU、由多個壓電薄膜傳感器W陣列式布置組成的感 應墊，所述感應墊與所述客流統計CPU相連;所述感應墊為兩個，分別設置于上、下車口位 置。
[0007] 所述客流統計模塊還包括與所述客流統計CPU相連的兩個紅外光電傳感器，分別 設置于上、下車口位置。
[000引所述客流統計模塊還包括電能采集模塊，所述電能采集模塊與所述壓電薄膜傳感 器相連用于采集所述壓電薄膜傳感器的電能并進行蓄電。
[0009] 所述公交車輛信息檢測子系統還包括車輛檢測主模塊，所述車輛檢測主模塊包 括：
[0010] 運動傳感器，與車輛信息監測CPU相連，用于采集車輛的運動參數，包括加速度、角 加速度及方向角，并將車輛的運動參數信息傳輸至車輛信息監測CPU;
[0011] 定位傳感器，與車輛信息監測CPU相連，用于采集車輛的位置參數，并將車輛的位 置參數信息傳輸至車輛信息監測CPU;
[0012] 行車電腦，與車輛信息監測CPU相連，用于監測車輛的實時行車參數，包括實時速 度、發動機轉速、油口、剎車、方向操作W及車輛的故障碼參數，并將車輛的實時參數信息傳 輸至車輛信息監測CPU;
[0013] 車輛信息監測CPU,與所述運動傳感器、定位傳感器、行車電腦、易燃易爆氣體監測 模塊、客流統計模塊相連，用于接收運動傳感器、定位傳感器、行車電腦、易燃易爆氣體監測 模塊、客流統計模塊所傳輸的參數信息，并通過數據融合及聚類算法對上述參數進行處理 W及分析，W獲得車輛狀態信息及駕駛員操作信息。
[0014] 所述定位傳感器為北斗傳感器或GI^傳感器。
[0015] 所述運動傳感器為9軸運動傳感器。
[0016] 所述車輛檢測主模塊，還包括存儲器，所述存儲器與所述車輛信息監測CPU相連， 用于對車輛檢測主模塊的數據信息進行存儲。
[0017] 所述具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統，還包括云服 務子系統，所述云服務子系統通過無線網絡與所述公交車輛信息檢測子系統相連，用于接 收所述公交車輛信息檢測子系統傳送的信息，用于進行客流分析、信息推送、應急事件響 應、駕駛技能評估W及出行信息發布。
[0018] 所述具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統，還包括站牌 信息發布子系統，與所述云服務子系統通過無線網絡相連，用于接收所述云服務子系統傳 送的信息并過濾選擇所在站點的所有公交車次的客流信息、公交車輛位置、速度、預計到站 時間信息進行發布。
[0019] 所述站牌信息發布子系統，包括無線信號接收裝置、站牌信息發布CPUW及顯示 屏。
[0020] 采用上述技術方案，本實用新型的具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公 交綜合信息系統，在對易燃易爆氣體進行安全預警的同時，能夠獲得車輛的實時位置信息、 公交車客流信息、車輛運行的相關參數，綜合運用公交信息基礎設施，發布公交車輛預計到 站時間W及車廂內擁擠程度等信息至公交站牌，有效提升公共交通的服務水平、方便公眾 出行、改善公眾出行體驗。同時，系統利用采集的客流數據等，可W為公交公司車輛調度優 化、公交線路規劃W及站點布設優化提供科學的決策支持，還可利用采集到的車輛運動等 相關信息對公交駕駛員駕駛技能進行評估，進行管理的科學化。
【附圖說明】

[0021 ]圖1為本實用新型的系統框圖。
[0022] 圖2為本實用新型的各模塊安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0023] W下通過附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0024] 如圖1、2所示，本實施例提供一種具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公 交綜合信息系統，包括公交車輛信息檢測子系統、云服務子系統、站牌信息發布子系統。所 述公交車輛信息檢測子系統、站牌信息發布子系統與所述云服務子系統通過無線網絡連 接。
[0025] 參見下表1:
[0026] 表1:系統構成
[0027]
[i
[0029] 所述公交車輛信息檢測子系統包括易燃易爆氣體監測模塊、客流統計模塊W及車 輛檢測主模塊。
[0030] 所述易燃易爆氣體監測模塊，包括易燃易爆氣體監測CPU、至少一個安裝于車廂內 的可燃氣體傳感器、報警器、電源管理，所述可燃氣體傳感器、報警器與所述易燃易爆氣體 監測CPU相連。所述可燃氣體傳感器優選為多個，如圖2所示，多個所述可燃氣體傳感器可W 安裝在公交車前、中、后部的座椅下面。每個可燃氣體傳感器（如英國城市技術公司的 MICROpeL 75J00N-E，北京國泰恒安科技的MQK2JM010等），對空氣中的大多數易燃易爆氣 體和揮發物濃度進行探測采樣，數據由易燃易爆氣體監測CPU進行處理，當探測到易燃易爆 氣體超過設定預警闊值時，將發出聲音預警，采樣數據通過Zigbee通信協議同步傳輸到車 輛檢測主模塊。
[0031] 所述客流統計模塊，包括客流統計CPU、由多個壓電薄膜傳感器W陣列式布置組成 的感應墊、紅外光電傳感器、電源管理，所述感應墊、紅外光電傳感器與所述客流統計CPU相 連;所述感應墊為兩個，分別設置于上、下車口位置，同時所述紅外光電傳感器也至少為兩 個，分別設置于上、下車口位置。所述客流統計模塊還包括電能采集模塊，所述電能采集模 塊與所述壓電薄膜傳感器相連用于采集所述壓電薄膜傳感器的電能并進行蓄電，所蓄電能 可W用于系統供電。對上、下車客流的采集，通過壓電薄膜傳感器陣列和紅外光電傳感器分 別采樣并進行數據融合，壓電薄膜傳感器（如貝骨新材料科技有限公司的eTouch-SD傳感 器)在受到壓力作用時會產生電荷，能將壓力轉化為電信號，多個壓電薄膜傳感器W陣列式 布置組成感應墊，對乘員上、下車的施加至感應墊的踩踏壓力轉換輸出為多路電信號序列， 通過電信號序列可W判斷出乘客的運動方向，辨析其上車、下車行為。紅外光電傳感器發射 紅外信號，當有乘客上下車時，會遮擋紅外信號，產生脈沖信號，多個紅外光電傳感器經過 合適布置，能有效減少虛警、誤警，根據采集到的信號序列，判斷乘客運動方向、及其上車、 下車行為;感應墊的壓電薄膜傳感器陣列輸出的電信號序列和紅外傳感器輸出的脈沖序 列，輸入到客流統計CPU,進行數據處理、融合，解算得到上、下車的乘客數量;相關數據同時 通過Zigbee通信協議傳輸到車輛檢測主模塊。客流統計模塊安裝在車前口和后口，壓電薄 膜傳感器陣列組成的感應墊鋪設在上下車的臺階上，對乘客上、下車對感應墊施壓產生的 壓力進行計數，紅外光電傳感器安裝在前后車口兩邊，對乘客的上、下車進行采樣。所述客 流統計模塊的上、下車客流采集所用的壓電薄膜傳感器陣列，靈敏度高，能承受長期、反復、 高強度的沖擊，在受到壓力作用時會產生電荷，能將壓力轉化為電能，通過能量收集為低功 耗模塊持續供電。通過如凌力爾特公司的LTC3588的能量收集忍片，對轉化的電能進行收 集、管理，并存儲在可充電電源中，為客流采集模塊及易燃易爆氣體監測模塊供應電能，免 去采用公交車自身電源供電而導致的復雜布線和線路改造工作。
[0032] 所述車輛檢測主模塊，包括運動傳感器、定位傳感器、行車電腦、車輛信息監測CPU W及存儲器。所述運動傳感器為9軸運動傳感器，與車輛信息監測CPU相連，用于采集車輛的 運動參數，包括加速度、角加速度及方向角，并將車輛的運動參數信息傳輸至車輛信息監測 CPU;所述定位傳感器為北斗傳感器或GPS傳感器，與車輛信息監測CPU相連，用于采集車輛 的位置參數，并將車輛的位置參數信息傳輸至車輛信息監測CPU;所述行車電腦，與車輛信 息監測CPU相連，用于監測車輛的實時行車參數，包括實時速度、發動機轉速、油口、剎車、方 向操作W及車輛的故障碼參數，并將車輛的實時參數信息傳輸至車輛信息監測CPU;所述車 輛信息監測CPU,與所述運動傳感器、定位傳感器、行車電腦、易燃易爆氣體監測模塊、客流 統計模塊相連，用于接收運動傳感器、定位傳感器、行車電腦、易燃易爆氣體監測模塊、客 流統計模塊所傳輸的參數信息，并通過數據融合及聚類算法對上述參數進行處理W及分 析，W獲得車輛狀態信息及駕駛員操作信息;所述存儲器與所述車輛信息監測CPU相連，用 于對車輛檢測主模塊的數據信息進行存儲。所述車輛檢測主模塊，通過ZigBee通信協議和 易燃易爆氣體監測模塊和客流統計模塊通信；車輛信息監測CPU通過串口接口獲取北斗/ GPS傳感器的輸出的位置、速度等信息;通過I2C總線獲取9軸運動傳感器檢測到的S個方向 加速度、角加速度及方向角;通過OBDn協議從行車電腦系統獲得車輛狀態信息(故障碼、發 動機轉速、車速、油口、轉向等)及車輛操作信息;將相關參數暫存于車輛信息檢測主模塊的 存儲器中；通過公交基礎信息設施(WIFI等)將公交車上采集到的信息傳送到云服務子系 統，W滿足進一步的分析和處理的需要。
[0033] 所述公交車輛信息檢測子系統具有下述功能：（1)易燃易爆氣體監測；（2)公交車 上、下客流檢測及統計分析；（3)車輛位置信息、運動參數、操作參數獲取，對車輛狀態、駕駛 員駕駛技能評估分析；（4)各監測模塊通過無線方式進行通信，公交車輛的各檢測信息匯集 到車輛主模塊后，利用公交系統的基礎信息設施(WIFI等)加密傳輸到云服務子系統。公交 車輛信息檢測子系統基于低功耗的物聯網技術，包含易燃易爆氣體監測模塊、客流監測模 塊、公交車輛檢測主模塊等，模塊間采用的無線通信方式，可W避免通信布線；易燃易爆氣 體監測模塊、客流監測模塊由壓電電能收集模塊供電，免去各模塊的電源布線，使得系統具 有易部署性。
[0034] 所述云服務子系統通過無線網絡與所述公交車輛信息檢測子系統相連，用于接收 所述公交車輛信息檢測子系統傳送的信息，用于進行客流分析、信息推送、應急事件響應、 駕駛技能評估W及出行信息發布。
[0035] 所述站牌信息發布子系統，包括無線信號接收裝置、站牌信息發布CPUW及Lm)顯 示屏、電源管理。所述站牌信息發布子系統，與所述云服務子系統通過無線網絡相連，用于 接收所述云服務子系統傳送的信息并過濾選擇所在站點的所有公交車次的客流信息、公交 車輛位置、速度、預計到站時間信息進行發布，在顯示設備上W圖形的形式定性顯示出公交 線路圖上所有公交站點及相應路段的擁堵狀態，W綠色標識車內客流較少(人員數/座位數 < =80 % )，黃色標識車內客流較多（80 % <人員數/座位數<=120 % )，紅色標識車內客流擁 堵(120%<人員數/座位數）；標識公交車輛的位置及顯示預計到達時間。
[0036] 采用上述技術方案，本實用新型的具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公 交綜合信息系統，在對易燃易爆氣體進行安全預警的同時，能夠獲得車輛的實時位置信息、 公交車客流信息、車輛運行的相關參數，綜合運用公交信息基礎設施，發布公交車輛預計到 站時間W及車廂內擁擠程度等信息至公交站牌，有效提升公共交通的服務水平、方便公眾 出行、改善公眾出行體驗。同時，系統利用采集的客流數據等，可W為公交公司車輛調度優 化、公交線路規劃W及站點布設優化提供科學的決策支持，還可利用采集到的車輛運動等 相關信息對公交駕駛員駕駛技能進行評估，進行管理的科學化。
[0037] 顯然，上述實施例僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于 所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可W做出其它不同形式的變化或變 動。運里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變 動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。
【主權項】
1. 一種具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系統，其特征在于， 包括公交車輛信息檢測子系統，所述公交車輛信息檢測子系統包括： 易燃易爆氣體監測模塊，包括易燃易爆氣體監測CPU、至少一個安裝于車廂內的可燃氣 體傳感器、報警器，所述可燃氣體傳感器、報警器與所述易燃易爆氣體監測CPU相連； 客流統計模塊，包括客流統計CPU、與所述客流統計CPU相連的兩個紅外光電傳感器，兩 個所述紅外光電傳感器分別設置于上、下車門位置。2. 如權利要求1所述的具有易燃易爆氣體及乘客流監測分析功能的公交綜合信息系 統，其特征在于:所述客流統計模塊還包括電能采集模塊;兩個分別由多個壓電薄膜傳感器 以陣列式布置組成的感應墊，分別設置于上、下車門位置，所述電能采集模塊與所述壓電薄 膜傳感器相連用于采集所述壓電薄膜傳感器的電能并進行蓄電。
【文檔編號】G08G1/01GK205722322SQ201620406474
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】鄭貴省, 王鵬, 車亞輝, 李月明, 于波, 張國慶, 杜磊, 盧愛臣, 馬文彬, 魏建宇, 闞媛, 賈蓓, 白麗娜, 葉鵬
【申請人】中國人民解放軍軍事交通學院