本發(fā)明涉及防撞護欄監(jiān)測，尤其涉及一種用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、防撞護欄監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域主要關(guān)注在道路交通中對護欄的狀態(tài)和安全性進行實時監(jiān)控和評估。包括使用傳感器、攝像頭和其他監(jiān)測設(shè)備來檢測護欄的結(jié)構(gòu)完整性、損傷程度及其在交通事故中的表現(xiàn)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，依賴周期性的人工檢查和數(shù)據(jù)處理，這限制了系統(tǒng)對突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。尤其在高流量道路上，緩慢的反應(yīng)速度和缺乏及時更新的數(shù)據(jù)處理規(guī)則可能導(dǎo)致監(jiān)控效果不佳，增加了因監(jiān)控延誤導(dǎo)致的事故風險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括：

3、數(shù)據(jù)采集模塊，采集防撞護欄的傳感器數(shù)據(jù)，讀取每個傳感器的撞擊力、撞擊頻率和位置信息，記錄撞擊力、撞擊頻率和位置信息的數(shù)值和時間戳，校驗數(shù)據(jù)，排除異常值，整合全部撞擊力、撞擊頻率和位置信息數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，得到實時傳感器數(shù)據(jù)；

4、實時傳輸模塊，接收所述實時傳感器數(shù)據(jù)，將所述實時傳感器數(shù)據(jù)按照時間順序排列，緩存數(shù)據(jù)流，監(jiān)控數(shù)據(jù)的完整性和順序，檢測是否有數(shù)據(jù)丟失或重復(fù)，對數(shù)據(jù)進行標記，生成實時數(shù)據(jù)流；

5、事件識別模塊，分析所述實時數(shù)據(jù)流中的撞擊力、撞擊頻率和位置信息，比較每個參數(shù)的數(shù)值與設(shè)定的閾值，判斷撞擊力是否超過閾值，檢查撞擊頻率是否在短時間內(nèi)多次發(fā)生，識別發(fā)生的撞擊事件，記錄事件的時間、強度和位置，生成撞擊事件信息；

6、規(guī)則執(zhí)行模塊，讀取所述撞擊事件信息，根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則，檢查撞擊力、頻率和位置參數(shù)，判斷參數(shù)是否滿足規(guī)則條件，若撞擊力超過目標值且頻率高于設(shè)定次數(shù)，則生成發(fā)送警報的指令，若位置參數(shù)位于關(guān)鍵路段，則生成通知維護指令，執(zhí)行發(fā)送警報、通知維護和調(diào)度維修團隊，生成響應(yīng)指令集；

7、動態(tài)更新模塊，根據(jù)所述響應(yīng)指令集和歷史數(shù)據(jù)，統(tǒng)計過去的撞擊事件，分析撞擊力、頻率和位置參數(shù)的變化趨勢，調(diào)整預(yù)定義規(guī)則中的閾值和條件，更新規(guī)則庫中的規(guī)則，記錄規(guī)則的修改時間和原因，獲取更新規(guī)則集。

8、較佳的，所述實時傳感器數(shù)據(jù)的獲取步驟為：

9、采集防撞護欄上的每個傳感器數(shù)據(jù)，包括撞擊力、撞擊頻率和位置信息，記錄數(shù)據(jù)的數(shù)值和時間戳，整合后生成格式統(tǒng)一的撞擊數(shù)據(jù)，得到撞擊數(shù)據(jù)集；

10、對所述撞擊數(shù)據(jù)集進行校驗和異常值排除，使用清洗算法處理異常數(shù)據(jù)點，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性，生成清洗后的撞擊數(shù)據(jù)集；

11、對所述清洗后的撞擊數(shù)據(jù)集進行整合，將全部撞擊力、撞擊頻率和位置信息數(shù)據(jù)聚合，采用公式：

12、

13、計算加權(quán)撞擊力指數(shù)，得到實時傳感器數(shù)據(jù)，其中，代表撞擊力，為撞擊力權(quán)重，代表撞擊頻率，為頻率權(quán)重，代表位置信息，為位置權(quán)重。

14、較佳的，所述實時數(shù)據(jù)流的獲取步驟為：

15、接收所述實時傳感器數(shù)據(jù)，按照時間順序排列數(shù)據(jù)，保持時間線的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的時序正確性，生成按時間排序的數(shù)據(jù)集；

16、對所述按時間排序的數(shù)據(jù)集進行緩存，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)流的完整性和順序，檢查數(shù)據(jù)有無丟失或重復(fù)，標記異常數(shù)據(jù)點，生成監(jiān)控后的數(shù)據(jù)流；

17、從所述監(jiān)控后的數(shù)據(jù)流中，檢測并標記全部重復(fù)或丟失的數(shù)據(jù)事件，對重復(fù)數(shù)據(jù)進行清除，得到優(yōu)化后的實時數(shù)據(jù)流。

18、較佳的，識別發(fā)生的撞擊事件的步驟為：

19、分析所述優(yōu)化后的實時數(shù)據(jù)流，比較每個數(shù)據(jù)點的撞擊力、撞擊頻率和位置信息與預(yù)設(shè)閾值，標記出超過閾值的數(shù)據(jù)點，得到超閾值數(shù)據(jù)集；

20、從所述超閾值數(shù)據(jù)集中識別出在短時間內(nèi)頻率超過閾值的撞擊事件，采用公式：

21、

22、計算哪些事件滿足撞擊力和頻率的雙重條件，生成初步撞擊事件識別集，其中，代表撞擊力，為撞擊力閾值，代表撞擊頻率，為頻率閾值；

23、對所述初步撞擊事件識別集進行細化，分析位置信息，驗證哪些撞擊事件的位置是關(guān)鍵區(qū)域，整合時間、強度和位置信息，完成撞擊事件的識別。

24、較佳的，判斷撞擊力是否超過閾值的步驟為：

25、分析所述實時數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)，包括撞擊力、撞擊頻率和位置信息，與預(yù)設(shè)的閾值進行比較，確定每個參數(shù)是否超過閾值，生成閾值比較數(shù)據(jù)集；

26、對所述閾值比較數(shù)據(jù)集進行分析，采用公式：

27、

28、計算每個數(shù)據(jù)點與閾值的偏差，其中，代表撞擊力，為撞擊力閾值，代表撞擊頻率，為頻率閾值，生成偏差計算結(jié)果集；

29、從所述偏差計算結(jié)果集中，選擇偏差最大的數(shù)據(jù)點，確定偏差最大的數(shù)據(jù)點為撞擊事件的高風險候選，記錄并整理偏差最大的數(shù)據(jù)點的撞擊力、頻率和位置信息，得到撞擊事件閾值比較結(jié)果。

30、較佳的，所述響應(yīng)指令集的獲取步驟為：

31、讀取所述撞擊事件信息，分析撞擊力、撞擊頻率和位置參數(shù)，判斷撞擊力、撞擊頻率和位置參數(shù)是否符合預(yù)定義的規(guī)則條件，得到規(guī)則匹配結(jié)果集；

32、根據(jù)所述規(guī)則匹配結(jié)果集中的數(shù)據(jù)，確定哪些撞擊事件滿足警報或維護的條件，如撞擊力超過目標值且頻率高于設(shè)定次數(shù)或位置位于關(guān)鍵路段，生成預(yù)警和維護決策集；

33、基于所述預(yù)警和維護決策集，采用公式：

34、

35、計算每個決策的緊急指數(shù)，指導(dǎo)發(fā)送警報、通知維護或調(diào)度維修團隊的決策，生成響應(yīng)指令集；其中，代表每個事件的警報條件符合度，為警報權(quán)重，代表維護條件符合度，為維護權(quán)重。

36、較佳的，所述更新規(guī)則集的獲取步驟為：

37、統(tǒng)計過去的撞擊事件，分析撞擊力、撞擊頻率和位置參數(shù)的變化趨勢，計算參數(shù)的平均變化和標準偏差，得到統(tǒng)計分析結(jié)果集；

38、根據(jù)所述統(tǒng)計分析結(jié)果集，識別規(guī)則調(diào)整的需求，采用公式：

39、

40、計算規(guī)則參數(shù)，其中表示現(xiàn)行規(guī)則參數(shù)，為調(diào)整強度因子，和分別為位置和頻率的平均變化，和分別為位置和頻率的標準偏差，為標準偏差調(diào)整系數(shù)，生成新規(guī)則候選集。

41、較佳的，所述更新規(guī)則集的獲取步驟還包括：評估所述新規(guī)則候選集的效果，通過模擬數(shù)據(jù)驗證新規(guī)則的準確性和效果，記錄規(guī)則修改的時間和原因，得到更新規(guī)則集。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

43、本發(fā)明中，通過數(shù)據(jù)采集和實時分析道路防撞護欄的撞擊信息，提升了數(shù)據(jù)的精確性和事件響應(yīng)的速度。而通過數(shù)據(jù)校驗?zāi)軌蚺懦惓Ｖ?，確保只有可靠的數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析，從而增強了對撞擊事件的準確判定。此外，自動調(diào)整閾值和更新規(guī)則的動態(tài)更新功能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析，提高了適應(yīng)性和預(yù)防措施的實效性。

技術(shù)特征：

1.一種用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述實時傳感器數(shù)據(jù)的獲取步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述實時數(shù)據(jù)流的獲取步驟為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，識別發(fā)生的撞擊事件的步驟為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，判斷撞擊力是否超過閾值的步驟為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述響應(yīng)指令集的獲取步驟為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述更新規(guī)則集的獲取步驟為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述更新規(guī)則集的獲取步驟還包括：評估所述新規(guī)則候選集的效果，通過模擬數(shù)據(jù)驗證新規(guī)則的準確性和效果，記錄規(guī)則修改的時間和原因，得到更新規(guī)則集。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及防撞護欄監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于道路防撞護欄的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，采集防撞護欄的傳感器數(shù)據(jù)，讀取每個傳感器的撞擊力、撞擊頻率和位置信息，記錄撞擊力、撞擊頻率和位置信息的數(shù)值和時間戳，校驗數(shù)據(jù)，排除異常值，整合全部撞擊力、撞擊頻率和位置信息數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。本發(fā)明中，通過數(shù)據(jù)采集和實時分析道路防撞護欄的撞擊信息，提升了數(shù)據(jù)的精確性和事件響應(yīng)的速度。而通過數(shù)據(jù)校驗?zāi)軌蚺懦惓Ｖ担_保只有可靠的數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析，從而增強了對撞擊事件的準確判定。此外，自動調(diào)整閾值和更新規(guī)則的動態(tài)更新功能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析，提高了適應(yīng)性和預(yù)防措施的實效性。

技術(shù)研發(fā)人員：李占武,王保民,李占文,呂慶東,么貴申,翟敬春
受保護的技術(shù)使用者：山東冠縣恒良管業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2