本發(fā)明涉及一種預(yù)警系統(tǒng)，特別涉及一種惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳感感知是一種傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、處理計算相結(jié)合的技術(shù)及領(lǐng)域。在人工智能時代，將大量傳感器基礎(chǔ)信息分析，并結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能計算，通過有效的執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)處理，從而可實現(xiàn)更為便捷、高效、安全的生活生產(chǎn)方式。現(xiàn)代社會交通出行頻率增高，里程增大，在高速路、橋梁、山路、高速卡口、交通管制等交通出行場合，僅僅依靠交警管控部門，沒辦法做到交通便捷、道路信息即刻播報、交通預(yù)警，影響安全交通出行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)，其結(jié)合了相關(guān)傳感器、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)，可適用于高速路、橋梁、山路、高速卡口、交通管制等交通出行場合，可實現(xiàn)交通便捷、道路信息即刻播報、交通預(yù)警，安全交通出行。
本發(fā)明的解決方案是：一種惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)，其包括：
傳感模塊，其包括檢測大氣能見度的若干能見度檢測儀、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)的若干道路監(jiān)測單元、檢測橋梁嫁接處形變度和橋梁表面溫度的若干橋梁監(jiān)測單元；
現(xiàn)場處理中心，其存儲有一個現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表和一個與現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表對應(yīng)的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表，所述現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表中的每一個現(xiàn)場預(yù)警方案對應(yīng)所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表中的一個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級，所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表對應(yīng)一個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)范圍，所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)范圍根據(jù)不同的大氣能見度、不同的檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、不同的檢測橋梁嫁接處形變度、不同的橋梁表面溫度協(xié)同定義出多個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級；所述現(xiàn)場處理中心根據(jù)所述傳感模塊傳遞的大氣能見度、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、檢測橋梁嫁接處形變度、橋梁表面溫度在所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表中查詢到對應(yīng)的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級，并根據(jù)查詢的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級在所述現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表中查詢到對應(yīng)的現(xiàn)場預(yù)警方案；
現(xiàn)場預(yù)警模塊，其根據(jù)所述現(xiàn)場預(yù)警方案執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)警動作；
云端處理中心，其存儲一個專家數(shù)據(jù)庫，所述專家數(shù)據(jù)庫里存儲與不同現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級相對應(yīng)的診斷結(jié)果，每個診斷結(jié)果設(shè)置一個遠(yuǎn)程預(yù)警方案；所述云端處理中心根據(jù)查詢的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級在所述專家數(shù)據(jù)庫中查找對應(yīng)的診斷結(jié)果，并根據(jù)查詢的診斷結(jié)果獲知對應(yīng)的遠(yuǎn)程預(yù)警方案；
遠(yuǎn)程預(yù)警模塊，其根據(jù)所述遠(yuǎn)程預(yù)警方案執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)警動作。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述能見度檢測儀通過激光散射測算離散光電子得到大氣的能見度。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述道路監(jiān)測單元通過安裝在地表和地表以上的溫濕度傳感器、空氣環(huán)境傳感器，根據(jù)所述溫濕度傳感器測量的溫度及濕度，結(jié)合所述空氣環(huán)境傳感器測量的地表或空氣環(huán)境信息，來判斷道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述橋梁監(jiān)測單元通過形變傳感器、鉑電阻溫度傳感器，分別來測量橋梁嫁接處形變度和橋梁表面溫度。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述現(xiàn)場預(yù)警模塊執(zhí)行的預(yù)警動作包括：啟用霧燈報警，并調(diào)節(jié)霧燈閃爍頻率；啟用電子限速板、高音號角；啟用報警燈、高音號角、led顯示屏。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感模塊和所述現(xiàn)場預(yù)警模塊分別通過zigbee網(wǎng)絡(luò)連接所述現(xiàn)場處理中心；所述傳感模塊在信號檢測轉(zhuǎn)換時，對檢測到大氣能見度、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、檢測橋梁嫁接處形變度、橋梁表面溫度分別進(jìn)行濾波放大后再進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述現(xiàn)場處理中心的數(shù)據(jù)處理方法包括：
步驟(1)，初始化所述現(xiàn)場處理中心；
步驟(2)，定時向所述傳感模塊發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)；
步驟(3)，判斷所述傳感模塊的節(jié)點是否入網(wǎng)信標(biāo)，是，則執(zhí)行步驟(6)，否則執(zhí)行步驟(4)；
步驟(4)，判斷是否感知節(jié)點數(shù)據(jù)上報，是，則執(zhí)行步驟(7)，否則執(zhí)行步驟(5)；
步驟(5)，判斷是否更新專家數(shù)據(jù)庫，是，則執(zhí)行步驟(8)，否則執(zhí)行步驟(2)；
步驟(6)，保存節(jié)點id并回復(fù)所述現(xiàn)場處理中心，再執(zhí)行步驟(4)；
步驟(7)，數(shù)據(jù)分析處理，再執(zhí)行步驟(9)；
步驟(8)，更新專家數(shù)據(jù)用例，再返回步驟(2)；
步驟(9)，判斷步驟(7)中分析處理后的數(shù)據(jù)是否存在數(shù)據(jù)異常，是，則執(zhí)行步驟(10)，否則執(zhí)行步驟(2)；
步驟(10)，多節(jié)點數(shù)據(jù)處理分析，再執(zhí)行步驟(11)；
步驟(11)，判斷是否執(zhí)行預(yù)警，是，則執(zhí)行步驟(12)，否則返回步驟(2)；
步驟(12)，預(yù)警節(jié)點。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感模塊的檢測方法在初始化所述傳感模塊后，包括以下步驟：
步驟(13)，判斷定時檢測時間是否到了，是，則執(zhí)行步驟(14)，否則執(zhí)行步驟(15)；
步驟(14)，傳感器檢測；
步驟(15)，收到所述現(xiàn)場處理中心的節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)，再執(zhí)行步驟(16)；
步驟(16)，判斷所述傳感模塊的節(jié)點是否已入網(wǎng)，是，則分別執(zhí)行步驟(18)和步驟(40)，否則執(zhí)行步驟(17)；
步驟(17)，入網(wǎng)并保存；
步驟(18)，上報節(jié)點數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(19)；
步驟(40)，接收透傳指令，再執(zhí)行步驟(41)；
步驟(41)，發(fā)送透傳指令，再執(zhí)行步驟(19)；
步驟(19)，進(jìn)入低功耗。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述現(xiàn)場預(yù)警模塊的預(yù)警動作方法包括以下步驟：
步驟(20)，初始化所述現(xiàn)場預(yù)警模塊，再執(zhí)行步驟(21)；
步驟(21)，收到所述現(xiàn)場處理中心的節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)，再執(zhí)行步驟(22)；
步驟(22)，判斷所述現(xiàn)場預(yù)警模塊是否已入網(wǎng)，是，則執(zhí)行步驟(23)，否則執(zhí)行步驟(24)；
步驟(23)，收到預(yù)警命令，再同步執(zhí)行步驟(25)和步驟(50)；
步驟(25)，執(zhí)行預(yù)警，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(50)，收到透傳數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(51)；
步驟(51)，上報數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(24)，入網(wǎng)并保存，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(26)，進(jìn)入低功耗。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述云端處理中心的數(shù)據(jù)處理方法包括以下步驟：
步驟(31)，接收各現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，再同步執(zhí)行步驟(32)和步驟(33)；
步驟(32)，數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)；
步驟(33)，判斷是否異常報警，是，則執(zhí)行步驟(34)，否則返回步驟(31)；
步驟(34)，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，再執(zhí)行步驟(35)；
步驟(35)，專家數(shù)據(jù)庫是否存在用例，是，則執(zhí)行步驟(36)，否則執(zhí)行步驟(37)；
步驟(36)，遠(yuǎn)程預(yù)警，再執(zhí)行步驟(38)；
步驟(37)，現(xiàn)場更多數(shù)據(jù)獲取，再執(zhí)行步驟(38)；
步驟(38)，專家分析鑒別，再執(zhí)行步驟(39)；
步驟(39)，在專家數(shù)據(jù)庫中更新現(xiàn)場用例。
本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、分類使用不同傳感模塊，針對多種惡劣惡劣天氣及路況進(jìn)行監(jiān)測；2、快速分析并啟動現(xiàn)場預(yù)警系統(tǒng)；3、通過人工智能算法及大數(shù)據(jù)挖掘，預(yù)測評估惡劣狀況，并給出遠(yuǎn)程預(yù)警方案。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
圖2是圖1中傳感模塊的傳感信號檢測轉(zhuǎn)換的原理圖。
圖3是本發(fā)明的現(xiàn)場設(shè)備zigbee無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明現(xiàn)場處理中心工作流程圖。
圖5是本發(fā)明感知節(jié)點工作流程圖。
圖6是本發(fā)明預(yù)警節(jié)點工作流程圖。
圖7是本發(fā)明的云端處理中心工作流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1，本發(fā)明的惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)主要包括四大塊：傳感模塊1、現(xiàn)場處理中心2、現(xiàn)場預(yù)警模塊3、云端處理中心4、遠(yuǎn)程預(yù)警模塊5。傳感模塊1可通過2.4g無線通信鏈路連接到現(xiàn)場處理中心2，現(xiàn)場處理中心2可由主控制器及外圍輔助模塊構(gòu)成，主控制器通過2.4g無線通信鏈路連接現(xiàn)場預(yù)警模塊3；現(xiàn)場處理中心2可通過gprs鏈路連接云端處理中心4，云端處理中心4可通過gprs鏈路、tcp/ip鏈路連接遠(yuǎn)程預(yù)警模塊5。
傳感模塊1包括檢測大氣能見度的若干能見度檢測儀11、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)的若干道路監(jiān)測單元12、檢測橋梁嫁接處形變度和橋梁表面溫度的若干橋梁監(jiān)測單元13。
能見度檢測儀11通過激光散射測算離散光電子得到大氣的能見度。能見度檢測儀11使用不銹鋼支架固定，安放在道路兩側(cè)，能見度檢測儀11通過光伏太陽能系統(tǒng)充電工作，并將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送至現(xiàn)場處理中心2。道路監(jiān)測單元12通過安裝在地表的地表溫濕度傳感器和地表以上的空氣溫濕度傳感器。地表溫濕度傳感器溫度和空氣溫濕度傳感器均使用pt100鉑電阻，產(chǎn)生的電信號通過導(dǎo)線連接至傳感器主控電路。地表濕度傳感器使用rc振蕩器原理，得到電路正負(fù)極間的電容值來計算地表濕度；地表以上的空氣溫濕度傳感器采用sht10，來獲取大氣中的溫度及濕度信息，該sht10采用防水處理，徹底防凝露損壞；另外，通過導(dǎo)線將采集的模擬信號連接至節(jié)點的傳感器主控電路。根據(jù)所述溫濕度傳感器測量的溫度及濕度，結(jié)合所述空氣溫濕度傳感器測量的地表或空氣環(huán)境信息，來判斷道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)。橋梁監(jiān)測單元13通過形變傳感器來測量橋梁嫁接處形變度和橋梁表面溫度。形變傳感器采用埋入式應(yīng)變計安裝在橋梁建筑物混領(lǐng)土鋼架結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以監(jiān)測混凝土的應(yīng)變。同時形變傳感器內(nèi)置數(shù)字溫度元件監(jiān)測到安裝位置的溫度，可通過導(dǎo)線將采集的模擬信號連接至節(jié)點的傳感單元，可附帶形變傳感器的電子編號便于管理。
在本實施例中，傳感模塊1主要由若干個傳感器節(jié)點構(gòu)成，能見度檢測儀11通過激光散射原理，測算離散光電子得到大氣的能見度；道路監(jiān)測單元12通過安裝在地表和地表以上的溫濕度傳感器，根據(jù)測量的溫度及濕度，結(jié)合傳感器測量的地表或空氣環(huán)境信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，來判斷道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)；橋梁監(jiān)測單元13通過形變傳感器、鉑電阻溫度傳感器，來測量橋梁嫁接處形變和橋梁表面溫度，從而實現(xiàn)對橋梁的監(jiān)測及預(yù)警。
請結(jié)合圖2，傳感模塊1在信號檢測轉(zhuǎn)換時，對檢測到大氣能見度、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、檢測橋梁嫁接處形變度、橋梁表面溫度分別進(jìn)行濾波放大后再進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換。在i階段，傳感模塊1獲取模擬信號，將模擬信號輸入至信號濾波放大模塊。信號濾波放大模塊主要由r1，r2，r4，r5，c1，c2，c3，u1組成。在ii階段，信號濾波放大模塊對模擬信號進(jìn)行濾波放大，處理后的信號連接到mcu控制器的ad輸入端口。在iii階段，實現(xiàn)ad轉(zhuǎn)換。其中，模擬信號連接r1輸入端，r1另端c1、c3、r2，r2另端連接u1正輸入端和c2，c1、c2另端接地，u1負(fù)輸入端連接r4和r5，u1輸出端連接c3和r5，r4另端接地。
現(xiàn)場處理中心2存儲有一個現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表和一個與現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表對應(yīng)的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表。所述現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表中的每一個現(xiàn)場預(yù)警方案對應(yīng)所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表中的一個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級，所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表對應(yīng)一個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)范圍。所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)范圍根據(jù)不同的大氣能見度、不同的檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、不同的檢測橋梁嫁接處形變度、不同的橋梁表面溫度協(xié)同定義出多個現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級。所述現(xiàn)場處理中心根據(jù)所述傳感模塊傳遞的大氣能見度、檢測道路結(jié)冰或高溫狀態(tài)、檢測橋梁嫁接處形變度、橋梁表面溫度在所述現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級查詢表中查詢到對應(yīng)的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級，并根據(jù)查詢的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級在所述現(xiàn)場預(yù)警方案查詢表中查詢到對應(yīng)的現(xiàn)場預(yù)警方案。
在本實施例中，現(xiàn)場處理中心2與感知節(jié)點(即傳感模塊1中的各個傳感器)、預(yù)警系統(tǒng)(即現(xiàn)場預(yù)警模塊3)組成惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)的最小系統(tǒng)即一套智能感知報警系統(tǒng)。針對交通安全，三個部分組成一套具有物理感知、基礎(chǔ)分析及管控、專家分析及預(yù)警的系統(tǒng)，其中傳感中心各個感知節(jié)點通過對惡劣天氣、環(huán)境、道路情況等基礎(chǔ)物理量的測量及處理后，將感知信息通過zigbee網(wǎng)絡(luò)上報于現(xiàn)場處理中心2；現(xiàn)場處理中心2負(fù)責(zé)協(xié)同分析處理各種感知信息，結(jié)合多種感知信息，針對異常上報信息進(jìn)行初步分析并判斷，根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行道路預(yù)警方案，同時將現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)通過gprs上報云端處理中心4；云端處理中心4建立有大量的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，根據(jù)上報的異常信息進(jìn)行專家級診斷及分析，并根據(jù)診斷結(jié)果啟用遠(yuǎn)程預(yù)警方案。通常狀態(tài)下，惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)處于低功耗或待機(jī)狀態(tài)；現(xiàn)場處理中心2通過zigbee網(wǎng)絡(luò)建立與各個節(jié)點心跳通信，如圖3所示，并獲取各個感知節(jié)點信息；若監(jiān)聽到某個節(jié)點異常事件發(fā)生，現(xiàn)場處理中心2將搜集其它相關(guān)從節(jié)點傳感器信息，并根據(jù)多個信息綜合診斷，將診斷結(jié)果與信息庫做比對，達(dá)到預(yù)警或報警條件，即刻通知現(xiàn)場預(yù)警模塊3，進(jìn)行聲光報警；同時將報警類型及現(xiàn)場狀況信息上報云端處理中心4。
在圖3中，zigbee無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要由感知節(jié)點、處理中心、預(yù)警節(jié)點組成，通過無線網(wǎng)絡(luò)相互建立通信鏈路。同類傳感器節(jié)點在該網(wǎng)絡(luò)中，具有雙重角色：即終端節(jié)點和中繼節(jié)點。作為終端節(jié)點，其將該節(jié)點感知信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給中繼節(jié)點或者處理中心；作為中繼節(jié)點，其將接收到的終端節(jié)點信息傳遞至下一個中繼節(jié)點或者處理中心；各感知節(jié)點無主從順序區(qū)分，而是通過組網(wǎng)中數(shù)據(jù)通信保存或者事先寫入的id區(qū)分。
現(xiàn)場預(yù)警模塊3根據(jù)所述現(xiàn)場預(yù)警方案執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)警動作?，F(xiàn)場預(yù)警模塊3執(zhí)行的預(yù)警動作包括：啟用霧燈報警，并調(diào)節(jié)霧燈閃爍頻率；啟用電子限速板、高音號角；啟用報警燈、高音號角、led顯示屏。
在本實施例中，現(xiàn)場處理中心2可根據(jù)不同的傳感預(yù)判結(jié)果，啟用現(xiàn)場預(yù)警模塊3?？筛鶕?jù)能見度的檢測異常，啟用霧燈報警，并根據(jù)能見度大小調(diào)節(jié)霧燈閃爍頻率；可根據(jù)道路結(jié)冰或高溫感知情況，啟用電子限速板、高音號角；可根據(jù)橋梁監(jiān)測異常預(yù)警，啟用報警燈、高音號角、led顯示屏等。
云端處理中心4存儲一個專家數(shù)據(jù)庫。所述專家數(shù)據(jù)庫里存儲與不同現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級相對應(yīng)的診斷結(jié)果，每個診斷結(jié)果設(shè)置一個遠(yuǎn)程預(yù)警方案。所述云端處理中心根據(jù)查詢的現(xiàn)場異常數(shù)據(jù)等級在所述專家數(shù)據(jù)庫中查找對應(yīng)的診斷結(jié)果，并根據(jù)查詢的診斷結(jié)果獲知對應(yīng)的遠(yuǎn)程預(yù)警方案。
在本實施例中，云端處理中心4具有數(shù)據(jù)庫中心和大數(shù)據(jù)分析功能，根據(jù)從現(xiàn)場處理中心2得到的報警信息，進(jìn)行更為精確的分析比對；必要時可拍攝現(xiàn)場圖片發(fā)送至云端處理中心4，通過圖像的加速細(xì)分處理，提取有效信息，并與數(shù)據(jù)庫模型比對，得到更加精準(zhǔn)的環(huán)境、氣象、事故分析及判斷；將有效的判斷方式和結(jié)果再反饋到現(xiàn)場處理中心2，更新現(xiàn)場信息庫。
遠(yuǎn)程預(yù)警模塊5根據(jù)所述遠(yuǎn)程預(yù)警方案執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)警動作。遠(yuǎn)程預(yù)警模塊5在執(zhí)行時，具體的方案可以是將信息采集過程及結(jié)果通過微信、短信、gprs等方式，發(fā)送至交通警示屏、相關(guān)值情人員、信息播報人員及其他用戶，實現(xiàn)更為智能的交通出行及預(yù)警，且該系統(tǒng)更多情況下不需要人為參與，實現(xiàn)廣義的智能預(yù)警。
如圖4所示，現(xiàn)場處理中心2的數(shù)據(jù)處理方法包括：
步驟(1)，初始化所述現(xiàn)場處理中心；
步驟(2)，定時向所述傳感模塊發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)；
步驟(3)，判斷所述傳感模塊的節(jié)點是否入網(wǎng)信標(biāo)，是，則執(zhí)行步驟(6)，否則執(zhí)行步驟(4)；
步驟(4)，判斷是否感知節(jié)點數(shù)據(jù)上報，是，則執(zhí)行步驟(7)，否則執(zhí)行步驟(5)；
步驟(5)，判斷是否更新專家數(shù)據(jù)庫，是，則執(zhí)行步驟(8)，否則執(zhí)行步驟(2)；
步驟(6)，保存節(jié)點id并回復(fù)所述現(xiàn)場處理中心，再執(zhí)行步驟(4)；
步驟(7)，數(shù)據(jù)分析處理，再執(zhí)行步驟(9)；
步驟(8)，更新專家數(shù)據(jù)用例，再返回步驟(2)；
步驟(9)，判斷步驟(7)中分析處理后的數(shù)據(jù)是否存在數(shù)據(jù)異常，是，則執(zhí)行步驟(10)，否則執(zhí)行步驟(2)；
步驟(10)，多節(jié)點數(shù)據(jù)處理分析，再執(zhí)行步驟(11)；
步驟(11)，判斷是否執(zhí)行預(yù)警，是，則執(zhí)行步驟(12)，否則返回步驟(2)；
步驟(12)，預(yù)警節(jié)點。
現(xiàn)場處理中心2通電工作后進(jìn)入初始化設(shè)備狀態(tài)，完成系統(tǒng)時鐘、定時器、外設(shè)io、無線通信模塊、看門狗等單元的設(shè)置，并檢測各工作單元的工作狀態(tài)；完成設(shè)備初始化后，進(jìn)入多任務(wù)工作狀態(tài)，包括定時組網(wǎng)發(fā)送信標(biāo)、接收感知節(jié)點信息并處理、接收云端專家預(yù)判用例并更新、執(zhí)行發(fā)送現(xiàn)場預(yù)警方案至預(yù)警節(jié)點。多任務(wù)協(xié)同工作，實現(xiàn)感知及預(yù)警。
因此，步驟(1)，處理中心完成初始化后，進(jìn)入步驟(2)通過zigee網(wǎng)絡(luò)定時發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)；網(wǎng)絡(luò)連接方式如圖3中所示，各節(jié)點間互相透傳數(shù)據(jù)，并上報數(shù)據(jù)，最終到達(dá)現(xiàn)場處理中心2?，F(xiàn)場處理中心2若進(jìn)入步驟(3)判斷是否為節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)；若是，執(zhí)行步驟(6)，將節(jié)點數(shù)據(jù)保存并回復(fù)；現(xiàn)場處理中心2若進(jìn)入步驟(4)，判斷是否為已入網(wǎng)感知節(jié)點上報數(shù)據(jù)，若是，執(zhí)行步驟(7)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；完成數(shù)據(jù)分析后，進(jìn)入步驟(9)判斷是否為異常預(yù)警信號；若是，執(zhí)行步驟(10)，獲取多傳感節(jié)點數(shù)據(jù)并分析，再執(zhí)行步驟(11)，判斷是否進(jìn)行預(yù)警；若是，執(zhí)行步驟(12)，發(fā)送預(yù)警命令至預(yù)警節(jié)點。若進(jìn)入步驟(5)，現(xiàn)場處理中心2將接收到云端處理中心4實施的更新專家預(yù)判系統(tǒng)，并執(zhí)行命令。
請參閱圖5，傳感模塊1的檢測方法在初始化傳感模塊1后，包括以下步驟：
步驟(13)，判斷定時檢測時間是否到了，是，則執(zhí)行步驟(14)，否則執(zhí)行步驟(15)；
步驟(14)，傳感器檢測；
步驟(15)，收到所述現(xiàn)場處理中心的節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)，再執(zhí)行步驟(16)；
步驟(16)，判斷所述傳感模塊的節(jié)點是否已入網(wǎng)，是，則分別執(zhí)行步驟(18)和步驟(40)，否則執(zhí)行步驟(17)；
步驟(17)，入網(wǎng)并保存；
步驟(18)，上報節(jié)點數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(19)；
步驟(40)，接收透傳指令，再執(zhí)行步驟(41)；
步驟(41)，發(fā)送透傳指令，再執(zhí)行步驟(19)；
步驟(19)，進(jìn)入低功耗。
感知節(jié)點通電工作后，首先完成設(shè)備初始化，在未與現(xiàn)場處理中心2組網(wǎng)通信前處于傳感器定時檢測與接收入網(wǎng)信標(biāo)狀態(tài)；入網(wǎng)成功后，保存入網(wǎng)內(nèi)容，進(jìn)入定時傳感器檢測任務(wù)、接收入網(wǎng)信標(biāo)后上報節(jié)點信息、完成任務(wù)后進(jìn)入低功耗模式。
因此，感知節(jié)點完成初始化，進(jìn)入步驟(13)判斷定時檢測時間是否達(dá)到，若定時時間到，進(jìn)入步驟(14)，進(jìn)行傳感器檢測。傳感器檢測如圖2所示，模擬信號通過運算放大和濾波處理，進(jìn)入ad轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并由微處理器計算分析。在步驟(15)中感知節(jié)點接收到入網(wǎng)信標(biāo)后，進(jìn)入步驟(16)，判斷是否入網(wǎng)；若否，進(jìn)入步驟(17)，保存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)完成入網(wǎng)；若是，進(jìn)入步驟(18)，上報感知節(jié)點數(shù)據(jù)，完成后執(zhí)行步驟(19)，進(jìn)入低功耗模式；感知節(jié)點進(jìn)入步驟(40)，接收到其他感知節(jié)點的透傳數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟(41)，轉(zhuǎn)發(fā)透傳數(shù)據(jù)，完成后執(zhí)行步驟(19)，進(jìn)入低功耗模式。
請參閱圖6，現(xiàn)場預(yù)警模塊3的預(yù)警動作方法包括以下步驟：
步驟(20)，初始化所述現(xiàn)場預(yù)警模塊，再執(zhí)行步驟(21)；
步驟(21)，收到所述現(xiàn)場處理中心的節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)，再執(zhí)行步驟(22)；
步驟(22)，判斷所述現(xiàn)場預(yù)警模塊是否已入網(wǎng)，是，則執(zhí)行步驟(23)，否則執(zhí)行步驟(24)；
步驟(23)，收到預(yù)警命令，再同步執(zhí)行步驟(25)和步驟(50)；
步驟(25)，執(zhí)行預(yù)警，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(50)，收到透傳數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(51)；
步驟(51)，上報數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(24)，入網(wǎng)并保存，再執(zhí)行步驟(26)；
步驟(26)，進(jìn)入低功耗。
感知節(jié)點通電工作后，首先完成設(shè)備初始化，現(xiàn)場預(yù)警模塊2的各預(yù)警節(jié)點等待現(xiàn)場處理中心2發(fā)送入網(wǎng)信標(biāo)，入網(wǎng)成功后，保存入網(wǎng)內(nèi)容并進(jìn)入低功耗狀態(tài)，若接收到由現(xiàn)場處理中心2發(fā)送的預(yù)警命令，根據(jù)預(yù)警命令的方案，執(zhí)行預(yù)警，完成預(yù)警命令后，進(jìn)入低功耗狀態(tài)。
因此，預(yù)警節(jié)點執(zhí)行步驟(20)并完成初始化后，若進(jìn)入到步驟(21)中收到節(jié)點入網(wǎng)信標(biāo)，進(jìn)入步驟(22)判斷是否入網(wǎng)；若否，進(jìn)入步驟(24)入網(wǎng)并保存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，后執(zhí)行步驟(26)，進(jìn)入低功耗模式。預(yù)警節(jié)點若進(jìn)入步驟(23)接收到預(yù)警命令，進(jìn)入步驟(25)執(zhí)行預(yù)警，完成后執(zhí)行步驟(26)，進(jìn)入低功耗模式。預(yù)警節(jié)點若進(jìn)入步驟(50)接收到透傳數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟(51)轉(zhuǎn)發(fā)透傳數(shù)據(jù)，完成后執(zhí)行步驟(26)，進(jìn)入低功耗模式。
請參閱圖7，云端處理中心4的數(shù)據(jù)處理方法包括以下步驟：
步驟(31)，接收各現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，再同步執(zhí)行步驟(32)和步驟(33)；
步驟(32)，數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)；
步驟(33)，判斷是否異常報警，是，則執(zhí)行步驟(34)，否則返回步驟(31)；
步驟(34)，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，再執(zhí)行步驟(35)；
步驟(35)，專家數(shù)據(jù)庫是否存在用例，是，則執(zhí)行步驟(36)，否則執(zhí)行步驟(37)；
步驟(36)，遠(yuǎn)程預(yù)警，再執(zhí)行步驟(38)；
步驟(37)，現(xiàn)場更多數(shù)據(jù)獲取，再執(zhí)行步驟(38)；
步驟(38)，專家分析鑒別，再執(zhí)行步驟(39)；
步驟(39)，在專家數(shù)據(jù)庫中更新現(xiàn)場用例。
云端處理中心4可主要由大數(shù)據(jù)庫、用戶預(yù)警用例、專家分析鑒別、遠(yuǎn)程預(yù)警、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取等子系統(tǒng)構(gòu)成。云端處理中心4接收所有現(xiàn)場處理中心2數(shù)據(jù)，針對預(yù)警的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)已有的用例模型進(jìn)行預(yù)警；若預(yù)警分析不在數(shù)據(jù)庫用例中，將結(jié)合遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取、專家分析鑒別等系統(tǒng)進(jìn)行分析判別，并將結(jié)果更新到本地和現(xiàn)場用例中，實施遠(yuǎn)程預(yù)警。
云端處理中心4進(jìn)入步驟(31)接收到現(xiàn)場處理中心數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟(32)，將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫；同時執(zhí)行步驟(33)，判斷是否為異常報警；若是，進(jìn)入步驟(34)，啟用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，完成分析后，進(jìn)入步驟(35)，判斷該報警在數(shù)據(jù)庫用例中是否存在；若是已知報警，執(zhí)行步驟(36)，進(jìn)行遠(yuǎn)程預(yù)警方案；若非已知報警，執(zhí)行步驟(37)，調(diào)取更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)，如攝像頭拍照等，完成后，進(jìn)入步驟(38)，進(jìn)行專家分析鑒別，判斷報警情形；完成后，分別執(zhí)行步驟(36)，實施遠(yuǎn)程預(yù)警方案，執(zhí)行步驟(39)，現(xiàn)場處理中心2進(jìn)入步驟(5)更新現(xiàn)場用例。
綜上所述，本發(fā)明的惡劣天氣路況自動預(yù)警系統(tǒng)，主要由傳感模塊1、現(xiàn)場處理中心2、云端處理中心4、預(yù)警模塊3四個部分組成，其中傳感模塊1包括能見度檢測儀、道路結(jié)冰檢測模塊、橋梁溫度檢測模塊，通信系統(tǒng)包括zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)、gprs遠(yuǎn)程無線模塊；現(xiàn)場處理中心2、云端處理中心4均具有環(huán)境分析、組織通信、預(yù)警預(yù)判、執(zhí)行預(yù)警等功能；預(yù)警模塊3包括云端預(yù)警系統(tǒng)、智能霧燈、報警燈、高音號角、顯示屏、微信查詢、短信推送等；前端的傳感單元、通信系統(tǒng)及預(yù)警設(shè)備采用太陽能充電供電方案。本系統(tǒng)中傳感模塊1、現(xiàn)場處理中心2通常處于低功耗監(jiān)測狀態(tài)，預(yù)警模塊3處于待機(jī)狀態(tài)；一旦存在惡劣惡劣天氣或路況，如能見度過低、道路結(jié)冰、橋梁溫度及結(jié)構(gòu)監(jiān)測異常，將啟動現(xiàn)場預(yù)警系統(tǒng)，并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)往電腦及分析處理中心，通過電腦處理及分析，將預(yù)測結(jié)果推送至相關(guān)執(zhí)勤及關(guān)系人員、大屏幕、預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)智能預(yù)警。
本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、分類使用不同傳感模塊，針對多種惡劣惡劣天氣及路況進(jìn)行監(jiān)測；2、快速分析并啟動現(xiàn)場預(yù)警系統(tǒng)；3、通過人工智能算法及大數(shù)據(jù)挖掘，預(yù)測評估惡劣狀況，并給出遠(yuǎn)程預(yù)警方案。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。