一種基於射頻識別的隧道內車速監控系統的製作方法
2023-05-22 08:03:57
本發明涉及一種基於射頻識別的隧道內車速監控系統，屬於隧道監控的技術領域。
背景技術：
公路建設的快速發展,在為經濟建設起到巨大促進作用的同時,由交通事故引發的安全問題也日益突出,特別是在山區公路隧道路段中,由於其道路及環境的特殊性,事故發生較多,且危害和損失慘重。因此,分析公路隧道特定環境中交通事故的基本特徵,對著力改善隧道運營環境和安全具有十分重要的作用。
由於公路隧道的特殊性,車輛在受到多方條件限制的環境中運行,駕駛員對外界刺激的適應與一般道路完全不同,交通事故的時間和空間分布特徵也有顯著特點。車輛作為現代道路交通的最主要的運載工具,其性能的好壞,是影響道路交通安全的重要因素。車輛因素在隧道交通事故原因分布中比例較高,佔2314%。其中主要超載、超速、日常檢修維護工作不到位等原因導致。
交通事故數分布與車速、隧道長度有明顯關係,與中、短隧道相比,長隧道、特長隧道更容易發生交通事故。長隧道和特長隧道易發生事故與隧道環境對駕駛員的生理和心理影響有較大的關係,單調、疲勞以及空氣品質的下降都有影響。
目前,隧道監控系統得到廣泛運用，根據公路隧道環境中交通事故的基本特徵,為科學改善公路隧道環境車輛運行條件提供依據。
在申請號：201510234712.4 申請日：2015-05-08的文件中，提供一種隧道內車輛運動路徑的預測方法，該方法首先要先在隧道內部每隔一段用戶指定的距離布置若干攝像頭，並通過用戶指定的時間拍攝若干照片，把照片的處理結果與照片庫進行匹配，確定車輛的體徵信息；然後對照片進行閾值分割，中值濾波等一系列處理，結合運動矢量來更新隧道中目標車輛的下一位置，完成對車輛的跟蹤以及動態預測。本發明能夠有效的獲取出照片中所蘊含的信息，並將此信息及時反饋給駕駛員，為準確地分析隧道內車輛的行駛狀況提供了豐富的內容基礎。
而在另外一篇申請號：201210123520.2 申請日：2012-04-25的文件中，公開是一種用於減輕車輛循環荷載對隧道襯砌結構影響的隧道襯砌結構內車輛荷載的減隔振方法。其做法是：首先用土工織物和中細砂，按照一定規格和要求製作成土囊；然後將土囊分若干層上下間錯排列成土囊減隔振層，置於路面與仰供間的素混凝土填充層內部。該方法通過土囊層壓縮與回彈的耗能作用，避免將車輛振動傳遞給仰供，減輕車輛長期循環荷載對隧道襯砌結構的不利影響；同時該方法具有施工簡便、成本低廉的優點。
儘管上述文獻對隧道內的車輛監控系統做出改進，使其可以準確獲知隧道內車輛的行駛狀況，但其仍然存在不足。現有的隧道車輛監控系統，只能對行駛的車輛實現圖像採集，而無法結合射頻技術，將車輛的身份信息識別且無法同時獲知當前車輛的車速，不便於對車輛的車速監控和對車輛管理，降低了系統的實用性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術的不足，提供一種基於射頻識別的隧道內車速監控系統，解決現有的隧道車輛監控系統，只能對行駛的車輛實現圖像採集，而無法結合射頻技術，將車輛的身份信息識別且無法同時獲知當前車輛的車速，不便於對車輛的車速監控的問題。
本發明具體採用以下技術方案解決上述技術問題：
一種基於射頻識別的隧道內車速監控系統，包括：
車載射頻標籤，用於存儲車輛信息；
隧道射頻終端，包括供電模塊、車速檢測模塊、計時模塊、射頻識讀模塊、控制模塊、數據傳輸模塊，其中供電模塊用於供電；所述車速檢測模塊，用於檢測獲取行駛於隧道內車輛的車速；所述計時模塊，用於記錄時間；所述控制模塊，用於獲取計時模塊所記錄的時間，及根據獲取行駛於隧道內車輛的車速與預設車速判斷，當車輛車速大於預設車速時生成觸發控制信號，所述射頻識讀模塊根據觸發控制信號對該車輛的車載射頻標籤識別獲取車輛信息；所述控制模塊還用於控制數據傳輸模塊將獲取的車輛信息、車輛車速、記錄時間上傳；
上位機，用於接收和顯示車輛信息、車輛車速、記錄時間。
進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述車載射頻標籤固定於車輛頂部。
進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述隧道射頻終端還包括光伏電池板，所述光伏電池板與供電模塊相連。
進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述隧道射頻終端還包括復位模塊，所述復位模塊用於控制模塊相連。
進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述射頻識讀模塊採用RFID識讀器。
本發明採用上述技術方案，能產生如下技術效果：
本發明提供的基於射頻識別的隧道內車速監控系統，通過將射頻識別技術運用於隧道車輛監控系統中，利用隧道射頻終端紅的射頻識讀模塊獲取車載射頻標籤的信息，同時採集該車輛的車速，在行駛於隧道內車輛的車速與預設車速判斷，當車輛車速大於預設車速時生成觸發控制信號，所述射頻識讀模塊根據觸發控制信號對該車輛的車載射頻標籤識別獲取車輛信息；並控制數據傳輸模塊將獲取的車輛信息、車輛車速、記錄時間上傳，使得上位機可以實時和準確地獲知行駛在隧道內的車輛情況，從而根據上傳的車輛信息提示駕駛員控制車速，從而可以準確地判斷出超速車輛，提高隧道內車輛行駛的安全性。利用射頻技術，快速和高效地實現隧道內車速監控。可以解決現有的隧道車輛監控系統，只能對行駛的車輛實現圖像採集，而無法結合射頻技術，將車輛的身份信息識別且無法同時獲知當前車輛的車速，不便於對車輛的車速監控的問題。
附圖說明
圖1為本發明的基於射頻識別的隧道內車速監控系統的模塊示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明的實施方式進行描述。
如圖1所示，本發明設計了一種基於射頻識別的隧道內車速監控系統，包括：
車載射頻標籤，用於存儲車輛信息；
隧道射頻終端，包括供電模塊、車速檢測模塊、計時模塊、射頻識讀模塊、控制模塊、數據傳輸模塊，其中供電模塊用於供電；所述車速檢測模塊，用於檢測獲取行駛於隧道內車輛的車速；所述計時模塊，用於記錄時間；所述控制模塊，用於獲取計時模塊所記錄的時間，及根據獲取行駛於隧道內車輛的車速與預設車速判斷，當車輛車速大於預設車速時生成觸發控制信號，所述射頻識讀模塊根據觸發控制信號對該車輛的車載射頻標籤識別獲取車輛信息；所述控制模塊還用於控制數據傳輸模塊將獲取的車輛信息、車輛車速、記錄時間上傳；
上位機，用於接收和顯示車輛信息、車輛車速、記錄時間。
其原理是：每個車輛均設置有車載射頻標籤，利用隧道射頻終端紅的射頻識讀模塊獲取車載射頻標籤的信息，同時記錄時間，採集該車輛的車速，在行駛於隧道內車輛的車速與預設車速判斷，當車輛車速大於預設車速時生成觸發控制信號，所述射頻識讀模塊根據觸發控制信號對該車輛的車載射頻標籤識別獲取車輛信息；當車輛車速小於預設車速時生成觸發控制信號，所述控制模塊不生出觸發信號，射頻識讀模塊不進行標籤識讀。控制模塊還控制數據傳輸模塊將獲取的車輛信息、車輛車速、記錄時間上傳，使得上位機可以實時和準確地獲知行駛在隧道內的車輛情況，從而根據上傳的車輛信息通過其他方式提示駕駛員控制車速，從而可以準確地判斷出超速車輛，提高隧道內車輛行駛的安全性。
為了便於標籤被快速識讀，優選將所述車載射頻標籤固定於車輛頂部。利用車輛頂部位置，縮小標籤與射頻識讀模塊之間的距離，可以降低信號幹擾，快速提供識讀。
以及，所述隧道射頻終端還可以包括光伏電池板，所述光伏電池板與供電模塊相連。即設置光伏電池板採集太陽能，供電模塊將其轉換成電能後提供給系統使用，由此可以採集可用能源，降低系統的電耗。
並且，所述隧道射頻終端還包括復位模塊，所述復位模塊用於控制模塊相連。即為了減小系統的負載，可以在每日自動通過復位模塊將數據抹除，並重新開始記錄，保證系統的運行且提高系統的容量。
系統中，所述射頻識讀模塊採用RFID識讀器，利用RFID識讀器，工作頻率為13.56MHz，。如果射頻標籤在讀寫器天線的有效掃描範圍時，射頻基站晶片MF RC522向射頻標籤發送尋卡命令，當射頻標籤接收到數據信息時，回復其卡片類型，建立射頻標籤與讀寫器的認證，由此可以快速實現識讀。
綜上，本發明提供的基於射頻識別的隧道內車速監控系統，可根據上傳的車輛信息提示駕駛員控制車速，從而可以準確地判斷出超速車輛，提高隧道內車輛行駛的安全性。利用射頻技術，快速和高效地實現隧道內車速監控。
上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。