一种集成气象监测功能的道路安全桩系统
阅读说明：本技术 一种集成气象监测功能的道路安全桩系统 (Road safety pile system integrating meteorological monitoring function ) 是由 陈煜� 黄亮 王子曰 张振东 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种集成气象监测功能的道路安全桩系统,包括集成在道路安全桩内部的气象主控单元,温湿度传感器,风速风向传感器,雨量传感器,能见度检测仪,红外线地热遥感器,V2X-RSU单元,摄像头,数据处理单元,LED文字显示单元,语音播报单元,电源模块；将气象监测功能集成在道路安全桩内部,利用现有的且普遍设置的道路安全桩并设置道路的气象监测功能,通过LED文字显示单元显示实时监测道路气象信息,既可以不受地域和路段限制普遍设置道路安全桩系统,节省交通基础设施硬件的投入,且实时监测道路气象状况,及时对驾驶员进行提醒,减少或避免由于天气状况恶劣引发的交通事故。(The invention provides a road safety pile system integrating a meteorological monitoring function, which comprises a meteorological main control unit, a temperature and humidity sensor, a wind speed and direction sensor, a rainfall sensor, a visibility detector, an infrared geothermal remote sensor, a V2X-RSU unit, a camera, a data processing unit, an LED character display unit, a voice broadcasting unit and a power supply module, wherein the meteorological main control unit, the temperature and humidity sensor, the wind speed and direction sensor, the rainfall sensor, the visibility detector, the infrared geothermal remote sensor, the V2X-RSU unit, the camera, the data processing unit, the LED character display unit, the voice broadcasting unit and the power supply module are integrated in the road safety pile; integrate inside the road safety stake with meteorological monitoring function, utilize the current and general road safety stake that sets up and set up the meteorological monitoring function of road, show real-time supervision road meteorological information through LED word display element, both can not receive region and highway section restriction and generally set up road safety stake system, save the input of traffic infrastructure hardware, and real-time supervision road meteorological situation, in time remind the driver, reduce or avoid because the traffic accident that the weather condition is abominable causes.)
技术领域
本发明涉及领域交通管理基础安全设施领域，尤其涉及一种集成气象监测功能的道路安全桩系统。
背景技术
安全的交通环境是社会经济发展的重要的外部环境，如何去建立以及维护一个良好的交通安全环境，成为时下交通行业各级各部门以及致力于交通的研究的企业的课题，加之物联网、5G、云计算、大数据高速发展，如何利用这样的技术手段，建立智能、智慧的交通网络，更是大家研究的方向。
道路的交通安全需要全方位的交通安全措施，更需要各级道路的全面安全；特别是低级别的道路和山区道路，往往很多交通基础设施本身就比较薄弱，道路上没有足够的空间或没有充足的资金设置交通预警信息显示设备供给驾驶者及时获取道路安全信息，依靠道路本身设置的基础设施集成相关道路监控及显示设备成为交通管理者优先采取的技术手段，如何利用道路本身存在的道路基础设施，并在道路基础设施是实现准确的气象数据的实时监测和预警且及时告知驾驶者，减少或避免由于天气状况恶劣引发的交通事故，这些是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种集成气象监测功能的道路安全桩系统。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种集成气象监测功能的道路安全桩系统，包括集成在道路安全桩内部的气象主控单元，温湿度传感器，风速风向传感器，雨量传感器，能见度检测仪，数据处理单元，LED文字显示单元，电源模块；所述温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、能见度检测仪分别与气象主控单元连接，温湿度传感器实时监测温度与湿度并将温度与湿度信息发送给气象主控单元，风速风向传感器实时监测风速与风向并将风速与风向信息发送给气象主控单元，雨量传感器实时检测是否下雨及雨量并将雨量信息发送给气象主控单元，能见度检测仪监测当前路段的能见度的精准距离并生成能见度值发送给气象主控单元；所述气象主控单元与数据处理单元连接，所述气象主控单元将接收温度与湿度信息、风速与风向信息、雨量信息、能见度值处理汇总并将数据转化成为交通基础气象数据，通过通讯协议发送给数据处理单元，所述数据处理单元接收到交通基础气象数据对其分析处理并汇总到交通终端气象数据；所述数据处理单元与LED文字显示单元连接，数据处理单元通过LED文字显示单元显示通过气象传感器采集的气象信息结合交通的通行安全分析给出的交通预警信息；所述电源模块为系统供电；将气象监测功能集成在道路安全桩内部，利用现有的且普遍设置的道路安全桩并设置道路的气象监测功能，通过LED文字显示单元显示实时监测到的道路气象信息，既可以不受地域和路段限制普遍设置道路安全桩系统，节省交通基础设施硬件的投入，且实时监测道路气象状况，及时对驾驶员进行提醒，减少或避免由于天气状况恶劣引发的交通事故。
优选地，还包括红外线地热遥感集成在道路安全桩外表面，所述红外线地热遥感与所述数据处理单元连接，所述红外线地热遥感实时监测路面，包括道路的温度、湿度、地热并汇总为遥感数据，并通过通讯协议发送给数据处理单元，所述数据处理单元根据遥感数据判断道路是否结冰并分析获得道路结冰数据，并将道路结冰数据汇总到交通终端气象数据，通过红外线地热遥感实时获取道路的温度、湿度、地热，及时准确的判断道路的结冰情况，及时提醒驾驶员，减少因道路结冰而引发的交通事故。
优选地，还包括摄像头集成在道路安全桩外表面，所述摄像头与所述数据处理单元连接，摄像头实时获取视频流，并通过通讯协议发送给数据处理单元；所述数据处理单元对视频流进行分析，包括能见度分析、是否有雨分析、是否有雪分析并获得气象参数数据，并将气象参数数据汇总到交通终端气象数据，通过摄像头实时获取道路的视频流，及时准确的判断道路的雨雪雾天气，并判断道路能见度情况，并与能见度值相互印证，提供更加精准的能见度，及时提醒驾驶员，减少因道路雨雪雾天气引发的能见度低使驾驶员视线不清而引发的交通事故。
优选地，还包括通讯单元集成在道路安全桩内部，所述数据处理单元与通讯单元连接并通过通讯单元将交通终端气象数据发送给第三方气象服务中心，由第三方气象服务中心核验、分析、校准并结合第三方专业气象数据对交通终端气象数据进行修正并通过通讯单元发送给数据处理单元；数据处理单元通过LED文字显示单元将交通终端气象数据进行显示，通过与第三方气象服务中心联网，实现不同型号及配置的道路交通安全桩可以选择实现联网或者不联网，是在终端处理还是在远端处理，在有联网环境路段的道路安全桩，结合第三方专业气象数据对交通终端气象数据验、分析、校准，实现更精准的当前道路气象监测并显示。
优选地，还包括语音播报单元集成在道路安全桩内部，所述语音播报单元与数据处理单元连接，所述数据处理单元将交通终端气象数据进行校验，在交通终端气象数据中出现极端天气数据时，将交通终端气象数据分析并汇总生成交通语音预警信息发送给语音播报单元，所述语音播报单元将交通语音预警信息进行语音播报，对于极端天气不仅使用文字播报，还使用语音播报，使极端天气在视线模糊的情况下，再次使用语音播放的方式对驾驶员进行提醒，有效告知道路气象信息，从而减少道路事故发生。
优选地，还包括V2X-RSU单元集成在道路安全桩内部，所述V2X-RSU单元与所述数据处理单元连接，所述V2X-RSU单元与道路行驶车辆上的车载OBU单元建立远程通讯协议连接；所述数据处理单元将交通终端气象数据分析并汇总生成行车安全预警信息通过V2X-RSU单元发送给车载OBU单元，所述车载OBU单元通过汽车自带的设备进行行车安全预警信息提示，直接通过V2X-RSU单元与车载OBU单元的互联，让气象数据信息直接传达给驾驶员，避免了驾驶员对气象数据的忽视，有效告知道路气象信息，从而减少极端天气下道路事故发生。
优选地，所述数据处理单元对交通终端气象数据分析处理，在交通终端气象数据中出现极端天气数据时，在LED文字显示单元显示时，配置区别于未出现极端天气数据的字号和颜色，通过加深出现极端天气数据时，在LED文字显示单元显示不同字号和颜色的提醒文字，进一步使驾驶员了解道路天气恶劣，警醒驾驶员注意天气的恶劣，减少事故发生。
优选地，所述道路安全桩阵设置在道路沿线，有规律的设置道路安全桩，充分发挥道路安全桩普及道路的特点，并设置气象监测功能，全路段的对当地的气象信息进行监测并播报。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)将气象监测功能集成在道 路安全桩内部，充分发挥道路安全桩普及道路的特点，并设置气象监测功能，监 测包括温度与湿度信息、风速与风向信息、雨量信息、能见度值，减少道路基础 设施投入的情况下，无差别对不同路段的本地气象进行监测并播报，减少因天气 恶劣引发交通事故；(2)通过红外线地热遥感实时获取道路的温度、湿度、地热， 及时准确的判断道路的结冰情况，及时提醒驾驶员，减少因道路结冰而引发的交 通事故；(3)通过摄像头实时获取道路的视频流，及时准确的判断道路的雨雪雾 天气，并判断道路能见度情况，及时提醒驾驶员，减少因道路雨雪雾天气引发的 能见度低使驾驶员视线不清而引发的交通事故；(4)在有联网环境路段的道路安 全桩，结合第三方专业气象数据对交通终端气象数据验、分析、校准，实现更精 准的当前道路气象监测并显示；(5)通过V2X-RSU单元与车载OBU单元的互 联，让气象数据信息直接传达给驾驶员，避免了驾驶员对气象数据的忽视，有效 告知道路气象信息，从而减少极端天气下道路事故发生；(6)在极端恶劣的天气 情况下，通过不同颜色字号的显示形式，通过语音播报的形式，弥补驾驶员视线 不足而无法获取本地气象信息，同时警示驾驶员注意天气恶劣，谨慎驾驶，减少 事故发生。
附图说明
图1为本发明实施例1的连接示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
实施例1，如图1所示，一种集成气象监测功能的道路安全桩系统，包括集成在道路安全桩内部的气象主控单元，温湿度传感器，风速风向传感器，雨量传感器，能见度检测仪，数据处理单元，LED文字显示单元，电源模块；温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、能见度检测仪分别与气象主控单元连接，温湿度传感器实时监测温度与湿度并将温度与湿度信息发送给气象主控单元，风速风向传感器实时监测风速与风向并将风速与风向信息发送给气象主控单元，雨量传感器实时检测是否下雨及雨量并将雨量信息发送给气象主控单元，能见度检测仪监测当前路段的能见度的精准距离并生成能见度值发送给气象主控单元；气象主控单元与数据处理单元连接，气象主控单元将接收温度与湿度信息、风速与风向信息、雨量信息、能见度值处理汇总并数据转化成为交通基础气象数据，通过通讯协议发送给数据处理单元，数据处理单元接收到交通基础气象数据对其分析处理并汇总到交通终端气象数据；数据处理单元与LED文字显示单元连接，数据处理单元通过LED文字显示单元显示交通终端气象数据；电源模块为系统供电。
还可以将交通终端气象数据与安全桩采集到的交通信息进行汇总，并生成交通气象预警安全信息，并通过LED文字显示、语音播报单元或直接通过连接车载OBU设备进行信息播报与警示。
道路安全桩都架设在关系交通安全的一线路口，在这样的设备上增加气象监测功能，可以实现一线道路的气象采集，从而为交通气象提供第一手的数据，这样的数据再汇集到专业的气象研究中心，为气象大数据提供基础数据，从而为气象数据提供支撑。
气象主控单元采集的交通基础气象数据进行数据分析、过滤、整理以及与其他设备采集的数据进行对比，从而确定交通基础气象数据的可信度等，同时记录相关要素的气象数据供后续进一步处理使用。
还包括红外线地热遥感集成在道路安全桩外表面，红外线地热遥感与数据处理单元连接，红外线地热遥感实时监测路面，包括道路的温度、湿度、地热并汇总为遥感数据，并通过通讯协议发送给数据处理单元，数据处理单元根据遥感数据判断道路是否结冰并分析获得道路结冰数据，并将道路结冰数据汇总到交通终端气象数据。
将红外线地热遥感的遥感数据进行专业的处理分析，从而可以监测路面是否结冰；道路结冰是影响交通安全的巨大隐患，因为驾驶人员最不容易感知道路结冰，特别是冬季的桥梁，所以驾驶过程中遭遇道路结冰通常会引发重大的交通事故。
还包括摄像头集成在道路安全桩外表面，摄像头与数据处理单元连接，摄像头实时获取视频流，并通过通讯协议发送给数据处理单元；数据处理单元对视频流进行分析包括能见度分析、是否有雨分析、是否有雪分析并获得气象参数数据，并将气象参数数据汇总到交通终端气象数据。
还包括通讯单元集成在道路安全桩内部，数据处理单元与通讯单元连接并通过通讯单元将交通终端气象数据发送给第三方气象服务中心，由第三方气象服务中心核验、分析、校准并结合第三方专业气象数据对交通终端气象数据进行修正并通过通讯单元发送给数据处理单元；数据处理单元通过LED文字显示单元将交通终端气象数据进行显示。
通讯单元可以是4G、5G通讯单元。
第三方气象服务中心为江苏省交通气象服务中心气象研究中心，根据现有及历史数据，依据大数据、云计算经过数据处理、加工后，再将准确的气象信息反馈路口的道路安全桩，道路安全桩通过自身的LED文字显示单元向公众发布交通实时气象信息和预报气象信息，如果检测到路口有影响交通安全的交通气象信息，会实时预警，从而实现道路安全桩的增值功能，为我们的道路交通实现更加安全的交通环境。
因为道路安全桩的型号或配置不同，其中的数据处理单元的数据处理能力不一样，我们可以灵活的将第三方气象服务中心的专业数据处理软件配置为在本地处理还是在远端处理，从而实现不同型号及配置的道路安全桩可以全系列的具有气象监测功能；如果是远端处理的话，本地的数据处理单元只负责接受采集器采集的原始数据，采集的原始数据通过道路交通安全桩的通信单元，将数据转发至第三方气象服务中心的气象平台，后继的数据处理、加工及智能分析全部在第三方气象服务中心完成，第三方气象服务中心完成智能分析后生成的气象信息和预警信息回传至道路交通安全桩进行发布及预警。
还包括语音播报单元集成在道路安全桩内部，语音播报单元与数据处理单元连接，数据处理单元将交通终端气象数据进行校验，在交通终端气象数据中出现极端天气数据时，将交通终端气象数据分析并汇总生成交通语音预警信息发送给语音播报单元，所述语音播报单元将交通语音预警信息进行语音播报。
还包括V2X-RSU单元集成在道路安全桩内部，V2X-RSU单元与数据处理单元连接，V2X-RSU单元与道路行驶车辆上的车载OBU单元建立远程通讯协议连接；所述数据处理单元将交通终端气象数据分析并汇总生成行车安全预警信息通过V2X-RSU单元发送给车载OBU单元，所述车载OBU单元通过汽车自带的设备进行行车安全预警信息提示。
具体的展示方式根据车辆自身配置而决定，例如显示屏显示或语音播报；同时车辆通过自身车载附件对道路的检测，也会通过车载OBU单元与V2X-RSU单元互联的方式反馈到数据处理单元，包括道路气象信息且不局限于气象信息，如实时路况、交通拥堵、道路维护、路牌信息以及行人通行信息等数据，数据处理单元对收集到的全部信息进行数据处理并反向继续通过V2X-RSU单元传输信息给其他车辆的车载OBU单元，车辆通过这些数据及信息可以为驾驶人做出更为安全的驾驶参考及决策，更大程度的保证驾驶安全以及整个道路的畅通。
数据处理单元对交通终端气象数据分析处理，在交通终端气象数据中出现极端天气数据时，在LED文字显示单元显示时，配置区别于未出现极端天气数据的字号和颜色，对于极端的天气信息一般显示为红色。
道路安全桩设置在道路沿线，根据道路实际情况还可以在交通情况复杂路段增设道路安全桩，或移位原本位置较差的道路安全桩到位置或视野较好的路段。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
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