交通路錐收放控制系統(tǒng)及其收放路錐控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種交通路錐收放控制系統(tǒng)，包括控制器以及與控制器電連接的驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和人機(jī)交互裝置，其中，驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的存放盤(pán)電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑軌電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂相對(duì)于滑軌轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)，用于吸取路錐的電磁鐵以及用于控制翻板旋轉(zhuǎn)以回收路面上路錐的翻板電機(jī)；檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)車(chē)速的車(chē)速傳感器、用于檢測(cè)存放盤(pán)位置的接近開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)編碼器、第一限位開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)翻板是否翻轉(zhuǎn)到位的第二限位開(kāi)關(guān)，以及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂上是否吸取路錐的壓力傳感器。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提出的交通路錐收放控制系統(tǒng)，保證了投放與回收過(guò)程的精確性同時(shí)還減少了人工操作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
交通路錐收放控制系統(tǒng)及其收放路錐控制方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及路錐投放控制
，尤其涉及一種交通路錐收放控制系統(tǒng)及其收放路錐控制方法。
技術(shù)介紹
目前我國(guó)道路交通事故死亡人數(shù)居世界第一，而且交通事故居高不下，全國(guó)道路交通安全形勢(shì)嚴(yán)峻。2012年，我國(guó)道路交通事故致死率為21.10%（其中高速公路交通事故致死率更是高達(dá)33.32%），而同期美國(guó)為1.45%，日本僅為0.54%。交通事故應(yīng)急救援不及時(shí)，是導(dǎo)致致死率高居不下的重要原因之一。隨著車(chē)輛的日益增多，由于駕車(chē)者對(duì)道路事故處置經(jīng)驗(yàn)不足、事故檢測(cè)設(shè)施缺乏、救援不及時(shí)等原因，“二次事故”時(shí)有發(fā)生，發(fā)生地多為高速公路和市內(nèi)快速道路。由于高速公路是高指標(biāo)線(xiàn)形的全封閉道路，駕駛員對(duì)側(cè)向障礙及前方的突發(fā)障礙通常預(yù)計(jì)不足。當(dāng)前方有事故而自身車(chē)速又偏高時(shí)，往往會(huì)剎車(chē)不及，造成二次事故。在發(fā)生重大交通事件后，需要將事件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的隔離，一方面可以防止二次事故的發(fā)生，降低損失防止事態(tài)惡化，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，另一方面可保障正常車(chē)輛安全通過(guò)事件路段，避免交通堵塞。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)高速公路大多已進(jìn)入維修保養(yǎng)期，在高速公路上維修保養(yǎng)作業(yè)時(shí)，需要對(duì)部分路段進(jìn)行封閉，在維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，必須保證作業(yè)區(qū)行車(chē)的安全，因此需要在作業(yè)區(qū)外擺放交通路錐以引導(dǎo)車(chē)輛行駛。交通路錐的放置和回收主要都是由2到3名施工人員站在道路施工車(chē)尾部沿著高速公路特定路線(xiàn)進(jìn)行放置和回收，這種作業(yè)方式速度慢、安全系數(shù)低、交通路錐碼放間隔不統(tǒng)一，而且施工人員直接暴露在高速公路上，十分危險(xiǎn)。在最近幾年國(guó)內(nèi)已研發(fā)出幾款交通路錐自動(dòng)、半自動(dòng)收放車(chē)及若干投放、回收裝置等，如上海電控研究所于2012年研發(fā)的SY-100型交通路錐自動(dòng)收放車(chē)，但該領(lǐng)域的自動(dòng)化控制技術(shù)目前還沒(méi)有進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段?，F(xiàn)有相關(guān)專(zhuān)利大多數(shù)都是機(jī)械傳動(dòng)，路錐收放自動(dòng)化控制系統(tǒng)較少。在面對(duì)突發(fā)性交通事故時(shí)無(wú)法做到路錐的快速精確投放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于提供一種交通路錐收放控制系統(tǒng)及其收放路錐控制方法，旨在實(shí)現(xiàn)交通路錐的精確自動(dòng)投放。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種交通路錐收放控制系統(tǒng)，包括控制器以及與所述控制器電連接的驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和人機(jī)交互裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)存放路錐的存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的存放盤(pán)電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑軌電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂相對(duì)于滑軌轉(zhuǎn)動(dòng)以吸取路錐的旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、用于吸取路錐的電磁鐵，以及用于控制翻板旋轉(zhuǎn)以回收路面上路錐的翻板電機(jī)，所述存放盤(pán)電機(jī)、滑軌電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、電磁鐵和翻板電機(jī)均與所述控制器電連接；所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)路錐收放車(chē)車(chē)速的車(chē)速傳感器、用于檢測(cè)存放盤(pán)位置的接近開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)編碼器、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上位置的第一限位開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)路錐是否插入翻板上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)翻板是否翻轉(zhuǎn)到位的第二限位開(kāi)關(guān)，以及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂上是否吸取路錐的壓力傳感器，所述車(chē)速傳感器、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、第一限位開(kāi)關(guān)、第二限位開(kāi)關(guān)和壓力傳感器均與所述控制器電連接；所述人機(jī)交互裝置用于接收用戶(hù)的指令后將指令發(fā)送至控制器并接收控制器的反饋信號(hào)。優(yōu)選地，所述人機(jī)交互裝置設(shè)置有觸摸屏以供用戶(hù)在多個(gè)功能界面之間切換，所述人機(jī)交互裝置通過(guò)RS232串口與控制器連接。優(yōu)選地，所述交通路錐收放控制系統(tǒng)還包括與所述控制器連接的電源裝置。本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)一步提出一種基于上述的交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法，包括以下步驟：當(dāng)人機(jī)交互裝置接收到用戶(hù)發(fā)出的投放路錐指令時(shí)，控制器控制所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)初始化；控制器獲取車(chē)速傳感器和壓力傳感器傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)；當(dāng)控制器獲取到壓力傳感器無(wú)信號(hào)變化時(shí)，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令至滑軌電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臂沿滑軌下行直至控制器獲取到壓力傳感器有信號(hào)變化，控制器控制旋轉(zhuǎn)臂一端的電磁鐵得電以吸取路錐；待旋轉(zhuǎn)臂吸取路錐后，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令至滑軌電機(jī)使其沿滑軌上行，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)指令至旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令和存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和存放盤(pán)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臂下行直至控制器獲取到第一限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)，存放盤(pán)旋轉(zhuǎn)直至控制器獲取到接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)；當(dāng)投放車(chē)行駛至預(yù)設(shè)位置時(shí)，控制器控制電磁鐵失電以投放路錐；待旋轉(zhuǎn)臂投放路錐后，控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令和轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令直至旋轉(zhuǎn)臂移動(dòng)至存放盤(pán)上路錐的正上方，并繼續(xù)執(zhí)行獲取車(chē)速傳感器和壓力傳感器傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)的步驟直到接收到停止指令時(shí)結(jié)束。優(yōu)選地，所述交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法還包括：當(dāng)人機(jī)交互裝置接收到用戶(hù)發(fā)出的回收路錐指令時(shí)，控制器控制所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)初始化；控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令以及轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)并獲取微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)；判斷微動(dòng)開(kāi)關(guān)是否得電；當(dāng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)未得電且旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第四預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送上行停止指令至滑軌電機(jī)并返回繼續(xù)判斷微動(dòng)開(kāi)關(guān)是否得電，當(dāng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)得電時(shí)，控制器發(fā)送翻板旋轉(zhuǎn)指令至翻板電機(jī)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第四預(yù)設(shè)時(shí)間且翻板處第二限位開(kāi)關(guān)未得電時(shí)，控制器發(fā)送上行停止指令至滑軌電機(jī)直至獲取到第二限位開(kāi)關(guān)得電信號(hào)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第四預(yù)設(shè)時(shí)間且翻板處第二限位開(kāi)關(guān)得電時(shí)，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令至滑軌電機(jī)；旋轉(zhuǎn)臂下行直至控制器獲取到壓力傳感器的信號(hào)，控制器控制電磁鐵得電以吸取路錐；待旋轉(zhuǎn)臂吸取路錐后，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第五預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)指令至旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第六預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器同時(shí)發(fā)送翻板旋轉(zhuǎn)指令和旋轉(zhuǎn)臂下行指令分別至翻板電機(jī)和滑軌電機(jī)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂下行時(shí)間達(dá)到第七預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器控制旋轉(zhuǎn)臂停止下行并控制電磁鐵失電放錐，待旋轉(zhuǎn)臂放置路錐后，控制器發(fā)送存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)指令至存放盤(pán)電機(jī)直至存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)到位，并繼續(xù)執(zhí)行控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令以及轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)并獲取微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)的步驟直到接收到停止指令時(shí)結(jié)束。優(yōu)選地，所述交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法還包括：當(dāng)控制器未接收人機(jī)交互裝置發(fā)出的控制信號(hào)時(shí)，控制器發(fā)出休眠控制指令至驅(qū)動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置以使系統(tǒng)處于低功耗模式。優(yōu)選地，在旋轉(zhuǎn)臂吸取路錐時(shí)，所述控制器控制滑軌電機(jī)暫停第八預(yù)設(shè)時(shí)間以保證路錐吸取到位。優(yōu)選地，所述控制器具有容錯(cuò)功能，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況系統(tǒng)時(shí)，所述控制器記錄斷電前驅(qū)動(dòng)裝置的狀態(tài)以及當(dāng)前存放盤(pán)上路錐的個(gè)數(shù)，以便重新上電后繼續(xù)工作；所述控制器中預(yù)設(shè)所述驅(qū)動(dòng)裝置的極限工作速度，控制器根據(jù)布設(shè)路錐速度要求調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)際工作速度，當(dāng)所述實(shí)際工作速度大于相應(yīng)所述極限工作速度時(shí)，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)裝置按所述極限工作速度動(dòng)作，并給予所述人機(jī)界面裝置以提示。優(yōu)選地，所述交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法還包括：當(dāng)接收到停止指令時(shí)，控制器控制當(dāng)前作業(yè)過(guò)程走完一個(gè)投放或回收周期后自動(dòng)停止。優(yōu)選地，所述交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法還包括：當(dāng)接收到急停指令時(shí)，控制器控制當(dāng)前作業(yè)過(guò)程立即停止，當(dāng)再次投放路錐指令或回收路錐指令時(shí)，控制器控制檢測(cè)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置按照停止前狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。本專(zhuān)利技術(shù)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種交通路錐收放控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器以及與所述控制器電連接的驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和人機(jī)交互裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)存放路錐的存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的存放盤(pán)電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑軌電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂相對(duì)于滑軌轉(zhuǎn)動(dòng)以吸取路錐的旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、用于吸取路錐的電磁鐵，以及用于控制翻板旋轉(zhuǎn)以回收路面上路錐的翻板電機(jī)，所述存放盤(pán)電機(jī)、滑軌電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、電磁鐵和翻板電機(jī)均與所述控制器電連接；所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)路錐收放車(chē)車(chē)速的車(chē)速傳感器、用于檢測(cè)存放盤(pán)位置的接近開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)編碼器、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上位置的第一限位開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)路錐是否插入翻板上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)翻板是否翻轉(zhuǎn)到位的第二限位開(kāi)關(guān)，以及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂上是否吸取路錐的壓力傳感器，所述車(chē)速傳感器、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、第一限位開(kāi)關(guān)、第二限位開(kāi)關(guān)和壓力傳感器均與所述控制器電連接；所述人機(jī)交互裝置用于接收用戶(hù)的指令后將指令發(fā)送至控制器并接收控制器的反饋信號(hào)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種交通路錐收放控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器以及與所述控制器電連接的驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和人機(jī)交互裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)存放路錐的存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的存放盤(pán)電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑軌電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂相對(duì)于滑軌轉(zhuǎn)動(dòng)以吸取路錐的旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、用于吸取路錐的電磁鐵，以及用于控制翻板旋轉(zhuǎn)以回收路面上路錐的翻板電機(jī)，所述存放盤(pán)電機(jī)、滑軌電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)、電磁鐵和翻板電機(jī)均與所述控制器電連接；所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)路錐收放車(chē)車(chē)速的車(chē)速傳感器、用于檢測(cè)存放盤(pán)位置的接近開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)編碼器、用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂在滑軌上位置的第一限位開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)路錐是否插入翻板上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)翻板是否翻轉(zhuǎn)到位的第二限位開(kāi)關(guān)，以及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂上是否吸取路錐的壓力傳感器，所述車(chē)速傳感器、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、第一限位開(kāi)關(guān)、第二限位開(kāi)關(guān)和壓力傳感器均與所述控制器電連接；所述人機(jī)交互裝置用于接收用戶(hù)的指令后將指令發(fā)送至控制器并接收控制器的反饋信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的交通路錐收放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)交互裝置設(shè)置有觸摸屏以供用戶(hù)在多個(gè)功能界面之間切換，所述人機(jī)交互裝置通過(guò)RS232串口與控制器連接。3.如權(quán)利要求1所述的交通路錐收放控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制器連接的電源裝置。4.一種基于權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法，其特征在于，包括以下步驟：當(dāng)人機(jī)交互裝置接收到用戶(hù)發(fā)出的投放路錐指令時(shí)，控制器控制所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)初始化；控制器獲取車(chē)速傳感器和壓力傳感器傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)；當(dāng)控制器獲取到壓力傳感器無(wú)信號(hào)變化時(shí)，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令至滑軌電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臂沿滑軌下行直至控制器獲取到壓力傳感器有信號(hào)變化，控制器控制旋轉(zhuǎn)臂一端的電磁鐵得電以吸取路錐；待旋轉(zhuǎn)臂吸取路錐后，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令至滑軌電機(jī)使其沿滑軌上行，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)指令至旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令和存放盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和存放盤(pán)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臂下行直至控制器獲取到第一限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)，存放盤(pán)旋轉(zhuǎn)直至控制器獲取到接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)；當(dāng)投放車(chē)行駛至預(yù)設(shè)位置時(shí)，控制器控制電磁鐵失電以投放路錐；待旋轉(zhuǎn)臂投放路錐后，控制器同時(shí)發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂上行指令和轉(zhuǎn)動(dòng)指令分別至滑軌電機(jī)和旋轉(zhuǎn)臂電機(jī)，待旋轉(zhuǎn)臂上行時(shí)間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)臂下行指令直至旋轉(zhuǎn)臂移動(dòng)至存放盤(pán)上路錐的正上方，并繼續(xù)執(zhí)行獲取車(chē)速傳感器和壓力傳感器傳送的實(shí)時(shí)信號(hào)的步驟直到接收到停止指令時(shí)結(jié)束。5.如權(quán)利要求4所述的交通路錐收放控制系統(tǒng)的收放路錐控制方法，其特征在于，還包括：當(dāng)人機(jī)交互裝置接收到用戶(hù)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃珍，項(xiàng)焱華，舒心，呂能超，羅齊漢，李澤，吳超仲，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：武漢理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42