MDR-3711城市道路护栏碰撞监测系统

        随着城市化进程的迅猛推进以及机动车拥有数量的持续攀升，城市道路交通安全设施中占据核心地位的护栏，其完好状况面临着严峻挑战。据统计数据显示，每年护栏的损坏率普遍处于5%至11%的区间，这一数字反映了护栏在日常交通活动中承受的频繁冲击和损耗。值得注意的是，在所有因交通事故导致的护栏损伤案例中，大约有20%至30%的撞损事件难以找到责任主体，即发生了肇事逃逸，这对于事后修复与赔偿造成了巨大困扰。
        尤其在繁忙的城市道路上，护栏遭受撞击损坏后若未能得到及时妥善的清理和修复，将会形成新的安全隐患。受损护栏不仅丧失了原有的防护功能，而且可能会诱使其他车辆、行人误判路况，进而引发一系列次生事故。例如，损坏的护栏残片可能刺入车道，影响车辆通行；倾斜的护栏可能导致骑行者和行人失去参照物而偏离安全路径；或者原本起到隔离作用的护栏缺失，使得不同流向的车流混杂，增加交叉碰撞的风险。

        因此，建立一套全面、高效的护栏倾斜碰撞监测系统显得尤为迫切。这样的系统应当能够实时监测护栏的状态，自动识别护栏是否发生倾斜、损坏或碰撞，并第一时间通知相关部门进行处理。如此一来，不仅可以显著提升道路交通安全管理水平，减少因护栏损坏引发的各类事故，还有助于降低城市交通运维成本，营造更为安全和谐的城市道路交通环境。
        （一）总体设计

        基于“窄带物联网”技术，我司专门研发了集北斗/GPS定位、姿态检测（三轴加速度计或三轴陀螺仪）、振动检测、电量提醒于一体的“智能护栏碰撞监测终端”（简称“终端 ”），并将其安装在所需的交通护栏上；当所安装的护栏出现被盗或损毁时，由于相应护栏发生了姿态变化、产生振动或发生位移、角度等变化时，则“终端”通过NB-IoT信号发出报警信息到“系统”平台；管理人员通过平台或手机APP或微信公众号可对相关设施进行监控，一旦平台收到“终端”发出的警示信息后，立即自动转发到用户手机产生报警，使用户第一时间知晓相关交通护栏发生了意外事件，可以尽快采取措施，恢复和维修损坏的护栏，及时减少事故隐患及人员的二次伤亡。        
        1.系统构成

        本系统共分为三个部分：即智能护栏监测数字化服务平台管理软件、智能护栏监测手机APP软件和智能护栏监测前端信息采集设备。

        (1)智能护栏监测数字化服务平台管理软件与中国移动、中国联通、中国电信合作已建设完成“物联网平台 ”（包括云服务器、云存储和平台软件），用户在需要（使用系统较多、使用终端较多情况下）使用平台对终端进行管理时，公司将授权给用户进行平台管理软件的使用。

(2)智能护栏监测手机APP软件——用户可以下载使用手机APP软件，也可以使用微信公众号软件，实现与“终端”的绑定、设置和管理，以及“终端”向手机和平台报送相关信息和报警信息等。

(3)智能护栏监测前端信息采集设备，内部设置一款运动传感器，运动传感器是一款基于NB-IoT通信的智能终端，主控MCU通过IIC通信接口采集六轴MEMS运动传感器的数据，通过算法实现三轴角度的检测；通过NB-IoT模组发送数据到智能护栏监测数字化管理服务平台，实现公共资产的远程监控和管理。

  2.护栏碰撞监测终端

        （1）技术参数：

        工作电压：4V~36V（太阳能供电）

        电池容量：7500mAh

         温度范围：-40℃-+80℃

        湿度范围：10%-90% RH

        防水等级：IP67

        通信方式：NB-IoT

        设备尺寸：190MM*55MM*45MM（长*宽*高）

        定位方式：北斗、GPS

        （2）功能及性能要求：

        护栏碰撞监测终端自带无线开关功能，可以通过手机 APP 实现设备的安装部署、开机关机、激活及修改相关参数等，幵且无需拆机可通过无线开关实现设备的信息查看，方便后期设备维护；

        护栏碰撞监测终端具备震动唤醒功能，幵可以通过手机 APP 修改震动灵敏度。在异常震动唤醒的时候，连接 NB-IoT平台，通过推送给管理系统平台，产生实时告警；

        护栏碰撞监测终端可以检测护栏的倾斜角度，无论是震动唤醒还是定时唤醒都会检测护栏当前三轴倾角，与护栏最初安装角度做比较，状态异常立即通过平台告警通知相关负责人；

        护栏碰撞监测终端采用低功耗 NB-IoT的通信模式，由太阳能板供电，满足产品待机需求。
        （3）结构组成

        “终端 ”主要包括了主控单元、供电单元、三轴加速度计、定位模块、振动检测模块、物联网通信模块等，结构详见下图：

l 主控单元：包括核心处理芯片，主要处理“终端 ”中加速度计、 振动检测模块、定位模块、物联网报警通信模块、供电单元返回的数据，可根据预设模式触发报警、解除报警等；

l 三轴加速度计：可根据“终端 ”的实际状态输出姿态数据，如移动、跌落、振动等，传送至主控单元进一步判断处理；

l 振动检测模块：通过主控单元，接收来自系统平台或用户手机 客户端的布防或撤防指令，主要对被监控物品的振动幅度进行检测，发现超过锁定时的振动幅度则进行报警。

l 定位模块：包括北斗/GPS 定位，可快速输出“终端 ”的位置数据；

l 物联网报警通信模块：模块接入流量 SIM 卡注册网络后，借 助于基站蜂窝网信号，将报警信息发送至中心，也可接收中心或用户终端的控制数据送至主控单元；

l 太阳能供电：供电方式采用太阳能供电，连续阴雨 15 天能正常使用，且待机电池满足 5 年以上使用寿命

        （4）现场安装图

MDR-3711城市道路护栏碰撞监测系统技术参数/Urban road guardrail collision monitoring system technical parameters:
监测对象/Monitoring object：护栏倾斜及移位

工作电压/Operating voltage：4V~36V（太阳能供电）

电池容量/Battery capacity：7500mAh

温度范围/Temperature range：-40℃-+80℃

湿度范围/Humidity range：10%-90% RH

防护等级/Class of protection：IP67

通信方式/Communication mode：NB-IoT

设备尺寸/Equipment size：190MM*55MM*45MM（长*宽*高）

定位方式/Positioning mode：北斗、GPS