隧道内车辆监控系统、方法和电子设备与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种隧道内车辆监控系统、方法和电子设备。


背景技术：

2.为了保证车辆的稳定安全行驶，通常需要对行驶中的车辆进行监控。车辆长途行驶过程中，经常会经过隧道，由于隧道内无通信信号或信号比较弱，所以经常出现车辆失联的情况。因此，隧道内的车辆监控存在较严重的缺陷，车辆在隧道内行驶存在极大的安全隐患。目前，为了解决隧道内信号传输的问题，出现了一些利用短距离无线通信技术比如zigbee组建局域网实现通信的方法，而对于较长的隧道，这些方法的成本较高。而且现有的方法也无法解决车辆定位的问题，从而无法实现对车辆的全程监控。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的不足，本发明提供了如下

技术实现要素：
本发明一方面提供了一种隧道内车辆监控系统，包括：远距离低功耗无线通信装置、移动通信装置、rfid标签、rfid读写器和监控设备；所述远距离低功耗无线通信装置包括信号发送模块和信号传输模块，所述信号发送模块和所述rfid读写器设置在所述车辆上，所述信号传输模块和所述rfid标签沿隧道设置；所述移动通信装置设置在所述隧道外；所述rfid标签中设置有位置信息；所述rfid读写器与所述rfid标签信号连接；所述rfid读写器依次通过所述信号发送模块、信号传输模块和移动通信装置与所述监控设备信号连接。优选地，所述远距离低功耗无线通信装置采用lora技术、nb-iot技术或sigfox技术实现。优选地，所述远距离低功耗无线通信装置采用lora技术实现。优选地，所述移动通信装置采用4g模块、5g模块或6g模块。优选地，所述信号传输模块设置在所述隧道的侧壁上。优选地，所述rfid标签设置在所述隧道的道路上。本发明第二方面提供了一种隧道内车辆监控方法，利用上述的监控系统，所述监控方法包括：所述rfid读写器读取所述rfid标签中的位置信息；所述rfid读写器依次通过所述信号发送模块、信号传输模块和移动通信装置将获取到的位置信息发送至所述监控设备。优选地，所述监控方法还包括：根据获取不同位置信息的时间间隔计算车辆运行速度；根据车辆设定速度调控所述车辆运行速度。
本发明第三方面提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现上述的方法。本发明第四方面提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行上述的方法。本发明的有益效果是：本发明提供了一种隧道内车辆监控系统、方法和电子设备，该监控系统包括：远距离低功耗无线通信装置、移动通信装置、rfid标签、rfid读写器和监控设备；所述远距离低功耗无线通信装置包括信号发送模块和信号传输模块，所述信号发送模块和所述rfid读写器设置在所述车辆上，所述信号传输模块和所述rfid标签沿隧道设置；所述移动通信装置设置在所述隧道外。监控过程中，所述rfid读写器读取所述rfid标签中的位置信息；rfid读写器依次通过所述信号发送模块、信号传输模块和移动通信装置将获取到的位置信息发送至所述监控设备。采用本发明提供的监控系统和方法不仅实现了车辆的准确定位，解决了隧道内无法对车辆定位的问题，而且实现了长距离隧道内的无线通信，解决了隧道内信号弱无法实现信号传输的问题，从而实现了对隧道内车辆的全程监控，保证了车辆在长距离隧道内的安全稳定行驶。
附图说明
4.图1为本发明实施例一所述的隧道内车辆监控系统结构示意图；图2为本发明实施例二所述的隧道内车辆监控方法流程示意图；图1中，各符号的含义如下：1-信号发送模块，2-信号传输模块，3-移动通信装置，4-rfid标签，5
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rfid读写器，6-监控设备。
具体实施方式
5.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。实施例一如图1所示，本发明实施例提供了一种隧道内车辆监控系统，包括：远距离低功耗无线通信装置、移动通信装置3、rfid标签4、rfid读写器5和监控设备6；所述远距离低功耗无线通信装置包括信号发送模块1和信号传输模块2，所述信号发送模块1和所述rfid读写器5设置在所述车辆上，所述信号传输模块1和所述rfid标签4沿隧道设置；所述移动通信装置3设置在所述隧道外；所述rfid标签4中设置有位置信息；所述rfid读写器5与所述rfid标签4信号连接；所述rfid读写器5依次通过所述信号发送模块1、信号传输模块2和移动通信装置3与所述监控设备6信号连接。其中，隧道可以为长距离隧道，也可以是短距离隧道。车辆可以是机车，也可以是汽车。隧道内的道路可以是公路，也可以是轨道。与wifi，蓝牙、zigbee以及2g/3g/4g/5g等无线技术相比，远距离低功耗无线通信技术不仅能实现远距离传输，还能实现低功耗，对于长距离隧道，采用远距离低功耗无线通
信装置可以节省额外的中继器成本。本发明实施例中，远距离低功耗无线通信装置可以采用lora技术、nb-iot技术或sigfox技术实现。其中，lora（long range radio，远距离无线电）技术是semtech公司创建的远距离低功耗无线传输技术。在无线传输技术中，低功耗一般很难覆盖远距离，而远距离一般功耗高，难以同时实现低功耗和远距离。lora的名字就是远距离无线电，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。nb-iot技术是基于蜂窝的窄带物联网（narrow band internet of things，nb-iot）成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（lpwan）。能够同时实现低功耗和远距离的信号传输。sigfox技术是sigfox公司在全球部署的低功耗广域网（lpwa），提供物联网（iot）连接服务，用户设备集成支持sigfox协议的射频模块或者芯片，开通连接服务后，即可连接到sigfox网络。能够同时实现低功耗和远距离的信号传输。在本发明的一个优选实施例中，所述远距离低功耗无线通信装置采用lora技术实现。其中，所述远距离低功耗无线通信装置包括lora信号发送模块和lora信号传输模块。lora信号传输模块可以采用lora中继模块，当车辆进入隧道时，设置在车辆上的lora信号发送模块发送无线信号，激活设置在隧道内的lora中继模块，通过中继模块一级一级的将lora无线信号传输至隧道口，再传输至位于隧道口和隧道外的移动通信装置，通过移动通信装置传输至监控设备。lora无线信号可以进行远距离传输，一级传输距离一般在8公里左右。在本发明的一个优选实施例中，lora信号传输模块可以设置在所述隧道的侧壁上。为了保证lora信号传输模块的取电方便，可以在lora信号传输模块上设置电源模块。由于lora无线技术具有低功耗的特性，所以，lora信号传输模块比较省电，电源模块的使用寿命比较长，不需要频繁的更换。在本发明实施例中，通过rfid技术（radio frequency identification，射频识别）获取车辆位置，并将车辆位置信息发送至信号发送模块。rfid技术的原理为读写器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。rfid的应用非常广泛，典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。本发明实施例中，rfid标签沿隧道设置，可选地，将rfid标签设置在所述隧道的道路上。比如，在隧道内，间隔一定的距离设置一个rfid标签，各个rfid标签中设置有与其所在位置对应的位置信息。当车辆进入隧道后，设置在车辆上的rfid读写器可以读取附近的rfid标签中的位置信息，该位置信息即可表示车辆的实时位置。rfid读写器获取到位置信息后，将其发送至信号发送模块，信号发送模块依次通过信号传输模块和移动通信装置将位置信息发送至所述监控设备，从而实现对车辆位置的监控。采用本发明实施例提供的监控系统，不仅通过远距离低功耗无线通信装置和移动
通信装置实现了长距离隧道内的无线通信，解决了隧道内信号弱无法实现信号传输的问题，而且通过rfid技术实现了车辆的准确定位，解决了隧道内无法对车辆定位的问题，从而实现了对隧道内车辆的全程监控，保证了车辆在长距离隧道内的安全稳定行驶。在本发明实施例中，所述移动通信装置可以采用4g模块、5g模块或6g模块。为了取电方便，可以在4g模块、5g模块或6g模块中设置电源模块。实施例二如图2所示，一种隧道内车辆监控方法，其特征在于，利用如实施例一所述的监控系统，所述监控方法包括：s101，所述rfid读写器读取所述rfid标签中的位置信息；s102，所述rfid读写器依次通过所述信号发送模块、信号传输模块和移动通信装置将获取到的位置信息发送至所述监控设备。其中，监控系统的结构和功能可参见实施例一的描述，在此不再赘述。采用上述方法不仅实现了车辆的准确定位，解决了隧道内无法对车辆定位的问题，而且实现了长距离隧道内的无线通信，解决了隧道内信号弱无法实现信号传输的问题，从而实现了对隧道内车辆的全程监控，保证了车辆在长距离隧道内的安全稳定行驶。在本发明的一个优选实施例中，所述监控方法还包括：s103，根据获取不同位置信息的时间间隔计算车辆运行速度；s104，根据车辆设定速度调控所述车辆运行速度。采用上述方法，可以实现对车辆运行速度的调控，保证车辆能够安全稳定的行驶。本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现如实施例二所述的方法。本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如实施例二所述的方法。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。