车底监控保护系统及其气体环境监测方法与流程

1.本技术属于车底监控技术领域，更具体地说，是涉及一种车底监控保护系统及其气体环境监测方法。


背景技术：

2.在边检海关等重要场所，需要严格管控人员和司机乘客进出安全，所以会在比较重要的地方安装车底监控，以防有违禁物品或者未经授权的人员通过车底藏人藏物的方式进入管控区域，车底监控设备已广泛应用于智能交通，边检海关关口检测，无人化自助通道交通也越来越发达。车底监控一般采用的是线阵相机，对于需要24小时对车底情况进行检测的话，那么相机就需要埋在地下。车底监控的原理就是用线阵相机对过往车辆的车底进行扫描，再做图像拼接，成为一张静态的图片，供检车人员检测。
3.在现有技术中，固定式地埋相机一般被金属外壳和玻璃罩封闭保护起来，外界环境温度以及相机工作的热量温度变化，容易使相机放置的腔内环境造成水汽，并且车道中随时可能受到车辆碾压、雨水侵泡、高温照射等可能，使得金属外壳和玻璃罩的密封性受损，或者地埋相机与补光灯等内部器件发生短路引起烟雾或燃烧。针对上述隐患，工作人员根本无法提前发现，往往只有在设备在无法使用，影响车底扫描图像时才会去维修，一方面维护时间很长，需要逐个部件排查，影响车道的正常安检，另一方面，由于发现较晚，设备损坏会加剧，影响使用寿命。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种车底监控保护系统及其气体环境监测方法，以解决现有技术对车底监控过程中存在的设备维护与监测不足的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种车底监控保护系统，所述车底监控保护系统，包括：车底监控装置及控制箱；
6.所述车底监控装置包括密封罩、换气管、相机模块以及若干补光模块，所述相机模块以及若干补光模块设置于所述密封罩内，所述换气管与所述密封罩连通；
7.所述控制箱包括气体交流设备、环境监测单元、干燥管以及主控单元，所述气体交流设备的出气口与所述换气管的进气口连通，所述换气管的出气口与所述环境监测单元的进气口连通，所述环境监测单元的出气口与所述干燥管的进气口连通，所述干燥管的出气口与所述气体交流设备的进气口连通；
8.其中，所述主控单元分别与所述相机模块、所述补光模块、所述气体交流设备以及所述环境监测单元电性连接，所述补光模块能够对车底补光，所述相机模块能够获取车底监控图像并发送至所述主控单元，所述主控单元能够控制所述气体交流设备对通过换气管所述密封罩内部进行换气，所述环境监测单元能够对气体环境进行分析，所述干燥管能够对气体进行干燥。
9.优选的，所述环境监测单元包括温湿度传感器，所述温湿度传感器能够检测气体
中的温湿度。
10.优选的，所述环境监测单元包括压强传感器，所述压强传感器能够检测气体中的压强大小。
11.优选的，所述环境监测单元包括烟雾传感器，所述烟雾传感器能够检测气体中的烟雾含量。
12.优选的，所述密封罩内设置有若干隔板，若干所述隔板将所述密封罩分隔成若干个密封室，所述相机模块以及每个所述补光模块分别位于一个所述密封室内，每个所述密封室通过独立的所述换气管分别与所述气体交流设备以及所述环境监测单元连通。
13.优选的，每个所述密封室与所述气体交流设备连通的换气管上设置有电磁阀，每个所述电磁阀与所述主控单元电性连接。
14.优选的，每个所述密封室内还设置有真空箱，所述相机模块以及每个所述补光模块分别位于对应的所述密封室的真空箱内。
15.优选的，所述车底监控保护系统还包括工控机、交换机以及远程控制端，所述工控机与所述主控单元电性连接，所述交换机与所述工控机通过以太网连接，所述远程控制端与所述交换机通过以太网连接。
16.本技术还提供一种车底监控气体环境监测方法，基于如上所述的车底监控保护系统，所述车底监控气体环境监测方法包括以下步骤:
17.检测到车底监控图像发生异常；
18.对车底监控装置进行换气；
19.对气体环境进行检测与干燥；
20.输出气体环境检测数据，判断异常原因。
21.优选的，所述车底监控气体环境监测方法还包括以下步骤:
22.每次只开启一个电磁阀，逐个检测每个密封室的气体环境，定位发生异常的密封室的位置。
23.本技术提供的车底监控保护系统，与现有技术相比，通过所述气体交流设备对通过换气管所述车底监控装置内部进行换气，所述环境监测单元能够对气体环境进行分析，根据气体环境分析结果以确定所述车底监控装置的工作环境，同时所述干燥管能够对气体进行干燥，并将干燥后的气体再次通入车底监控装置内部，形成气体循环系统，实现了对车底监控装置内部环境的维护与监测，确保相机模块在合适的工作环境运作，提高电子元器件的寿命。
24.本技术提供的车底监控气体环境监测方法，与现有技术相比，基于如上所述的车底监控保护系统，通过检测到车底监控图像发生异常，启动对车底监控装置进行换气，再对气体环境进行检测与干燥，输出气体环境检测数据，判断异常原因，以便维护工作人员第一时间发现问题，并针对性的进行维护。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例提供的车底监控保护系统的整体方框示意图；
27.图2为图1中的车底监控装置的立体结构示意图；
28.图3为图2中的车底监控装置的分解结构示意图；
29.图4为图1中的控制箱在箱门打开状态的立体结构示意图；
30.图5为图4中的控制箱在箱门打开状态另一视角的立体结构示意图；
31.图6为本技术另一实施例提供的车底监控保护系统的整体方框示意图；
32.图7为图2中的车底监控装置的在隐藏密封罩时的立体结构示意图；
33.图8为本技术实施例提供的车底监控气体环境监测方法的流程图。
具体实施方式
34.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
36.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.请一并参阅图1至图4，现对本技术实施例提供的车底监控保护系统100进行说明。所述车底监控保护系统100，包括：车底监控装置10及控制箱20。
39.具体的，所述车底监控装置10包括密封罩11、换气管12、相机模块13以及若干补光模块14，所述相机模块13以及若干补光模块14设置于所述密封罩11内，所述换气管12与所述密封罩11连通。
40.具体的，所述控制箱20包括气体交流设备21、环境监测单元22、干燥管23以及主控单元24，所述气体交流设备21的出气口与所述换气管12的进气口连通，所述换气管12的出气口与所述环境监测单元22的进气口连通，所述环境监测单元22的出气口与所述干燥管23的进气口连通，所述干燥管23的出气口与所述气体交流设备21的进气口连通。
41.其中，所述主控单元24分别与所述相机模块13、所述补光模块14、所述气体交流设备21以及所述环境监测单元22电性连接，所述补光模块14能够对车底补光，所述相机模块13能够获取车底监控图像并发送至所述主控单元24，所述主控单元24能够控制所述气体交流设备21对通过换气管12所述密封罩11内部进行换气，所述环境监测单元22能够对气体环境进行分析，所述干燥管23能够对气体进行干燥。
42.可以理解的是，所述相机模块13包括监控相机与线阵相机，所述车底监控装置10预埋在查验车道的中间，当车辆经过预埋有所述车底监控装置10的查验车道时，所述监控相机能够实时拍摄车辆底盘的视频画面，所述线阵相机用于连续拍摄车辆底盘的局部图，当连续拍摄车辆底盘的局部图经过图像拼接算法处理后，即可到的一张完整的车辆底盘扫描图像，进而可以判断车辆底盘的安全性，以防有违禁物品或者未经授权的人员通过车底隐藏的方式进入管控区域。
43.请一并参阅图5，所述控制箱20通常设置于车道的安全岛上，所述控制箱20可以设置24v电源开关25、12v电源开关26、空气开关27、防雷器28、继电器29等电子器件，以满足对整个车道的供电以及安全防范需求。另外，所述控制箱20可以与监控室的工控机相连接，以便检查工作人员对车辆底盘扫描图像进行审核。
44.由于所述车底监控装置10由于长期埋设在道路下面，随时可能受到车辆碾压、雨水侵泡、高温照射等可能，使得所述车底监控装置10受到影响，为即时发现问题，方便第一时间维护，通常有两种方式。
45.第一种方式是由检查工作人员手动启动，当检查工作人员对车辆底盘扫描图像进行审核时，可以根据车辆底盘扫描图像进行判断，例如所述相机模块13的镜面破裂会在车辆底盘扫描图像上形成清晰可见的裂痕，所述车底监控装置10内部起雾会使得车辆底盘扫描图像模糊，所述补光模块14损坏会使得车辆底盘扫描图像变暗。检查工作人员手动启动后，所述气体交流设备21会通过所述换气管12对所述车底监控装置10的所述密封罩11进行换气，在换气过程中，由于所述气体交流设备21的出气口与所述换气管12的进气口连通，所述换气管12的出气口与所述环境监测单元22的进气口连通，所述车底监控装置10内部导出的气体先经过环境监测单元22，所述环境监测单元22能够对气体环境进行分析，根据气体环境分析结果以确定所述车底监控装置10的工作环境，最终判断是否需要维护或者停止工作等。由于所述环境监测单元22的出气口与所述干燥管23的进气口连通，所述干燥管23的出气口与所述气体交流设备21的进气口连通，如此，所述干燥管23能够对气体进行干燥，并将干燥后的气体再次通入车底监控装置10内部，这样的气体流向可以避免气体交换设备进入水汽，从而造成气体交换设备的损坏，另一方面对车底监控装置10内部环境也进行了干燥处理，确保相机模块13在合适的工作环境运作，提高电子元器件的寿命。
46.第二种方式是自动启动干燥与气体环境检测，例如在间隔十分钟后自动启动干燥与气体环境检测，或者每次在完成一辆车的车底检测后都进行一次干燥与气体环境检测，以便在第一时间发现异常，将降低损失，提高车底监控装置10的使用寿命。
47.本技术提供的车底监控保护系统100，与现有技术相比，通过所述气体交流设备21对通过换气管12所述车底监控装置10内部进行换气，所述环境监测单元22能够对气体环境进行分析，根据气体环境分析结果以确定所述车底监控装置10的工作环境，同时所述干燥管23能够对气体进行干燥，并将干燥后的气体再次通入车底监控装置10内部，形成气体循环系统，实现了对车底监控装置10内部环境的维护与监测，确保相机模块13在合适的工作环境运作，提高电子元器件的寿命。
48.在本技术另一个实施例中，所述环境监测单元22包括温湿度传感器(图未示)，所述温湿度传感器能够检测气体中的温湿度。
49.可以理解的是，通过气体循环，可以将干燥后的气体再次通入车底监控装置10内
部，逐步降低车底监控装置10内部的湿度，当温湿度传感器检测到当前湿度降到阈值以内时，可以停止工作。当经过气体循环一段时间后，温湿度传感器检测到当前湿度依然很高时，则可以判断密封罩11可能破裂进水，发出警报以便工作人员第一时间发现问题并进行维护。另外，当温湿度传感器检测到当前温度过高时，可能是内部线路短路，为避免引起烧坏更多元器件，发出警报以便工作人员第一时间进行维护。
50.进一步的，所述环境监测单元22包括压强传感器(图未示)，所述压强传感器能够检测气体中的压强大小。
51.可以理解的是，通过所述压强传感器可以检测气体循环时的气压，所述车底监控装置10正常工作情况下，所述压强传感器检测到的气压值波动较小。当所述压强传感器检测到的气压值明显减小并接近标准大气压时，说明所述车底监控装置10的密封罩11发生破裂，发出警报以便工作人员第一时间进行维护。
52.进一步的，所述环境监测单元22包括烟雾传感器(图未示)，所述烟雾传感器能够检测气体中的烟雾含量。
53.可以理解的是，通过所述压强传感器能够检测气体中的烟雾含量，所述车底监控装置10正常工作情况下，所述烟雾传感器检测不到的烟雾。当所述压强传感器能够检测气体中的烟雾含量超过阈值时，说明所述车底监控装置10内部存在线路短路或者火情，为避免引起烧坏更多元器件，发出警报以便工作人员第一时间进行维护。
54.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图3与图7，所述密封罩11内设置有若干隔板15，若干所述隔板15将所述密封罩11分隔成若干个密封室16，所述相机模块13以及每个所述补光模块14分别位于一个所述密封室16内，每个所述密封室16通过独立的所述换气管12分别与所述气体交流设备21以及所述环境监测单元22连通。
55.可以理解的是，通过设置若干所述隔板15将所述密封罩11分隔成若干个密封室16，一方面可以提高所述密封罩11的承压能力。优选的，所述隔板15竖直设置，每一个隔板15都能增加承压的能力，有利于增加所述密封罩11的抗变形能力。另一方面，通过设置若干所述隔板15将所述密封罩11分隔成若干个密封室16后，使得每个密封室16相互独立，即使其中一个密封室16内的器件发生火灾或者进水，也不会对其它密封室16内的器件发生影响。另外，由于每个所述密封室16通过独立的所述换气管12分别与所述气体交流设备21以及所述环境监测单元22连通，依然可以同时对每个密封室16进行换气、干燥以及气体环境检测。
56.值得补充说明的是，图3与图7中的所述换气管12仅为示意图，所述换气管12可以由若干直径更小的气管(图未示)集中放在一根直径更大的气管(图未示)内，每个密封式连通两根直径更小的气管，直径更小的气管另一端连通所述气体交流设备21或所述环境监测单元22。当然，相关电线也可以布置在上述更大的气管中。
57.进一步地，每个所述密封室16与所述气体交流设备21连通的换气管12上设置有电磁阀(图未示)，每个所述电磁阀与所述主控单元24电性连接。
58.可以理解的是，通过所述主控单元24可以控制每个所述电磁阀的开关，通过所述电磁阀的开关可控制每个所述密封室16的换气状态。如此，在常规情况下，每个电磁阀全部都处于打开状态，此时，气体交流设备21工作时，可以实现同时对每个密封室16进行换气、干燥以及气体环境检测，若环境监测单元22检测结果为正常，则气体交流设备21工作，若环
境监测单元22检测结果为不正常，则可以挨个控制每个所述密封室16的换气状态，也即每次只开启一个电磁阀，逐个检测每个密封室16的气体环境，以便精确定位发生异常的密封室16的位置，以便工作人员第一时间针对该密封室16进行维护，减少工作人员对每个密封室16之间的元器件逐个检测的时间，减少了维护所需时间，提高了通车效率。
59.另外，由于所述相机模块13的发热量高于补光模块14的发热量，在炎热的夏季高温情况下，所述相机模块13的工作温度很容易超过额定工作温度。通过控制电磁阀，可以使得气体交流设备21只对所述相机模块13所在的密封室16进行气体循环，以达到快速降低所述相机模块13所在的密封室16的温度的作用。
60.进一步地，请一并参阅图3与图7，每个所述密封室16内还设置有真空箱17，所述相机模块13以及每个所述补光模块14分别位于对应的所述密封室16的真空箱17内。
61.可以理解的是，通过在每个所述密封室16内还设置有真空箱17，通过所述真空箱17提供了二次保护，也即当所述密封室16的密封性发生故障后，由于还存在真空箱17的保护，可以对真空箱17内的所述相机模块13以及所述补光模块14得到临时保护，以防因密封性的破坏导致浸水、高温引起的故障。另外，通过真空箱17使得所述相机模块13以及每个所述补光模块14长期处于真空环境下，有利于降低潮湿环境对元器件的腐蚀影响，同时还能起到阻燃的作用。
62.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图6，所述车底监控保护系统100还包括工控机30、交换机40以及远程控制端50，所述工控机30与所述主控单元24电性连接，所述交换机40与所述工控机30通过以太网连接，所述远程控制端50与所述交换机40通过以太网连接。
63.可以理解的是，所述工控机30可以同时连接多个控制箱20的主控板，对多个车道的车底检测数据以及气体交流设备21的分析数据进行分析与汇总，最后通过交换机40的数据转化发送到远程控制端50，实现远程监控的目的。
64.请参阅图8，本技术还提供一种车底监控气体环境监测方法200，基于如上所述的车底监控保护系统100，所述车底监控气体环境监测方法200包括以下步骤:
65.检测到车底监控图像发生异常；
66.对车底监控装置10进行换气；
67.对气体环境进行检测与干燥；
68.输出气体环境检测数据，判断异常原因。
69.可以理解的是，检测到车底监控图像发生异常，可以通过人工进行判断，也可以通过图像识别检测，例如通过深度学习图像识别检测车底监控图像中的玻璃裂痕、烟雾、起雾、浸水情况等。通过对气体环境进行检测与干燥，可以检测出对车底监控装置10内的温湿度高低、气压大小、烟雾含量等，以判断车底监控装置10是否存在短路、起火、浸水、湿度过高、温度过高、密封罩11破裂等异常情况，以便维护工作人员第一时间发现问题，并针对性的进行维护。如果只是湿度过高引起的原因，则通过对气体进行干燥，可以使得车底监控装置10内部保持干燥，降低湿度对使用寿命的影响，以及避免起雾对相机模块13的成像质量的影响，对气体环境进行检测，使得湿度保持在阈值范围内。
70.本技术提供的车底监控气体环境监测方法200，与现有技术相比，基于如上所述的车底监控保护系统100，通过检测到车底监控图像发生异常，启动对车底监控装置10进行换
气，再对气体环境进行检测与干燥，输出气体环境检测数据，判断异常原因，以便维护工作人员第一时间发现问题，并针对性的进行维护。
71.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图8，所述车底监控气体环境监测方法200还包括以下步骤:
72.每次只开启一个电磁阀，逐个检测每个密封室16的气体环境，定位发生异常的密封室16的位置。
73.可以理解的是，通过逐个检测每个密封室16的气体环境，以便精确定位发生异常的密封室16的位置，以便工作人员第一时间针对该密封室16进行维护，减少工作人员对每个密封室16之间的元器件逐个检测的时间，减少了维护所需时间，提高了通车效率。
74.值得补充说明的是，也有可能同时在多个密封室16气体环境异常，如此，即使检测到一个密封室16气体环境异常后，仍需继续对剩余的密封室16继续进行排查，以便发现全部气体环境异常的密封室16。
75.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。