崔美娜
上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 上海 200125
摘要：根据资料显示，防撞墙监测系统可对在高架道路上的防撞墙进行实时监测，可对发生的碰撞进行及时告警，并通过视频管理系统进行联动切换及控制。对用于防撞墙建设的摄像机进行存储，并可和碰撞事件进行关联，可快速定位存储的录像，并进行回放。
关键词：防撞墙；碰撞；实时监测
引言：
本篇文章结合实际，向我们全面探讨关于防撞墙碰撞实时监测，详细状况如下所述。
1、防撞墙监测系统
1.1建设内容
在高架道路防撞墙上每隔50米布设无源光纤加速度计用于防撞墙的实时碰撞检测。沿高架道路防撞墙敷设光缆，用于连接加速度计。对高架道路防撞墙进行监测应用，可对加速度计进行实时监控，当加速度超过预设阈值后，通过视频管理平台进行实时视频的联动切换，并控制云台摄像机到预先设置的相对应的预置点，并对相应录像做标记，并可通过标记快速调取录像。
1.2软件系统方案
接口的自动化数据采集子系统；数据库子系统和其他系统的关系，以及相关数据流向；用户终端和用户界面子系统的关系；旨在用此图简单描述一下系统中各功能模块中软件服务的关系及数据信息流。
1.3软件总体要求
软件应采用模块化形式。所有自行开发的各个软件模块要达到所要求的功能，具有良好的界面；对于受版权保护软件，应严格按照供应商许可协议使用。在使用过程中，应验证其可靠性，以及提供当前使用该软件模块的实际用户数量、软件的使用期限；对于自行开发软件，应具有可维修性、可追踪性、编程适应性和扩展可能性等功能，并提供详细的研发文档及用户操作软件；应为各个已开发的软件模块和整个系统定义一个软件测试验收计划，以此作为软件质量评估和最终接受的基础；
2、总体技术路线
按照软件功能划分，可以如下描述：
（1）自动化数据采集子系统、数据接收与控制系统
传感器数据通过光纤分析仪采集后，通过微软平台的COM接口软件集成的方式，将其纳入到中心数据库中，实现采集数据的缓存、传输、控制等功能。
（2）数据库子系统、用户界面子系统
这些系统针对的是数据处理服务器上的数据通讯、数据处理、数据显示、在线预警等功能。实现基于J2EE运行平台，采用WEB服务器/应用程序服务器/数据库服务器的三层体系结构实现。而数据库层采用大型关系型数据库软件Oracle11g以及大型文件库，作为系统数据存储及共享平台。
3、自动化数据采集软件设计
（1）传感器模块：传感器模块是硬件基础。
（2）数据采集与传输模块：数据采集与传输模块完成传感器数据的采集、信号调理，并把数据实时传输到数据处理与控制模块。该模块又可分为数据采集系统、数据传输系统和辅助支持系统三部分。其中数据采集系统是由信号调理设备、采集设备、采集计算机和传感器电缆网络等组成；数据传输系统由外场工作站机柜内及监控中心机房内的网络传输设备及网络传输线缆组成；辅助支持系统由外场及监控中心辅助上述系统正常运行的设备组成，包括外场机柜、外场机箱、配电及UPS、防雷和远程电源监控等子系统。
4、数据采集与传输模块
4.1系统目标
DAU的信号调理与转换主要由传感器及数据采集设备的硬件实现，而DAU上数据采样、数据本地存储、数据传输、模块配置，状态自检功能需要由自编程序实现，从而组成数据采集管理系统。
数据传输更新速度满足实时显示要求，最大延时不超过2秒的要求；
报警和状态信息的更新速度满足显示、确认和存储的实时性要求，时间间隔不超过2秒的要求；
对于每个传感器，根据它们相应的工程单位和传感器读数设置适当的满度值；
4.2功能划分
整个数据采集管理系统按照其功能分为以下几个模块：
（1）数据采集
（2）数据存储
（3）数据传输
（4）状态自检
（5）模块配置
4.3数据采集
采集技术要求
由于实时性和可靠性是该模块实现中必须满足，因此：
整套采集方案无论是否采用传感器供应商提供的专用采集设备与软件，数据采集过程必须可靠稳定。
考虑到数据采集对整个系统的重要性，数据采集和数据存储、数据传输会采用单独的、互不影响的线程加以实现。并且数据采集的优先级最高。
4.4数据存储
为防止系统网络的局部故障影响到全局数据的安全，自动存储的原始数据经过数据采集设备本身的缓存后，会首先存储在DAU硬盘中；每小时，每个通道的数据存储成一个文件，每天整点时刻，通过FTP把所有数据文件上传到控制中心。每个DAU配置至少120GB的硬盘，保证动态存储的时间可以满足存储策略要求。
4.5数据输送
DAU通过数据传输系统与中心管理机房的DPC系统交换数据，交换的数据主要有两类：
类别号传输数据类型数据特点及传输要求
1传感器实时采集的原始数据传输实时性要求高
2传感器实时采集的历史数据即整点保存的历史数据，该类数据的传输要求可靠性高
DAU与中心管理机房的DPC的通讯网络物理平台选择光纤千兆以太网。可以满足不同应用的数据交互。
5、模块配置
PXI平台通过Labview定制开发，读取或存储工作站参数文件，并将这些参数应用到系统中。
其他非PXI平台的采集的设备将通过配置文件的方式实现。
5.1设计目标
接收从DAU传回的实时数据、接收DAU每小时通过FTP传回的历史数据文件、接受外部的数据查询请求。不同的任务，开发采用的通讯方式不同。
数据接收和数据转发、数据存储备份会分成多个线程单独运行。数据接收线程把从DAU传输过来的数据放到一个队列当中，然后继续自己的接收过程，而不考虑数据转发和数据存储备份的问题。数据转发和数据存储备份线程会及时到队列中取数据。
5.2设计要求
配有系统热备软件，确保当一台机器有故障是另一台机器能确保服务正常运行
配有系统备份软件，确保数据的安全性。
传感器信号实时传输的时滞不大于2秒；
提供对所选的输出时间序列数据和每小时统计摘要信息；
5.3数据接收
用JAVA开发，采用TCP/IP方式进行传输。采用TCP/IP方式进行传输可以保证及时数据的可靠性。整个通讯过程的通信方式自己定义。
其中数据接收会采用多路接收的方式，这种方式可以保障较多的连接数。具体如下：专门会有一个监听服务，当监听服务监听到有数据传来，它会启动另外一个专门的线程为这次的数据传输服务，而监听服务本身则会继续监听，不再理会数据传输的问题。被启动为数据传输服务的线程结束以后会自动释放，保证系统资源不会耗尽。
5.4数据存储
接收DAU每小时通过FTP传回的历史数据。
在接收方安装FTP Server软件，并配置一个只能用于上传，不能删除的用户。
并有一个JAVA开发的线程，定期扫描FTP目录中的数据文件，将数据文件的信息存入oracle数据库，并按照数据文件存放格式将FTP数据文件存入历史数据文件库。
5.5数据转发
用JAVA开发，采用RMI模式进行转发。
数据转发是采用点播的形式。数据查询程序会根据需要向数据转发程序发送请求，要求显示某个DAU的某个传感器的某个通道的数据，这时数据转发程序会把存放到队列和文件中的数据读取出来，并通过JAVA RMI模式发送给数据显示程序。
总结：根据上述内容来看，防撞墙监测系统可对在高架道路上的防撞墙进行实时监测，可对发生的碰撞进行及时告警，使用人员应该加强对该项技术使用，促进项目稳步发展。
参考文献
[1]张珊珊；杨静伟；浅谈防撞墙碰撞实时监测 [J].交通建设与管理.2015（06）
[2]胡杰；张召南；浅谈防撞墙碰撞实时监测方案研究 [J].山东大学.2017（03）
[3]黄绮珊；杨正杰；浅谈防撞墙碰撞实时监测研究[J]. 胡煜，周德；工程师.2016（03）
论文作者:崔美娜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
标签：数据论文; 实时论文; 数据采集论文; 模块论文; 数据传输论文; 传感器论文; 软件论文; 《防护工程》2018年第11期论文;