本实用新型涉及高速公路预警控制领域，特别是一种高速公路车祸/团雾发生预警装置。
背景技术：
我国高速公路总里程：根据交通运输部科学研究院、综合交通大数据应用中心2017年8月份发布的我国首部高速公路运行大数据分析报告，截至2016年底，我国高速公路里程已经突破13万公里，总里程居世界首位。与此同时，根据公安部交管局的数据，截至2017年6月底，全国机动车保有量达3.04亿辆，其中汽车2.05亿辆，机动车驾驶人达3.71亿人，其中汽车驾驶人3.28亿人，汽车保有量稳居世界第二。
高速公里路网发达、汽车保有量多，高速公路的通畅使有车族越来越习惯开车上高速，“走高速”成了时尚、快捷、没问题的代名词，仿佛高速公路能解决一切空间和时间的问题，然而一起起车祸历历在目，特别是连环车祸，每次都造成重大人员财产伤亡，例如2017年11月15日，在安徽省“滁新高速”下行线191KM至194KM路段，发生多点多起连环车祸，最终造成18人死亡，21人受伤的特大事故。
高速公路车祸发生以碰撞为主，引起碰撞的原因有天气原因，例如能见度低造成碰撞引发后车连续碰撞，也有良好天气下，车速快、司机麻痹大意，单方或双方碰撞后引发后续连环碰撞。因此，高速公路上因团雾等原因造成能见度低时发生车祸，或者发生车祸情况下后续发生连环碰撞，是亟待解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种高速公路车祸/团雾发生预警装置，用于解决高速公路上，因团雾等原因造成能见度低时发生车祸，或者发生车祸情况下后续发生连环碰撞的问题。
本实用新型的方案包括：
一种高速公路车祸/团雾发生预警装置，包括布设于预定路段处理器、电源模块和至少两个探测器；每个探测器包括发射器、接收器、输入总线接口、输出总线接口和报警器；所述发射器与接收器分别安装在道路两侧，所述接收器通过输入总线接口连接输入总线，所述报警器通过输出总线接口连接输出总线；所述处理器连接所述输入总线和输出总线。
进一步的，所述发射器为红外发射器，所述接收器为红外接收器。
进一步的，所述处理器为PLC。
进一步的，所述PLC的PN总线接口连接输出总线，PLC的DP总线接口连接输入总线。
进一步的，所述探测器中，发射器和接收器均对应设有用于清洁的刷头，刷头与电机传动连接。
进一步的，所述电源模块为UPS电源。
进一步的，一个高速公路车祸/团雾发生预警装置包括100个探测器，各探测器相邻10米安装。
进一步的，所述报警器包括声/光报警器。
本实用新型的高速公路车祸/团雾发生预警装置，在团雾或者车祸时较长时间的遮挡发射器与接收器之间的信号，从而检测出团雾或者车祸的发生，从而控制团雾或者车祸发生地点的上游方向的报警器进行报警，从而提醒上游方向车辆的驾驶员注意，起到了避免能见度低时发生车祸，或者发生车祸情况下后续发生连环碰撞。
附图说明
图1是本实用新型的一种高速公路车祸/团雾发生预警装置结构框图；
图2是本实用新型的原理示意图；
图3是带有刷头的发射器和接收器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图进行说明。
本实用新型的基本构思是：在团雾或者车祸时较长时间的遮挡发射器与接收器之间的信号，从而检测出团雾或者车祸的发生，从而控制团雾或者车祸发生地点的上游方向的报警器进行报警，从而提醒上游方向车辆的驾驶员注意。
具体的，如图1、图3所示，一种高速公路车祸/团雾发生预警装置，包括布设于预定路段处理器、电源模块和至少两个探测器；每个探测器包括发射器、接收器、输入总线接口、输出总线接口和报警器；所述发射器与接收器分别安装在道路两侧，所述接收器通过输入总线接口连接输入总线，所述报警器通过输出总线接口连接输出总线；所述处理器连接所述输入总线和输出总线。
发射器、接收器应为无线发射接收器，例如，可以选择为红外发射器、红外接收器。
报警器包括声/光报警器，光报警器可以采用LED，声音报警器可以采用蜂鸣器。
本实施例中，处理器选为PLC，采用西门子新型S7-1500系列PLC ,型号为CPU1516-3PN/DP,即支持PROFINET 总线通讯也支持PROFIBUS DP总线通讯。PN总线最多256个PN设备，DP总线最多支持128个从站。
PLC的PN总线接口连接输出总线，PLC的DP总线接口连接输入总线。
本实施例中，为了保持发射器和接收器的清洁，上面装有电机M，以带动用于清洁的刷头S。
进一步的，所述电源模块为UPS电源。可以采用路灯的交流220V输入，直流24V、3A输出和交流220V输出，给PLC和接收器、电机等装置供电。
发射器和接受器可以选用市场上已有的成熟产品，例如海湾公司的JTY-HF-GST102型线型光束感烟（雾）探测器，可满足本系统对探测器的功能要求；内置功能强大微处理器，可对接收到的光通量信号进行判断，根据道路横向指标，设置阈值，将信号转化为4～20ma模拟信号交由模块处理；内置的微处理器具有补偿电路功能，可消除或者补偿因为灰尘积聚、位置偏移及发射管的老化等使接收信号减小而产生的灵敏度下降，防止产生误报警；具有自动校准功能，确保调试快速完成，操作简单、方便；具有自诊断功能，可监测内部故障；正常情况下横向道路能见度指标变化及车辆阻挡等根据程序设定，向模块传送信号；内置的微处理器为单片机，可以灵活进行程序设置、参数修改。
具体的，如图2所示，一个高速公路车祸/团雾发生预警装置包括100个探测器，各探测器相邻10米安装。一个路段，可以布置多个预警装置，相邻预警装置的保护范围可以有部分重叠，以实现冗余。
高速公路车速按120KM/h计算，折合33.33m/s,将人的反应时间、刹车时间、车辆性能、路面状况等均考虑在内，按总时间6s考虑，即约33.33*6≈200m，本文按在距突发状况发生处190m外（即20个探测器之间的距离）开始报警。下面对具体工作过程进行说明：
1：能见度低情况下，前方某处出现团雾：
（1）假设前方最近团雾出现在探测器1，即A1、B1的位置，A表示发射器，B表示接收器，团雾W的出现使接收器接收到的光通量下降，B1根据量化的横向指标，判断出能见度的纵向指标，主动将信号反馈至处理器，处理器判断后将动作指令发给1～20号探测器，1～20号探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警，实现提醒作用，同时1～20号探测器继续发射接收红外光束、继续进行探测横向能见度指标；备注：为避免车辆遮挡接收器接收光信号，系统设置接收器超过3秒接收不到光信号后才发报警信息；
（2）若此时团雾W继续扩大到18号探测器，B18接收器根据量化的横向指标，判断出能见度的纵向指标，主动将信号反馈至处理器，处理器判断后将动作指令发给18～38号探测器，18～38号探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警，实现提醒作用；依次类推；
（3）若最近团雾出现在探测器95的位置，95接收器主动将信号反馈至处理器，处理器判断后将动作指令发给95～100号探测器，95～100号探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警；同时95接收器主动将信号反馈至上游预警装置的处理器，上游预警装置的处理器判断后将动作指令发给95～115号探测器，95～115号探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警；以此实现冗余的全段预警，避免出现空档；
（4）团雾消失后的报警控制。系统设定团雾消失10分钟后系统复原，假定探测器1处的团雾消失、能见度良好，则10分钟后，B2接收器主动将信号反馈至处理器，处理器判断后将动作指令发给1～20号探测器，1～20号探测器在被动要求下停止LED灯闪烁、停止声音报警器报警；但若17号探测器处仍有团雾，则1～16号探测器停止LED灯闪烁、停止声音报警器报警，B17接收器（图中未画出）根据量化的横向指标，判断出能见度的纵向指标，主动将信号反馈至处理器，处理器判断后将动作指令发给17～37号探测器，17～37号探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警，依次类推，实现提醒作用；即一个探测器同时接收“亮”和“不亮”两个指令时，一定“亮”，此处用“或”逻辑进行设置；
（5）对应轻雾、中等雾、大雾、雾墙时，LED灯闪烁频率（声音报警频率）分别是1s、0.5s、0.25s、常亮（常响），以此来告知后方司机前方团雾严重程度，采取减速、提高警惕的措施；
2：单方或者双方车祸情况下：
单方或者双方车祸下，车辆停止，接收器接收不到光信号超过3s,该处接收器主动将信号反馈至相应模块，模块判断后将动作指令发给后续20个探测器，这20个探测器在被动要求动作下LED灯闪烁、声音报警器报警，实现提醒；若刚好车祸车辆没有遮挡光通路，则司机以最快动作去遮挡后方最近的发射器或者接收器，实现人为使接收器主动反馈信号，实现报警。其余动作流程、冗余设置同设置1（1）～（3），不同点在于单方或者双方车祸状态下，LED灯闪烁频率（声音报警频率）为常亮（常响），告知后续车辆立即减速、缓慢甚至停止。
车祸处理过程中，事故车辆移开，光通路正常10分钟后系统复原，逐步取消LED常亮，设置同1（4）。
本实施例中，发射器、接收器可以设置在车道两侧栏杆，便于维护检查；采用LED灯和声音报警，使夜间行驶时能更容易得到报警信息；利用了路灯电源，不用单独供电；可自清洁，自动复位，免维护；报警距离可调节，对多发路段可提前更长距离设置报警；对团雾等突发状况预报难、区域性强的特点，可以实时监测；也可应用于长隧道公路等； 交警处理高速事故时，也可提前190米设置声光报警，且不易损毁，提高交警处理事故时的人身安全性；费用较低，模块、总线价格相对较低，施工方便。
以上为本实用新型的一种较佳实施例，但是应当理解，上述具体的描述不应理解为对本实用新型实质和范围的限定，本领域技术人员再根据上述实施例做出的明显变型或者替换仍属于本实用新型保护的范围。