一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏、系统及方法
技术领域
本发明涉及道路安全技术领域，具体涉及一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏、系统及方法。
背景技术
近年来，山区低等级道路特别是长大下坡段，由于道路等级较低，平纵指标较差，且道路损坏较严重，汽车在下坡段发生交通事故频繁，轻则汽车损坏，造成交通堵塞；重则翻车、冲出道路顺坡滚落，造成重大的人员伤亡事故，这种现状在山区公路屡见不鲜。
造成这种现状的原因主要有：1)山区道路受地形条件限制，道路平纵指标较差，设计时速较低，过往车辆往往超过设计时速行驶；2)道路狭窄，视距受限，无法提早判断道路情况，特别是弯道处极易冲出道路；3)山区盘山公路，一般都是长大下坡，大货车惯性大，遇到雨雪天气，刹车制动效果不佳，被迫冲出道路；4)低等级道路路面宽度不足。
为了解决上述情况，一般采用设置在山区公路一侧设置护栏。
目前设置的护栏一般是由立柱和位于其上部的护栏板所组成，护栏板由钢板制成，两者为钢性材料亦呈钢性连接。当汽车失控撞上护栏板后，护栏可以阻止汽车冲出道路的危险情况发生。但实践证明上述结构的护栏板无缓冲功能，在失控的汽车高速强大的冲击力下，常会造成护栏板破裂，失控汽车冲出车道，从而造成车毁人亡；尤其是破裂的护栏板伤人更为严重，也不能有效阻止汽车冲出道路的危险发生。另一方面，由钢板制成的护栏板亦生透，失去抗压力和防撞效果，使用寿命较短。
且现有的护栏的设置高度较高，且沿着山区公路一侧均匀布设，在道路路面比较狭窄的情况下，容易给驾驶人员造成较大的压抑感，从而影响驾驶人员的驾驶安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏、系统及方法，其旨在解决现有技术中护栏板无缓冲功能，在行驶车辆强大的冲击下，会加重事故的发生和损失以及提高快速响应式护栏的弹射速度的技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏，包括连接立柱、护栏板、卡扣构件和柔性防护网；
所述连接立柱埋设在公路边需要护栏处，所述连接立柱的表面上设有滑轨；
所述护栏板位于所述相邻连接立柱之间，且所述护栏板的两端分别与所述连接立柱表面上的滑轨连接；
所述护栏板分为上护栏板、中护栏板和下护栏板，所述上护栏板和下护栏板的宽度相等，所述中护栏板的宽度大于所述上护栏板或下护栏板的宽度；
所述卡扣构件设置在上护栏板的底部，且所述卡扣构件的底部还设置有瞬时弹射器，所述瞬时弹射器和所述柔性防护网均设置在所述卡扣构件和下护栏板之间，在快速响应式护栏未启动时，所述卡扣构件处于锁定状态，所述瞬时弹射器和柔性防护网均处于叠缩状态。
进一步地，所述上护栏板上还设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨上，用于所述上护栏板沿所述滑轨方向滑动；
所述连接立柱和上护栏板上还设置有互相配合的限位构件。
进一步地，所述限位构件是在连接立柱的上端设置卡点，在所述上护栏板的左右两端上分别设置凸点；
所述限位构件用于在快速响应式护栏启动后，固定所述上护栏板的位置。
进一步地，所述瞬时弹射器采用弹簧，在快速响应式护栏未启动时，所述卡扣构件锁定住所述弹簧，使所述弹簧处于压缩状态。
进一步地，所述瞬时弹射器的弹射速度为0.1S。
进一步地，所述连接立柱的高度为5m，所述连接立柱为箱型截面其内部加肋。
进一步地，所述中护栏板为波形钢板，所述中护栏板比所述上护栏板或下护栏板宽0.5m。
进一步地，所述快速响应式护栏还包括控制装置、红外线投射仪和智能报警装置，所述控制装置、红外线投射仪和智能报警装置安装在所述上护栏板和下护栏板之间；
所述控制装置、红外线投射仪和智能报警装置电连接。
本发明还提供一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏系统，包括如权利要求1～7任一所述的快速响应式护栏和服务器；
所述红外线投射仪用于投射红外线至所述中护栏板上；
所述服务器，包括：
所述数据处理模块用于预设和存储行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触范围值；
所述判断模块用于判断行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触面积是否超过所述数据处理模块中的预设值，若行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触面积超过所述数据处理模块中的预设值时，所述判断模块发送控制开锁指令给所述控制装置和智能报警装置；
所述控制装置接收到所述开锁控制指令后，控制所述卡扣构件解锁，所述瞬时弹射器对上护栏板做弹射运动，使上护栏板沿所述滑轨方向滑动，张开所述柔性防护网；
所述智能报警装置用于向相关单位发送报警信息，并发出警报提醒过往形式车辆。
进一步地，所述判断模块，包括：
所述第一判断模块用于判断行驶车辆是否与所述突出的中护栏板接触，若行驶车辆与所述突出的中护栏板接触，则进行第二步判断；
所述第二判断模块用于判断所述中护栏板变形是否超过0.5m或行驶车辆是否直接损坏上护栏板和下护栏板表面或行驶车辆触碰到所述红外线投射仪投射的红外线时，若所述中护栏板变形是超过0.5m或行驶车辆直接损坏上护栏板和下护栏板表面或行驶车辆触碰到所述红外线投射仪投射的红外线，所述第二判断模块将发送控制开锁指令给控制装置和智能报警装置。
本发明还提供一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏方法，包括以下步骤：
S1：在山区道路外侧安装如权利要求1～7所述的任一所述的快速响应式护栏，在快速响应式护栏未启动时，所述瞬时弹射器和柔性防护网处于叠缩状态；
S2：采用红外线投射仪将所述红外线投射至所述中护栏板上；
S3：在所述数据处理模块中预设行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触范围值；
S4：采用所述判断模块判断行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触面积是否超过所述数据处理模块中的预设值，若行驶车辆与所述突出的中护栏板的接触面积超过所述数据处理模块中的预设值时，发送控制开锁指令给所述控制装置和智能报警装置；
S5：所述控制装置接收到所述开锁控制指令后，控制所述卡扣构件解锁，所述瞬时弹射器对上护栏板做弹射运动，使上护栏板沿所述滑轨方向滑动，张开所述柔性防护网；
S6：所述智能报警装置接受到所述判断模块发送的控制指令后，向相关单位发送报警信息，并发出警报提醒过往形式车辆。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏、系统及方法，当行驶车辆撞上突出的中护栏板时，启动快速响应式护栏，上护栏板底部的卡扣构件解锁，瞬时弹射器张开瞬时对上护栏板做向上运动，弹射上护栏板，上护栏板沿着连接立柱表面上的滑轨方向进行滑动，张开柔性防护网，该柔性防护网具有良好的缓冲力、反弹力和塑性及抗冲击力，能够有效阻止和降低行驶车辆在强大的冲击下，造成冲出道路、翻车或其他安全事故；同时本发明采用设置可升降的上护栏板，可以有效的避免由于护栏板的高度过高给本就不宽的山区道路路面加重驾驶压抑感，从而影响驾驶安全；且本发明在卡扣构件的底部设置瞬时弹射器，该瞬时弹射器能够更快的对上护栏板做弹射运动，提高柔性防护网的张开速度，能够更加快速的对车辆进行拦截，避免冲出道路或翻车，最大限度的保证车辆安全。
本发明一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏、系统及方法，采用设置可升降的上护栏板，由于在快速响应式护栏未启动时，所述瞬时弹射器和柔性防护网处于叠缩状态，可以增加快速响应式护栏的使用寿命，并且减少快速响应式护栏的使用成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的侧视图。
图2为本发明在未启动时的结构示意图。
图3为本发明在启动时的结构示意图。
附图标记及对应的零部件名称：
1-连接立柱；11-滑轨；21-上护栏板；22-中护栏板；23-下护栏板；3-柔性防护网；4-红外线投射仪；5-智能报警装置；6-卡扣构件；7-瞬时弹射器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
【实施例】
如图1所示，一种适用于山区低等级公路快速响应式护栏，包括连接立柱1、护栏板、卡扣构件6和柔性防护网3；
连接立柱1埋设在公路边需要护栏处，连接立柱1的表面上设有滑轨11；
护栏板位于相邻连接立柱1之间，且护栏板的两端分别与连接立柱表面上的滑轨11连接；
护栏板分为上护栏板21、中护栏板22和下护栏板23，上护栏板21和下护栏板23的宽度相等，中护栏板22的宽度大于上护栏板21或下护栏板23的宽度；
卡扣构件6设置在上护栏板21的底部，且卡扣构件6的底部还设置有瞬时弹射器7，瞬时弹射器7和柔性防护网3均设置在卡扣构件6和下护栏板22之间，在快速响应式护栏未启动时，卡扣构件6处于锁定状态，瞬时弹射器7和柔性防护网3均处于叠缩状态。
进一步地，瞬时弹射器7采用弹簧，在快速响应式护栏未启动时，卡扣构件6锁定住弹簧，使弹簧处于压缩状态。
进一步地，瞬时弹射器7的弹射速度为0.1S。
如图1、图2所示，在上护栏板21底部设置有卡扣构件6，卡扣构件6下方设置有瞬时弹射器7，在快速响应式护栏未启动时，瞬时弹射器7处于压缩状态；在快速响应式护栏启动时，上护栏板21底部的卡扣构件6解锁，瞬时弹射器7张开瞬时对上护栏板21做向上运动，弹射上护栏板21，上护栏板21沿着连接立柱表面上的滑轨方向进行滑动，处于上、下护栏板之间的柔性防护网3被张开，通过设置瞬时弹射器7和卡扣构件6可以提高上护栏板21的移动速度，能够更加快速的对车辆进行拦截，避免冲出道路或翻车，最大限度的保证车辆安全。
其中，连接立柱设置在公路外侧，且每隔10m设置一个；中护栏板22的长度等于相邻的连接立柱1的距离；在快速响应式护栏未启动时，整个快速响应式护栏的护栏板仅有1～1.5m高，不会影响山区公路的道路行驶，也没有采用高护栏所造成的行驶压迫感，从而提高驾驶安全。
进一步地，上护栏板21上还设置有滑块，滑块安装在滑轨11上，用于上护栏板21沿滑轨11方向滑动；连接立柱1和上护栏板21上还设置有互相配合的限位构件。
更进一步地，限位构件是在连接立柱1的上端设置卡点，在上护栏板21的左右两端上分别设置凸点；限位构件用于在快速响应式护栏启动后，固定上护栏板21的位置。
如图2、图3所示，快速响应式护栏采用设置可升降的上护栏板21，由于在快速响应式护栏未启动时，瞬时弹射器7和柔性防护网3处于叠缩状态，可以增加快速响应式护栏的使用寿命，并且减少快速响应式护栏的使用成本；同时在连接立柱1和上护栏板21上设置互相配合的限位构件，且上护栏板21的底部还设置卡扣构件6，可以有效的控制上护栏21在滑动时，快速滑出连接立柱1，从而影响快速响应式护栏的工作效率。
本方案中的限位构件还可采用卡扣方式或其他固定等方式。
在本方案中该卡扣构件锁定弹簧以及控制装置的控制方式均为现有技术，本方案的发明点在于将卡扣构件、弹簧和柔性防护网设置与两个立柱之上，在快速响应式护栏启动时，上护栏板21底部的卡扣构件6解锁，瞬时弹射器7张开瞬时对上护栏板21做向上运动，弹射上护栏板21，上护栏板21沿着连接立柱1表面上的滑轨方向进行滑动，张开柔性防护网3，该柔性防护网3具有良好的缓冲力、反弹力和塑性及抗冲击力，能够有效阻止和降低行驶车辆在强大的冲击下，造成冲出道路、翻车或其他安全事故；同时本发明采用设置可升降的上护栏板21，可以有效的避免由于护栏板的高度过高给本就不宽的山区道路路面加重驾驶压抑感，从而影响驾驶安全；且本发明在卡扣构件6的底部设置瞬时弹射器7，该瞬时弹射器7能够更快的对上护栏板21做弹射运动，提高柔性防护网3的张开速度，能够更加快速的对车辆进行拦截，避免冲出道路或翻车，最大限度的保证车辆安全。
进一步地，连接立柱1的高度为5m，连接立柱1为箱型截面其内部加肋。
进一步地，中护栏板22为波形钢板，中护栏板22比上护栏板21或下护栏板23宽0.5m。
进一步地，快速响应式护栏还包括控制装置、红外线投射仪4和智能报警装置5，控制装置、红外线投射仪4和智能报警装置5安装在上护栏板21和下护栏板23之间；控制装置、红外线投射仪4和智能报警装置5电连接。
进一步地，包括快速响应式护栏和服务器；红外线投射仪4用于投射红外线至中护栏板22上；服务器，包括：数据处理模块用于预设和存储行驶车辆与突出的中护栏板的接触范围值；判断模块用于判断行驶车辆与突出的中护栏板22的接触面积是否超过数据处理模块中的预设值，若行驶车辆与突出的中护栏板22的接触面积超过数据处理模块中的预设值时，判断模块发送控制控制指令给控制装置和智能报警装置5；控制装置接收到开锁控制指令后，控制卡扣构件6解锁，瞬时弹射器7对上护栏板21做弹射运动，使上护栏板21沿滑轨方向滑动，张开柔性防护网3；智能报警装置5用于向相关单位发送报警信息，并发出警报提醒过往形式车辆。
进一步地，判断模块，包括：第一判断模块用于判断行驶车辆是否与突出的中护栏板22接触，若行驶车辆与突出的中护栏板22接触，则进行第二步判断；第二判断模块用于判断中护栏板22变形是否超过0.5m或行驶车辆是否直接损坏上护栏板21和下护栏板23表面或行驶车辆触碰到红外线投射仪4投射的红外线时，若中护栏板22变形是超过0.5m或行驶车辆直接损坏上护栏板21和下护栏板23表面或行驶车辆触碰到红外线投射仪4投射的红外线，第二判断模块将发送控制指令给控制装置和智能报警装置5。
本发明的工作原理，包括以下步骤：
S1：在山区道路外侧安装快速响应式护栏，在快速响应式护栏未启动时，瞬时弹射器7和柔性防护网3处于叠缩状态；
S2：采用红外线投射仪4将红外线投射至中护栏板22上；
S3：在数据处理模块中预设行驶车辆与突出的中护栏板22的接触范围值；
S4：采用判断模块判断行驶车辆与突出的中护栏板22的接触面积是否超过数据处理模块中的预设值，若行驶车辆与突出的中护栏板22的接触面积超过数据处理模块中的预设值时，发送控制指令给控制装置和智能报警装置5；
S5：控制装置接收到开锁控制指令后，控制卡扣构件6解锁，瞬时弹射器7对上护栏板21做弹射运动，使上护栏板21沿所述滑轨方向滑动，张开所述柔性防护网3；
S6：智能报警装置5接受到所述判断模块发送的控制指令后，向相关单位发送报警信息，并发出警报提醒过往形式车辆。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
