本发明针对传统护栏监控系统中传感器分散安装导致的异常定位不准问题，提出基于运动数值比例的定位方法。通过多组数据采集模块采集位移、倾斜和震动数据，结合预处理、多维度数据分析及加速度比值计算，实现对护栏异常位置的精准定位。该方案在降低传感器安装密度的同时，提升异常识别准确率，兼顾成本与监控效率。

　　1、护栏监控系统是一种被广泛应用于提升安全性的技术；这种系统通常由摄像头、传感器和数据处理设备组成；摄像头能够实时监测护栏周围的活动并记录下来，传感器可以探测到任何违规的行为或破坏尝试，如爬越护栏或撞击护栏；这些数据会被传输到数据处理设备进行分析，以便及时发现任何潜在的安全问题；在对护栏进行监控管理时，采用陀螺仪传感器或者其他传感器对护栏的移动和倾斜数据进行采集，从而达到对护栏的监控和管理，在考虑成本的情况下，传感器需要通过间隔安装的方式安装在护栏的内部，当传感器的安装较为分散时，通过移动距离和倾斜角度无法对产生异常情况的护栏进行精准定位。

　　1、为了克服在对护栏进行监控管理时，采用陀螺仪传感器或者其他传感器对护栏的移动和倾斜数据进行采集，从而达到对护栏的监控和管理，在考虑成本的情况下，传感器需要通过间隔安装的方式安装在护栏的内部，当传感器的安装较为分散时，通过移动距离和倾斜角度无法对产生异常情况的护栏进行精准定位的问题。

　　3、数据采集模块，设置为多组，用于对护栏的运动数据进行采集，其中，护栏的运动数据包括有位移数据、倾斜数据和震动数据；

　　4、数据处理模块，用于对数据采集模块所采集到的护栏的运动数据进行预处理；

　　5、数据分析模块，用于对经过数据处理模块所处理之后的护栏的运动数据进行分析，识别护栏的异常情况；

　　6、数据传输模块，用于实现多组数据采集模块之间的相互通信，并实现将数据采集模块所采集到的数据以及数据分析模块的分析结果传输至总控平台；

　　7、总控平台，用于对数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块和监控取证模块进行管理和数据查看，并对护栏的异常情况进行分析；

　　8、监控取证模块，用于根据数据分析模块识别出的护栏的异常情况，对护栏进行拍照取证。

　　10、作为优选，数据采集模块包括有陀螺仪传感器和光伏供电装置，陀螺仪传感器用于对护栏的多项运动数据进行采集，光伏供电装置用于对陀螺仪传感器进行供能，其中，数据采集模块设置为多组，多组数据采集模块分别设置在多组护栏的内部，且多组数据采集模块间隔设置。

　　11、作为优选，数据处理模块在对数据采集模块所采集到的护栏的运动数据进行预处理时，采用的预处理方法包括有：

　　13、a12：采用加权平滑的方法平滑和均衡数据采集模块所采集到的数据，减小偶然数据突变的影响；

　　14、a13：对数据采集模块所采集到的数据进行数据清洗，去除数据中的异常值。

　　15、作为优选，数据分析模块在对经过数据处理模块所处理之后的护栏的运动数据进行分析，识别护栏的异常情况时，包括有以下步骤：

　　17、s12：对陀螺仪传感器所采集到的数据进行分解，将陀螺仪传感器所采集到的数据转换为x轴方向、y轴方向和z轴方向的数据；

　　18、s13：根据陀螺仪传感器所采集到的x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动数据，对护栏的异常情况进行识别。

　　19、作为优选，数据分析模块在根据陀螺仪传感器所采集到的x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动数据，对护栏的异常情况进行识别时，包括有以下步骤：

　　星空体育

　　20、s21：对陀螺仪传感器所采集到的x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动数据进行单独识别，判断x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动瞬时速度和瞬时加速度进行是否超过阈值；

　　21、s22：对陀螺仪传感器所采集到的x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动数据进行叠加，判断护栏的位移情况，判断护栏的位移距离是否超过阈值。

　　22、作为优选，数据分析模块在对陀螺仪传感器所采集到的x轴方向、y轴方向和z轴方向的护栏运动数据进行叠加，判断护栏的位移情况，判断护栏的位移距离是否超过阈值时，采用的方法包括有：

　　23、a21：分别对护栏在x轴方向、y轴方向和z轴方向的总位移数据进行计算，当护栏在x轴方向、y轴方向或z轴方向的总位移超过阈值时，则判断护栏出现异常情况；

　　24、a22：根据护栏在x轴方向、y轴方向和z轴方向的总位移计算护栏的总位移，当当护栏的总位移超过阈值时，则判断护栏出现异常情况；

　　25、a23：根据护栏在x轴方向、y轴方向和z轴方向的速度和加速度计算护栏的总速度和总加速度，判断护栏的总速度和总加速度是否超过阈值。

　　26、优选的，通过设置多种数据计算方法，对陀螺仪传感器所采集到的数据进行计算，从而达到对护栏异常情况的识别，从而可以实现防止由于震动微弱或者震动角度特殊等情况下，导致的异常数据难以识别的情况发生，保证异常识别的全面性和准确性，从而可以全面和快速的识别到护栏产生的异常，有效保障交通安全。

　　28、s31：数据分析模块在识别到护栏的异常情况时，将识别到的异常数据通过数据传输模块发送至总控平台；

　　29、s32：总控平台对数据采集模块所采集到的异常数据进行分析，分析护栏的异常数据类型，其中，护栏的异常数据类型包括有异常震动、位置偏移和异常倾斜；

　　30、s33：对产生异常的护栏位置进行确定，并发送控制信息至监控取证模块，对发生异常的护栏进行图像采集。

　　31、作为优选，总控平台在对产生异常的护栏位置进行确定时，包括有以下步骤：

　　32、s41：根据数据分析模块的安装位置对产生异常数据的数据分析模块的位置进行确定；

　　33、s42：判断相邻的数据分析模块是否产生异常数据，若相邻的数据分析模块未产生异常数据，则判断该数据分析模块的位置即产生异常的护栏位置，若相邻的数据分析模块产生异常数据，则进入下一步；

　　34、s43：对相邻两组的数据分析模块的数据进行对比，判断数据分析模块所采集到的护栏的最大瞬时加速度比值；

　　35、s44：将得到的最大瞬时加速度比值作为异常位置源于两组数据分析模块的距离比，判断产生异常的护栏位置。

　　36、优选的，通过设置计算相邻的两组数据分析模块的加速度，并通过计算相邻两组数据采集模块所采集到的护栏的加速度比值，对导致护栏发生异常的位置源进行判断，从而在数据采集模块安装分散的情况下，实现对发生异常的护栏进行更加精准的定位，从而增加市政维护和交通保障的效率，保证行人和过往车辆的安全，且可以减少数据采集模块的安装数量，节约成本。

　　37、作为优选，还包括有数据储存模块，数据储存模块用于对数据采集模块中所采集到的异常数据、数据分析模块的识别结果、总控平台的分析结果以及监控取证模块所采集到的图像进行储存，其中，储存模块还用于储存护栏的编号信息、护栏的位置信息以及数据分析模块的编号信息。

　　38、作为优选，数据分析模块设置为多组，数据分析模块与数据采集模块一一对应，数据传输模块设置为多组，数据传输模块包括有zigbee通信模块和网络通信模块，zigbee通信模块用于实现相邻的数据储存模块之间的通信，网络通信模块用于将数据分析模块识别到的异常数据发送至总控平台，且zigbee通信模块设置为多组，zigbee通信模块与数据采集模块一一对应，网络通信模块设置为多组，护栏划分为多个区域，每个区域内均设置有一组网络通信模块。

　　40、1、相对于现有技术在对护栏进行监控管理时，采用陀螺仪传感器或者其他传感器对护栏的移动和倾斜数据进行采集，从而达到对护栏的监控和管理，在考虑成本的情况下，传感器需要通过间隔安装的方式安装在护栏的内部，当传感器的安装较为分散时，通过移动距离和倾斜角度无法对产生异常情况的护栏进行精准定位；该监控系统通过设置基于运动数值比例的定位方法对异常数据产生源头的护栏进行定位，实现了在传感器安装较为分散的情况下，实现对发生异常的护栏进行更加精准的定位，在保证市政维护效率的同时，可以大大减少护栏监控系统的安装成本和维护成本；

　　41、2、通过设置计算相邻的两组数据分析模块的加速度，并通过计算相邻两组数据采集模块所采集到的护栏的加速度比值，对导致护栏发生异常的位置源进行判断，从而在数据采集模块安装分散的情况下，实现对发生异常的护栏进行更加精准的定位，从而增加市政维护和交通保障的效率，保证行人和过往车辆的安全，且可以减少数据采集模块的安装数量，节约成本；

　　42、3、通过设置多种数据计算方法，对陀螺仪传感器所采集到的数据进行计算，从而达到对护栏异常情况的识别，从而可以实现防止由于震动微弱或者震动角度特殊等情况下，导致的异常数据难以识别的情况发生，保证异常识别的全面性和准确性，从而可以全面和快速的识别到护栏产生的异常，有效保障交通安全。

　　针对传统护栏异常监测不及时、易引发二次事故的问题，提出基于物联网的智能监控方案。通过部署震动、倾斜、位移传感器，实时采集护栏状态数据，并依托管理平台进行多维度数据分析，生成分级预警信息，实现异...

　　针对传统城市护栏清洗系统资源利用率低、缺乏实时预警的问题，提出智能化解决方案。通过构建包含距离、通行时间等属性的城市道路网模型，结合清洁车电量、水量实时数据，动态规划最优行进路线并调整喷水流量...

　　针对传统楼宇监控需大量设备导致成本高的问题，提出基于5G系统的智慧监控方案。通过滑轨、连接架和移动构件组成的移动组件，使单个摄像头可沿楼道上下移动，实现多楼层覆盖，显著降低设备数量及成本。系统...

　　1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究