[發明專利]用于路面結冰的監測系統

在審

• 申請號: 201410777186.1
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN105761503A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 王益
• 申請（專利權）人: 王益
• 主分類號: G08G1/048
• 分類號: G08G1/048
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 巫敏

技術領域

本發明涉及一種用于路面結冰的監測系統，屬于結冰檢測系統技術領域。

背景技術

如果地面溫度低于0℃，道路上會出現積雪或結冰現象。道路結冰容易發生在11月到下一年4月（即冬季和早春）的一段時間內。我國北方地區，尤其是東北地區和內蒙古北部地區，常常出現道路結冰現象。

道路結冰預警信號分三級，分別以黃色、橙色、紅色表示。當路表溫度低于0℃，出現降水，12小時內可能出現對交通有影響的道路結冰時，將發布道路結冰黃色預警信號。此時，駕駛人員應當注意路況，安全行駛，行人外出盡量少騎自行車，注意防滑；氣象部門發布道路結冰橙色預警信號，表明路表溫度低于0℃，出現降水，6小時內可能出現對交通有較大影響的道路結冰。此時，交通、公安等部門要按照職責做好道路結冰應急工作，駕駛人員必須采取防滑措施，慢速行駛，行人出門注意防滑；當發布道路結冰紅色預警信號時，表明2小時內可能出現或者已經出現對交通有很大影響的道路結冰。此時，交通、公安等部門注意指揮和疏導行駛車輛，必要時關閉結冰道路交通，人員盡量減少外出。

路面結冰給道路的正常使用帶來了很大的危害，如果發生結冰后不及時處理將對國家財產和人民生命財產造成嚴重損失。

目前，我國的路面結冰處理的主要措施為道路氣象監測站，也有一部分地區和路段開始采用結冰預警系統。其中氣象監測站監測精度差，功能單一，只能進行路面狀態數據的采集，不能提前預警，實施起來效果較差，也難以避免因為系統精度問題存在誤報現象。

另外，公路地面結冰會經常發生嚴重交通事故。如2008年的南方雪災給國家和人民的生命財產安全造成了重大損失，現在判斷高速公路的路面是否結冰仍然依靠人的視覺去判斷，由于地面結冰情況隨時間、位置不同，消冰狀況存在很大差異，車輪經過的地方首先消冰、兩車道問陽的中間路面最后消冰，高架和橋梁特別難消冰，中間路面消冰時產生的冰水仍會到車輪經過的地方，因此依靠視覺確定行駛速度只能在明顯的結冰狀態下引起注意，而發生的上述暗冰和局部冰層仍會導致意想不到的事故發生。

中國專利公開了幾種路面結冰檢測的方法，其中一種是《路面結冰點監測系統和方法》，其申請號是CN02827284.6，采用主動式冷卻器、溫度傳感器、采樣井構成。并根據采樣井中液體的溫度跟傳導性的變化來判斷液體的結冰點。該方法主要通過判斷路面的溫度和傳導性兩個條件來決定是否結冰，仍存在一定的誤判。

另外，在公路路面這種特殊條件下使用，污水和塵土等贓物將嚴重干擾，若采用光學器件工作，誤檢測率升高，實際推廣應用受限。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種用于路面結冰的監測系統，對路面結冰情況進行實時預警，全程可視化；解決現有公路結冰監測系統存在的技術問題，從而能有效的解決上述現有技術中存在的問題。

本發明目的通過下述技術方案來實現：一種用于公路路面結冰的檢測系統，包括圖像采集器、公路結冰檢測器和顯示終端，所述公路結冰檢測器包括路面溫度傳感器、路面濕度傳感器、降水傳感器和監測控制器，所述路面溫度傳感器、路面濕度傳感器和降水傳感器的輸出端分別與信號切換器的輸入端相連，信號切換器的輸出端與濾波器的輸入端相連，濾波器的輸出端與信號放大器的輸入端相連，信號放大器的輸出端通過A/D芯片10與監測控制器的輸入端相連；監測控制器的輸出端和圖像采集器的輸出端分別與顯示終端的輸入端相連。

作為一種優選方式，所述監測控制器包括微處理器、信號轉換器和信號發射器，所述信號發射器與顯示終端內的信號接收單元通過4G通信連接。

作為一種優選方式，所述圖像采集器離公路地面的安裝高度為3m-4m，圖像采集器上設有攝像頭、圖像存儲單元和圖像傳輸單元。

作為一種優選方式，所述圖像采集器設置于道路的一側，公路結冰檢測器設置于道路的左右兩側。

該用于所述公路路面結冰的檢測系統，其檢測方法包括如下步驟：

第一步，在信號控制器中分別設置路面濕度、路基溫度、降水量的判斷閥值；同時，通過圖像采集器監測路面狀況，并實時將監控畫面傳送給顯示終端；

第二步，通過監測控制器中的微處理器進行路面濕度、路基溫度和降水量的檢測，并且將采集到的數據及時傳送給信號控制器；通過圖像采集器將監測到的圖片信號傳送給信號控制器；

第三步，信號控制器將從監測控制器中接收到的信號進行分析，并與第一步中設定的閥值進行比對，判斷是否超過閥值；若超過閥值，則通過無線通信將該信號傳送給顯示終端；若判斷結果發現并未超過閥值，則繼續進行監控。