[發明專利]現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置與方法

有效

• 申請號: 202011125325.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112284233B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 陳穎;郭德棟;郭昌云;許萌
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G01N21/17;G01S13/88;G01S19/42
• 代理公司: 山東三邦知識產權代理事務所(普通合伙) 37308
• 代理人: 肖太升;高洋

本發明公開了一種現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置與方法，主要用于融雪除冰技術領域。包括控制室、厚度測定組件、鹽濃度測定組件和控制器；控制室包括總電源、數據處理與控制單元、網絡連接模塊、GPS定位模塊和環境溫度與降水量信息接收模塊；厚度測定組件主要包括雷達控制模塊、天線模塊和厚度計算模塊；鹽濃度測定組件主要包括光強度控制模塊、光工作模塊、光檢測器和濃度計算模塊?，F場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置安裝在融雪劑撒布車的融雪劑出口附近，利用雷達測定冰層厚度，結合環境溫度、降水量數據，最終計算出融雪劑的撒布量；控制器直接控制融雪劑的撒布量，可提高道路融雪除冰效率、避免融雪劑的浪費。

技術領域

本發明涉及一種現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置與使用方法，主要用于城市道路、機場道路和公路等的融雪除冰技術領域。

背景技術

冬季路面結冰積雪是道路交通發展面臨的難題，我國大部分地區屬于降雪區，各地區公路、城市道路和機場道路均會受冰雪影響，且冬季氣溫較低，降雪過后，路面積雪經來回車輛碾壓及溫度持續降低，在綜合作用下形成特殊的車輛運行環境，會使輪胎與地面的附著力下降，影響交通運輸效率與行車安全，嚴重時會造成生命和財產損失。

為清除路面冰雪、保證道路運輸與行車安全，科研單位與學者多年來積極研究、探索能夠快速、有效的除冰雪方式。目前，融雪除冰技術主要包括人工法、機械除雪、撒布融雪劑、向路面結構材料中添加氯化物和熱力融雪技術等融雪除冰技術。撒布融雪劑由于成本低廉，使用方便及除冰效率高而被廣泛使用。

撒布融雪劑后在路表形成鹽溶液，鹽溶液還會繼續結冰，通過路面冰層厚度與狀態可判斷當前鹽溶液是否有效以及道路的抗滑性能能否保證行車，而目前尚沒有能夠測定冰層厚度與狀態的試驗裝置和方法。在撒布融雪劑的過程中，融雪劑的撒布量和撒布時機大多取決于具體操作者的主觀性，融雪劑生產和使用也未形成統一規范，在管理和使用上還存在誤區，使用融雪劑融雪除冰時存在如下缺陷：(1)融雪劑的撒布量和撒布時機問題沒有經過充分考慮，撒布量過多易造成融雪劑的嚴重浪費，撒布量過少會使融雪劑發生二次結冰導致失效。(2)融雪劑撒布過多不僅會影響工程構造物的質量，也會對周邊環境造成污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置及方法，以解決現有技術中的不足，它能夠便于控制融雪劑的撒布量。

本發明提供了一種現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置，其中，包括控制室、厚度測定組件、鹽濃度測定組件和控制器；

控制室由總電源、數據處理與控制單元、網絡連接模塊、GPS定位模塊和環境溫度與降水量信息接收模塊組成；總電源為整個裝置提供電力；數據處理與控制單元能夠接收和顯示采集的信息，并進行數據處理與控制；網絡連接模塊為整個裝置提供網絡，接收并更新實時環境信息；GPS定位模塊能夠實時更新和記錄檢測點位置，并將位置信息傳給數據處理與控制單元；

厚度測定組件由雷達控制模塊、天線模塊和厚度計算模塊組成；

鹽濃度測定組件由光強度控制模塊、光工作模塊、光檢測器和濃度計算模塊組成。

如上所述的現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置，其中，可選的是，環境溫度與降水量信息接收模塊和網絡連接模塊連接，能夠接收網絡連接模塊發送的環境溫度與降水量信息，并傳給數據處理與控制單元進行數據分析。

如上所述的現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置，其中，可選的是，雷達控制模塊由微處理器組成，微處理器接收數據處理與控制單元發出的命令參數并發送給天線模塊。

如上所述的現場測試路面冰層厚度與狀態的車載測試裝置，其中，可選的是，天線模塊包括波發射機和波接收機，天線模塊接收雷達控制模塊發出的命令參數后，根據參數設置工作頻率，之后開始工作。