[发明专利]一种用于检测高速公路路面结冰的装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于检测高速公路路面结冰的装置及方法，特别是对高速公路路面是否结冰进行判断并预警，属于自动检测装置及方法技术领域。

背景技术：

冬天公路地面结冰会经常发生严重交通事故。如2008年的南方雪灾给国家和人民的生命财产安全造成了重大损失，现在判断高速公路的路面是否结冰仍然依靠人的视觉去判断，由于地面结冰情况随时间、位置不同，消冰状况存在很大差异，车轮经过的地方首先消冰、两车道间隔的中间路面最后消冰，高架和桥梁特别难消冰，中间路面消冰时产生的冰水仍会到车轮经过的地方，因此依靠视觉确定行驶速度只能在明显的结冰状态下引起注意，而发生的上述暗冰和局部冰层仍会导致意想不到的事故发生。

中国专利公开了几种路面结冰检测的方法，其中一种是《路面结冰点监测系统和方法》，其申请号是02827284.6，该专利通过“采用主动式冷却器、温度传感器、采样井构成。并根据采样井中液体的温度跟传导性的变化来判断液体的结冰点。”该方法主要通过判断路面的温度和传导性两个条件来决定是否结冰，仍存在一定的误判。另外一种是《路面结冰检测传感器及其设备方法、和路面结冰检测方法》，其申请号是200510055117.0，该专利通过“具有接触路面的感温部、和从该感温部竖立设置的鳍部，呈T字形，由热传导性高的金属构成；光纤，具有光反射峰值波长随变形而变化的光纤布拉格光栅(FBG)，并将该FBG粘接在上述感温部件的鳍部上面；壳体，具有包围上述感温部件的鳍部和光纤的隔热部件。用光缆对在路面上设置规定数量的各路面结冰检测传感器间进行连接，从光缆的一端射入脉冲光，接收从各路面结冰检测传感器来的反射波长，来测量路面温度。”该方法主要通过判断路面的温度和光反射两个条件来决定是否结冰，虽然光学判断法误判率低，在飞机机翼结冰检测中获得广泛应用，但在路面这种特殊条件下使用，污水和尘土等赃物将严重干扰其光学器件的工作，误检测率升高，实际推广应用受限。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是提供一种用于检测高速公路路面结冰的装置及方法，以便及时的给交出道路路面的结冰情况。

技术方案：

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种用于检测高速公路路面结冰的装置，包括与路面相配合的目标体，目标体包括路面阻值检测电路、振动检测电路、温度检测电路、微控制器和通信电路；其中路面阻值检测电路、振动检测电路和温度检测电路的信号输出端分别与微控制器连接，微控制器与通信电路相连接。

进一步地，上述用于检测高速公路路面结冰的装置的路面阻值检测电路中包括路面电导率探头。

进一步地，上述用于检测高速公路路面结冰的装置的振动检测电路中包括振动传感元件。

进一步地，上述用于检测高速公路路面结冰的装置的温度检测电路中包括温度传感元件，所述温度传感元件采用铂电阻。

一种基于上述用于检测高速公路路面结冰的装置的检测方法，包括如下步骤：

步骤A，在微控制器里分别设置路面阻值检测、振动检测和温度检测的判断阈值；

步骤B，采用振动检测电路的振动传感元件采集高速公路路面的振动数据信息；采用路面阻值检测电路的路面电导率探头采集检测路面的阻值数据信息；

步骤C，将步骤B采集到的路面振动数据信息、路面阻值数据信息发送至微控制器，微控制器分别判断所述路面振动数据信息、路面阻值数据信息是否超过步骤A设置的阈值，当判断结果均超过步骤A设置的阈值，进入下一步；否则返回步骤B继续执行操作；

步骤D，采用温度检测电路的温度传感元件采集路面的温度值数据，将温度值数据发送至微控制器，微控制器判断所述温度值数据是否为零度以下，当温度值数据为零度以下，通过通信电路给出结冰信号；当温度值信息为零度以上时，返回B步骤。

有益效果：

由于路面结冰情况很复杂不易判断，本发明根据振动体的振动信号、路面电导率，并结合温度检测的附加条件和多目标同时检测来综合给出路面结冰情况，可以防止误检测。特别需要提及的是，通过多点检测，只有多个检测点给出路面结冰信号时，才有路面结冰提示信息给出，可以及时发出结冰预警信号。

附图说明：

图1是本发明一个实施例的安装实例结构示意图。

图2是图1实施例的检测控制电路框图。

图3是图2中路面阻值检测电路的电路图.

图4是图2中振动检测电路的电路图。

图5是图2中温度检测电路的电路图。

图6是图2中微处理器的电路图。