[发明专利]用于路面结冰的监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于路面结冰的监测系统，属于结冰检测系统技术领域。

背景技术

如果地面温度低于0℃，道路上会出现积雪或结冰现象。道路结冰容易发生在11月到下一年4月（即冬季和早春）的一段时间内。我国北方地区，尤其是东北地区和内蒙古北部地区，常常出现道路结冰现象。

道路结冰预警信号分三级，分别以黄色、橙色、红色表示。当路表温度低于0℃，出现降水，12小时内可能出现对交通有影响的道路结冰时，将发布道路结冰黄色预警信号。此时，驾驶人员应当注意路况，安全行驶，行人外出尽量少骑自行车，注意防滑；气象部门发布道路结冰橙色预警信号，表明路表温度低于0℃，出现降水，6小时内可能出现对交通有较大影响的道路结冰。此时，交通、公安等部门要按照职责做好道路结冰应急工作，驾驶人员必须采取防滑措施，慢速行驶，行人出门注意防滑；当发布道路结冰红色预警信号时，表明2小时内可能出现或者已经出现对交通有很大影响的道路结冰。此时，交通、公安等部门注意指挥和疏导行驶车辆，必要时关闭结冰道路交通，人员尽量减少外出。

路面结冰给道路的正常使用带来了很大的危害，如果发生结冰后不及时处理将对国家财产和人民生命财产造成严重损失。

目前，我国的路面结冰处理的主要措施为道路气象监测站，也有一部分地区和路段开始采用结冰预警系统。其中气象监测站监测精度差，功能单一，只能进行路面状态数据的采集，不能提前预警，实施起来效果较差，也难以避免因为系统精度问题存在误报现象。

另外，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、两车道问阳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CN02827284.6，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，在公路路面这种特殊条件下使用，污水和尘土等赃物将严重干扰，若采用光学器件工作，误检测率升高，实际推广应用受限。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于路面结冰的监测系统，对路面结冰情况进行实时预警，全程可视化；解决现有公路结冰监测系统存在的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种用于公路路面结冰的检测系统，包括图像采集器、公路结冰检测器和显示终端，所述公路结冰检测器包括路面温度传感器、路面湿度传感器、降水传感器和监测控制器，所述路面温度传感器、路面湿度传感器和降水传感器的输出端分别与信号切换器的输入端相连，信号切换器的输出端与滤波器的输入端相连，滤波器的输出端与信号放大器的输入端相连，信号放大器的输出端通过A/D芯片10与监测控制器的输入端相连；监测控制器的输出端和图像采集器的输出端分别与显示终端的输入端相连。

作为一种优选方式，所述监测控制器包括微处理器、信号转换器和信号发射器，所述信号发射器与显示终端内的信号接收单元通过4G通信连接。

作为一种优选方式，所述图像采集器离公路地面的安装高度为3m-4m，图像采集器上设有摄像头、图像存储单元和图像传输单元。

作为一种优选方式，所述图像采集器设置于道路的一侧，公路结冰检测器设置于道路的左右两侧。

该用于所述公路路面结冰的检测系统，其检测方法包括如下步骤：

第一步，在信号控制器中分别设置路面湿度、路基温度、降水量的判断阀值；同时，通过图像采集器监测路面状况，并实时将监控画面传送给显示终端；

第二步，通过监测控制器中的微处理器进行路面湿度、路基温度和降水量的检测，并且将采集到的数据及时传送给信号控制器；通过图像采集器将监测到的图片信号传送给信号控制器；

第三步，信号控制器将从监测控制器中接收到的信号进行分析，并与第一步中设定的阀值进行比对，判断是否超过阀值；若超过阀值，则通过无线通信将该信号传送给显示终端；若判断结果发现并未超过阀值，则继续进行监控。