[发明专利]一种路面水膜数据采集系统及方法

权利要求书

1.一种路面水膜数据采集系统，包括：数据感知模块、控制模块、网络模块和路面水膜监测物联网IoT大数据平台；其中所述数据感知模块内设有电子水准仪、远红外热成像仪、工业CCD面阵相机、压电式雨量计和毫米波雷达；所述控制模块分别与所述数据感知模块相连和所述网络模块相连；所述网络模块与所述路面水膜监测物联网IoT大数据平台之间通过5G工业物联网相连。

2.根据权利要求1所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括供电模块，所述供电模块包括光伏太阳能单元、电池储能单元和电源控制单元，其中，所述光伏太阳能单元和所述电池储能单元分别与所述电源控制单元相连，所述电源控制单元分别与所述数据感知模块、所述控制模块和所述网络模块相连。

3.根据权利要求2所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述光伏太阳能单元为具有较高转换率的量子点太阳能电池。

4.根据权利要求2所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述电池储能单元由锂电池组构成。

5.根据权利要求1所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述工业CCD面阵相机为灰度图像采集相机。

6.根据权利要求1所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述压电式雨量计为数字式MEMS传感器。

7.根据权利要求1所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述毫米波雷达为K-波段微波测量传感器。

8.根据权利要求1所述的一种路面水膜数据采集系统，其特征在于，所述控制模块为具有边缘计算能力的低功耗模块。

9.一种路面水膜数据采集方法，其特征在于，包括：

采用电子水准仪测量路面坡度S；

采用远红外热成像仪测量路面温度T；

采用工业CCD面阵相机测量路面构造纹理P；

采用压电式雨量计测量降雨强度I；

采用毫米波雷达测量路表积水深度D；

根据路面坡度S、温度T、构造纹理P、降雨强度I、路表积水深度D计算出路面水膜厚度WFD，WFD的计算公式如下，

其中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、b₁、b₂、b₃为计算系数，e为自然常数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据路面坡度S、温度T、构造纹理P、降雨强度I、路表积水深度D计算出路面水膜厚度WFD步骤之后，还包括：

利用5G工业物联网将路面水膜厚度WFD传输到路面水膜监测物联网IoT大数据平台。