[发明专利]基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统及其方法

摘要

本发明公开了基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统及其方法，包括上位机系统、数字控制模块、光发送模块、光接收模块和信息发布模块。光发送模块在上位机系统与数字控制模块的控制下，发出不同波长的红外光脉冲，光接收模块可以探测到此光脉冲在被测物体界面的反射光，通过光端机或无线通讯方式与数字控制模块对接，经过数据转换传递给上位机系统，然后评价当前路面状况并通过信息发布模块实时显示路面状态，当路面存在结冰趋势时，系统发出结冰报警。本发明可以有效的检测不同路面状况，包括干燥、水、冰和积雪。更加灵活准确的实现对路面状况的动态预警，减少恶劣天气条件下因对路面状况判断不及时或者发布信息没有到位而引发的交通事故。

主权项

1.基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统，其特征在于，包括：信息发布模块，设置在预警中心或区域控制中心，用于显示路面状况信息和发送短消息；光发送模块，用于发出不同波长的红外光脉冲；光接收模块，设置在待检测的道路和桥梁上，用于采集光反射信号；控制模块，通过光端机或无线通讯方式与光发送模块和光接收模块相连，用于将光接收模块采集的信息转换后传递给数据分析与控制系统；数据分析与控制系统，与光发送模块、控制模块和信息发布模块相连，通过分析数字控制模块传递来的数据，对当前路段的路面状况进行评价，并通过所述的信息发布模块进行实时显示和报警；所述红外光脉冲的波长为2900nm和3050nm；所述数据分析与控制系统用于计算波长为2900nm红外线的反射率和波长为3050nm红外线的反射率，计算两者的比值，根据该比值判断路面状况；Fi是波长为3050nm时的反射率，Fj是波长为2900nm的反射率；若Fi/Fj的比值小于1.5时，则判定检测路面为干燥路面，不存在结冰危险；若Fi/Fj的比值为1.5‑3时，则判定检测路面为不同水膜厚度的潮湿路面；若3<Fi/Fj<5，则判定检测路面具有结冰或积雪危险；若Fi/Fj>5时，则判定检测路面为不同冰层厚度的结冰路面。