[发明专利]一种机载偏振法检测路面结冰预警系统

摘要

一种机载偏振法检测路面结冰预警系统，属于偏振检测技术领域，为了解决现有技术道路结冰预警系统大面积铺设成本高、难养护、效率低的问题，其包括：光源、镜筒一、偏振片一、扩束镜、探测器一、镜筒二、安装座、镜筒三、聚焦镜一、偏振片二、滤光片一、探测器二、镜筒四、聚焦镜二、滤光片二、温度传感器、湿度传感器、辐照度传感器、镜头、红外CCD、转接齿轮、步进电机、放大电路、处理器和蓄电池设置在箱体内；该系统还包括二维调整架、上位机和无人机，二维调整架上方连接无人机，下方连接箱体；上位机与处理器之间通过无线通讯收发信号；该系统适用于高速公路、景区道路、山区道路、机场、桥梁、城市立交、快速路等。

主权项

1.一种机载偏振法检测路面结冰预警系统，其特征是，该系统包括：光源(1)、镜筒一(2)、偏振片一(3)、扩束镜(4)、探测器一(5)、镜筒二(6)、安装座(7)、镜筒三(8)、聚焦镜一(9)、偏振片二(10)、滤光片一(11)、探测器二(12)、镜筒四(13)、聚焦镜二(14)、滤光片二(15)、温度传感器(16)、湿度传感器(17)、辐照度传感器(18)、镜头(19)、红外CCD(20)、转接齿轮(21)、步进电机(22)、放大电路(23)、处理器(24)和蓄电池(25)设置在箱体(26)内；/n该系统还包括二维调整架(27)、上位机(28)和无人机(29)，二维调整架(27)上方连接无人机(29)，下方连接箱体(26)；上位机(28)与处理器(24)之间通过无线通讯收发信号；/n所述扩束镜(4)、镜筒一(2)、偏振片一(3)和光源(1)同轴设置构成光源发射系统，所述扩束镜(4)上端连接镜筒一(2)，镜筒一(2)另一端连接光源(1)，所述偏振片一(3)安装在镜筒一(2)内；/n所述聚焦镜一(9)、镜筒三(8)、滤光片一(11)、安装座(7)、偏振片二(10)、镜筒二(6)和探测器一(5)同轴设置构成反射光接收系统一，所述镜筒三(8)和镜筒二(6)相接，且在接口处设置安装座(7)，用于固定两者；所述镜筒二(6)的上端与探测器一(5)连接，所述镜筒三(8)内装载滤光片一(11)，下端与聚焦镜一(9)连接，所述安装座(7)内装载偏振片二(10)；反射光经过聚焦镜一(9)、滤光片一(11)、偏振片二(10)，由探测器一(5)接收；/n所述聚焦镜二(14)、滤光片二(15)、镜筒四(13)和探测器二(12)同轴设置构成反射光接收系统二，所述镜筒四(13)上端连接探测器二(12)，下端连接聚焦镜二(14)，所述滤光片二(15)安装在镜筒四(13)内部；反射光经过聚焦镜二(14)、滤光片二(15)，由探测器二(12)接收；/n所述光源(1)发射激光通过偏振片一(2)起偏，经过扩束镜(4)，在目标地面的中心区域形成具有一定直径的光斑，反射后由反射光接收系统一和反射光接收系统二接收；所述镜头(19)上端同轴连接红外CCD(20)，红外CCD(20)将拍摄的实时画面传递至处理器(24)，再由处理器(24)通过无线通讯的方式传递至上位机(28)；/n所述安装座(7)外部的齿轮与转接齿轮(21)啮合；所述转接齿轮(21)与步进电机(22)连接；所述步进电机(22)与处理器(24)电连接，处理器(24)触发步进电机(22)；/n所述处理器(24)与光源(1)和放大电路(23)均连接，给光源(1)发送触发信号的同时，发送相同的信号至放大电路(23)的参考信号端；所述探测器一(5)和探测器二(12)的信号输出端分别与所述放大电路(23)的两个信号输入端连接；所述放大电路(23)的信号输出端与处理器(24)电相连；/n所述温度传感器(16)、湿度传感器(17)和辐照度传感器(18)并排固定在箱体(26)一侧，三者均由探测窗口探出箱体(26)，三者均与处理器(24)相连；/n所述处理器(24)还与光源(1)、探测器一(5)、探测器二(12)、红外CCD(20)连接，触发光源(1)发射激光，触发探测器一(5)和探测器二(12)接收光强信号，触发红外CCD(20)接收画面信息；/n所述蓄电池(25)分别与光源(1)、探测器一(5)、探测器二(12)、红外CCD(20)、步进电机(22)、二维调整架(27)、温度传感器(16)、湿度传感器(17)和辐照度传感器(18)连接，为整个系统提供电源。/n