The invention discloses a highway icing detection and early warning system based on infrared spectrum technology and a method thereof, which comprises an upper computer system, a digital control module, an optical transmitting module, an optical receiving module and an information releasing module. Optical transmission module in the PC control system and digital control module, a different wavelength of infrared laser pulse, optical receiver module can detect this light pulse in the reflected light of measured object interface, or through optical wireless communication and digital control module docking, after the data transfer to the host computer system and evaluation the current road conditions and real-time display of pavement state through information release module, when the road icing trend, icing alarm system sends out. The invention can effectively detect different road conditions, including drying, water, ice and snow. More flexible and accurate implementation of the dynamic warning of road conditions, reduce bad weather conditions due to the road condition is not timely, or released information is not in place caused by traffic accidents.
【技术实现步骤摘要】
基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统及其方法
本专利技术属于交通安全及智能交通领域,尤其是基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统及其方法。
技术介绍
每年高速公路因路面结冰引起的重大交通事故屡见报端,给国民经济带来了巨大损失。高速公路网是支撑国家经济发展、服务群众生活、保障应急疏散的生命线及保障国家安全的重要战略资源设施,具有车速快、车流密集、封闭等特点。高速公路上的桥梁、隧道、高架、枢纽等重点路段,低温时路面极易覆盖冰雪层,导致交通环境复杂,存在引发重特大交通事故的隐患,极易造成区域性交通拥堵,影响社会经济的发展。要尽量减少冰雪路面导致的重特大交通事故频率,降低事故的严重程度,就必须对高速公路潜在安全隐患作预判断,并发出警报,同时及时采取防范措施。目前,我国在恶劣天气条件下路面状况预警的相关研究较少,本专利技术基于红外光谱技术能精准的分析道路及桥梁的路面状况,准确预测路面积水的结冰趋势,并及时预警。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题,提供一种基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统及其方法,以实现对恶劣天气条件下路面状况的检测及结冰趋势时的预警。具体地,本专利技术提出的方案为:一种基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警系统,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, ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的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,所述光发送模块可发送至少两种波长的红外光脉冲。3.根据权利要求1或2所述的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,所述的上位机还包括时间模块,所述的时间模块与控制模块相连,并控制发送模块发射红外线脉冲的间隔时间。4.根据权利要求3所述的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,控制模块将光接收模块的红外光脉冲信号处理后发送到数据分析与控制系统;所述数据分析与控制系统计算不同波长红外光的反射率,并计算反射率的比值,根据上述反射率和反射率的比值,判断路面的状况。5.根据权利要求1或2所述的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,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2800nm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。6.一种基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、通过光发送模块分别发出第一波长范围的红外光脉冲和第二波长范围的红外光脉冲;步骤2、利用光接收模块接收反射的第一波长范围的红外光脉冲和第二波长范围的红外光脉冲,计算反射的第一波长范围的红外光脉冲的强度;同时,利用不同角度的反射透镜将第二波长范围内的第一预定波长的红外光脉冲和第二预定波长的红外光脉冲分离,计算反射的第一预定波长的红外光脉冲和第二预定波长的红外光脉冲的强度;步骤3、控制模块接收反射的第一波长范围的红外光脉冲的强度数据、反射的第一预定波长的红外光脉冲和第二预定波长的红外光脉冲的强度;计算第一预定波长的红外光脉冲和第二预定波长的红外光脉冲的反射率,并发送到数据分析与控制系统;步骤4、数据分析与控制系统分析接反射的第一波长范围的红外光脉冲的强度数据、第一预定波长的红外光脉冲和第二预定波长的红外光脉冲的反射率;计算第一预定波长的红外光脉冲的反射率与第二预定波长的红外光脉冲的反射率的比值;步骤5、根据反射的第一波长范围的红外光脉冲的强度数据,以及第一预定波长的红外光脉冲的反射率与第二预定波长的红外光脉冲的反射率的比值,判断路面是否有结冰危险;若判断该路面不存在结冰危险,则在信息发布模块上发布路面情况,返回步骤1;若判断该路面存在结冰危险,则在信息发布模块上发布结冰报警信息,并以短信形式发送到相关人员的终端设备。7.根据权利要求6所述的基于红外光谱技术的公路结冰检测与预警方法,其特征在于,所述第一波长范围为1.4-...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶智锐,李胜利,许跃如,
申请(专利权)人:常州因特力交通科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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