一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统，属于交通安全管理技术领域，解决了如何及时预警道路结冰的问题。本实用新型专利技术包括多组探测光源发射器和探测摄像机，探测光源发射器设在道路一侧，探测摄像机设在道路另一侧，探测摄像机内设有分光器，探测光源发射器一一对应地连接光源终端控制器，探测摄像机一一对应地连接摄像机终端控制器，各光源终端控制器和各摄像机终端控制器分别连接集中控制器，集中控制器连接监控中心，监控中心连接图像处理器。本实用新型专利技术监测系统由探测光源发射器与探测摄像机配合工作，通过监测干燥路面与结冰路面的光学反射偏振差异，实现对道路积雪结冰的及时监控。道路积雪结冰的及时监控。道路积雪结冰的及时监控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统


[0001]本技术属于交通安全管理
，具体涉及一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着国民经济发展，交通需求增加，城市车辆保有数量急剧上升，由此引发的城市交通拥堵、交通事故频发已经成为不容忽视的社会问题，交通事故每年给我国带来巨大的生命财产损失。在我国北方地区，冬季气温降低或管道破裂漏水造成城市道路路面结冰并引发交通事故的案例时有发生。我国针对路面结冰可能出现的交通事故以预防为主，通过气象局提醒交通、公安、市政管理等部门和单位，密切关注当地气象预报预警信息，一旦发现路面积雪结冰时，及时布置交警警力注意指挥和疏导行驶车辆，并组织人力清扫，或者喷洒融雪剂。若因道路积冰引起交通事故，并会在事发现场设置明显的警示标志，以防事故再次发生，必要时关闭结冰道路交通。但如何及时监控道路结冰情况并通知有关部门是目前有待解决的问题。在公路中，部分路段已应用了路边结冰预警系统或在路面中埋设传感器进行路面状态数据的采集及时预警，但在城市道路中主要依靠人的视觉去判断并报送交警或市政管理部门，效率较低，往往在路面结冰并发生交通事故接到报警后才会对结冰路段进行处理。所以急需一种可以在在城市道路中应用的高效率路面结冰监控系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统，以解决如何及时预警道路结冰的问题。
[0004]本技术的技术方案是：一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统，包括多组探测光源发射器和探测摄像机，探测光源发射器设在道路一侧，探测摄像机设在道路另一侧，探测摄像机内设有分光器，探测光源发射器一一对应地连接光源终端控制器，探测摄像机一一对应地连接摄像机终端控制器，各光源终端控制器和各摄像机终端控制器分别连接集中控制器，集中控制器连接监控中心，监控中心连接图像处理器。
[0005]作为本技术的进一步改进，探测光源发射器和探测摄像机分别设在道路两侧的路灯上。
[0006]作为本技术的进一步改进，光源终端控制器和与其相连的探测光源发射器一同设在路灯上。
[0007]作为本技术的进一步改进，摄像机终端控制器和与其相连的探测摄像机一同设在路灯上。
[0008]本技术的有益效果是：本技术监测系统由探测光源发射器与探测摄像机配合工作，通过监测干燥路面与结冰路面的光学反射偏振差异，实现对道路积雪结冰的及时监控。探测摄像机采集到路面反射光信息后，经过内置分光器将光线分为均等的两路，分别提取路面的水平偏振图像与垂直偏振图像，图像信号通过摄像机终端控制器传递至集中
控制器，再传送至监控中心，图像处理器接收到监控中心的数据信息，分析得出道路情况（干燥/结冰）后，将路面信息传输回监控中心，进而实现对道路结冰情况的实时把控。
附图说明
[0009]图1是本技术的结构示意图；
[0010]图2是本技术的控制原理图；
[0011]图3是反射原理图。
[0012]图中：1
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路灯；2
‑
摄像机终端控制器；3
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光源发射器；4
‑
探测摄像机；5
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分光器；6
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光源终端控制器；7
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集中控制器；8
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监控中心；9
‑
图像处理器。
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本技术进行详细说明。
[0014]如图1所示，一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统，包括多组探测光源发射器3和探测摄像机4，探测光源发射器3设在道路一侧，探测摄像机4设在道路另一侧，探测摄像机4内设有分光器5，探测光源发射器3一一对应地连接光源终端控制器6，探测摄像机4一一对应地连接摄像机终端控制器2，各光源终端控制器6和各摄像机终端控制器2分别连接集中控制器7，集中控制器7通过5G信号通信连接监控中心8，监控中心8连接图像处理器9。
[0015]探测光源发射器3和探测摄像机4分别设在道路两侧的路灯1上，每组探测光源发射器3和探测摄像机4位置相对。
[0016]光源终端控制器6和与其相连的探测光源发射器3一同设在路灯1上。摄像机终端控制器2和与其相连的探测摄像机4一同设在路灯1上。
[0017]集中控制器7安装在路侧箱式变电站中。
[0018]光源发射器3、光源终端控制器6、探测摄像机4、摄像机终端控制器2和集中控制器7可采用供电线路电力线载波通信（箱式变电站负责将电力从高压转换为低压后向道路路灯供电，供电线路可为箱式变电站与路灯之间提供电力载波通信），不需要铺设通信控制线，就能在监控中心8对每座路灯上的光源发射器3和探测摄像机4进行远程监控并收集信息。
[0019]光作为一种电磁波，其传播方向与振动方向垂直，是一种横波，因此具有横波的偏振特性，而反射面的光滑程度将引起反射光线偏振特性的差异。如图3所示，当路面覆盖有积冰时，其表面光滑，易发生镜面反射，反射光线带有明显的偏振特性，而正常路面由于其表面粗糙，易发生漫反射，反射光具有各个方向的振动，从统计特性上不具各偏振性。所以正常路面的反射光为非偏振光，而结冰路面反射光线为偏振光，
[0020]工作时，如图2所示，工作人员在监控中心8发出指令信号，指令信号通过5G通信发送至集中控制器7，指令信号从集中控制器7通过电力载波通信传递至安装在每座路灯上的光源终端控制器6，指令通过光源终端控制器6对安装在该路灯1上的探测光源发射器3进行操作控制。探测光源发射器3与对应位置的探测摄像机4搭配使用。日间指令控制探测光源发射器3关闭，探测摄像机4直接采集路面反射的自然光；夜间指令控制探测光源发射器3开启，作为路灯1固有光线的补充，发射补充光源，探测摄像机4采集夜晚路灯固有光线及补充光源的路面反射光。每台探测摄像机4内部安装分光器5，探测摄像机4采集到路面反射光信
息后，经过内置分光器5，将光线分为均等的两路，分别提取路面的水平偏振图像与垂直偏振图像，图像信号以电力载波通信通过摄像机终端控制器2传递至集中控制器7，最后通过5G通信传送回监控中心8，图像处理器9接收到监控中心8的数据信息后进行参量计算、参量图像重建、差分、滤波等操作，并进行二值化分类，干燥路面处理为黑色图象，结冰路面处理为亮白色，图像处理器9将路面信息传输回监控中心8，最后实时计算图像中黑白双色的面积比例，通过预设风险预警阀值，对道路结冰程度进行分级并智能化预警。工作人员通过监控中心8汇总的各探测摄像机4收集的结冰数据确定道路结冰范围，通知市政管理单位和交警部门道路结冰情况，相关部门可及时对结冰道路进行交通管控或除雪除冰工作，该系统可及时发现冬季降雪和管道爆裂或漏水造成的路面结冰险情，减少交通事故，保护人民生命财产安全。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监测城市道路路面结冰的监测系统，其特征在于：包括多组探测光源发射器（3）和探测摄像机（4），所述探测光源发射器（3）设在道路一侧，所述探测摄像机（4）设在道路另一侧，探测摄像机（4）内设有分光器（5），探测光源发射器（3）一一对应地连接光源终端控制器（6），探测摄像机（4）一一对应地连接摄像机终端控制器（2），各光源终端控制器（6）和各摄像机终端控制器（2）分别连接集中控制器（7），集中控制器（7）连接监控中心（8），监控中心（8）连接图像处理器（9）。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马迪，刘一麟，章卉，罗玮，况瑜，
申请(专利权)人：中国市政工程西北设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：