CN202795755U - 公路气象及路面状况监测装置 - Google Patents

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须民健
苏宇峰
张立媛
刘敏
袁源
陈晓利
谢耀华
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Abstract

公路气象及路面状况监测装置，所述装置包括有立柱、传感器组和数据处理箱，传感器组和数据处理箱均安装在立柱上，数据处理箱包括有数据库、数据融合及处理模块、数据预处理器和通信接口，传感器组将采集到的数据发送至数据预处理器进行预处理，数据预处理器将处理后的数据发送至数据融合及处理模块，结合数据融合及处理模块调取的数据库内的信息，进行数据融合分析，将得出的气象识别结果信息发送至通信接口，通信接口将接收到的信息发送至监控中心。它将多种气象传感器数据与气象特征数据库结合，获取完整的环境气象特征，为公路气象及路面状况提供监测及预报，提高驾车安全性。

Description

公路气象及路面状况监测装置
技术领域
本实用新型涉及计算机与传感器技术领域，特别是一种公路的气象检测与路面状况监测预报***。
背景技术
恶劣天气现象会影响高速公路行车安全，极易导致交通事故的发生。如大雾和降水天气会导致能见度降低，雨雪天气会导致路面湿滑，强烈横风影响车辆行驶稳定性，路面结冰、霜冻会造成路面摩擦系数明显降低，高温天气的长途高速行驶，极易引起"爆胎"和疲劳驾驶，这些天气现象都会直接或间接的给交通安全带来隐患。
在我国，高速公路在建设阶段根据设计要求安装了一些道路气象站，这些气象站的设置间距多数较远，平均50-80 公里设置一套，不能及时了解局部地段或关键地段的道路及路面状态变化情况，无法对关键的局部路面状态进行监测预警和评估，也就不能及时、准确地发布高速公路路面状况预警信息。当前高速公路采用的气象站大多为进口产品，价格较高，受建设资金的影响难以密集设置，而且单个气象站体积较大，传感器数量多，针对某一气象要素的检测均需单独设置专用的传感器，针对路面状况的检测则需埋设传感器于路面之下，施工及维护成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种公路气象及路面状况监测装置，它将多种气象传感器数据与气象特征数据库结合，获取完整的环境气象特征，为高速公路气象及路面状况提供监测，提高驾车安全性。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有立柱、传感器组和数据处理箱，传感器组和数据处理箱均安装在立柱上，数据处理箱包括有数据库、数据融合及处理模块、数据预处理器和通信接口，传感器组将采集到的数据发送至数据预处理器进行预处理，数据预处理器将处理后的数据发送至数据融合及处理模块，结合数据融合及处理模块调取的数据库内的信息，进行数据融合分析，将得出的气象识别结果信息发送至通信接口，通信接口将接收到的信息发送至监控中心。
进一步，所述传感器组包括有日照辐射传感器、温湿度传感器、风速风向传感器和感雨传感器。
进一步，所述数据库包括有地势特征数据库、海拔特征数据库、季节特征数据库、区域特征数据库和历史特征数据库。
进一步，所述数据融合及处理模块为32位微处理器的嵌入式***。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
1、本实用新型采用的传感器数量较少，且对路面状态的检测不用对传感器进行预埋，使得本装置体积小、能耗小、易于安装，施工及维护成本低；
2、本实用新型采用多传感器，将多传感器采集的信息进行数据融合，能够完善地、准确地反映气象环境的特征，经融合后的传感器信息具有信息冗余性和信息互补性两大特性，从而实现了信息获取的低成本性和数据结构的准确性；
3、将气象特征数据库的数据信息，赋予对气象特征识别的支持程度，并参与数据的融合、分析与处理，使得气象识别结果更准确。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本实用新型的附图说明如下。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为数据处理箱电路原理框图。
图中：1. 立柱；2. 传感器组；3. 数据处理箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
公路气象及路面状况监测装置，所述装置包括有立柱1、传感器组2和数据处理箱3，传感器组2和数据处理箱3均安装在立柱1上，数据处理箱3包括有数据库、数据融合及处理模块、数据预处理器和通信接口，传感器组2将采集到的数据发送至数据预处理器进行预处理，数据预处理器将处理后的数据发送至数据融合及处理模块，结合数据融合及处理模块调取的数据库内的信息，进行数据融合分析，将得出的气象识别结果信息发送至通信接口，通信接口将接收到的信息发送至监控中心。
所述传感器组包括有日照辐射传感器、温湿度传感器、风速风向传感器和感雨传感器。
所述数据库包括有地势特征数据库、海拔特征数据库、季节特征数据库、区域特征数据库和历史特征数据库。
所述数据融合及处理模块为32位微处理器的嵌入式***。
传感器组及数据处理器是实现气象检测的硬件基础平台，数据的融合、分析与计算流程如下：
1、对多个传感器数据信息自动解释，并确定每一个传感器数据作为支持某种气象要素的决策证据的支持程度；
2、确定气象特征数据库作为支持某种气象要素的决策证据的支持程度；
3、将多传感器数据之间进行相关、多传感器数据与气象特征数据库数据进行相关，将这些数据的支持程度进行组合，按一定的推理及计算模型，分析得出现有组合证据支持程度最大的决策作为信息融合的结果，即气象识别结果；
4、针对雨、雪、强风、路面结冰、路面霜冻、路面高温等对高速公路行车安全有重要影响的气象识别结果进行自动预警，将气象识别结果上传至监控管理中心。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.公路气象及路面状况监测装置，其特征在于：所述装置包括有立柱、传感器组和数据处理箱，传感器组和数据处理箱均安装在立柱上，数据处理箱包括有数据库、数据融合及处理模块、数据预处理器和通信接口，传感器组将采集到的数据发送至数据预处理器进行预处理，数据预处理器将处理后的数据发送至数据融合及处理模块，结合数据融合及处理模块调取的数据库内的信息，进行数据融合分析，将得出的气象识别结果信息发送至通信接口，通信接口将接收到的信息发送至监控中心。
2. 如权利要求1所述的公路气象及路面状况监测装置，其特征在于：所述传感器组包括有日照辐射传感器、温湿度传感器、风速风向传感器和感雨传感器。
3. 如权利要求1所述的公路气象及路面状况监测装置，其特征在于：所述数据库包括有地势特征数据库、海拔特征数据库、季节特征数据库、区域特征数据库和历史特征数据库。
4. 如权利要求1所述的公路气象及路面状况监测装置，其特征在于：所述数据融合及处理模块为32位微处理器的嵌入式***。
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