[实用新型]黑冰预警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及交通运输领域，具体而言，涉及一种黑冰预警装置。

背景技术

黑冰(black ice)是一种描述道路路面浅层积水处于临界结冰状态或薄冰的形象表述，其特征是道路表面聚积的薄层积水凝结的冰晶或临界结冰的冰水混合物。黑冰形成的主要原因和过程是路面由于浅层积水或地面蒸发水雾、冷凝水在路面形成一层薄的液态层，这些呈临界结冰状态的液态层通常刚好将路面的糙面凹陷填平或略高于路面，在路面温度接近零度或低于零度时这些液态层处于临界凝结或凝结成冰或冰晶状态。由于黑冰附着在路面，与道路颜色基本一致，在车辆行驶中驾驶人员肉眼基本无法发现黑冰，所以对道路交通的危害极大，易生产重大交通事故。在黑冰形成前就对可能产生黑冰的路段进行有效预警是一种积极有效的事故防范方法。

目前我国采用的方法是由气象预报单位发布结冰预警，虽然具有气象学意义上的针对性，但是就道路交通而言则没有针对性，实际意义不大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种黑冰预警装置。

一种黑冰预警装置，所述黑冰预警装置包括：

地表电阻传感器，用于检测待测路面区域的地表电阻；

第一温度传感器，用于检测待测路面区域的路面温度；

第二温度传感器，用于检测待测路面区域上方的大气温度；

控制器，与所述地表电阻传感器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器均电连接，用于依据检测到的地表电阻、路面温度以及大气温度计算出形成黑冰的未来时刻。

进一步地，所述黑冰预警装置还包括：

位置信息采集模块，与所述控制器电连接，用于采集所述黑冰预警装置当前的位置信息；

通信接口，与所述控制器电连接，所述控制器还用于将采集到位置信息和计算得出的形成黑冰的未来时刻通过所述通信接口发送至一智能终端。

进一步地，所述黑冰预警装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述控制器电连接。

进一步地，所述黑冰预警装置还包括太阳能电池板与充电电路，所述太阳能电池板、所述充电电路以及所述蓄电池依次电连接。

进一步地，所述黑冰预警装置还包括声光报警器，所述声光报警器与所述控制器电连接，所述控制器还用于若地表电阻在预设的阈值范围内且在预设定的时间段内路面温度随时间的变化率及大气温度随时间的变化率均小于0以及路面温度大于0时控制所述声光报警器报警。

进一步地，所述第一温度传感器为直接接触式温度传感器或传导式接触传感器或辐射接触式传感器或对流接触式传感器。

进一步地，所述控制器用于判断所述地表电阻是否在预设的阈值范围内、在预设定的时间段内路面温度随时间的变化率及大气温度随时间的变化率是否均小于0以及路面温度是否大于0，若地表电阻在预设的阈值范围内且在预设定的时间段内路面温度随时间的变化率及大气温度随时间的变化率均小于0以及路面温度大于0时，依据路面温度与大气温度的差值的绝对值、当前时刻、路面温度随时间的变化率以及当前时刻的路面温度计算出形成黑冰的未来时刻。

进一步地，所述控制器用于若路面温度与大气温度的差值的绝对值小于或等于预设的阈值时，依据算式计算出形成黑冰的时刻，其中t₀为形成黑冰的未来时刻，t_i为当前的时刻，T_Ri为当前的时刻对应的路面温度，u_Ri为路面温度随时间的变化率。

进一步地，所述控制器用于若路面温度与大气温度的差值的绝对值大于预设的阈值时，依据算式t₀＝2t_max-t_min计算出形成黑冰的未来时刻，其中t₀为形成黑冰的未来时刻，t_i为当前的时刻，t_min为t_i时刻之前且离t_i时刻最近的路面温度为0的时刻，t_max为t_min至t_i时间段的路面温度最大时对应的时刻。

进一步地，所述控制器还用于依据检测到的预设定的时间段内的多个时刻的路面温度及最小二乘法计算出路面温度随时间的变化率；及依据检测到的预设定的时间段内的多个时刻的大气温度及最小二乘法计算出大气温度随时间的变化率