[实用新型]一种道路路面状态监测装置和预警系统

说明书

本实用新型涉及一种道路路面状态监测装置，包括介电常数监测模块、加热制冷模块、温度监测模块、无线通信模块、微处理器、电源模块和实时时钟；所述介电常数监测模块、所述加热制冷模块、所述温度监测模块、所述电源模块、所述无线通信模块、所述实时时钟均与所述微处理器相连。本实用新型产品可用于监测点位的干燥、积水、结冰状态的判断，实现低成本且准确的结冰检测，对保障行车安全、减少交通事故具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于传感器检测和算法领域，具体涉及一种道路路面状态监测装置和预警系统。

背景技术

截至2018年年末，全国公路总里程484.65万公里，公路密度50.48公里/百平方公里，公路养护里程475.78万公里，占公路总里程98.2％。其中，全国公路桥梁85.15万座，公路隧道17738处。我国幅员辽阔，地形复杂，季节温差和海拔温差较大，导致公路特别是桥梁和隧道易结冰路段比较多，驾驶人员一旦在不知情的情况下进入结冰路段，造成的危害非常严重。恶劣天气引起的道路结冰，会导致路面抗滑能力显著降低，增加了汽车制动距离，造成车辆打滑和侧翻，是影响行车安全的最不利影响因素之一。据统计，在所有的交通安全事故中，路面结冰导致的事故是干燥路面的10倍以上。

目前，道路结冰状态监测传感器主要分为非接触式和接触式。非接触式传感器主要采取光学分析的方法，主要有Vaisala公司的DSC111、Lufft公司的DIRS31-UMB和Innovative Dynamics公司的ICE SIGHT等。由于材料成本和技术壁垒等因素，非接触式道路结冰传感器售价高昂。接触式结冰传感器和待测对象直接或间接接触，主要采用的技术方式包括地温测量、光纤测量、电容测量、电导测量、谐振筒等，但结冰检测准确度普遍不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种道路路面状态监测装置和预警系统。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种道路路面状态监测装置，包括介电常数监测模块、加热制冷模块、温度监测模块、无线通信模块、微处理器、电源模块和实时时钟；

所述介电常数监测模块、所述加热制冷模块、所述温度监测模块、所述电源模块、所述无线通信模块、所述实时时钟均与所述微处理器相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的道路路面状态监测装置通过所述介电常数监测模块实现对所述道路路面的电压值的测量，用于获得介电常数值；通过所述加热制冷模块实现主动加热或制冷的功能，加热功能用于验证结冰监测结果，制冷功能用于主动降低所述极板表面温度从而动态测量结冰温度点；通过温度监测模块实现所述道路路面温度的测量；通过所述电源模块实现电源输入、电池电量管理等功能；通过无线通信模块实现无线通信；通过实时时钟提供稳定可靠的时钟源，用于所述道路路面状态监测装置与所述物联网网关的时间同步、工作唤醒、工作模式切换等；通过微处理器对各个外设装置进行采集控制、通信控制等，从而将所述道路路面状态监测装置用于所述监测点位的干燥、积水、结冰状态的判断，实现低成本且准确的结冰检测，对保障行车安全、减少交通事故具有重要意义。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述介电常数监测模块包括极板，所述极板上设置一对电极。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过所述电极对所述道路路面的电压值进行测量，可以实现介电常数的获得。

进一步的，所述温度监测模块包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述极板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过所述温度传感器实现对所述道路路面的温度的测量，以便于判断所述道路路面的状态。

进一步的，所述加热制冷模块设置在所述极板上。