[发明专利]非接触式路面状态监测系统

说明书

本发明公开了一种非接触式路面状态监测系统，包括：光信号发射模块，用于每隔第一预设时间朝向路面发射光信号，该光信号为红外光；光信号接收模块，用于每隔第二预设时间接收路面反射的光信号，并从路面反射的光信号中获取n个敏感工作波长的光信号，其中n＞1，为正整数；信号处理模块，其与光信号接收模块连接，用于根据n个敏感工作波长的光信号对路面状态进行聚类分析，并输出路面状态的聚类分析结果信息。该非接触式路面状态监测系统可全天候实时非接触式识别干燥、积水(湿润)、结冰和积雪四种路面状态，具有检测精度高、反应灵敏、结构简单和成本低便于安装的优点。

技术领域

本发明涉及路面状况检测技术领域，尤其涉及一种非接触式路面状态监测系统。

背景技术

随着我国道路(包括高速公路)总里程的不断增长，由此带来的交通安全问题也日益突出。冬季恶劣的气候条件会使公路路面产生湿润、积雪、结冰和冰雪混合等复杂的状态，从而导致车辆轮胎与路面之间的摩擦力减小，成为诱发交通事故的直接原因。据我国道路交通事故年报统计，道路结冰或积雪所引起的交通事故发生率通常是干燥路面的10倍以上。公安部道路信息应急指挥中心，特别要求在高速公路、国道等重要通行路面尽快实施冰雪状态的全天候实时监测。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种非接触式路面状态监测系统，通过该监测系统可全天候实时非接触式识别路面状态。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种非接触式路面状态监测系统包括：光信号发射模块100，用于每隔第一预设时间朝向路面发射光信号，所述光信号为红外光；光信号接收模块200，用于每隔第二预设时间接收路面反射的光信号，并从所述路面反射的光信号中获取n个敏感工作波长的光信号，其中n＞1，为正整数；信号处理模块300，所述信号处理模块300与所述光信号接收模块200连接，用于根据所述n个敏感工作波长的光信号对路面状态进行聚类分析，并输出路面状态的聚类分析结果信息。

可选地，所述信号处理模块300包括：数据分析单元301，用于根据所述n个敏感工作波长的光信号计算出每个敏感工作波长的光信号的路面吸收反射值，并根据每个敏感工作波长的光信号的路面吸收反射值计算得到各个路面吸收反射值的比例关系；聚类分析单元302，其与所述数据分析单元301连接，所述聚类分析单元302用于根据所述各个路面吸收反射值的比例关系对路面状态进行聚类分析，然后输出并对外发送路面状态的聚类分析结果信息。

可选地，所述信号处理模块300还包括：光电转换单元303，其与所述光信号接收模块200连接，用于将n个敏感工作波长的光信号对应转换为电信号，以利于数据分析单元301进行分析处理；放大滤波单元304，其与所述光电转换单元303连接，用于对转换后的电信号进行信号的放大滤波处理；模数转换单元305，其与放大滤波单元304连接，用于对放大滤波后的电信号进行模拟信号向数字信号的转换，并将转换后的数字信号发送至所述数据分析单元301进行路面状态分析。

可选地，所述非接触式路面状态监测系统，还包括：路面状态显示模块400，用于无线接收所述聚类分析单元302发送的聚类分析结果信息，并显示所述聚类分析结果信息。

可选地，所述非接触式路面状态监测系统的工作温度为-40℃至85℃。

可选地，所述路面状态包括干燥状态、积水状态、结冰状态和积雪状态。

本发明至少具有以下技术效果：

本发明通过该非接触式路面状态监测系统可全天候实时非接触式识别干燥、积水(湿润)、结冰和积雪四种路面状态，具有检测精度高、反应灵敏、结构简单和成本低便于安装的优点，可广泛应用于高速公路、国道、机场跑道、特大桥梁及雨雪多发地区的路面监测。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。