CN103308557A - 能够快速判断路面湿滑的系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够快速判断路面湿滑的系统及其使用方法，包括故障判断功能。不但可以有效判断下雨或下雪引起的路面湿滑，还能够在日常无雨水或雪水时判断系统是否有故障，一旦系统发生了故障，便会立即发出报警信息，提醒公安交通管理部门的指挥人员，有效避免了由于无法发现系统故障导致的可能无法判断是否有雨水或雪水的问题。

Description

能够快速判断路面湿滑的系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及道路的路面安全通行条件监测领域，具体涉及能够快速判断路面湿滑的系统及运行方法。
背景技术
随着经济的快速发展，道路交通日益繁忙，在正常天气条件下，路面对机动车出行不会产生任何影响，当突降雨雪时，路面湿滑就可能导致道路拥堵和交通事故的发生。
近年来，北京、武汉、沈阳等许多城市不断有雨雪导致城市大塞车的报道，究其成因是多方面的，其中很重要原因是不能把拥堵消灭在萌芽之中。就是说不能够及时发现首先出现雨雪的路口或路段，当雨雪导致该路口或拥堵时，不能及时调动警察到现场进行疏导，引发区域交通瘫痪甚至导致大范围交通瘫痪。如北京2010年的6月13日、2011年6的23日、2012年7月21日、2012年11月4日的雨雪都导致了北京市区交通大面积拥堵，由于没有路面湿滑检测设备，给交通出行带来交通影响，已引起政府相关部门高度重视。为此，如何能在暴雨或暴雪到来前的小雨或小雪阶段就能快速准确地判断到哪个路口或路段的路面湿滑进而快速调动警力进行疏导，将拥堵消灭在萌芽之中，缓解交通拥堵，是人们最关心的问题。因此，容易想到在经常因雨雪导致交通拥堵的路口和路段设置路面湿滑检测装置来判断路面是否降水，并将路面湿滑信息反馈至相关部门的方法。因此，选择合适的路面湿滑检测设备是解决这一问题的关键。
而现有技术中，并没有简单可靠容易实施的判断路面湿滑的检测设备，能在雨雪天气来临的瞬间，快速判断路面湿滑，而在天气晴朗的情况下，其并不需要进行湿滑检测，但是如果在天气晴朗的情况下，检测设备发生了故障而无法得知，那么在出现雨雪天气时就无法准确检测路面湿滑了。因此，亟需一种既能够在刚刚下雨或者下雪时能够检测到路面湿滑而在无需检测路面湿滑时又能够对其是否发生故障进行自检的路面湿滑检测设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的没有一种既能够在刚刚下雨或者下雪时能够检测到路面湿滑而在无需检测路面湿滑时又能够对其是否发生故障进行自检的路面湿滑检测设备进而提供一种不但可以判断路面湿滑而且能够实时监控设备是否发生故障的能够快速判断路面湿滑的系统及运行方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种能够快速判断路面湿滑的系统，包括：
路面湿滑判断传感器，由一对导体A0和A1组成的监测单元，所述导体A0和A1保持一定的间隔固定在需要监测的路段上，每一所述导体A0或A1的一端经过电阻R与电源正极V+连通；另一端由导线引至待判断节点J0或J1；
转换开关矩阵，用于控制每一所述待判断节点J0或J1与判断端点C或者电源负极V-连接；
终端控制器，其包括开关矩阵控制器和判断分析处理单元；
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述待判断节点Ji（i=0或1）依次与所述判断端点C连接；
所述判断分析处理单元接收所述判断端点C的电平，判断所述判断端点C的电平高低：判断结果为高电平，则证明导体Ai所处的线路没有断点，否则说明导体Ai所处的线路有断点；
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述转换开关矩阵中的所述待判断节点J0与电源负极V-连通同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；所述判断分析处理单元判断所述判断端点C的电平高低：判断结果为低电平则说明路面湿滑；否则路面不湿滑。
所述终端控制器还包括数据输出单元，接收所述判断分析处理单元输出的信号，输出有断点的线路信息或者路面湿滑的结果。
所述终端控制器还包括无线通信接口，接收所述判断分析处理单元输出的信号，将有断点的线路信息或者路面湿滑的结果发送给公安交通管理部门的上位机。
所述导体A0与导体A1之间的距离为3-10cm。
所述导体A0与导体A1之间的距离为5cm。
一种利用上述的能够快速判断路面湿滑的系统判断路面湿滑的方法，包括如下步骤：
S1：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，依次控制转换开关矩阵中的待判断节点J0与J1分别与判断端点C连接；
S2：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平，若判断结果为高电平，证明导体Ai（i=0或1）所处的线路没有断点，否则说明所述导体Ai所处的线路有断点；
S3：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，控制待判断节点J0与电源负极V-连接，同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；
S4：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平：若判断结果为低电平，说明路面湿滑；否则路面不湿滑。
还包括如下步骤：S5：采用数据输出单元接收所述判断分析处理单元输出的断点所在的线路信息或者路面湿滑的结果并输出。
还包括如下步骤：S6：采用无线通信接口接收判断分析处理单元输出的断点所在的线路信息或者路面湿滑的结果并发送给公安交通管理部门的上位机。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明所述的能够快速判断路面湿滑的系统和方法，包括故障判断功能，开关矩阵控制器控制转换开关矩阵中的待判断节点J0和J1依次与判断端点C连接；而后判断端点C的电平：由于电源正极V+和电源负极V-之间没有连通形成回路，因此在电路R上没有电流通过，所以如果Ai所处的线路中没有断点，那么此时判断端点C的电平为高电平；否则，则说明从电源正极V+到判断端点C之间未被连通，说明导体Ai所处的线路中有断点；而在测量湿滑的过程中，控制待判断节点J0与电源负极V-连通同时控制待判断节点J1与判断端点C连接；此时如果有雨水或者雪水进入，且雨水或者雪水已经将导体A0和导体A1连通，则此时V+经过电阻R、导体A1、雨水或雪水导电、导体A0及导线与电源负极V-形成回路，此时判断端点C已经通过A1、雨水或雪水导电、导体A0后与电源负极V-联通，则判断端点C的电平与电源负极V-几乎相等，所以为低电平；显然，上述系统不但可以有效测得是否有雨水或者雪水，也即判断路面是否湿滑，还能够实时判断监测单元是否有故障，有效避免由于无法及时发现监测单元故障，导致下雨或者下雪时无法判断到路面湿滑的问题。
（2）本发明所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其导体之间的间隔可以根据判断精度的要求选择，灵敏度越高，可以选择导体A0与导体A1之间的距离为3-10cm，优选为5cm。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1是本发明所述能够快速判断路面湿滑的系统的原理框图；
图2是本发明所述能够快速判断路面湿滑的系统判断故障时的原理图；
图3是本发明所述能够快速判断路面湿滑的系统当没有雨水或雪水时判断路面湿滑时的原理图；
图4是本发明所述能够快速判断路面湿滑的系统当有雨水或雪水进入时判断路面湿滑的原理图；
图5是本发明所述能够快速判断路面湿滑的方法的流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种能够快速判断路面湿滑的系统，如图1所示，包括：
路面湿滑判断传感器，由一对导体A0和A1组成的监测单元，所述导体A0和A1保持一定的间隔固定在需要监测的路段上，每一所述导体A0或A1的一端经过电阻R与电源正极V+连通；另一端由导线引至待判断节点J0或J1；
转换开关矩阵，用于控制每一所述待判断节点J0或J1与判断端点C或者电源负极V-连接；
终端控制器，其包括开关矩阵控制器、判断分析处理单元；
故障判断：
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述待判断节点Ji（i=0或1）依次与所述判断端点C连接；连通后的电路结构如图2所示；所述判断分析处理单元接收所述判断端点C的信号，判断所述判断端点C的电平；从图2中可以看出，由于待判断节点Ji没有与电源负极V-连通形成回路，因此在该电路中没有电流通过，则此时如果线路中没有断点，则得到的所述判断端点C的电平为高电平；即判断结果为高电平，则证明导体Ai所处的线路没有断点，否则说明导体Ai所处的线路有断点；
湿滑判断：
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述转换开关矩阵中的所述待判断节点J0与电源负极V-连通同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；连通后的电路结构如图3所示，通过图3所示，如果此时导体A0和导体A1之间没有雨水或雪水，则导体A0和导体A1处于断开的状态，则所述待判断节点J1所处的线路没有形成回路，因此判断所述判断端点C的电压值应该是高电平；而如果有雨水或雪水将导体A0和导体A1连通，如图4所示，则此时V+经过电阻R、导体A1、雨水或雪水导电、导体A0及导线与电源负极V-形成回路，产生电流I，此时判断端点C已经通过A1、雨水或雪水导电、导体A0后与电源负极V-联通，则判断端点C的电平与电源负极V-几乎相等，为低电平；因此，采用这种方式，判断待判断节点J1的电压值，当待判断节点J1的电平为低电平时说明已经有雨水或者雪水将两个导体连通，则说明路面湿滑；否则说明路面不湿滑。
结合附图5，本实施例还提供一种利用上述的能够快速判断路面湿滑的系统判断路面湿滑的方法，包括如下步骤：
S1：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，依次控制转换开关矩阵中的待判断节点J0与J1分别与判断端点C连接；
S2：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平，若判断结果为高电平，证明导体Ai（i=0或1）所处的线路没有断点，否则说明所述导体Ai所处的线路有断点；
S3：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，控制待判断节点J0与电源负极V-连接，同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；
S4：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平：若判断结果为低电平，说明路面湿滑；否则路面不湿滑。
上述步骤已经在对系统的描述中说明清楚，此不赘述。
本实施例中的系统和方法，不但可以有效测检测路面湿滑，还能够实时判断监测单元是否有故障，一旦检测单元发生故障，便会立即发出警报，提醒工作人员处理。有效避免了由于无法及时发现传感器故障，导致路面湿滑时无法准确判断的问题。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上做如下改进：
所述终端控制器还包括数据输出单元，接收所述判断分析处理单元输出的信号，输出有断点的线路信息或者路面湿滑的结果。作为本实施例数据输出单元的一种优选实施方式，所述数据输出单元采用显示屏。
进一步的，所述终端控制器还包括无线通信接口，接收所述判断分析处理单元输出的信号，将有断点的线路信息或者路面湿滑的结果发送给公安交通管理部门的上位机。
实施例3
本发明所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其导体之间的间隔可以根据判断精度的要求选择，理论上这一间隔越小判断灵敏度越高，可视现场的情况确定，本实施例对实施例1做如下改进，选择所述导体A0与导体A1之间的距离为3-10cm，例如3cm、5cm、7cm或者10cm，建议的实施方式为5cm。
在实际应用过程中，可以选择多个本发明所述的监测单元，设置在需要监测的路段上，并且，公安交通管理部门可以设定，对于某一个路段，当有多少个监测单元所在的系统同时发出湿滑报警的信息时，认定该路段所在的区域已经下雨或者下雪。这样可以防止由于其他意外原因导致的某一个监测单元被水或者其他导体连通后，导致的误报。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种能够快速判断路面湿滑的系统，其特征在于，包括：
路面湿滑判断传感器，由一对导体A0和A1组成的监测单元，所述导体A0和A1保持一定的间隔固定在需要监测的路段上，每一所述导体A0或A1的一端经过电阻R与电源正极V+连通；另一端由导线引至待判断节点J0或J1；
转换开关矩阵，用于控制每一所述待判断节点J0或J1与判断端点C或者电源负极V-连接；
终端控制器，其包括开关矩阵控制器和判断分析处理单元；
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述待判断节点Ji（i=0或1）依次与所述判断端点C连接；
所述判断分析处理单元接收所述判断端点C的电平，判断所述判断端点C的电平高低：判断结果为高电平，则证明导体Ai所处的线路没有断点，否则说明导体Ai所处的线路有断点；
所述开关矩阵控制器接收所述判断分析处理单元输出的控制信号控制所述转换开关矩阵中的所述待判断节点J0与电源负极V-连通同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；所述判断分析处理单元判断所述判断端点C的电平高低：判断结果为低电平则说明路面湿滑；否则路面不湿滑。
2.根据权利要求1所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其特征在于：
所述终端控制器还包括数据输出单元，接收所述判断分析处理单元输出的信号，输出有断点的线路信息或者路面湿滑的结果。
3.根据权利要求1或2所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其特征在于：
所述终端控制器还包括无线通信接口，接收所述判断分析处理单元输出的信号，将有断点的线路信息或者路面湿滑的结果发送给公安交通管理部门的上位机。
4.根据权利要求1-3任一所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其特征在于：
所述导体A0与导体A1之间的距离为3-10cm。
5.根据权利要求4所述的能够快速判断路面湿滑的系统，其特征在于：
所述导体A0与导体A1之间的距离为5cm。
6.一种利用权利要求1-5任一所述的能够快速判断路面湿滑的系统判断路面湿滑的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，依次控制转换开关矩阵中的待判断节点J0与J1分别与判断端点C连接；
S2：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平，若判断结果为高电平，证明导体Ai（i=0或1）所处的线路没有断点，否则说明所述导体Ai所处的线路有断点；
S3：判断分析处理单元，向开关矩阵控制器发出控制指令，控制待判断节点J0与电源负极V-连接，同时控制所述待判断节点J1与所述判断端点C连接；
S4：判断分析处理单元，判断所述判断端点C的电平：若判断结果为低电平，说明路面湿滑；否则路面不湿滑。
7.根据权利要求6所述的判断路面湿滑的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S5：采用数据输出单元接收所述判断分析处理单元输出的断点所在的线路信息或者路面湿滑的结果并输出。
8.根据权利要求6或7所述的判断路面湿滑的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S6：采用无线通信接口接收判断分析处理单元输出的断点所在的线路信息或者路面湿滑的结果并发送给公安交通管理部门的上位机。
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