CN107024727A - 一种便携式道路气象环境智能检测系统 - Google Patents

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孟洪兵
郑洪江
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Abstract

本发明涉及一种便携式道路气象环境智能检测系统，包括控制器，所述控制器包括主控芯片、信号采集模块、电源管理模块、锂电池，所述主控芯片分别与信号采集模块、电源管理模块、锂电池相连；还包括有分别与信号采集模块相连的温湿度传感器、光照传感器、能见度传感器、风向传感器、风速传感器和地磁气压传感器；还包括有太阳能电池，所述太阳能电池连接于电源管理模块；所述锂电池连接于电源管理模块。本发明便于对道路上有关温湿度、光照、能见度、风速、风向和气压的环境条件进行实时检测，对道路通过能力进行评估，供交通管理部门采取相应限速、分流等措施，能够帮助减少交通事故，保证道路交通安全和通行效率。

Description

一种便携式道路气象环境智能检测系统
技术领域
本发明涉及道路环境检测技术领域，具体是涉及一种便携式道路气象环境智能检测系统。
背景技术
道路环境条件直接影响着道路交通安全状况。据交通管理部门统计，近年来我国道路交通事故中因能见度低等环境因素导致交通事故每年都接近10％，尤其体现在高速公路交通事故中。为降低道路气象环境因素给交通管理和交通安全带来的不良影响，需要对道路气象环境因素进行实时检测，以便交通管理部门进行相应处理。
不同的天气状况对路况的影响也不一样，沙尘暴主要影响的是能见度，同时路面也会覆盖沙粒对摩擦系数造成影响，沙尘暴有时也会伴有大风。
大雾主要造成能见度下降，同时潮湿的空气也会使路面覆盖一层水雾，造成路面湿滑，使路面的摩擦系数下降，但是摩擦系数下降的并不明显。
降雨时密集雨滴以及雾气会使能见度下降，同时主要影响的是路面的摩擦系数，下雨会使路面覆盖一层水膜，使路面摩擦系数下降，同时还会出现滑水现象，也就是随着车速的提高，轮胎转速的加快，使轮胎无法将车轮底的水排出，造成车速不同而轮胎滑动系数也不同的现象，雨天滑水现象不容忽视。
在下雪时主要会影响到能见度，同时雪落到地面上成为积雪覆盖层会大大降低路面摩擦系数。同时低温天气加上较为湿润的空气状况会产生凝华现象，使路面覆盖上一层冰，给行车安全带来危险。
大风除了会与沙尘暴以及降雨、降雪同时发生以外，有时也会单独发生。若风向与高速公路通行方向垂直，会造成车辆侧倾以及侧滑问题。
现阶段，道路交通管理仍然采用固定限速方式，不能根据天气和道路交通状况进行动态调整，而针对异常天气，通常采取封闭交通的方法，来保障安全。但在什么条件下封闭道路、封闭道路时间长短等均无可靠依据，通常是根据经验操作，这在一定程度上也降低了高速公路的通行效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式道路气象环境智能检测系统，便于实时对道路气象中的温湿度、光照、能见度、风速、风向和气压环境因素进行检测。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种便携式道路气象环境智能检测系统，包括控制器，所述控制器包括主控芯片、信号采集模块、电源管理模块、锂电池，所述主控芯片分别与信号采集模块、电源管理模块、锂电池相连；
还包括有分别与信号采集模块相连的温湿度传感器、光照传感器、能见度传感器、风向传感器、风速传感器和地磁气压传感器；
还包括有太阳能电池，所述太阳能电池连接于电源管理模块；所述锂电池连接于电源管理模块。
在上述方案基础上，还包括有时钟日历模块，所述时钟日历模块连接于控制器的主控芯片。
在上述方案基础上，所述控制器还包括有与主控芯片相连的存储器模块。
在上述方案基础上，所述控制器还包括有与主控芯片相连的无线Zigbee传输模块。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明便于对道路上有关温湿度、光照、能见度、风速、风向和气压的环境条件进行实时检测，对道路通过能力进行评估，供交通管理部门采取相应限速、分流等措施，能够帮助减少交通事故，保证道路交通安全和通行效率。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图中标号为：1-控制器，11-主控芯片，12-信号采集模块，13-电源管理模块，14-锂电池，15-时钟日历模块，16-存储器模块，17-无线Zigbee传输模块，2-温湿度传感器，3-光照传感器，4-能见度传感器，5-风向传感器，6-风速传感器，7-地磁气压传感器，8-液晶显示屏，9-太阳能电池。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1可知，一种便携式道路气象环境智能检测系统，包括控制器1，所述控制器1包括主控芯片11、信号采集模块12、电源管理模块13、锂电池14、存储器模块16、无线Zigbee传输模块17，所述主控芯片11分别与信号采集模块12、电源管理模块13、锂电池14、存储器模块16、无线Zigbee传输模块17相连。
该系统还包括有太阳能电池9，所述太阳能电池9连接于电源管理模块13；所述锂电池14连接于电源管理模块13。本装置采用太阳能电池及锂电池供电电路，为装置的持续工作作出一个较为基本的保障。该系统还包括有时钟日历模块15，所述时钟日历模块15连接于控制器1的主控芯片11。
该系统还包括有分别与信号采集模块12相连的温湿度传感器2、光照传感器3、能见度传感器4、风向传感器5、风速传感器6和地磁气压传感器7。其中，温湿度传感器2采用AM2302型号，光照传感器3采用BH1751FVI型号，地磁气压传感器7采用BMP085型号。能见度传感器可使用950nm的近红外led，发出的红外光照射到检测体空气，采样体内的大气粒子对光产生散射，位于发射器和接收器处于同一平面的固定散射角的散射光速照射到光电探测器上，通过对探测器上检测到的信号进行放大，进而测量到散射光强度；进而计算出大气消光系数；然后按世界气象组织给定的公式，有了大气消光系数，就可以计算出大气能见度。
系统将信号采集模块接收到的道路气象环境各因素数据传输给主控芯片，并暂存在本地存储器中，无线Zigbee传输模块再将信息无线传输出去并最终存储在数据库服务器当中，供交通管理部门人员使用。
本发明便于对道路上有关温湿度、光照、能见度、风速、风向和气压的环境条件进行实时检测，对道路通过能力进行评估，供交通管理部门采取相应限速、分流等措施，能够帮助减少交通事故，保证道路交通安全和通行效率。本发明反应速度快，测量精度高，存储容量大，可连续监测，性能稳定，可靠性高等特点。该系统中的控制器1还连接有液晶显示屏8，通过液晶显示屏8即可自由设定采集时间间隔、数据查向等工作。

Claims (4)

1.一种便携式道路气象环境智能检测系统，其特征在于：包括控制器，所述控制器包括主控芯片、信号采集模块、电源管理模块、锂电池，所述主控芯片分别与信号采集模块、电源管理模块、锂电池相连；
还包括有分别与信号采集模块相连的温湿度传感器、光照传感器、能见度传感器、风向传感器、风速传感器和地磁气压传感器；
还包括有太阳能电池，所述太阳能电池连接于电源管理模块；所述锂电池连接于电源管理模块。
2.根据权利要求1所述的便携式道路气象环境智能检测系统，其特征在于：还包括有时钟日历模块，所述时钟日历模块连接于控制器的主控芯片。
3.根据权利要求1所述的便携式道路气象环境智能检测系统，其特征在于：所述控制器还包括有与主控芯片相连的存储器模块。
4.根据权利要求1所述的便携式道路气象环境智能检测系统，其特征在于：所述控制器还包括有与主控芯片相连的无线Zigbee传输模块。
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