CN110672665A - 一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法，方法包括，将传感器放入到高低温箱中，在低温、无冰条件下，分别利用高压脉冲等离子体电源就设定的参数给传感器提供输入电压，测量该温度条件下的传感器电压值、电流值，并将该值作为原始数据；对着结冰传感器进行人工喷水，使其结冰，信号采集单元在采集显示测得的电压值和电流值后，将数据反馈至处理单元，处理单元将采集得到的数据与对应的原始数据实时对比；继续向结冰传感器喷水，取得一系列结冰厚度和频率，标定得出结冰厚度与经过传感器的电压、电流的对应关系；将高压脉冲等离子体电源、传感器和数据传输模块安装在待监测的道路上。本发明能够对道路进行安全预警。

Description

一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法

技术领域

本发明涉及道路施工技术领域，具体涉及一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法。

背景技术

在寒冷的冬季，当路面因降雪而积雪结冰时，给道路畅通和行车安全带来了严重的影响，在冰、雪天气中，路面附着能力大大降低，对车辆行驶的动力性及安全性极为不利。据分析：冰雪常常使汽车刹车失灵、方向失控，交通事故频繁发生，连续追尾撞车事故也屡见不鲜。冰雪天交通事故成倍增长，据统计，15％左右的交通事故与道路积雪有关；冰雪天公路运输效率极低，交通事故不但威胁司乘人员的生命安全，同时对交通设施及车辆造成严重破坏，甚至造成道路关闭，给客货运输带来不便，也给建设单位造成巨大的经济损失。

由于众多道路汇集于桥面，因而桥面堪称公路交通的咽喉；同时桥面完全暴露在空气中，比路面更易积雪结冰。桥面一般坡度陡弯道多，许多司机由无冰雪路面行驶到结冰的桥面时，因对桥面路况估计不足而极易造成交通事故及交通堵塞，因此，开发出一套可应用于道路安全预警的结冰传感系统很有必要。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括，

(1)、原始数据的采集，选择并搭建好相应的实验设备，将传感器放入到高低温箱中，在低温、无冰条件下，分别利用高压脉冲等离子体电源就设定的参数给传感器提供输入电压，测量该温度条件下的传感器电压值、电流值，并将测得的电压值、电流值参数数据储存进动态分析单元中作为原始数据；

(2)、对着结冰传感器进行人工喷水，使其结冰，通过高压脉冲等离子体电源持续为传感器提供输入电压，并利用传感器两端设置的电压探针和电流探针检测传感装置处的电压和电流变化，信号采集单元在采集显示测得的电压值和电流值后，将数据反馈至处理单元，处理单元将采集得到的数据与对应的原始数据实时对比，上位机得出传感器周围是否结冰与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(3)游标卡尺测出结冰厚度并做好记录；继续向结冰传感器喷水，重复步骤(2)，取得一系列结冰厚度和频率，挑选一些较有代表性的数据进行回归分析，标定得出结冰厚度与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(4)当温度稳定后采用人工喷洒的方式将4℃的水喷洒到结冰传感器顶面，待传感器表面结冰后通过上机位显示界面观察结冰厚度，直到结冰厚度不再发生变化时停止实验，上位机自动记录结冰完成时间，实验数据通过excel文件保存以便随时查阅。

(5)将高压脉冲等离子体电源、传感器和数据传输模块安装在待监测的道路上；数据传输模块将传感器的电压和电流数据实时传输给上位机。

与现有技术相比，本发明的优点是：通过本发明的方法设计出来的结冰传感系统，能够对路面有没有结冰进行探测，在道路结冰之后能够发出预警，实用性高。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括，

(1)、原始数据的采集，选择并搭建好相应的实验设备，将传感器放入到高低温箱中，在低温、无冰条件下，分别利用高压脉冲等离子体电源就设定的参数给传感器提供输入电压，测量该温度条件下的传感器电压值、电流值，并将测得的电压值、电流值参数数据储存进动态分析单元中作为原始数据；

(2)、对着结冰传感器进行人工喷水，使其结冰，通过高压脉冲等离子体电源持续为传感器提供输入电压，并利用传感器两端设置的电压探针和电流探针检测传感装置处的电压和电流变化，信号采集单元在采集显示测得的电压值和电流值后，将数据反馈至处理单元，处理单元将采集得到的数据与对应的原始数据实时对比，上位机得出传感器周围是否结冰与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(3)游标卡尺测出结冰厚度并做好记录；继续向结冰传感器喷水，重复步骤(2)，取得一系列结冰厚度和频率，挑选一些较有代表性的数据进行回归分析，标定得出结冰厚度与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(4)当温度稳定后采用人工喷洒的方式将4℃的水喷洒到结冰传感器顶面，待传感器表面结冰后通过上机位显示界面观察结冰厚度，直到结冰厚度不再发生变化时停止实验，上位机自动记录结冰完成时间，实验数据通过excel文件保存以便随时查阅。

(5)将高压脉冲等离子体电源、传感器和数据传输模块安装在待监测的道路上；数据传输模块将传感器的电压和电流数据实时传输给上位机。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (1)

1.一种应用于道路安全预警的结冰传感系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括，

(1)、原始数据的采集，选择并搭建好相应的实验设备，将传感器放入到高低温箱中，在低温、无冰条件下，分别利用高压脉冲等离子体电源就设定的参数给传感器提供输入电压，测量该温度条件下的传感器电压值、电流值，并将测得的电压值、电流值参数数据储存进动态分析单元中作为原始数据；

(2)、对着结冰传感器进行人工喷水，使其结冰，通过高压脉冲等离子体电源持续为传感器提供输入电压，并利用传感器两端设置的电压探针和电流探针检测传感装置处的电压和电流变化，信号采集单元在采集显示测得的电压值和电流值后，将数据反馈至处理单元，处理单元将采集得到的数据与对应的原始数据实时对比，上位机得出传感器周围是否结冰与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(3)游标卡尺测出结冰厚度并做好记录；继续向结冰传感器喷水，重复步骤(2)，取得一系列结冰厚度和频率，挑选一些较有代表性的数据进行回归分析，标定得出结冰厚度与经过传感器的电压、电流的对应关系；

(4)当温度稳定后采用人工喷洒的方式将4℃的水喷洒到结冰传感器顶面，待传感器表面结冰后通过上机位显示界面观察结冰厚度，直到结冰厚度不再发生变化时停止实验，上位机自动记录结冰完成时间，实验数据通过excel文件保存以便随时查阅。

(5)将高压脉冲等离子体电源、传感器和数据传输模块安装在待监测的道路上；数据传输模块将传感器的电压和电流数据实时传输给上位机。