CN212903321U - 一种公路气象检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种公路气象检测装置，包括安装座、支架、百叶盒、顶盖和球形罩；支架、百叶盒依次与安装座连接；支架上设置结冰传感器；百叶盒的顶部设置温湿度传感器和颗粒物传感器、能见度传感器；顶盖设置于百叶盒上，顶盖底部设置风速风向传感器，顶盖顶部设置红外雨量传感器；控制模块电连接各传感器，控制各传感器的运作，并接收各传感器测量的数据。本申请的雨量传感器位于顶部，可以精确监测降雨量；风速风向传感器具有防雨浸泡的优点，能较好的保护探头；温湿度传感器，颗粒物传感器放置在百叶盒内，可充分与外界接触又防雨效果；支架长度可调整，结冰传感器位置方向也可调整，具有灵活，方便的特点；本装置高度集成，小巧，易安装。

Description

一种公路气象检测装置

技术领域

本发明涉及气象检测测量，特别是高度集成、布局合理的小型公路气象监测装置。

背景技术

公路行车时，气象条件不佳时，如果速度较高极易导致交通事故的发生。如大雾和降水天气会导致能见度降低，雨雪天气会导致路面湿滑，强烈横风影响车辆行驶稳定性，路面结冰、霜冻会造成路面摩擦系数明显降低，这些天气现象会直接或间接的给交通安全带来影响。在我国，高速公路上设置了一些道路气象站，但是间距多数较远，平均距离为50—80公里，无法及时跟踪关键地段的道路及路面状态变化情况，无法进行监测预警和评估，也就不能及时、准确地发布高速公路路面状况预警信息。当前高速公路采用的气象站大多为进口产品，价格较高，受建设资金的影响难以密集设置，而且单个气象站体积较大，传感器数量多，针对某一气象要素的检测均需单独设置专用的传感器，针对路面状况的检测则需埋设传感器于路面之下，施工及维护成本较高。

1 传统的翻斗式雨量计和三杯式风速风向传感器等结构复杂，体积过大，不利于安装，而且需要现场有电源；

2 其他类型的气象设备，要素单一，价格过于昂贵，动辄几万几十万；

3 布点过于分散，本设备可以每个2-3公里或者更近的距离布设一个，从而达到整个重点路段，精准监测。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种可在百米级间距上布设、体积小、低成本的、用于公路气象精准监测的装置。

本发明所要解决的问题采用以下技术方案实现：

一种公路气象检测装置，包括安装座、支架、百叶盒、顶盖和球形罩；支架、百叶盒由下朝上依次与安装座固定连接；所述支架外侧相对设置结冰传感器，用于检测路面结冰状况；所述百叶盒的顶部下侧设置温湿度传感器和颗粒物传感器，百叶盒的顶板外侧设置能见度传感器；顶盖通过支柱设置于百叶盒的顶板上，顶盖底部设置风速风向传感器，顶盖顶部设置球形罩，球形罩中设置红外雨量传感器；结冰传感器、红外雨量传感器、温湿度传感器、能见度传感器和颗粒物传感器均与控制模块电连接，控制模块控制各传感器的运作，并接收各传感器测量的数据。

所述风速风向传感器为超声波风速风向传感器，通过交叉设置的超声波风速风向传感器测量风速和风向。

所述结冰传感器为红外结冰传感器，通过发射红外光，并接受反射回的红外光，判断路面结冰状况。

所述风速风向传感器通过风速风向信号处理模块与控制模块连接。

所述结冰传感器通过结冰信号处理模块与控制模块连接。

所述控制模块连接有太阳能电池，太阳能电池通过太阳能充电模块与控制模块连接。

所述百叶盒内部设置结冰信号处理模块和太阳能充电模块。

所述顶盖中设置风速风向信号处理模块和控制模块。

本实用新型具有以下优点：

1 红外雨量传感器位于气象检测装置顶部，无其他部件遮挡，可以精确监测降雨有无以及降雨大小。

2 风速风向传感器的超声波发射与接收头位于顶盖的下部，具有防雨浸泡的优点，能较好的保护探头；顶盖内部空间完好的放置了风速风向信号处理模块与控制模块，紧凑，合理，防雨。

3 能见度传感器位于中间层百叶盒处，方向可随设备安装方向调整。

4 不能完全密封的温湿度气压传感器，颗粒物传感器主要测量空气中PM2.5/PM10，放置在中间层的百叶盒内，可充分与外界接触，又具有防雨效果。

5支架伸出长度可以调整，结冰传感器的红外探头位置方向也可调整，具有灵活，方便的特点。

6 气象检测装置本身具有高度集成，小巧，易安装，太阳供电，便于设置。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2是结冰传感器原理示意图；

图3是风速风向传感器原理示意图；

图4是本实用新型装置侧视图。

图中：安装座1，结冰探测器2，结冰信号处理模块3，百叶盒4，颗粒物探测器5，温湿度传感器6，控制模块7，雨量传感器8，风速风向信号处理模块9 ，风速风向传感器10，能见度传感器11，太阳能充电模块12，支架13，球形罩14，顶盖15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型一种公路气象检测装置，包括安装座1、支架13、百叶盒4、顶盖15和球形罩14；支架13、百叶盒4由下朝上依次与安装座1固定连接；所述支架13外侧相对设置结冰传感器2，用于检测路面结冰状况；所述百叶盒4的顶部下侧设置温湿度传感器6和颗粒物传感器5，百叶盒4的顶板外侧设置能见度传感器11；顶盖15通过支柱设置于百叶盒4的顶板上，顶盖15底部设置风速风向传感器10，顶盖15顶部设置球形罩14，球形罩14中设置红外雨量传感器8；结冰传感器2、红外雨量传感器8、温湿度传感器6、能见度传感器11和颗粒物传感器5均与控制模块7电连接，控制模块7控制各传感器的运作，并接收各传感器测量的数据。

本实用新型一种公路气象检测装置的风速风向传感器10为超声波风速风向传感器，通过交叉设置的超声波风速风向传感器测量风速和风向，超声波风速风向传感器分别沿正南、正北方向设置；风速风向传感器10通过风速风向信号处理模块9与控制模块7连接，风速风向信号处理模块设置在顶盖15中。

本实用新型一种公路气象检测装置设置有太阳能电池，太阳能电池通过太阳能充电模块12与控制模块7连接，所述太阳能充电模块7设置于百叶盒4内。

本实用新型一种公路气象检测装置的控制模块7包含通讯模块，以发送数据和接收信息，控制模块7设置于顶盖15中。

本实用新型一种公路气象检测装置的结冰传感器2为红外结冰传感器，包括一对红外线发射、接收模块，根据特定波长下路面在不同状况时，得到红外线发射、接收的红外光的比值与存储的路面状态标准值对比，再结合降水量、温湿度数值判断路面是否结冰；存储的路面状态标准值是在实验室多次通过模拟路面各种状况测量不同波长的红外光在不同形态的冰面，不同冰厚度的接收端的光的大小进行标定，做出的标定值；结冰信号传感器2通过结冰信号处理模块3与控制模块7连接，结冰信号处理模块3设置于百叶盒内。

本实用新型一种公路气象检测装置的温湿度传感器6为BME280温湿度气压传感器，可同时测量气压。

本实用新型一种公路气象检测装置的颗粒物传感器5进行PM2.5/PM10检测，通过向空气中发射激光，检测反射回的光量，测定空气中的固体颗粒物。

本实用新型一种公路气象检测装置的红外雨量传感器8为光学雨量检测传感器，通过红外线发射、接收模块，检测接收的红外光数值，判断有无下雨以及雨量的大小。

本实用新型一种公路气象检测装置的能见度传感器10为 Max30105芯片，通过发射红光，绿光与红外光，光照射空气中水蒸气以及其他杂质后反射，检测接收反射回来的光量，并与标定的数据进行对比，从而判断能见度值。

虽然本实用新型披露上述实施例，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种公路气象检测装置，其特征在于，包括安装座、支架、百叶盒、顶盖和球形罩；支架、百叶盒由下朝上依次与安装座固定连接；所述支架外侧相对设置结冰传感器，用于检测路面结冰状况；所述百叶盒的顶部下侧设置温湿度传感器和颗粒物传感器，百叶盒的顶板外侧设置能见度传感器；顶盖通过支柱设置于百叶盒的顶板上，顶盖底部设置风速风向传感器，顶盖顶部设置球形罩，球形罩中设置红外雨量传感器；结冰传感器、红外雨量传感器、温湿度传感器、能见度传感器和颗粒物传感器均与控制模块电连接，控制模块控制各传感器的运作，并接收各传感器测量的数据。

2.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述风速风向传感器为超声波风速风向传感器，通过交叉设置的超声波风速风向传感器测量风速和风向。

3.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述结冰传感器为红外结冰传感器，通过发射红外光，并接受反射回的红外光，判断路面结冰状况。

4.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述风速风向传感器通过风速风向信号处理模块与控制模块连接。

5.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述结冰传感器通过结冰信号处理模块与控制模块连接。

6.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述控制模块连接有太阳能电池，太阳能电池通过太阳能充电模块与控制模块连接。

7.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述百叶盒内部设置结冰信号处理模块和太阳能充电模块。

8.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述顶盖中设置风速风向信号处理模块和控制模块。

9.根据权利要求1所述一种公路气象检测装置，其特征在于，所述控制模块包含通讯模块，以发送数据和接收信息。

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