CN104749656A - 恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统 - Google Patents

Abstract

恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统。天气条件的变化，特别是极端恶劣天气条件，给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。本发明的组成包括：气象信息检测器模块（1），所述的气象信息检测器模块与数据采集装置（2）连接，所述的数据采集装置与前端处理装置（3）连接，所述的前端处理装置分别与手动控制器（4）、通信接口装置（5）、PC机（6）连接。本发明用于高速公路的气象环境进行实时监测。

Description

恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统

技术领域：

本发明涉及一种恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统。

背景技术：

近年来，我国高速公路建设的发展非常迅速，自1988年建成我国第一条高速公路以来，到2007年底，我国高速公路通车里程接近4.5万公里，继续保持世界第二位，仅次于美国。根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里，形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络，连通全国所有重要的交通枢纽城市，包括铁路枢纽67个、水路枢纽50个和公路枢纽140多个，将覆盖10多亿人口，直接服务区域的GDP占全国总量的85%以上高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。

但天气条件的变化，特别是极端恶劣天气条件，给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。所以道路天气条件监测是高速公路科学运营的一个重要依据，雨、雪、雾、积雪、结冰等情况对高速公路的运营都有直接的影响。气象条件对交通的影响表现在很多方面。主要表现在改变路面的物理性质、观察视线、车辆自身安全等方面。主要灾害及影响有：

    A、雾：雾主要通过降低能见度而引发交通事故。在我国大部分地区引起的恶性交通事故的天气现象中，雾的影响最大。大雾特别是<50米的超低能见度的灾害性浓雾是引起重大交通事故的重要原因，往往引起数辆甚至数十辆汽车的连续追尾。大雾常常造成重大车辆损失和人员伤亡，导致高速公路限速或关闭，延误行车时间，造成巨大经济损失。

    B、降雨：降雨也是影响高速公路交通安全最常见的气象要素，它使路面附着系数降低，导致汽车制动距离增加，易发生车辆侧滑和控制失灵从而危及行车安全。同时降雨使能见度降低，司机视线模糊不清，导致驾驶失误。此外，降雨过后，路面如有积水或干湿不一，路面摩擦系数不均，车辆制动性变差，从而引起交通事故。在山区，暴雨还常常引发山洪、山体塌方或泥石流，从而导致车辆被冲，桥梁垮塌，道路被毁；在平原和盆地，暴雨常常引发洪涝，导致道路被淹，交通受阻。        C、冰雪：冰雪与降雨一样，漫天飞舞的大雪使能见度降低，而且一旦路面积雪被压或是白天在阳光照射下融化，夜面路面降温结冰，造成里面路面摩擦系数显著降低，严重影响车辆的操作和制动性能，使控制失灵，车辆发生空转、打滑或侧滑，从而危及行车安全。

    D、大风：大风对于车辆行驶阻力、能耗、抗侧向倾翻及抗滑移性能都有很大影响，特别是侧向大风对高箱、双箱汽车的行驶影响尤甚。大风会引起沙尘暴、扬沙、吹雪、浮尘等天气，影响高速公路能见度。大风易使路边树木、杆线类等折断阻塞交通，易使塑料类、干草类、丝状物类等漂移到路面上引起车辆打滑、失控；易使灰尘、扬沙、尘卷影响视线造成交通事故。         E、霜冻：公路路面有霜时，路面摩擦系数接近于雪面，雨后结冰同雪面结冰的物理性质一样，从而引发交通事故。          F、高温：高温天气同时受吸热、摩擦及汽车尾气等的影响，高速公路路面温度比气温高得多，有时高达六七十摄氏度以上，汽车轮胎因此受热，使胎内气压升高，长途高速行驶，极易引起"爆胎"。高温直接影响司机的生理、心理和精神状态，无空调车更易疲劳，注意力不集中甚至中署。

发明内容：

本发明的目的是提供一种恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其组成包括：气象信息检测器模块，所述的气象信息检测器模块与数据采集装置连接，所述的数据采集装置与前端处理装置连接，所述的前端处理装置分别与手动控制器、通信接口装置、PC机连接。

所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的前端处理装置包括壳体，所述的壳体内部具有现场可编程逻辑门阵列元件，所述的现场可编程逻辑门阵列元件与中央处理器连接，所述的中央处理器与数据存储器、程序存储器、ATA硬盘、报警装置、以太网接口电路、显示电路、电源电路连接，所述的显示电路与安装在所述的壳体上的显示屏连接。

所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的气象信息检测器模块包括能见度检测器、温度和湿度检测器、风力和风向检测器、气压检测器、雨量检测器、冰雹检测器、冰冻检测器、积雪检测器、CO检测器、沙尘检测器。

所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的能见度检测器为高速摄像机。

有益效果：

本发明通过在高速公路道路监测工作中应用该系统，不仅可以提高气象监测部门监测数据的专业性和监测要素的多样性，而且可以极大提高交通管理部门应对突发天气状况（如大雾，大雪，暴雨等）决策的准确性并且提供预先实施交通疏导方案的数据依据，是气象监测服务和交管部门工作的有力保障，有利于道路交通的安全性的进一步提高。

本发明全自动数据采集、传输及监控，可长期无人职守。能够在各种恶劣的环境下长期稳定运行。监测项目全，能够对雾、路面结冰、积雪等高速公路所需的各种监测要素进行实时监测。采集处理核心单元采用具有国际先进水平的实时多任务嵌入式系统，能实现国外目前成熟产品的各种功能并可以根据用户的要求进行系统定制。该系统采集精度高，可靠性好，具有高度的智能化和灵活性。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是附图1中前端数据装置的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其组成包括：气象信息检测器模块1，所述的气象信息检测器模块与数据采集装置2连接，所述的数据采集装置与前端处理装置3连接，所述的前端处理装置分别与手动控制器4、通信接口装置5、PC机6连接。

实施例2：

根据实施例1所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的前端处理装置包括壳体7，所述的壳体内部具有现场可编程逻辑门阵列元件8，所述的现场可编程逻辑门阵列元件与中央处理器9连接，所述的中央处理器与数据存储器10、程序存储器11、ATA硬盘12、报警装置13、以太网接口电路14、显示电路15、电源电路16连接，所述的显示电路与安装在所述的壳体上的显示屏连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的气象信息检测器模块包括能见度检测器17、温度和湿度检测器18、风力和风向检测器19、气压检测器20、雨量检测器21、冰雹检测器22、冰冻检测器23、积雪检测器24、CO检测器25、沙尘检测器26。

实施例4：

根据实施例1或2所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，所述的能见度检测器为高速摄像机。

Claims (4)

1.一种恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其组成包括：气象信息检测器模块，其特征是：所述的气象信息检测器模块与数据采集装置连接，所述的数据采集装置与前端处理装置连接，所述的前端处理装置分别与手动控制器、通信接口装置、PC机连接。

2.根据权利要求1所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其特征是：所述的前端处理装置包括壳体，所述的壳体内部具有现场可编程逻辑门阵列元件，所述的现场可编程逻辑门阵列元件与中央处理器连接，所述的中央处理器与数据存储器、程序存储器、ATA硬盘、报警装置、以太网接口电路、显示电路、电源电路连接，所述的显示电路与安装在所述的壳体上的显示屏连接。

3.根据权利要求1或2所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其特征是：所述的气象信息检测器模块包括能见度检测器、温度和湿度检测器、风力和风向检测器、气压检测器、雨量检测器、冰雹检测器、冰冻检测器、积雪检测器、CO检测器、沙尘检测器。

4.根据权利要求1或2或3所述的恶劣气象条件下的高速公路实时监测系统，其特征是：所述的能见度检测器为高速摄像机。