道路結(jié)冰、積水、積雪解決方案

1.簡 介

每年因雨雪等惡劣天氣的原因,導致大量的人員傷亡,因此及時獲得路面的氣象信息顯得尤為重要。厚度檢測是路面結(jié)冰傳感系統(tǒng)的重要部分,起著核心關(guān)鍵作用,但目前國內(nèi)市場基本被進口傳感器壟斷,檢測技術(shù)也同樣受制于人。公司經(jīng)過多年研究，打破技術(shù)壟斷，研究出結(jié)冰厚度傳感器，利用波的傳播特性和微電極的伏安特性,建立了結(jié)冰厚度檢測工作模型。

主要原理是：結(jié)冰傳感器內(nèi)部元件發(fā)射波，波到達冰面、水面、空氣的傳輸速率，振動頻率會發(fā)生變化，待波返回時通過傳感器核心元件以及內(nèi)部算法區(qū)分出不同界面，通過波發(fā)射及回傳時間差從而得出結(jié)冰厚度值。

采用信號檢測技術(shù)以及厚比，溫度等多參數(shù)融合算法，通過檢測傳感器監(jiān)測面的不同物質(zhì)狀態(tài)：路面、冰面、空氣等條件下的波返回時間及波峰衰減值，并集成溫度檢測以及溫度補償技術(shù)進行結(jié)冰以及結(jié)冰厚度的監(jiān)測。

     傳感器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，抗干擾能力強，可以用于高速公路、機場、橋梁、城市路面等路面結(jié)冰監(jiān)測，是智能交通、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要解決方案，同時還可以滿足電力網(wǎng)線塔架覆冰厚度自動連續(xù)監(jiān)測的需求，以及森林、各種野外建筑物、通信塔及海上石油鉆井平臺等惡劣環(huán)境下對覆冰厚度的實時連續(xù)監(jiān)測。

1.1結(jié)冰傳感器方案分類

1.1.1地埋式結(jié)冰傳感器：

地埋式結(jié)冰傳感器是一種接觸式的傳感器，通過傳感器的表面接觸來感知道路是否結(jié)冰、積水或積雪。安裝相對簡單，但需對路面開孔。                            

圖1

1.1.2遙感式結(jié)冰傳感器：

遙感式通過安裝方式是在路邊安裝監(jiān)測桿，通過探頭發(fā)射紅外線進行測量冰厚，但對于冰、水、雪的分辨有一定誤差。是一種非接觸式的測量方式。但產(chǎn)品價格是地埋式結(jié)冰傳感器的8-9倍。           

圖2

2.產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)分析

2.1地埋式結(jié)冰傳感器

檢測參數(shù)：結(jié)冰、結(jié)冰厚度、干燥、積水、路面溫度、積水厚度

結(jié)冰檢測量程：0.5mm~15mm

最小結(jié)冰厚度：0.5mm

結(jié)冰厚度：50mm

積水量程：0-50mm

積雪量程：0-50mm

結(jié)冰報警厚度值：0.5~50mm（可調(diào)）

測量精度：±1%   FS

通訊方式：RS485(modbus RTU)

工作溫度：-40℃~85℃

存儲溫度：-55℃~85℃   

工作電壓：3.3VDC 或 5~30VDC

工作濕度：0~99%RH

外形尺寸：Φ60*34mm

防護等級：IP67

2.2遙感式結(jié)冰傳感器

檢測參數(shù)：結(jié)冰、結(jié)冰厚度、干燥、積水、路面溫度、能見度、積水厚度

結(jié)冰檢測量程：0.5mm~15mm

最小結(jié)冰厚度：1.2mm

結(jié)冰厚度：50mm

積水量程：5-50mm

最小積水厚度：5mm

積雪測量量程：1-50mm

測量精度：±5%   FS

工作溫度：-40℃~85℃

2.3綜合分析地埋式由于直接與實物接觸體現(xiàn)出精度和最小測量值更好一些，在冰與水的分辨上，地埋式也更優(yōu)于遙感式。但是地埋式?jīng)]有能見度檢測這個功能。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

高速公路、機場、橋梁

城市立交

景區(qū)道路

山區(qū)道路

電力網(wǎng)線、塔架、野外設(shè)備、

海上鉆井平臺、河面、湖面結(jié)冰

道路新型除冰系統(tǒng)

4.安裝方式

4.1地埋式結(jié)冰傳感器安裝：

安裝在可能結(jié)冰影響安全的場所，探頭部分需要將探頭的探測薄膜與需要探測的物質(zhì)接觸，使所需探測的物質(zhì)結(jié)冰的同時，探頭也可以同步結(jié)冰。才能使產(chǎn)品探測有效。

安裝時先如圖3所示于道路安裝點開稍大于產(chǎn)品直徑的孔，放入傳感器。把傳感器信號線引出于側(cè)邊走線管引出信號線即可。如圖4所示，把開孔稍大部分填實即可安裝完成。圖3

                           圖4

遙感式結(jié)冰傳感器安裝：

一體式安裝，于道路側(cè)設(shè)立安裝桿，安裝桿上有測冰探頭、測雪探頭、能見度探頭、太陽能電池板。安裝參考路燈安裝方法。

4.3地埋式結(jié)冰傳感器選型表

4.4

5.無線遠傳終端

5.1地埋式無線終端

圖5

2G-4G兼容通信，流量后臺管理，客戶后臺可管理相應(yīng)流量卡及設(shè)備全年全24小時不間斷通信，確保結(jié)冰信號不中斷全天候技術(shù)人員服務(wù)，可以遠程重啟設(shè)備，調(diào)試設(shè)備，客戶可自行管理后臺，保障客戶信息安全。

圖6

5.2結(jié)冰傳感器系統(tǒng)功能

圖7

實時冰厚值顯示

實時冰厚曲線圖

每個探頭單獨顯示界面

歷史數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)報表打印記錄

地圖路段結(jié)冰預(yù)報警

可遠程修改各個結(jié)冰傳感器的設(shè)置參數(shù)、重啟、升級軟件等

5.3如圖7所示為地埋式系統(tǒng)框圖。結(jié)冰傳感器信號經(jīng)過終端無線發(fā)送至遠程監(jiān)控室進行顯示，或道路段大屏顯示都可以。

圖8

5.4圖9

如圖9所示為地埋式太陽能板供電示意圖。

5.5遙感式結(jié)冰傳感器系統(tǒng)與地埋式系統(tǒng)同平臺

圖10

6.產(chǎn)品售后

地埋式結(jié)冰傳感器產(chǎn)品質(zhì)保三年、遙感式結(jié)冰產(chǎn)品質(zhì)保一年。安裝完成后需對現(xiàn)場安裝情況進行檢查，并檢查系統(tǒng)服務(wù)器是否接受信號正常。

需廠家對現(xiàn)場產(chǎn)品進行調(diào)試安裝則提前申報交通管制，與廠家維護人員進行維護處理。