一种路桥冰雪监测系统的制作方法

1.本发明属于路桥监测系统技术领域，具体涉及一种路桥冰雪监测系统。


背景技术：

2.随着道路桥梁的发展，轿车数量得到普及，路桥监测系统提供了路桥行驶、路桥长度和路桥冰雪情况等信息，为轿车的行驶提供重要参考。
3.由于现有的路桥冰雪监测系统通过ai图像识别处理技术进行路桥冰面的监测作业，但ai图像识别处理技术工作原理为基于捕捉像素的分析作业，无法根据图像监测雪层和冰层厚度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种路桥冰雪监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种路桥冰雪监测系统，包括监测设备和监测系统，所述监测设备包括立柱，所述立柱的顶壁安装有顶盖，所述立柱的底壁连接有底盖，所述顶盖的内底壁安装有电机，所述电机的输出端转动连接有丝杠，所述丝杠的外圆周壁套设有套筒，所述立柱的外侧设置有连管，所述连管远离立柱的一端安装有温湿度传感器，所述连管靠近立柱的一端穿过立柱与套筒固定连接，所述顶盖的顶壁铰接有照相式扫描仪。
6.优选的，所述监测系统包括ipc算法处理器，所述ipc算法处理器包括控制单元、拾取采集单元、存储单元、ipc图像处理单元和数据传输单元，所述监测系统工作原理如下：
7.a)所述温湿度传感器工作，探测空气温度，当空气温度低于0℃时，所述ipc算法处理器驱动控制单元工作；
8.b)所述控制单元控制电机工作，所述电机带动温湿度传感器沿丝杠轴向运动，所述温湿度传感器探测路桥面湿度，所述温湿度传感器判定路桥面湿度是否大于80％；
9.c)当路桥面湿度大于80％，所述照相式扫描仪扫描路桥面图像，所述ipc算法处理器驱动拾取采集单元工作，所述拾取采集单元根据图像拾取密集点云信息；
10.d)所述ipc算法处理器驱动存储单元工作，所述存储单元工作提取ipc算法处理器内部存储的源点云；
11.e)所述ipc算法处理器驱动ipc图像处理单元工作，所述ipc图像处理单元提取密集点云的三维坐标信息和颜色信息；
12.f)所述ipc图像处理单元根据三维坐标信息分析密集点云的尺寸、根据颜色信息分析密集点云的彩度；
13.g)所述ipc图像处理单元根据内部的约束条件，对比密集点云与源点云的三维坐标信息和颜色信息，判断路桥面冰雪的图像和冰雪的厚度；
14.h)所述ipc算法处理器驱动数据传输单元工作，所述数据传输单元将冰雪图像和
厚度传输至服务器；
15.i)所述服务器传输信息至互联网；
16.j)所述互联网无线连接有终端，所述终端获取路面信息。
17.优选的，还包括拓扑系统，所述拓扑系统包括交换机、服务器和互联网，所述监测系统通过数据传输单元与服务器无线连接，所述服务器通过交换机与互联网单向连接，所述终端通过拓扑系统与监测系统建立信息连接。
18.优选的，所述数据传输单元内设无线传输模块，所述数据传输单元通过无线传输模块将监测系统与服务器桥接。
19.优选的，所述底盖的内部设置有轴承，所述丝杠远离电机的一端与轴承转动连接。
20.优选的，所述底盖的外侧设置有连接装置。
21.优选的，所述立柱的侧面开设有滑槽，所述连管远离温湿度传感器的一端穿过滑槽与套筒固定连接。
22.优选的，所述温湿度传感器包括温度感应模块和湿度感应模块，所述温度感应模块探测空气温度高于0℃时，所述ipc算法处理器不工作。
23.优选的，所述湿度感应模块探测路桥面湿度低于80％时，所述ipc算法处理器不工作。
24.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
25.(1)、该路桥冰雪监测系统，由于设置有ipc算法处理器，通过照相式扫描仪捕捉路桥面的图像，并通过拾取采集单元捕捉图像的密集点云，继而在ipc图像处理单元中分析密集点云的三维信息和颜色信息，计算出冰雪的厚度，解决了ai图像识别技术类型的路桥冰雪监测系统不能根据图像分析冰雪厚度的问题。
26.(2)、该路桥冰雪监测系统，由于设置有拓扑系统，在各个监测系统完成各个路桥面冰雪的监测工作后，通过拓扑系统将监测系统、终端、互联网和服务器连接，可实现终端对多个监测系统的冰雪情况的直接查询作业，解决了网络延误导致道路信息数据延迟的问题。
27.(3)、该路桥冰雪监测系统，通过设置有丝杠，可实现温湿度传感器的移动作业，避免温湿度传感器直接接地，解决了雨雪风暴等恶劣天气时，因温湿度传感器直接接地导致进水过多而损坏的问题，结构简单，便于推广和使用。
附图说明
28.图1为本发明监测系统的工作流程图；
29.图2为本发明监测设备的结构示意图；
30.图3为本发明监测设备的拆分结构示意图；
31.图4为本发明拓扑系统的结构示意图；
32.图5为本发明拓扑系统的工作流程图；
33.图中：1
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立柱、2
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温湿度传感器、3
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照相式扫描仪、4
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顶盖、5
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连管、6
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丝杠、7
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连接装置、8
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套筒、9
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电机、10
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轴承、11
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底盖、12
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监测系统、13
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交换机、14
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服务器、15
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互联网、16
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终端、17
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ipc算法处理器、18
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控制单元、19
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拾取采集单元、20
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存储单元、21
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ipc图像处理单元、22
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数据传输单元、23
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拓扑系统、24
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滑槽、25
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监测设备。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1
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图5所示，本发明提供如下技术方案：一种路桥冰雪监测系统，包括监测设备25和监测系统12，监测设备25包括立柱1，立柱1的顶壁安装有顶盖4，立柱1的底壁连接有底盖11，顶盖4的内底壁安装有电机9，电机9的输出端转动连接有丝杠6，丝杠6的外圆周壁套设有套筒8，立柱1的外侧设置有连管5，连管5远离立柱1的一端安装有温湿度传感器2，连管5靠近立柱1的一端穿过立柱1与套筒8固定连接，顶盖4的顶壁铰接有照相式扫描仪3，监测系统12包括ipc算法处理器17，ipc算法处理器17包括控制单元18、拾取采集单元19、存储单元20、ipc图像处理单元21和数据传输单元22，监测系统12工作原理如下：
36.a.温湿度传感器2工作，探测空气温度，当空气温度低于0℃时，ipc算法处理器17驱动控制单元工作；
37.b.控制单元18控制电机9工作，电机9带动温湿度传感器2沿丝杠6轴向运动，温湿度传感器2探测路桥面湿度，温湿度传感器2判定路桥面湿度是否大于80％；
38.c.当路桥面湿度大于80％，照相式扫描仪3扫描路桥面图像，ipc算法处理器17驱动拾取采集单元19工作，拾取采集单元19根据图像拾取密集点云信息；
39.d.ipc算法处理器17驱动存储单元20工作，存储单元20工作提取ipc算法处理器17内部存储的源点云；
40.e.ipc算法处理器17驱动ipc图像处理单元21工作，ipc图像处理单元21提取密集点云的三维坐标信息和颜色信息；
41.f.ipc图像处理单元21根据三维坐标信息分析密集点云的尺寸、根据颜色信息分析密集点云的彩度；
42.g.ipc图像处理单元21根据内部的约束条件，对比密集点云与源点云的三维坐标信息和颜色信息，判断路桥面冰雪的图像和冰雪的厚度；
43.h.ipc算法处理器17驱动数据传输单元22工作，数据传输单元22将冰雪图像和厚度传输至服务器14；
44.i.服务器14传输信息至互联网15；
45.j.互联网16无线连接有终端16，终端16获取路面信息；
46.还包括拓扑系统23，拓扑系统23包括交换机13、服务器14和互联网15，监测系统12通过数据传输单元22与服务器14无线连接，服务器14通过交换机13与互联网15单向连接，终端16通过拓扑系统23与监测系统12建立信息连接，数据传输单元22内设无线传输模块，数据传输单元22通过无线传输模块将监测系统12与服务器14桥接，底盖11的内部设置有轴承10，丝杠6远离电机9的一端与轴承10转动连接，底盖11的外侧设置有连接装置，立柱24的侧面开设有滑槽24，连管5远离温湿度传感器2的一端穿过滑槽24与套筒8固定连接，温湿度传感器2包括温度感应模块和湿度感应模块，温度感应模块探测空气温度高于0℃时，ipc算法处理器17不工作，湿度感应模块探测路桥面湿度低于80％时，ipc算法处理器17不工作，由于设置有ipc算法处理器17，通过照相式扫描仪3捕捉路桥面的图像，并通过拾取采集单
元19捕捉图像的密集点云，继而在ipc图像处理单元21中分析密集点云的三维信息和颜色信息，计算出冰雪的厚度，解决了ai图像识别技术类型的路桥冰雪监测系统不能根据图像分析冰雪厚度的问题。
47.工作时，当天气温度达到0℃或0℃以下时，ipc算法处理器17将驱动控制单元18工作，控制单元18带动电机9工作，电机9带动丝杠6转动，套筒8即可沿丝杠6的轴向运动，待温湿度传感器2的接触端接触到路桥面时，通过湿度感应模块探测路桥面的湿度是否≥80％，若大于此值时，照相式扫描仪3将捕捉路桥面的图像，并在拾取采集单元19的作用下拾取图像的密集点云，此密集点云包含有图像的三维信息和颜色信息，采取完毕的密集点云将会与源点云进行对比，并在ipc图像处理单元21的工作下计算出图像中密集点云的高度和彩度，从而得出图像中冰雪的高度和厚度；
48.在ipc图像处理单元21计算出冰雪的高度和厚度后，通过数据传输单元22将道路信息传送给服务器14，然后终端16通过拓扑系统23与服务器14和互联网15的信息连接，可实现终端16对多个监测系统的冰雪情况的直接查询作业。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。