遥感路面检测器的制作方法

本实用新型涉及智能交通领域，涉及非接触路面状况检测技术，具体涉及一种遥感路面检测器。

背景技术：

随着高速公路建设的快速发展，越来越多的高速公路得以开通并投入使用。每年高速公路因雨雪天气等天气原因造成的路面湿滑所致的交通事故屡见报道。路面状态参数已然成为重要的行车指示参数之一。

高速公路具有车速快、车流密集、封闭等特点，当路面结冰、积水或者存在积雪时，更容易引发交通事故。对特定路面、桥梁、问题路段、机场、高速公路等，全天候、方便、快速、准确的提供路面状况信息，及时地采取正确的措施，可以大大提高公路交通的安全性，保证交通安全运行。

想要尽量减少冰雪路面导致的重大交通事故，就必须对路面状态进行检测，及时采取防范措施。目前，路面状况监测方法主要是嵌入路面的接触式埋入检测方法和非接触测量设备。嵌入路面的接触式埋入检测方法，安装复杂且需要切割路面，把检测器件埋入。设备安装后不能取出、维护困难、破坏路面影响路面正常运行。接触式检测由于检测器件长期受压会沉陷于路面，从而使测量结果出现偏差，不能检测真实的路面状况。现有的非接触式测量工具只能对路面单点检测，存在测量范围窄、测量精度低、采样代表性不强，不能准确的反应整个路面的多条车道的路面状态，满足不了实际测量需要。

由于高速公路车速快、车流密集、封闭等特点，一些特殊天气时，由于高速公路各车道的车流量不同，每条车道的路面状态也不一致。容易出现检测出的路面状况与实际状况不同的问题。只是单点检测，也不能实时准确反应每个车道的路面状态，做到提前预警前方车辆和提示管理中心及时清除路面覆盖物。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种遥感路面检测器，可以解决埋入式路面安装复杂、破坏路面，时间久后测量结果出现偏差。以及现有的非接触式检测工具、测量范围窄、测量精度低，不能准确的反应整个路面多条车道的路面状态的问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了遥感路面检测器，包括：

云台，所述云台驱动检测器在水平和垂直方向转动；

机壳、所述机壳连接云台，机壳上设置激光发射器和激光接收器；

激光发射器，所述激光发射器发射红外激光至路面；

激光接收器，所述激光接收器接收从路面反射的红外激光，用于检测路面状态及覆盖物信息；

信号处理单元，所述处理单元连接所述激光发射器和激光接收器，并处理路面气象信息。

本实用新型所述遥感路面检测器的有益效果在于：解决了传统遥感路面检测器只针对单点采样，测量结果进行整个路段的均匀假时容易出现代表性不强，设误差大的问题。本实用新型可以实现公路断面内多点实时检测，测量点位数量、点位位置、检测时间、巡检周期、巡检轨迹等都可以任意设置，且巡检轨迹支持实时调整和多套轨迹预设，方便不同季节执行不同巡检任务，设备同时支持自动巡检和手动巡检多种工作模式。自动巡检模式时设备内部的信号处理单元会根据本地或者远程配置好的巡检点位、轨迹路径、检测时间等方案参数进行自动巡检，并形成全面的检测报文，发送后台监控中心，方便交通管理部门针对多车道路面的路面状况、湿滑系数、覆盖物厚度、路面温度等要素进行全面了解，做出更合理的交通维护和诱导措施，提高灾害天气时道路运行维护效率和公路通行效率等。

优选的，云台内装有第一电机和第二电机；第一电机驱动检测器水平方向的转动；第二电机驱动检测器垂直方向的转动；信号处理单元控制云台。

优选的，检测器水平转动的最大角度为350度；检测器垂直转动的最大角度为90度。

优选的，壳体为铝合金长方体空心结构，内部安装有电路板；激光发射器和激光接收器在同一平面上，上下方向平行安装固定在壳体前端。

优选的，壳体前端中心开用两个通孔，用于安装固定激光发射器和激光接收器；激光发射器和激光接收器为两根前后延伸的接收管和发射管；激光发射管和激光接收管前端端面处于自上而下逐渐向后倾斜的斜面上；激光发射管内靠后端位置安装有发射透镜；激光接收管内靠后端位置安装有接收透镜。

优选的，壳体前端设置有红外测温器，用于实时监测路面温度和环境温度。

优选的，壳体内设置有加热器，信号处理单元控制加热器的工作和停止；当温度低于阈值环境时，加热器对发射透镜和接收透镜进行加热。

优选的，所述激光发射器发射三种不同调制频率的红外激光至路面；所述激光接收器接收从路面反射的三种不同调制频率的红外激光。

优选的，在固定激光发射器和激光接收器的壳体上方设有防护罩；防护罩包括abs工程塑料顶部；防护罩后端为弧形，将壳体与激光发射器和激光接收器整个包裹在内；防护罩在壳体底部通过螺栓与壳体固定。

优选的，壳体下端通过连接件与云台相连接；云台通过导线连接安装在壳体内部的信号处理单元。

附图说明：

图1是本实用新型所述遥感路面检测器结构示意图；

图2是本实用新型所述龙门架安装的示意图；

图3是本实用新型实施例所述路侧安装的示意图；

图4是本实用新型所述遥感路面检测器工作原理示意图。

附图标记说明：

1、云台；

2、连接件；

3、机壳；

4、红外测温传感器；

5、激光接收器；

6、激光发射器；

7、防护罩。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述遥感路面检测器包括：云台1、连接件2、机壳3、红外测温传感器4、激光接收器5、激光发射器6、防护罩7、加热器8、信号处理单元9。

遥感路面检测器设备最下端为云台1，云台1上是承载检测部分进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台内装两个电动机。这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平转动的角度为350度，垂直转动有90度。通过信号处理单元10控制云台1，实现对高速公路多车道实时检测。

本实用新型所述遥感路面检测器设备解决了传统遥感路面检测器只针对单点采样，测量结果进行整个路段的均匀假时容易出现代表性不强，设误差大的问题。本实用新型可以实现公路断面内多点实时检测，测量点位数量、点位位置、检测时间、巡检周期、巡检轨迹等都可以任意设置，且巡检轨迹支持实时调整和多套轨迹预设，方便不同季节执行不同巡检任务，设备同时支持自动巡检和手动巡检多种工作模式。自动巡检模式时设备内部的信号处理单元会根据本地或者远程配置好的巡检点位、轨迹路径、检测时间等方案参数进行自动巡检，并形成全面的检测报文，发送后台监控中心，方便交通管理部门针对多车道路面的路面状况、湿滑系数、覆盖物厚度、路面温度等要素进行全面了解，做出更合理的交通维护和诱导措施，提高灾害天气时道路运行维护效率和公路通行效率等。

所述云台1上端通过连接件2与壳体3连接并固定在壳体3底部。壳体3为铝合金材质的长方体空心结构，内部安装有电路板。壳体3前端中心开用两个通孔，用于安装固定激光发射器6和激光接收器5。激光发射器6和激光接收器5为两根前后延伸的接收管和发射管，接收管和发射管前端端面处于自上而下逐渐向后倾斜的斜面上，可以发射和接收更多的红外光。管内靠后端位置分别安装有发射透镜和接收透镜。

所述发射管和接收管均为导热材料制造。发射管和接收管后端通过外螺纹与壳体前端通孔相连接，连接处设置有加热器8。壳体前端设置有红外测温传感器4，可以实时监测路面温度、环境温度。并通过信号处理单元控制加热器的工作和停止。当处于低温环境时，加热器可通过发射管和接收管对管内安装的透镜进行加热，从而使发射透镜和接收透镜前后两侧温度一致，避免透镜上雾霜的产生。

在固定激光发射器6、激光接收器5的壳体3上方设有防护罩7，防护罩7为abs工程塑料材质顶部、后端为弧形将壳体与激光发射器6和激光接收器5整个包裹在内，在壳体3底部通过螺栓与壳体固定，对设备整体进行保护。

遥感路面检测器支持rs485串口有线输出、专网无线输出、公网无线输出等多种输出方式，实时输出路面各条车道的路面温度、路面状态、覆盖物厚度、湿滑系数、状态信息、预警、告警信息等。方便本地管理和远程监控中心平台实时监测遥感路面检测器的工作状态、预警、告警等信息，并进行相应的管理和维护保养。

如图1、一种遥感路面检测器包括：云台1、连接件2、机壳3、红外测温传感器4、激光接收器5、激光发射器6、防护罩7、加热器8、信号处理单元9。壳体3内部安装有信号处理单元。激光发射器6和激光接收器5在同一平面上，上下方向平行安装固定在壳体3前端。壳体3上设置有防护罩7，将激光发射器6和激光接收器5包裹在内，固定在壳体3底部。壳体3下端通过连接件2与云台1相连接，并且云台1通过导线连接安装在壳体3内部的信号处理单元9。

如图2、图3、图4一种遥感路面检测器的工作原理示意图，包括电源模块、信号处理单元、发射控制电路、激光发射器、激光接收器、a/d转换电路、rs485输出电路、加热器、红外测温传感器、云台。基于水、冰、雪的红外光谱特性实现了路面状况的非接触测量，首先将三种不同波长的红外通过发射透镜照射目标物形成照射面，然后接受经过照射面反射及吸收和反射后的光信号。在配合云台，对第一车道进行检测，第一车道检测结束，信号处理单元控制云台旋转一定角度检测第二车道。以此类推，对整个路面所有车道进行扫描。根据返回信号的大小关系利用相应的算法，从而检测出整个路面的各车道的路面状况。

如图2、图3所示，遥感路面检测器支持多种安装方式和安装环境，支持路侧安装，也支持龙门架安装，可以借助现有路侧摄像机立杆或者现有etc门架进行布设，由于产品体积小，多种输出方式、安装方便，检测点位全面等特点，适合公路全路段大密度布设，实现公路路面状态的全路感知监测，满足智慧交通、自动驾驶、车路协同、应急处置、智慧冬季养护等技术发展对精细化全路段交通气象信息服务的需求。

本实用新型并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本实用新型涉及的技术方案。基于本实用新型启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本实用新型的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本实用新型的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本实用新型的多种实施方式以及多种替代方式来达到本实用新型的目的。