[发明专利]道路天气状况监控系统和监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测领域技术，尤其是指一种道路天气状况监控系统和监控方法。 

背景技术

据统计，天气条件下交通事故的75%发生在湿滑路面环境中，47%发生在下雨天气环境中，15%事故与雪、冰雹有关，11%事故由雪天路面和泞泥路面所致，2%事故由雾天能见度不足所致。因此，有必要进行天气下路况预警与控制，以保障行车安全。 

目前，道路天气信息系统(RWIS，Road Weather Information System)与埋人式路面传感器是获取天气下路况数据的主要手段。由于天气路况信息具有时空的不确定性，理想的公路天气数据采集系统应可覆盖全路段，而目前RIWS成本较高，埋入式路面传感器使用与维护不便利，国内高速公路存在沿线路况监测设施普遍不完备、监测密度和要素达不到要求等问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种道路天气状况监控系统和监控方法，运用多传感器融合识别，大大提高路况识别的准确性，低成本、安装便捷。 

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案： 

一种道路天气状况监控系统，包括公路天气数据采集系统、公路气象数据处理系统和路况执行系统；该公路天气数据采集系统采集路面的气象信息并上传到公路气象数据处理系统，由公路气象数据处理系统判断出气象状况，依据需要通过路况执行系统发布交通运行环境预警与控制措施。

优选的，所述公路天气数据采集系统包括 

一道路图像子系统，包括图像传感器和连接于图像传感器的图像采集器；

一道路气象子系统，包括气象传感器和连接于气象传感器的A/D转换器；

一道路噪音子系统，包括道路噪声传感器和连接于路噪声传感器的高分辩率A/D转换器；

一道路温度子系统，包括路面温度遥测传感器和连接于路面温度遥测传感器的图像采集器；

其中，所述道路图像子系统和道路气象子系统二者配合实现道路能见度状况采集；所述道路图像子系统、道路气象子系统、道路噪音子系统、道路温度子系统四者配合实现道路湿滑状况采集。

优选的，所述图像传感器选用470线、低照度的视频摄像机；所述路面温度遥测传感器选用8帧/s、120×80像数的红外摄像机；所述气象传感器包括大气温度传感器、精度为±3%RH以内的大气湿度传感器、150Pa的大气压力传感器、1脉冲为0.1mm的雨量传感器、分辩率为0.1m/s的风速传感器；所述道路噪声传感器选用灵敏度50Mv/Pa的噪声传感器。 

优选的，所述天气数据采集系统包括数据传输子系统，该数据传输子系统包括用于传输数据的光纤以及用于接收光纤信号的光端机。 

优选的，所述天气数据采集系统包括附属设施子系统，该附属设施子系统包括为系统提供电能的电源用于支撑传感器的支架。 

优选的，所述公路气象数据处理系统包括用于进行路况信息采集的处理器，该处理器分别与道路图像子系统、道路气象子系统、道路噪音子系统、道路温度子系统电性连接。 

优选的，所述处理器选用PCI04嵌入式计算机。 

一种道路天气状况监控方法，包括以下步骤： 

步骤一、天气状况采集：

a、用嵌入式计算机通过解码器驱动云台与图像传感器运作，采集视频数据；该图像传感器拍摄到的道路场景图像和路面图像由总线图像采集卡输送到嵌入式计算机；

b、由大气温度传感器、大气温度传感器、大气压力传感器分别检测大气温度、湿度、压力并上传到嵌入式计算机，由雨量传感器检测到雨量并上传到总线图像采集卡，风速传感器检测到大气风速并上传到总线图像采集卡，再一并通过总线送到嵌入式计算机中；

c、道路噪声传感器检测到胎路噪声，经A/D转换后由总线图像采集卡通过总线送到嵌入式计算机中；

d、路面温度遥测传感器检测到路面红外热像，路面红外图像由总线图像采集卡输送到总线上，从而送到嵌入式计算机；

步骤二、进行天气多传感器融合路况识别：各种路面状况信息由嵌入式计算机内的信息采集软件进行分析处理，判断出道路的气象状况，最后上传到路况现场数据库中。

优选的，在步骤二中，信息采集软件包括路况传感器数据的预处理模块、能见度识别模块、路面状况识别模块。