隨著我國(guó)公路交通的快速發(fā)展,交通事故的發(fā)生頻率也逐年上漲,道路結(jié)冰是導(dǎo)致路面交通事故的主要原因之一。因此,路面氣象信息監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于保障交通安全具有重要意義。目前已經(jīng)商用的路面監(jiān)測(cè)設(shè)備,具有易損壞、設(shè)備體積大、成本高以及僅能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)檢測(cè)等局限性。因此本文提出一種基于智能道釘?shù)穆访媛袢胧奖┧畽z測(cè)系統(tǒng),依托于先進(jìn)的通信技術(shù),搭建了一套路面實(shí)時(shí)檢測(cè)與遠(yuǎn)程平臺(tái)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)由路面監(jiān)測(cè)設(shè)備與無線物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)組成。首先,本文提出基于多光源反射及多傳感器融合檢測(cè)技術(shù)的路面冰雪水檢測(cè)原理及檢測(cè)系統(tǒng)方案。通過研究不同波長(zhǎng)的反射、吸收度關(guān)系,建立了波長(zhǎng)吸收度差異化模型。其次,確定以智能道釘為基礎(chǔ)的路面冰雪水檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)行傳感器選型,電路原理圖及PCB設(shè)計(jì),嵌入式軟件編程,形成檢測(cè)系統(tǒng)原型。再次,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)境因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置的影響,通過一元方差分析計(jì)算顯著性差異水平,排除溫度和光強(qiáng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置的影響。進(jìn)行冰雪水三態(tài)過程實(shí)驗(yàn),分析過程波形特征,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非環(huán)境影響因素（濁度、氣泡數(shù)量和磨損度）對(duì)于狀態(tài)基準(zhǔn)值的影響。最后,基于多傳感器融合檢測(cè)技術(shù)獲取路面多元化信息參數(shù),通過多元線性回歸... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光透射法測(cè)量原理圖

技術(shù)路線圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-19-圖2-2水或冰的反射/吸收機(jī)理Fig.2-2Reflection/absorptionspectrummechanismofwaterorice道路表面結(jié)冰、積水和覆雪時(shí)，光源透過道釘表面的亞克力板后，照射在表面介質(zhì)上，其中一部分光線發(fā)生反射，重新進(jìn)入道釘內(nèi)部，另一部分光線透射進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)部，被介質(zhì)吸收，或接著透過介質(zhì)傳播至空氣中。這些光一部分在不同介質(zhì)的表面發(fā)生反射，另一部分被介質(zhì)吸收，最后返回至道釘內(nèi)部，因此通過不同的介質(zhì)對(duì)于光源的反射和吸收率的不同，檢測(cè)到冰雪水三種介質(zhì)的不同的反射光吸收度，用于狀態(tài)的判別。道路上智能道釘表面積水、結(jié)冰和覆雪時(shí)，反射光的吸收度會(huì)隨著介質(zhì)類型的改變，以及介質(zhì)的厚度改變而發(fā)生變化。本文研究反射光在不同介質(zhì)內(nèi)的反射和吸收度特性，建立冰雪水判別模型，同時(shí)設(shè)計(jì)算法，消除環(huán)境因素的影響，提高檢測(cè)精度[26-31]。反射率公式見（2-4）所示：(,)=(,)+(1(,))2()2()+(1(,))2()2(,)2()+=(,)+[(1(,))2()2()1(,)()2()]（2-4）式中，(,)——實(shí)際反射率；(,)——電介質(zhì)的光譜反射率；α(λ)——光譜的吸收率；()——基底的光譜反射率；當(dāng)反射光照射在厚度為2mm的冰層和積水上時(shí)，不同波長(zhǎng)的歸一化反射率如圖2-3所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]路面氣象狀態(tài)識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 桂康.華中科技大學(xué) 2019

碩士論文
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[3]基于激光測(cè)距的輸電線路覆冰厚度檢測(cè)裝置研究[D]. 張智.重慶大學(xué) 2017
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