公路交通气象环境与路面状况监测传感器
产品概述
依托交通运输部西部交通建设科技项目“十二五”重大科技专项，“基于物联网的公路网运行状态监测与效率提升技术”的要求，为了实时获取道路不同路段的气象环境信息，实时获取道路不同路段路面状况信息，提升恶劣天气交通行驶的安全性，中国科学院西安光学精密机械研究所开发了具有自主知识产权的公路网能见度气象环境监测设备和公路网路面状态监测设备。通过精密光学消光系数测量和多光谱遥感非接触测量技术，可用于实时收集公路8个实时气象环境参数以及道路表面积水、结冰、积雪等状态，通过各种传感器对气象环境数据进行采集、处理，利用无线模块传输到上位机进行处理与发布。能够适用于交通公路路面、桥面、隧道、事故多发地区、雨雪多发地区、坡道转弯区域等关键路段的气象环境监测，性能达到并超过国外同类产品水平。
应用领域
1、交通气象监测
2、城市环境监测
产品展示
公路交通气象环境与路面状况监测传感器
产品特点
1、采用光学非接触测量，具有设备安装不需要封闭道路、不需要切割路面，安装工作既安全又方便等特点；
2、采用光学调制反馈控制等技术，具有高精度、高稳定测量的特点；
性能指标
| 公路能见度气象传感器参数 | |||
| 监测气象参量 | 测量范围 | 测量分辨率 | 测量精度 |
| 环境温度 | -40～120℃ | 0.01℃ | ±0.3℃ |
| 环境湿度 | 0～100% | 0.3%RH | ±3%RH |
| 照度 | -40～120℃ | 0.1℃ | ±0.3℃ |
| 大气压力 | 10～1100hPa | 0.1hPa | ±1.5hPa |
| 风速 | 0～75米/秒 | 0.05m/s | ±0.3m/s |
| 风向 | 0～360° | 3° | ±3° |
| 降水量 | 0～999.9mm | 0.1mm | ±0.3mm |
| 公路路面状况传感器参数 | |||
| 监测距离 | 2-15米 | ||
| 检测直径 | 25.4 cm | ||
| 角度 | 30-90度 | ||
| 电源输入 | 220VAC、12VDC | ||
| 最大功耗 | 4W | ||
| 工作温度 | -40 oC 至 +70 oC | ||
| 工作湿度 | 度0 至 100% | ||
| 路面状态输出 | 水：0.00—2mm | ||
| 冰：0.00—2mm | |||
| 雪：0.00—10mm | |||
| 路面干燥 | |||
| 精度 | 0.01mm | ||
| 镜头污染检测 | 光学镜头的污染等级测量及内部自动污染补偿 | ||
| 路面 | 混凝土、沥青路面 | ||
| 通讯 | RS-232/RS-485 | ||
| 平均无故障 | 1.5 x 1000000 小时 | ||
| 安全 | 无安全问题 – 红外遥感测量技术 | ||
典型测量（或应用、使用）结果（示例）
气象能见度监测传感器公路现场应用照片（分别位于G50高速k1523吕家梁隧道出城出口、k1532吕家梁隧道进城出口、k1553大歇下道口）
路面状况监测传感器照片（分别位于G50高速 k1553大歇下道口、k1509竹林坪隧道、 k1532吕家梁隧道进城出口 ）
相关文章、专利：
论文示例：
1. Chi Ruan, Road Meteorological Condition Sensor Based on Multi-wavelength Light Detection, Proc. of SPIE Vol. 11052 110521F, 2019
2. Heng Kang, Chi Ruan*,Freeway variable speed limit system based on traffic meteorological environment monitoring, Proc. of SPIE Vol. 11052 110520G,2019
3. Xiaochuan Chen，Chi Ruan*, Hairong Zheng, An estimated method of visibility for a remote sensing system based on LabVIEW and Arduino. Proc. of SPIE 10256,2017
4. Songlin Yang, Chi Ruan*,Pressure sensor based on the Sagnac effect and fiber loop ringdown spectroscopy, Optical Engineering 10: 14513-1-10,2016
5. Songlin Yang, Chi Ruan*,Pressure sensor for Weight-in-Motion measurement based on fiber loop ring-down spectroscopy, Proceedings of SPIE, v 10158, 2016
6. Songsong Xu, Chi Ruan*, Road surface condition sensor based on scanning detection of backward power，Chinese Optics Letters, Vol. 12(5) 050801，(2014
专利示例：
1、阮驰，基于光纤环形腔衰荡技术的车辆动态测量传感装置，专利号ZL 201510960276.9
2、王允韬、阮驰， 一种频域腔衰荡光谱探测装置及方法，专利号ZL 201310468520.0
3、阮驰，高亮度交通可变情报板及其实现方法，专利号ZL 201210566690.8，
4、王允韬、阮驰，一种路面气象状态探测方法以及路面气象状态传感器，专利号ZL 201210566374.0
5、阮驰，微小区域温度测量的光纤法布里-珀罗温度传感器及其测量方法，专利号ZL 201110456734.7
6、阮驰，一种基于腔衰荡技术的大气能见度检测装置，专利号ZL 201420342967.3
7、王允韬、阮驰，一种非接触式路面气象状态传感器，专利号ZL 201420342703.8
8、阮驰，雾区能见度检测设备，专利号ZL200920034191.8
获奖：
分别获得2016年“基于物联网的公路网运行状态监测技术与成套装备研发”、2017年“基于物联网的公路网运行状态监测技术与效率提升技术”，交通部中国公路学会科技技术奖二等奖各1项。
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