一种随车移动式雾天能见度检测装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种雾天随车移动式能见度检测装置，属于一种道路交通环境信息检测装置。通过测量光在雾中传播的衰减系数，最终获得能见度值。采用发光二极管作为光源，光敏电阻作为光电探测器进行接收。不同浓度的雾，对光的衰减效果不同，光电探测器接收到的光信号不同。通过对接收到的光信号进行计算，得到当前雾的浓度即能见度值。利用前后门结构，将采样空间的雾封闭起来，屏蔽外界环境杂光及气流对测试的影响，且该结构简单，使用方便，实现了随车移动雾天检测能见度的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种道路交通环境信息检测装置及其测试方法，更具体地说，本专利技术涉及一种雾天随车移动式能见度检测装置及其测试方法。
技术介绍
雾是一种生活中常见的天气现象，是由于空气中的水分子达到饱和状态，凝结成微小水颗粒，悬浮于地面上方的空气中，这种微小水颗粒会对光进行散射和吸收。当空气中的微小水颗粒达到一定程度，就会严重影响视距清晰度，造成能见度降低。随着高速公路的发展，道路交通安全在人们的生活中越来越重要。在雾天，道路交通安全的影响尤为严重。雾天行驶的驾驶员视力范围较小，视线不清，很难看清前车及周围路况，导致驾驶员对车速以及距离的感觉下降，从而无法掌控安全车速及安全距离，在遇到危险路况时，不能提前预防。目前，我国已经开展了雾检测、预报、雾区交通安全与监控系统、气候监控设备站、雾天道路交通管理等方面的研究，但是这些研究都是针对于某一路段或某一区域进行雾的预报及交通安全研究。上述这些系统无法保障离开它们监控范围的车辆，因此，在雾区监控系统覆盖范围以外车辆的安全，仍然依靠驾驶员的经验。测量能见度的方法分为人工目测和监测仪测量，能见度监测仪测量方式主要有散射型、激光雷达测量仪、透射型。目前该类方法都存在一些问题散射型是目前最常用的测量雾能见度的方式。散射型能见度仪原理是根据水分子对光的散射作用，测出散射系数，间接得到能见度。该仪器体积较大，安装不便，价格昂贵，不利维护。激光雷达测量仪系统复杂，价格昂贵，不利于推广。透射型是通过光束透过两固定点之间的大气柱直接测量气柱透射率，得到能见度。其透射光柱及采样空间会影响测试精度。由于大气透射式能见度仪在原理和技术上，特别在光学对准和地基安装等方面，都需要比散射式更高的技术要求。目前只适用于中等以下能见度的观测。现有的能见度测试仪，价格昂贵、维护费用高、操作复杂，限制了应用范围，且固定在检测站和某些路段上。但由于雾的形成与变化的无规则性，要求车辆能到达的地方都能检测。如果所有路段，全路段建立检测站，公路建设费用会增加很多。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有能见度检测设备不能在随车移动的过程中检测，且成本高、操作复杂的问题，而提供一种雾天随车移动式能见度检测装置及其测试方法。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现，结合附图说明如下一种随车移动式雾天能见度检测装置，主要由装置主体B和保护罩A组成，装置主体B密封于保护罩A内，所述装置主体B主要由DAM-3039数据采集模块a、信号接收端总成b、后门总成d、前门总成e、装置主体底座f、信号发射端总成h和单片机控制模块j组成，所述装置主体底座f上的左侧梁I和右侧梁z将底板X分成三部分，信号发射端总成h固定安装在右侧梁z外侧的底板X上；信号接收端总成b固定安装在左侧梁y外侧的底板X上，DAM-3039数据采集模块a固定安装在信号接收端总成b外侧的底板x上，前门总成e和后门总成d安装在左侧梁y和右侧梁z之间，前门总成e、后门总成d、左侧梁y、右侧梁z围成的空间为采样空间。所述前门总成e主要由门联轴器4、门板5、步进电机13和接近开关14组成，所述门联轴器4由连门板38和连接轴36组成，所述门板5与连门板38搭接固定，所述连接轴36通过轴承7固定在左侧梁y上，所述扭力弹簧6套装在连接轴36上，一端卡在连门板38端部的扭力弹簧挡槽35中，另一端卡在侧梁弹簧卡槽上，其作用是使门板5复位，所述接近开关14固定在左侧梁I的内侧，门关闭状态时，与门接触；所述步进电机13通过螺栓固定在右侧梁z上，步进电机13转轴与门连接轴36上的步进电机轴孔37通过键连接，控制门 板5的开关，所述后门总成d结构及连接与前门总成e相同。所述信号发射端总成h主要由凸透镜10、信号发射底座12和发光二极管17组成，所述凸透镜10安装在右侧梁z的发射孔上，用透镜卡环11固定，信号发射底座12的底板F固定在右侧梁z的外侧底板X上，发光二极管17固定在二极管座16上，二极管座16与调节垫片18通过调节螺栓15连接在信号发射底座12的立板E上，通过二极管座16沿信号发射端底座12上的调节槽k上下移动，使发光二级管17保持在凸透镜的轴线上，通过增加或减少调节垫片18，将发光二极管17移动到凸透镜的焦点上，调整好发光二极管17的位置后，用调节螺栓15上的螺母固定。所述信号接收端总成b主要由信号接收座体I、平面透镜3、光敏电阻19和信号接受电路组成，所述平面透镜3安装在左侧梁y的接收孔上，用透镜卡环2固定，信号接收底座体I的底板D固定在左侧梁y外侧的底板X上，四个光敏电阻19固定在信号接收座体I的立板C上；所述信号接收电路，参阅图16，主要由稳压电路，光强测试电路，温度测试电路构成。稳压电路由W7806集成稳压器、电容Cl、电容C2构成。电容Cl与W7806集成稳压器引线2串联；电容C2与W7806集成稳压器引线I串联；电容Cl与电容C2并联；集成稳压器的输入端连接接线柱20 ;集成稳压器的公共端引线2连接接线柱21。光强测试电路由固定电阻R、光敏电阻RL构成。固定电阻R与光敏电阻RL串联，固定电阻R与W7806集成稳压器的输出端相连，光敏电阻RL与W7806集成稳压器的公共端相连，接线柱连接在固定电阻R与光敏电阻RL的接点上。光强测试电路共有4个，每个光强测试电路之间属于并联连接关系。温度测试电路由固定电阻R、热敏电阻RT构成，固定电阻R与热敏电阻RL串联，R与W7806集成稳压器的输出端相连，热敏电阻RT与W7806集成稳压器的公共端相连，接线柱26连接在固定电阻R与热敏电阻RT的接点上。温度测试电路与光强测试电路之间属于并联连接关系。稳压电路为信号接收电路提供恒定电压电源。光强接收电路中的光敏电阻，接收到光信号，并将光信号转化为电压信号，在接线柱处输出给数据采集模块。温度测试电路中的热敏电阻，接收到温度信号，并将温度信号转化为电压信号，在接线柱26处输出给数据采集模块。所述单片机控制模块j，首先驱动步进电机工作，控制前后门的开启和关闭；被测试雾体进入到采样空间后，单片机控制模块j驱动发光二级管17发出一定数值的光强，DAM-3039数据采集模块a将采集到的温度和光强信号通过数据线传递给单片机，单片机计算出采样空间中的雾能见度及当前安全车速，传输到驾驶室内的LED显示屏III上。电路连接参阅图16、图17。接线柱20和接线柱27接车载电源正极；接线柱21和接线柱28接车载电源负极；接线柱22、23、24、25和26分别与DAM-3039数据采集模块a上的接线端子INO+、INI+, IN2+、IN3+、IN4+连接；DAM_3039数据采集模块a上的接线端子IN0-、INI-、IN2-、IN3-、IN4-均与接线柱21相连；接近开关连接在DAM-3039数据采集模块a上的接线端子IN5+、IN5-上；DAM-3039数据采集模块a上的接线端子+Vs、DATA+、DATA-、GND分别与接线柱35、36、37、38相连；接线柱29连接前后门步进电机引线A，接线柱30连接前后门步进电机引线A，接线柱31连接前后门步进电机引线B，接线柱32连接前后门步进电机引线B，接线柱33连接发光二极管正极，接线柱34连接发光二极管负极。 所述单片机控制模块，参阅图17，主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随车移动式雾天能见度检测装置，主要由装置主体(B)和保护罩(A)组成，装置主体(B)密封于保护罩(A)内，其特征在于，所述装置主体(B)主要由DAM-3039数据采集模块(a)、信号接收端总成(b)、后门总成(d)、前门总成(e)、装置主体底座(f)、信号发射端总成(h)和单片机控制模块(j)组成，所述装置主体底座(f)上的左侧梁(y)和右侧梁(z)将底板(X)分成三部分，信号发射端总成(h)固定安装在右侧梁(Z)外侧的底板(X)上；信号接收端总成(b)固定安装在左侧梁(y)外侧的底板X上，DAM-3039数据采集模块(a)固定安装在信号接收端总成(b)外侧的底板(X)上，前门总成(e)和后门总成(d)安装在左侦_ (y)和右侧梁⑴之间，前门总成(e)、后门总成(d)、左侧梁(y)、右侧梁z围成的空间为采样空间。2.根据权利要求I所述的一种随车移动式雾天能见度检 测装置，其特征在于，所述前门总成(e)主要由门联轴器⑷、门板(5)、步进电机(13)和接近开关(14)组成，所述门联轴器⑷由连门板(38)和连接轴(36)组成，所述门板(5)与连门板(38)搭接固定，所述连接轴(36)通过轴承(7)固定在左侧梁(y)上，所述扭力弹簧(6)套装在连接轴(36)上，一端卡在连门板(38)端部的扭力弹簧挡槽(35)中，另一端卡在侧梁弹簧卡槽上，其作用是使门板(5)复位，所述接近开关(14)固定在左侧梁(y)的内侧，门关闭状态时，与门接触；所述步进电机(13)通过螺栓固定在右侧梁(z)上，步进电机(13)转轴与门连接轴(36)上的步进电机轴孔(37)通过键连接，控制门板(5)的开关，所述后门总成⑷结构及连接与前门总成(e)相同。3.根据权利要求I或2所述的一种随车移动式雾天能见度检测装置，其特征在于，所述信号发射端总成(h)主要由凸透镜(10)、信号发射底座(12)和发光二极管(17)组成，所述凸透镜(10)安装在右侧梁(z)的发射孔上，用透镜卡环(11)固定，信号发射底座(12)的底板(F)固定在右侧梁(z)的外侧底板(X)上，发光二极管(17)固定在二极管座(16)上，二极管座(16)与调节垫片(18)通过调节螺栓(15)连接在信号发射底座(12)的立板(E)上，通过二极管座(16)沿信号发射端底座(12)上的调节槽(k)上下移动，使发光二级管(17)保持在凸透镜的轴线上，通过增加或减少调节垫片(18)，将发光二极管(17)移动到凸透镜的焦点上，调整好发光二极管(17)的位置后，用调节螺栓(15)上的螺母固定。4.根据权利要求I或2所述的一种随车移动式雾天能见度检测装置，其特征在于，所述信号接收端总成(b)主要由信号接收座体(I)、平面透镜(3)、光敏电阻(19)和信号接收电路组成，所述平面透镜(3)安装在左侧梁(y)的接收孔上，用透镜卡环(2)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉梅，赖政剑，熊明烨，赵聪聪，李梦，苏建，张志远，潘洪达，徐观，张立斌，陈熔，卢海隔，徐振，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：