本發(fā)明屬于道路配套工程，具體涉及一種橋梁路面結(jié)冰識(shí)智能識(shí)別、預(yù)警及處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氣象災(zāi)害是交通事故主要誘因，尤其是在冬季，道路低溫下結(jié)冰易引發(fā)重大交通事故。而相較于地面道路實(shí)體地基，橋梁大多采用懸空高架結(jié)構(gòu)，由于沒有地基土壤提供地?zé)?，一旦降溫，橋梁便很快消耗完所有熱量?dǎo)致結(jié)冰。因此，在低溫或冰雪天氣，普通路面因表面溫度較高還未發(fā)生結(jié)冰，而橋梁路面的表面溫度較低卻已結(jié)冰，從而會(huì)給交通安全帶來嚴(yán)重的威脅。

2、目前，在應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)冰問題時(shí)，一般是通過人工巡查，借助工程車噴灑除冰劑或者機(jī)械除冰的方式來對(duì)橋梁結(jié)冰進(jìn)行識(shí)別、預(yù)防和處理，但是存在以下不足之處:

3、(1)由于橋梁路段通行車輛繁忙，在低溫惡劣天氣情況下進(jìn)行人工巡查本身存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)；另外，人工巡查效率也較低，且無法預(yù)判橋梁結(jié)冰的時(shí)間，從而會(huì)延誤預(yù)防橋梁結(jié)冰的時(shí)機(jī)；同時(shí)，在應(yīng)對(duì)突發(fā)的惡劣天氣時(shí)，人工巡查難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)預(yù)警。(2)利用工程車噴灑融冰劑或者機(jī)械除冰，這種方式不僅效率較低，且會(huì)對(duì)繁忙橋梁路段的車輛通行造成阻滯，另外同樣無法及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)的冰雪或氣溫驟降的天氣。(3)在進(jìn)行橋梁結(jié)冰的預(yù)防和處理時(shí)，通常需要交通、路政等多個(gè)管理部門的聯(lián)動(dòng)配合，在協(xié)調(diào)不順暢、溝通存在信息差時(shí)，容易延誤結(jié)冰的預(yù)防和處理時(shí)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的解決的技術(shù)問題是：提供一種橋梁路面結(jié)冰識(shí)智能識(shí)別、預(yù)警及處理系統(tǒng)，其能智能識(shí)別和分析橋梁的結(jié)冰情況，自動(dòng)噴灑融冰劑以預(yù)防橋梁路面結(jié)冰或?qū)σ呀Y(jié)冰路面進(jìn)行融冰處理，同時(shí)能智能對(duì)橋梁車輛的通行進(jìn)行調(diào)度管控和預(yù)警引導(dǎo)通行。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

3、橋梁路面結(jié)冰識(shí)智能識(shí)別、預(yù)警及處理系統(tǒng)，其特征在于包括：氣象觀測(cè)站，溫濕度傳感器，結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置，結(jié)冰信息處理模塊，結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊，車輛通行疏導(dǎo)裝置和管理員終端；

4、所述氣象觀測(cè)站設(shè)置于橋梁附近，以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁位置的氣象數(shù)據(jù)并發(fā)送至結(jié)冰信息處理模塊；

5、所述溫濕度傳感器預(yù)埋在橋梁的橋面中，以用于監(jiān)測(cè)橋面的實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)并發(fā)送至結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊；

6、所述結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置包括設(shè)置于橋梁附近位置的融冰劑儲(chǔ)罐，沿順橋向設(shè)置于分隔帶上的融冰劑輸送管，霧化噴頭，用以將融冰劑儲(chǔ)罐內(nèi)的融冰劑通過融冰劑輸送管泵送至霧化噴頭的輸送泵，設(shè)置于分隔帶上的工作支架，一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于各橋面段上且安裝于工作支架末端的結(jié)冰警示燈、橋面攝像頭和紅外結(jié)冰傳感器；所述霧化噴頭沿順橋向均勻設(shè)置于分隔帶兩側(cè)，以用于向分隔帶兩側(cè)的各橋面段噴灑融冰劑；所述橋面攝像頭用以拍攝獲取對(duì)應(yīng)橋面段的圖像信息并發(fā)送至結(jié)冰信息處理模塊；所述紅外結(jié)冰傳感器用以監(jiān)測(cè)獲取對(duì)應(yīng)橋面段的結(jié)冰厚度信息并發(fā)送至結(jié)冰信息處理模塊；

7、所述車輛通行疏導(dǎo)裝置包括設(shè)置于所有進(jìn)入橋梁分叉路口入口處的交通信號(hào)燈和攔車裝置；

8、所述結(jié)冰信息處理模塊包括，用以根據(jù)氣象數(shù)據(jù)分析計(jì)算橋梁位置未來一段時(shí)間的預(yù)測(cè)天氣信息，并發(fā)送至結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊；用于根據(jù)各橋面段的圖像信息，通過圖像識(shí)別技術(shù)，分析計(jì)算出各橋面段的結(jié)冰面積，并結(jié)合各橋面段的結(jié)冰厚度信息，對(duì)各橋面段的結(jié)冰嚴(yán)重程度按未結(jié)冰、輕微結(jié)冰和嚴(yán)重結(jié)冰不同結(jié)冰等級(jí)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，以獲得橋面結(jié)冰信息并發(fā)送至結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊和管理員終端；

9、所述結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊包括，用以接收預(yù)測(cè)天氣信息，當(dāng)預(yù)測(cè)天氣信息出現(xiàn)冰雪天氣或氣溫驟降至零度以下的天氣時(shí)，則發(fā)出結(jié)冰預(yù)警信息至管理員終端進(jìn)行提醒；用以將實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)與溫濕度警戒值進(jìn)行比對(duì)，若實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)達(dá)到溫濕度警戒值，則發(fā)出預(yù)防結(jié)冰指令至結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置，以通過霧化噴頭向橋面噴灑融冰劑，以及利用橋面攝像頭、紅外結(jié)冰傳感器分別采集各橋面段的圖像信息和結(jié)冰厚度信息，同時(shí)發(fā)出限行指令至車輛通行疏導(dǎo)裝置，以通過交通信號(hào)燈限制駛?cè)霕蛄旱能囕v數(shù)量；用于接收橋面結(jié)冰信息并與設(shè)定的嚴(yán)重結(jié)冰橋面段閾值比對(duì)，當(dāng)嚴(yán)重結(jié)冰橋面段的數(shù)量大于等于設(shè)定閾值時(shí)，則發(fā)出禁行指令至車輛通行疏導(dǎo)裝置，以通過交通信號(hào)燈提示車輛禁止駛?cè)霕蛄汉屠脭r車裝置封堵橋梁入口，當(dāng)嚴(yán)重結(jié)冰橋面段的數(shù)量小于設(shè)定閾值時(shí)，則發(fā)出緩行指令至車輛通行疏導(dǎo)裝置和結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置，以通過交通信號(hào)燈限制駛?cè)霕蛄旱能囕v數(shù)量和通過各橋面段的結(jié)冰警示燈顯示與結(jié)冰等級(jí)對(duì)應(yīng)的不同顏色燈光進(jìn)行警示引導(dǎo)。

10、優(yōu)選的，所述結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置還包括設(shè)置于融冰劑輸送管上、與各橋面段一一對(duì)應(yīng)的增壓泵。

11、優(yōu)選的，所述結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置還包括照明燈，照明燈安裝于工作支架末端。

12、優(yōu)選的，所述結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置還包括輸水管，所述輸水管一端與融冰劑輸送管靠近融冰劑儲(chǔ)罐的端頭連接，另一端接入自來水管網(wǎng)中，所述輸水管、融冰劑輸送管與輸水管的連接處兩側(cè)均設(shè)置有電磁閥。

13、優(yōu)選的，所述管理員終端包括手機(jī)、筆記本和平板電腦。

14、優(yōu)選的，所述結(jié)冰警示燈能顯示綠光、黃光或紅光，以分別與橋面段的未結(jié)冰、輕微結(jié)冰和嚴(yán)重結(jié)冰等級(jí)對(duì)應(yīng)。

15、優(yōu)選的，所述結(jié)冰預(yù)防及交通管控模塊還包括，用于接收橋面結(jié)冰信息，篩選出輕微結(jié)冰和嚴(yán)重結(jié)冰的橋面段，并根據(jù)篩選出的各橋面段的結(jié)冰厚度和結(jié)冰面積，分析計(jì)算出各橋面段融冰所需數(shù)量的融冰劑，并發(fā)出除冰指令至結(jié)冰預(yù)防及信息采集裝置，以通過霧化噴頭向?qū)?yīng)橋面段噴灑所需數(shù)量的融冰劑。

16、優(yōu)選的，還包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊用于儲(chǔ)存橋梁位置的氣象數(shù)據(jù)、橋面的實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)天氣信息、各橋面段的圖像信息和結(jié)冰厚度信息、以及橋面結(jié)冰信息。

17、優(yōu)選的，所述結(jié)冰信息處理模塊還包括，用于根據(jù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存的橋面結(jié)冰信息的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)各橋面段不同結(jié)冰等級(jí)的出現(xiàn)頻次進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，以篩選出嚴(yán)重結(jié)冰頻次較高的所有橋面段信息，并發(fā)送至管理員終端。

18、優(yōu)選的，所述車輛通行疏導(dǎo)裝置還包括位于攔車裝置來車方向橋面上的減速帶。

19、優(yōu)選的，所述工作支架呈倒人字形，其底部固定于分隔帶上，頂部末端延伸至分隔帶的兩側(cè)橋面上方。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少包括如下有益效果：

21、1)本發(fā)明系統(tǒng)通過設(shè)置氣象觀測(cè)站以獲取預(yù)測(cè)天氣信息，從而可為管理人員提供預(yù)警，以使管理人員有充分的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)；同時(shí)，本發(fā)明通過設(shè)置溫濕度傳感器對(duì)橋面的實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)達(dá)到溫濕度警戒值時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)向各橋面段高效、快速的噴灑融冰劑以預(yù)防橋梁路面結(jié)冰，同時(shí)自動(dòng)指揮交通信號(hào)燈控制限制車輛駛?cè)?，以防止過多車輛駛?cè)胗绊懭诒鶆┑膰姙ⅰ?/p>

22、2)本發(fā)明通過將橋梁劃分為若干橋梁段，且在每個(gè)橋梁段設(shè)置橋面攝像頭、紅外結(jié)冰傳感器，以采集各橋面段的圖像信息和結(jié)冰厚度信息，進(jìn)而可通過結(jié)冰信息處理模塊分析計(jì)算出各橋梁段的結(jié)冰嚴(yán)重程度，并以此控制各橋梁段的結(jié)冰警示燈，以及橋梁入口處的交通信號(hào)燈和攔車裝置來智能對(duì)橋梁車輛的通行進(jìn)行調(diào)度管控和預(yù)警引導(dǎo)通行，從而可使橋梁在不同結(jié)冰嚴(yán)重程度下，保證車輛的有序安全通行。與此同時(shí)，本系統(tǒng)還可智能篩選統(tǒng)計(jì)嚴(yán)重結(jié)冰的橋面段，以及統(tǒng)計(jì)各橋面段不同結(jié)冰等級(jí)的出現(xiàn)頻次，從而可針對(duì)性的對(duì)嚴(yán)重結(jié)冰的橋面段再次噴灑融冰劑，以改善橋面的結(jié)冰情況，以及對(duì)嚴(yán)重結(jié)冰頻次較高的橋面段進(jìn)行橋面質(zhì)量缺陷檢查和修復(fù)。

23、3)本發(fā)明系統(tǒng)的智能化程度高，在橋梁結(jié)冰的識(shí)別、預(yù)警和處理過程中基本無需人工參與，較好解決了傳統(tǒng)處理橋梁結(jié)冰情況時(shí)，需要多部門人員聯(lián)動(dòng)配合而容易出現(xiàn)協(xié)調(diào)不順暢，彼此存在信息差而導(dǎo)致延誤預(yù)防及處理橋面結(jié)冰時(shí)機(jī)的問題。