一种桥梁凝冰预警设备的制作方法

本实用新型涉及涉及交通监测行业对桥梁凝冰状态的智能预警领域，通过实时监测桥梁桥面上的温度和桥面上空的温湿度，通过温度和湿度的变化进行桥梁凝冰状态的可能性分析，将数据信息和凝冰状态的分析数据通过无线方式上传至远方监控主机，提示桥梁管理部门及时处理。

背景技术：

桥梁指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通过的建筑物，承载着除公路以外第二大的交通压力，桥面交通状态的好坏直接影响着交通是否通畅。我国有较大区域的国土处于降雪、冰冻覆盖区域，在冬季，桥面积雪、结冰等天气现象会对桥面的通行能力产生严重影响，轻者封桥，重者造成严重的交通事故，造成较大经济损失和负面社会影响，建立对桥梁凝冰状态的一种监测和报警设备显得尤为重要。

传统模式下一般是根据当地气象部门的天气预报信息报告，根据当地的温度和湿度条件进行预测桥面是否会产生凝冰现象，一方面，天气预报预报的是当地的平均气温和湿度，本身与桥面温度和桥面上方的湿度有一定误差，无法真实体现桥面温度和湿度的真实数据；另一方面，天气预报也存在一定的不确定性。因此，传统模式下无法较准确的预警桥梁凝冰状态。桥面结冰后，桥梁管理人员再进行桥面除冰处理，会造成除冰不及时，影响桥面交通等不良影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种桥梁凝冰预警设备，通过在桥梁上安装桥梁凝冰预警设备，利用红外温度传感器测量桥面的实时温度，通过无线温湿度传感器测量桥面上方空气的温湿度，采集点位置精确，传感器的精度高，通过桥面温度和桥面上方空气温湿度的对比分析，预测桥面凝冰可能性程度，准确性高，同时将数据信息和桥面凝冰状态通过无线方式上传至远方监控主机，供桥梁管理维护部门及时查询，以尽快做好预防准备。

本实用新型解决现有根据天气预报进行预测的桥梁凝冰状态模式导致准确性差、时效性差的问题。

本实用新型的有益效果是建立一种桥梁凝冰预警设备，通过设备中的桥面温度和桥面上方温湿度的实时采集，得到桥面温度和桥面上方温湿度的大批实时数据，根据数据的对比分析，预测桥面凝冰的可能性程度，准确性高，同时将数据信息和桥面凝冰状态通过无线方式上传至远方监控主机，供桥梁管理维护部门及时查询，提前做好除冰准备，高效地保证桥面交通的顺畅。

附图说明

图1是桥梁凝冰预警设备的构造原理图；

图中标号：1-高精度红外温度传感器2-无线温湿度传感器3-就地监控主机4-远程监控主机5-红外线测温表探头6-温度数据通信接口7-温湿度传感器探头8-无线温湿度数据通信接口9-太阳能供电板10-可充电锂电池11-桥面温度数据通信接口12-桥面上空温湿度数据通信接口13-凝冰可能性分析计算单元14-与远程监控主机的无线通信接口15-与就地监控主机的无线通信接口16-人机交互界面17-凝冰预警单元

图2是红外传感器安装结构图；

图中标号：5-红外线测温表探头18-安装导轨19-安装卡座20-l型支架21-螺丝22-垫片23-桥梁平面24-桥梁平面水平面25-桥梁平面垂直面

图3是无线温湿度传感器安装结构图；

图中标号：7-温湿度传感器探头23-桥梁平面24-桥梁平面水平面25-桥梁平面垂直面26-温湿度传感器安装支架27-温湿度传感器安装支撑板28-温湿度传感器安装孔29-支撑板与桥梁平面水平面固定孔30-支撑板与桥梁平面垂直面固定孔31-固定孔安装螺丝

图4是远程监控主机的人机界面示意图；

图中标号：32-桥梁平面温度随时间变化曲线图33-桥梁平面上方湿度随时间变化曲线图34-电池供电电压随时间变化曲线图

具体实施方式

下面结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。

参阅图1：高精度红外温度传感器(1)中的红外线测温表探头(5)正对要采集的桥面位置，将采集的实时温度数据信息保存至温度数据通信接口(6)；无线温湿度传感器(2)中的温湿度传感器探头(7)通过l性支架安装于桥架上，用于测量与桥面对应位置上方的温湿度，将采集的实时温湿度数据保存至无线温湿度数据通信接口(8)；温度数据通信接口(6)将桥面温度实时数据通过有线方式上传至就地监控主机(3)中的桥面温度数据通信接口(11)，无线温湿度数据通信接口(8)将桥面上空的温湿度实时数据通过无线方式上传至桥面上空温湿度数据通信接口(12)，就地监控主机(3)中的凝冰可能性分析计算单元(13)通过读取桥面温度数据通信接口(11)和桥面上空温湿度数据通信接口(12)的大量数据，建立桥面温度/时间、桥面上空温湿度/时间曲线，结合低温高湿度易产生凝冰现象的原理，理论分析桥面易产生凝冰的几率/时间曲线；并将桥面温度数据信息、桥面上空温湿度数据信息和理论分析桥面易产生凝冰的几率/时间曲线上传至与远程监控主机的无线通信接口(14)；就地监控主机(3)采用太阳能供电板(9)和可充电锂电池(10)相结合的方式为各通信接口和凝冰可能性分析计算单元(13)供电，太阳光强烈时，太阳能供电板(9)给就地监控主机各模块供电的同时给可充电锂电池(10)进行充电，太阳光较弱时，由可充电锂电池(10)放电辅助供电，且电池电量不足时提供供电不足的报警信号，保证了供电的稳定性和可靠性；远程监控主机(4)通过内部的与就地监控主机的无线通信接口(15)通过4g无线方式与就地监控主机(3)中的与远程监控主机的无线通信接口(14)连接，实时读取相关数据信息，通过人机交互界面(16)显示实时信息给桥梁管理维护部门，当桥面易产生凝冰的几率过高时，通过凝冰预警单元(17)进行报警提示，桥梁管理维护部门可提前进行除冰预防处理；

参阅图2：螺丝(21)穿过垫片(22)将红外线测温表探头(5)固定于l型支架(20)的上孔，使红外线测温表探头(5)正对桥梁路面的温度测量点，l型支架(20)的水平端通过螺丝(21)与安装卡座(19)的上端连接，安装卡座(19)的下端卡进安装导轨(18)，安装导轨(18)通过底部的开孔与桥梁平面(23)固定，可使l型支架垂直安装桥梁桥面水平面(24)安装于桥梁平面，红外线测温表探头与桥梁平面垂直面(25)平行，可垂直照射于桥梁平面(23)；l型支架(20)上有多个安装孔，可根据红外线测量高度灵活调整红外测温表探头(5)距离桥梁平面水平面(24)的距离。

参阅图3：温湿度传感器探头(7)通过四个温湿度传感器安装孔(28)固定于温湿度传感器安装支撑板(27)，温湿度传感器安装支架(26)在水平方向上通过固定孔安装螺丝(31)穿过支撑板与桥梁平面水平面固定孔(29)固定于桥梁平面水平面(24)，在垂直方向上通过固定孔安装螺丝(31)穿过支撑板与桥梁平面垂直面固定孔(30)固定于桥梁平面垂直面(25)，在水平方向和垂直方向与桥面可靠固定，同时温湿度传感器安装支架(26)具有多个高度可调节的温湿度传感器安装支撑板(27)，可根据桥梁现场实际情况灵活调节温湿度传感器的测量高度。

参阅图4：桥梁平面温度随时间变化曲线图(32)用于实时显示桥梁温度随时间的变化曲线图；桥梁平面上方湿度随时间变化曲线图(33)用于实时显示桥梁平面上方湿度随时间变化曲线图，用于给桥梁管理维护部门提供实时的桥梁温湿度数据信息，桥梁平面是否凝冰提供必要的测量条件，当温度低于零度，湿度持续增大时，桥梁桥面凝冰的可能性越高；电池供电电压随时间变化曲线图(34)用于实时显示电池随现场环境变化的曲线图，当电池电压过低时，提示低压报警信号，可靠保证设备的供电稳定性。