本实用新型涉及教学设施领域，传感器自动检测领域，尤其涉及一种公路桥桥面结冰监测与报警装置。
背景技术：
公路桥是构成公路的一个重要部分。桥体悬在空中，其降温方式是上下一起降，散热面积大热量很容易散失，而路面处于土壤里只能向上散热，并且还能从地表获得热。每逢冬季，桥面悬空吸热快散热也快，跟地面温度有微小差别，所以比地面更容易结冰。在路基路段与桥面路段交汇的地方，往往会出现路基路段没结冰，而桥面路段结了冰的情况。当公路桥桥面结冰而路基路面没有结冰时，由于即将进入桥面的司机不能提前预知桥面是否结冰，麻痹大意冲入结了冰的桥面，易导致车辆打滑、侧翻等交通事故。
现有技术中，需要相关部门前往桥面检查桥面是否结冰并在桥头放置减速标志牌以提醒司机前方桥面结冰的信息。该方法存在一定的缺陷，即：工作人员精力有限，不可能昼夜视察每个桥面结冰情况，且该减速标志牌易受大雾天气的影响。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种公路桥桥面结冰监测与报警装置，在桥面铺设多个无线结冰探测器实时采集桥面结冰的信息，并将检测到结冰的信息发送到桥头的一体式警示屏上显示，为即将驶进桥面的行车司机提供预警信息，并提醒司机注意行车速度。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种公路桥桥面结冰监测与报警装置是这样实现的：
一种公路桥桥面结冰监测与报警装置，包括无线结冰探测器、一体式警示屏，在公路桥桥面安装多个无线结冰探测器，其中无线结冰探测器检测面与桥面相平，便于检测桥面结冰状态，且从路基路段与桥面路段交汇处的右端路缘石下方、左端路缘石下方、中心线上开始安装，每隔30米安装一个无线结冰探测器，一体式警示屏安装在桥头且为车辆行驶方向的右侧，用于向即将驶向桥面的汽车司机前方桥面结冰的信息。
本实用新型的一体式警示屏包括控制器、铅蓄电池、太阳能电池板、LED减速慢行标志牌、ZigBee路由器、LED显示屏，控制器、铅蓄电池、ZigBee路由器放置在一体式警示屏内，由控制器控制ZigBee路由器与无线结冰探测器之间的通信，控制器再控制LED减速慢行标志牌、LED显示屏显示相应的信息，LED减速慢行标志牌和LED显示屏镶嵌在一体式警示屏的正面，LED减速慢行标志牌显示慢行的标志，用于提示司机前方需减速慢行，LED显示屏用于显示前方桥面结冰的信息，以提醒司机减速慢行，太阳能电池板放置在一体式警示屏的顶部，太阳能电池板为铅蓄电池充电，再由铅蓄电池为LED减速慢行标志牌、ZigBee路由器、LED显示屏、控制器供电。
本实用新型的控制器采用STM32F104作为内核。
本实用新型的LED减速慢行标志牌尺寸根据相应道路的设计速度和布设条件确定，LED显示屏采用黑底、黄色LED显示字体，其尺寸和字体大小根据相应道路的设计速度和布设条件确定，为来车司机提供桥面已结冰的信息。
本实用新型的无线结冰探测器包括温度传感器、湿度传感器、结冰传感器、运算放大电路、滤波电路、AD转换电路、单片机、ZigBee终端节点，其中：温度传感器采用电阻式温度传感器，用于检测桥面温度，湿度传感器采用氧化铝湿度传感器，用于检测桥面湿度、结冰传感器采用电容比值式结冰传感器，用于检测桥面冰雪，运算放大电路、滤波电路、AD转换电路对温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的信号依次进行放大、滤波、AD转换处理后发送给单片机，单片机采用AT89C52作为内核，用于处理、计算温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的信号，当温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的数据同时达到预设值时，单片机判断桥面已结冰，同时控制ZigBee终端节点将该信息发送给ZigBee路由器。
由于本实用新型采用在桥面铺设多个无线结冰探测器实时采集桥面结冰的信息，并将检测到结冰的信息发送到桥头的一体式警示屏上显示的结构，从而可以得到以下有益效果：
本实用新型，为即将驶进桥面的行车司机提供预警信息，并提醒司机注意行车速度，司机能在桥面已结冰而路面没结冰的情况下提前预知桥面结冰，采取相应措施减速，有效的降低交通事故的发生率。
附图说明
图1为本实用新型一种公路桥桥面结冰监测与报警装置的安装结构示意图；
图2为本实用新型一种公路桥桥面结冰监测与报警装置的工作原理图；
图3为本实用新型一种公路桥桥面结冰监测与报警装置的无线结冰探测器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
请参阅图1至3，所示为本实用新型中的一种公路桥桥面结冰监测与报警装置，包括无线结冰探测器8、一体式警示屏1。
如图1所示，所述的无线结冰探测器8安装在公路桥桥面上，且每个公路桥桥面安装多个无线结冰探测器8，其中无线结冰探测器8检测面与桥面相平，便于检测桥面结冰状态，且从路基路段与桥面路段交汇处的右端路缘石下方、左端路缘石下方、中心线上开始安装，每隔30米安装一个无线结冰探测器8，一体式警示屏1安装在桥头且为车辆行驶方向的右侧，用于向即将驶向桥面的汽车司机前方桥面结冰的信息，有效的提醒司机在进入结了冰的桥面之前采取减速或制动信息，防止司机在不知桥面结冰的情况下将车辆驶到桥面而发生交通事故。
所述的一体式警示屏1为来车司机提供桥面结冰，减速慢行的信息，其高度为2.5米，外壳采用铬-镍不锈钢材料制成。
如图1所示，所述的一体式警示屏1包括控制器2、铅蓄电池3、太阳能电池板4、LED减速慢行标志牌5、ZigBee路由器6、LED显示屏7，控制器2、铅蓄电池3、ZigBee路由器6放置在一体式警示屏1内，由控制器2控制ZigBee路由器6与无线结冰探测器8之间的通信，控制器2再控制LED减速慢行标志牌5、LED显示屏7显示相应的信息，LED减速慢行标志牌5和LED显示屏7镶嵌在一体式警示屏1的正面，LED减速慢行标志牌5显示慢行的标志，用于提示司机前方需减速慢行，LED显示屏7用于显示前方桥面结冰的信息，LED显示屏7采用黑底、黄色LED显示字体，显示内容为“桥面结冰，控制车速”，其尺寸、字体大小、安装高度参考《公路交通标志和标线设置规范》（JTC D82-2009）设计，以提醒司机减速慢行，太阳能电池板4放置在一体式警示屏1的顶部，太阳能电池板4为铅蓄电池3充电，再由铅蓄电池3为LED减速慢行标志牌5、ZigBee路由器6、LED显示屏7、控制器2供电。
所述的控制器2采用STM32F104作为内核。
所述的LED减速慢行标志牌5尺寸根据相应道路的设计速度和布设条件确定，LED显示屏7采用黑底、黄色LED显示字体，其尺寸和字体大小根据相应道路的设计速度和布设条件确定，为来车司机提供桥面已结冰的信息。
如图3所示，所述的无线结冰探测器8包括温度传感器、湿度传感器、结冰传感器、运算放大电路、滤波电路、AD转换电路、单片机、ZigBee终端节点，其中：温度传感器采用电阻式温度传感器，用于检测桥面温度，湿度传感器采用氧化铝湿度传感器，用于检测桥面湿度、结冰传感器采用电容比值式结冰传感器，用于检测桥面冰雪，运算放大电路、滤波电路、AD转换电路对温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的信号依次进行放大、滤波、AD转换处理后发送给单片机，单片机采用AT89C52作为内核，用于处理、计算温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的信号，当温度传感器、湿度传感器、结冰传感器检测到的数据同时达到预设值时，单片机判断桥面已结冰，同时控制ZigBee终端节点将该信息发送给ZigBee路由器6。
本实用新型的工作原理与工作过程如下：
如图2所示，在桥面铺设多个无线结冰探测器8实时采集桥面结冰的信息，并通过无线结冰探测器8中的ZigBee终端节点将桥面结冰信息发送给ZigBee路由器6，ZigBee路由器6将接收到的信息发送给控制器2，由控制器2控制LED显示屏7用于显示前方桥面结冰的信息，控制LED减速慢行标志牌5显示慢行的标志，提示司机前方需减速慢行。