团雾预警及处理系统的制作方法

本实用新型涉及交通控制系统技术领域，尤其涉及一种团雾预警及处理系统。

背景技术：

高速公路路域环境复杂，常常会出现局部团雾现象，例如突发能见度低于20米的雾带，雾带之外的路域气象条件趋于良好，这样的雾带可称为团雾。团雾的发生往往具有随机性、突发性以及持续性的特点，易造成高速公路重大交通事故。因此，需要对公路路域环境中的团雾进行及时有效的处理，保障道路形成的安全性，减少恶性交通事故的发生几率。

如何对高速公路上的团雾的生成进行预警和处理，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种团雾预警处置系统，能够及时对团雾的生成进行预警和处理，从而减少事故的发生。

根据本实用新型的一方面，提供了一种团雾预警及处理系统，所述系统包括：

气象数据采集子系统，用于实时采集气象数据，并将实时采集的所述气象数据发送给控制子系统；

控制子系统，用于向团雾预警子系统发送与所述气象数据对应的预警信息、向自动喷洒子系统发送与所述气象数据对应的喷洒指令；

团雾预警子系统，用于根据所述预警信息进行预警；

自动喷洒子系统，用于根据所述喷洒指令喷洒除团雾剂。

在一种可能的实现方式中，所述气象数据包括以下参数中的任意一项或多项：能见度、大气温度、大气湿度、风向、风速。

在一种可能的实现方式中，所述气象数据采集子系统包括多个微气象站，所述多个微气象站分布在不同的位置；

每个微气象站包括：无线模块、天线、信号处理单元，以及以下一个或多个分别与所述信号处理单元连接的传感器：能见度传感器、大气温湿度传感器、风速风向传感器；无线模块分别连接天线和信号处理单元。

在一种可能的实现方式中，所述控制子系统包括：

控制中心和远程控制单元；

其中，所述远程控制单元通过有线或者无线的方式与所述控制中心进行通信；

所述远程控制单元能够通过无线方式与所述气象数据采集子系统进行通信。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括路面团雾监控器；

所述路面团雾监控器能够与所述气象数据采集子系统进行通信，

所述气象数据采集子系统将所述气象数据通过无线或者高速公路专用光纤网络传输到所述路面团雾监控器。

在一种可能的实现方式中，

所述路面团雾监控器能够与所述控制子系统进行通信，

所述路面团雾监控器将所述气象数据通过高速公路专用光纤网络传输到所述控制子系统。

在一种可能的实现方式中，

每个所述路面团雾监控器连接对应的自动喷洒子系统，

所述控制子系统通过所述高速公路专用光纤网络，向发送所述气象数据的所述路面团雾监控器发送喷洒指令，以使所述路面团雾监控器根据所述喷洒指令控制所连接的所述自动喷洒子系统喷洒除团雾剂。

在一种可能的实现方式中，所述团雾预警子系统包括：LED屏幕、交通广播、高速公路现场广播中的一者或多者。

在一种可能的实现方式中，所述自动喷洒子系统包括：除团雾剂储存罐、通过管道分别与所述除团雾剂储存罐连接的多个流量控制阀盒，所述多个流量控制阀盒分别位于多个不同的位置。

在一种可能的实现方式中，

所述自动喷洒子系统包括：除团雾剂储存罐、通过管道分别与所述除团雾剂储存罐连接的多个流量控制阀盒，所述多个流量控制阀盒分别位于多个不同的位置；

每个所述路面团雾监控器连接自动喷洒子系统中对应的流量控制阀盒，根据所述喷洒指令，控制与路面团雾监控器连接的所述流量控制阀盒中的流量控制阀的开启、关闭。

本实用新型实施例的团雾预警及处理系统，通过实时采集的气象数据，得到对应的预警信息和喷洒指令，团雾预警子系统根据预警信息向公众预警，自动喷洒子系统通过喷洒除团雾剂来预防或消除正在生成的团雾，由此可以有效减少交通事故的发生，确保行车人员的安全和出行的畅通。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1示出根据本实用新型一实施例的团雾预警及处理系统的示意图。

图2示出根据本实用新型另一实施例的团雾预警及处理系统的结构框图。

图3示出根据本实用新型另一实施例的团雾预警及处理系统的结构框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出根据本实用新型一实施例的团雾预警及处理系统的示意图。如图1所示，团雾预警及处理系统包括：气象数据采集子系统1、控制子系统2、团雾预警子系统3以及自动喷洒子系统4。

气象数据采集子系统1，用于实时采集气象数据，并将实时采集的气象数据发送给控制子系统2；

控制子系统2，用于向团雾预警子系统3发送与气象数据对应的预警信息、向自动喷洒子系统4发送与气象数据对应的喷洒指令；

团雾预警子系统3，用于根据预警信息进行预警；

自动喷洒子系统4，用于根据喷洒指令喷洒除团雾剂。

其中，气象数据可以包括能见度、大气温度、大气湿度、风向、风速等中的一项或多项参数。气象数据采集子系统可以包括多个微气象站11，多个微气象站11可以分布在不同的位置，这样，控制子系统2就可以获取不同位置的气象数据。

作为一个示例，可以对由团雾引发的交通事故的路段，以及高速公路附近的地质环境进行分析，得出哪些路段是团雾多发路段，然后根据微气象站的有效监测范围，在团雾多发路段架设一个或多个微气象站。

在一种可能的实现方式中，控制子系统2在接收到气象数据后，可以根据气象数据以及内置算法进行计算得出可能发生团雾的时间等信息。然后根据可能生成团雾的时间以及位置(可以根据发送气象数据的微气象站的位置确定)可以向团雾预警子系统发送预警信息、向自动喷洒子系统发送喷洒指令。

其中，内置算法可以是根据以往的经验得到的。例如，通过对以往的气象数据进行分析，可以得出温度、湿度、风向、风速、能见度等对发生团雾的影响。可以将各个气象数据对发生团雾的影响进行量化得到不同种类的气象数据对发生团雾的影响的权重、以及同一种气象数据在不同的数值范围内对发生团雾的影响大小，例如，将不同的温度段对应为不同的分数(影响大小)。内置算法可以将各个气象数据对应的分数乘以相应的权重后迭加求和，可以得出各项气象数据对发生团雾的影响的综合分数。经过大量的分析验证，当这个综合分数超过一定阈值后，可以由这个综合分数预计发生团雾的可能性以及可能发生团雾所需的时间等。

在另一种可能的实现方式中，还可以根据以往的经验预先建立气象数据与预警信息、喷洒指令之间的对应关系。例如，可以将发生团雾的可能性分为高、中、低三个级别，级别越高发生团雾的可能性越大、且可能发生团雾所需的时间越短，根据对以往的气象数据进行分析，可以得出温度、湿度、风向、风速、能见度等数据在不同的范围内对应的发生团雾的可能性的级别。另外，发生团雾的可能性的不同级别对应的喷洒指令可以不同，例如，高级别和中级别对应的喷洒指令可以为喷洒，低级别对应的喷洒指令可以为不喷洒，高级别和中级别还可以对应不同的喷洒指令，例如，高级别可以对应大量喷洒、中级别可以对应一般喷洒，等等。

控制子系统2接收到某个位置的微气象站发来的气象数据后，经过上述方法计算或者查询，可以得出可能发生团雾所需的时间、可能性后，可以向团雾预警子系统3发送预警信息，预警信息可以包括可能生成团雾的位置、以及可能生成团雾的时间。团雾预警子系统3可以采用多种不同的方式进行预警，例如，通过显示屏进行显示、广播等。本实用新型对具体的预警方式不作限定。

若能见度超出预先设定的能见度的阈值，则控制子系统2向自动喷洒子系统4发送喷洒指令，当能见度恢复到阈值之下时，向自动喷洒子系统发送停止喷洒指令，管理人员也可随时干预控制。

自动喷洒子系统4也可以分布在多个位置，具体可以参见微气象站的分布。因此，控制子系统2根据发送气象数据的微气象站的位置确定可能发生团雾的位置之后，可以向该位置处的自动喷洒子系统4发送喷洒指令。

除团雾剂可以是指专门针对团雾现象的特效防团雾产品，例如，可以为干冰等化学物品。

本实用新型实施例的团雾预警及处理系统，通过实时采集的气象数据，得到对应的预警信息和喷洒指令，团雾预警子系统根据预警信息向公众预警，自动喷洒子系统通过喷洒除团雾剂来预防或消除正在生成的团雾，由此可以有效减少交通事故的发生，确保行车人员的安全和出行的畅通。

图2示出根据本实用新型另一实施例的团雾预警及处理系统的结构框图。在一种可能的实现方式中，如图2所示，每个微气象站11可以包括：无线模块111、天线112、信号处理单元113，以及以下一个或多个分别与所述信号处理单元113连接的传感器：能见度传感器114、大气温湿度传感器115、风速风向传感器116。其中，无线模块111可以连接信号处理单元113和天线112。

在一种可能的实现方式中，每个微气象站11中的信号处理单元113可以有线的方式连接控制子系统，例如，通过高速公路专用光纤网络连接控制子系统。

能见度传感器114，通过测量空气中经过采样室的离散光粒子(烟雾、尘土、阴霾、雾、降雨和降雪)的总数以获得能见度(电信号)并传输给信号处理单元113，来测量大气能见度(气象光学距离)。

大气温湿度传感器115，是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置，大气温湿度传感器115也可以将转换后后的电信号传输给信号处理单元113。

风速风向传感器116，是指能将风速大小变转成容易被测量处理的电信号输出给信号处理单元113，例如，可以探测风向箭头的转动、感受外界的风向信息，并输出对应风向相关数值的物理装置。

无线模块111可以将信号处理单元113发送的气象数据(电信号)转换成无线信号发送给天线112，或者将天线112接收到的无线信号转换成电信号发送给信号处理单元113。无线模块111可以采用相关现有技术中的硬件通信模块实现，本公开对具体的实现方式不作限定。天线112可以向外发射无线信号、或者接收无线信号。

信号处理单元113接收到能见度传感器114、大气温湿度传感器115以及风速风向传感器116分别发送的电信号后，可以识别相应的气象数据，并通过高速公路专用光线网络将这些气象数据发送给控制子系统，或着通过无线模块将这些气象数据转换为无线信号，再由天线将无线信号传输至控制子系统。

信号处理单元113可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用处理硬件(例如CPU、单片机、现场可编程逻辑器件FPGA等)结合可执行逻辑指令实现，以执行信号处理单元的工作过程，其中，可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。本实用新型对信号处理单元的具体实现方式不做限定。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述控制子系统2可以包括：控制中心21和远程控制单元22；其中，远程控制单元22可以通过有线或者无线的方式与控制中心21进行通信；远程控制单元22能够通过无线方式与气象数据采集子系统1进行通信。

控制中心21可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用处理硬件(例如CPU、单片机、现场可编程逻辑器件FPGA等)结合可执行逻辑指令实现，以执行控制中心的工作过程，其中，可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。本实用新型对控制中心的具体实现方式不做限定。

远程控制单元22可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，平板设备等。

除了上述控制子系统的工作内容外，在一种可能的实现方式中，控制子系统2中的控制中心21还可以将气象数据进行实时显示并记录，并根据气象数据制作历史趋势图，管理员可以通过远程控制单元22向控制中心21发送查询指令进行查询，控制中心21接收到查询指令后可以向远程控制单元22返回与查询指令对应的数据，以供管理员通过远程控制单元22查看数据。

在另一种可能的实现方式中，控制中心21还可根据接收到的气象数据获得预警信息，并将气象数据以及预警信息通过有线或者无线的方式发送给远程控制单元22，管理人员可以通过远程控制单元22查看到气象数据以及预警信息，远程控制单元22可以根据管理人员的操作，采用有线或者无线的方式对控制中心21下发指令以实现远程控制。

在一种可能的实现方式中，气象数据采集子系统1也可以通过无线的方式，直接将实时采集的气象数据发送给远程控制单元22，这样，管理员可以通过远程控制单元22查看实时的气象数据。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，团雾预警子系统3可以包括：LED屏幕31、交通广播32、高速公路现场广播33中的一者或多者。LED屏幕31、高速公路现场广播33可以是分布在道路上的多个位置的。

其中，预警信息可以包括可能生成团雾的位置、以及可能生成团雾的时间，团雾预警子系统在接收到预警信息后，根据预警信息中可能生成团雾的位置以及可能生成团雾的时间，在相应位置处设立的LED屏幕显示预警信息提示，例如，“1小时后***路段将产生团雾”，也可以将预警信息通过相应路段设立的现场广播进行现场播报，或者通过交通广播平台向公众播报预警信息，等等。本实用新型不限于在可能生成团雾的位置处进行预警，也可以在附近的多处位置进行预警，例如，有可能通过该位置的其他路段同时进行预警。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，自动喷洒子系统4可以包括：除团雾剂储存罐41、通过管道42分别与除团雾剂储存罐41连接的多个流量控制阀盒43，多个流量控制阀盒43分别位于多个不同的位置。

多个流量控制阀盒43的设置位置可以参见多个微气象站11。

控制子系统2可以在接收到气象数据后，判断能见度是否超出预先设定的能见度的阈值，当能见度超出预先设定的能见度的阈值时，可以根据可能生成团雾的位置、可能生成团雾的时间、或者发生团雾的可能性的级别，向自动喷洒子系统4中的相应位置的流量控制阀盒43发送相应的喷洒指令，例如大量喷洒、一般喷洒，从而控制流量控制阀盒43中的流量控制阀的开启，使除团雾剂经喷头释放到空气中。控制子系统2可以根据实时接收到的气象数据，获得能见度、可能生成团雾的位置、以及可能生成团雾的时间等，当能见度恢复到阈值之下时，则向自动喷洒子系统4发送停止喷洒指令，从而控制流量控制阀盒43中的流量控制阀的关闭。管理人员也可随时干预控制，远程控制单元22可以根据管理人员的操作，采用有线或者无线的方式对控制中心21下发指令，控制中心21向自动喷洒子系统4中相应位置的流量控制阀盒43发送相应的喷洒指令，喷洒指令可以包括开始喷洒、一般喷洒、大量喷洒以及停止喷洒等，从而控制流量控制阀盒43中的流量控制阀的开启、关闭，喷洒时可以使除团雾剂经喷头释放到空气中。

本实用新型实施例的团雾预警及处理系统，通过设置远程控制单元，以及通过无线方式将气象数据直接传送给管理人员，管理人员经过现场观察及分析后，可向控制子系统直接下发指令以实现远程控制。由此，本实用新型实施例的团雾预警及处理系统能够更好地根据现场的具体情况，对正在生成的团雾进行灵活的预防和处理。

图3示出根据本实用新型另一实施例的团雾预警及处理系统的结构框图。如图3所示，团雾预警及处理系统还可以包括：路面团雾监控器；路面团雾监控器能够与气象数据采集子系统进行通信，气象数据采集子系统将气象数据通过无线或者高速公路专用光纤网络传输到路面团雾监控器。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，路面团雾监控器能够与控制子系统2进行通信，路面团雾监控器将气象数据通过高速公路专用光纤网络传输到控制子系统。示例性的，路面团雾监控器可以通过有线方式与控制子系统2进行通信，例如，通过高速公路专用光纤网络进行通信。在一种可能的实现方式中，如图3所示，每个路面团雾监控器还可以与其所在的路段上的自动喷洒子系统中的流量控制阀盒43连接，根据控制子系统2发送的喷洒指令，控制与路面团雾监控器连接的流量控制阀盒43中的流量控制阀的开启、关闭。

举例来说，在每个设置微气象站11以及流量控制阀盒43的路段，都可以设置一个路面团雾监控器，路面团雾监控器能够与处在同一路段的各个微气象站11的流量控制阀盒43相连并通信。同路段的各个微气象站11也都能够将实时采集的气象数据通过高速公路专用光纤网络、或者无线的方式，传输给相连接的该路段路面团雾监控器，该路段路面团雾监控器再将相连接的各个微气象站11采集的气象数据统一传输给控制子系统2，控制子系统2可以根据气象数据向相应路段的路面团雾监控器发送相应的喷洒指令，以使所述路面团雾监控器根据所述喷洒指令控制所连接的所述自动喷洒子系统4中的流量控制阀盒43喷洒除团雾剂。

如图3所示，在每个设置微气象站的路段，都会设置一个或多个流量控制阀盒43，路面团雾监控器会与处在同一路段的各个流量控制阀盒43相连接，并可以根据喷洒指令控制相应流量控制阀盒43中的流量控制阀的开启、关闭，当流量控制阀开启时，除团雾剂经喷头释放到空气中。

其中，流量控制阀盒中可以包含导阀，导阀可以均衡整个管道除团雾剂的喷洒压力和喷洒流量，当流量控制阀开启时，除团雾剂经喷头释放到空气中。

本实用新型实施例的团雾预警及处理系统，通过给自动喷洒子系统和每个路段的微气象站配置路面团雾监控器，将实时采集的气象数据进行统一收集以及统一发送至控制子系统，控制子系统也可以将喷洒指令通过相应路段的路面团雾监控器，发送给自动喷洒子系统相应路段的喷洒装置，由此来作为气象数据采集子系统、自动喷洒子系统，与控制子系统的中枢环节，以方便对相应路段进行管理。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。