本发明涉及的是积雪监测技术领域，具体涉及一种能够对现场积雪深度进行准确实时监测的装置。
背景技术：
近年全球气候变暖，暴雪极端灾害天气在我国近几年的北方地区频繁发生，严重影响高铁、铁路、高速公路、机场等交通运输网的正常运行，对野生自然保护区动物的生命也会构成一定威胁，交通部门等迫切需要对现场的积雪深度进行准确掌握，确保人们的出行安全。
目前常用的积雪测量技术有人工现场测量、超声波测量、单一的激光测量、图像软件识别等测量技术，其中人工现场测量存在实时性差、人为随机因素误差大、费时费力等缺陷，超声波测量容易收风速、测量面不同而造成测量误差大，单一的激光测量存在激光点位置不同而数据不一样的误差缺陷，图像识别受周围环境影响、图像清晰度等因素也存在误差大的缺陷，从而为相关管理部门提供错误的判据。
综上所述 ，本发明利用具有穿透力的激光积雪专用传感器、低功耗360度红外夜视球形摄像机、4G全网通无线通信、JAVA网络技术，研制一种装置，能够对高铁、高速公路、机场、自然保护区等区域的积雪深度进行实时监测，并将数据和现场环境高清视频传输到后台，利用电脑C/S客户端或手机APP可以实时准确掌握现场积雪程度及周围环境状况。
技术实现要素：
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种能够对现场积雪深度进行准确实时监测的装置，结合近年高铁、高速公路、机场及自然保护区的最新实际应用需求，本实用新型采用穿透性强和抗干扰能力强的激光测量技术、高清红外夜视视频实时监控技术、4G无线通信技术、太阳能低功耗技术、JAVA网络APP远程控制技术，研制了一种高精度及高可靠性的现场积雪深度实时监测装置，可以广泛应用于机场、高铁及铁路沿线、高速公路沿线、自然保护区等区域，不受地理环境等外围因素影响，从而为高铁、高速公路、机场等交通部门和自然保护区管理部门提供科学判据。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种能够对现场积雪深度进行准确实时监测的装置，包括积雪深度监测主机、太阳能电池板、锂电池、第一激光传感器、第二激光传感器、360°监控摄像机、C/S电脑用户端、后台服务器和APP手机用户端，积雪深度监测主机、太阳能电池板、第一激光传感器、第二激光传感器和360°监控摄像机均安装在立杆上，激光反光面固定在地面上，积雪深度监测主机分别与锂电池、第一激光传感器、第二激光传感器、360°监控摄像机和后台服务器相连，后台服务器分别与C/S电脑用户端、APP手机用户端相连。
作为优选，所述的第一激光传感器、第二激光传感器与激光反射面成90°角，两个激光反射面位于同一平面上。
作为优选，所述的积雪深度监测主机通过4G无线网络与后台服务器相连。
作为优选，所述的积雪深度监测主机内含中央数据集中处理模块、H.265视频解压所处理模块和4G无线通信模块。
一种能够对现场积雪深度进行准确实时监测的装置，其步骤如下：积雪监测主机、激光传感器、摄像机、太阳能电池板安装在设立的立杆上，激光反光面固定在地面，且与激光传感器探头成90度。在设备正常运行情况下，激光传感器会按照用户设置的间隔时间（60~14400秒，用户可以任意设置）定时采集一次积雪数据，经监测主机处理后，通过4G无线网络发送至后台。同时摄像机也会按照设置的定时时间间隔对现场积雪状况及周围环境进行一次录像，通过4G无线网络发送至后台；管理部门通过C/S客户端软件或手机APP应用软件可以远程控制观看现场积雪深度实时数据、历史积雪深度变化趋势和现场积雪实时视频。
本实用新型具有以下有益效果：
（1）本实用新型采用激光原理直接测量积雪深度，并传输现场积雪实时高清视频至后台，它具有穿透力强、对低温等环境变化因素的抗干扰力强、数据采集精度高、实时性强、无人值守、形象直观犹如亲临现场等优点；
（2）本实用新型采用4G无线方式进行数据传输，无需现场布线，施工简单。设备投运后，每月的运行通信成本不足20元。
（3）本实用新型采用太阳能+锂电池低功耗设计，在大雪无光照情况下，本发明可以工作60天以上，完全能够满足长期大风雪恶劣天气下的稳定运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参照图1，一种能够对现场积雪深度进行准确实时监测的装置，包括积雪深度监测主机1、太阳能电池板2、锂电池3、第一激光传感器4、第二激光传感器5、360°监控摄像机6、C/S电脑用户端7、后台服务器8和APP手机用户端9，积雪深度监测主机1、太阳能电池板2、第一激光传感器4、第二激光传感器5和360°监控摄像机6均安装在立杆上，激光反光面固定在地面上，积雪深度监测主机1分别与锂电池3、第一激光传感器4、第二激光传感器5、360°监控摄像机6和后台服务器8相连，后台服务器8分别与C/S电脑用户端7、APP手机用户端9相连。
本实用新型具体实施方式由积雪监测主机1套、激光传感器2套、激光反光面2个、低功耗高清全方位红外夜视监控摄像机1套、太阳能电池板、4G无线网络、后台远程控制C/S客户端及APP手机应用软件7部分组成。
积雪监测主机、激光传感器、摄像机、太阳能电池板安装在设立的立杆上，激光反光面固定在地面，且与激光传感器探头成90度。在设备正常运行情况下，激光传感器会按照用户设置的间隔时间（60~14400秒，用户可以任意设置）定时采集一次积雪数据，经监测主机处理后，通过4G无线网络发送至后台。同时摄像机也会按照设置的定时时间间隔对现场积雪状况及周围环境进行一次录像，通过4G无线网络发送至后台。
管理部门通过C/S客户端软件或手机APP应用软件可以远程控制观看现场积雪深度实时数据、历史积雪深度变化趋势和现场积雪实时视频。
本实用新型具体实施方式采用穿透性强和抗干扰能力强的激光测量技术：根据积雪特点以及其它积雪测量方式的不足，本发明采用穿透性强和抗干扰能力强的激光传感器和配套的专用激光反光面测量技术，它可以保证激光传感器不会照在石头、不平整的地面、小动物等物体上，造成测量数据不准确。本传感器的测量误差为±5mm，测量范围为0-15m。
本实用新型具体实施方式的激光传感器和激光反光面采用固定方式安装和无人值守方式运行，激光传感器安装在立杆设备上，与之配套的激光反光面安装在地面上，激光传感器与激光反光面形成绝对性的90度，保证传感器测量出的数据就是实际积雪深度。如果激光传感器和激光反光面有一定倾斜角，那么需要对激光传感器测出的数据结合传感器与立杆之间的角度进行换算，才能得出实际的积雪厚度数据。但是现场的激光传感器在初次安装结束后，倾斜角度随之确定,受长时间振动影响,倾角可能发生变化,然而微小的变化即可带来较大的雪深测量误差。本发明采用的绝对90度固定技术方案，就不存在长时间运行后激光传感器由于振动出现的倾斜角变化造成测量数据误差的缺陷。
另外本实用新型具体实施方式采用双激光传感器对比校验的测量技术：本具体实施方式在每个积雪监测点配两套激光传感器，分别对着不同的激光反光面（两个激光反光面位于同一平面上），积雪监测装置中央数据处理器对每个激光传感器采集的数据进行相互校验，确保每个装置每次向后台发送的数据绝对准确，为高铁、机场等部门提供绝对可靠的数据参考。
本实用新型具体实施方式采用H.265高清视频监控技术，配置360度全方位红外夜视监控摄像机：由于纯粹性的积雪深度数据缺乏直观性，本发明在积雪深度数据采集的基础上，采用国际最新的H.265高清视频解压缩处理技术，配置360度全范围监控高清红外夜视摄像机，把现场的积雪视频传输到管理后台电脑或手机APP上，为管理部门提供准确可靠的积雪状况判断依据。同时管理部门在后台也可以远程控制摄像机，调整摄像机方位，对自己关心的现场点进行实时了解。
本实用新型具体实施方式采用4G无线通信技术：采用 4G全网通通信技术，把现场积雪深度数据和现场视频及时传输到后台，从而实现高铁、高速公里、机场等沿线积雪状况的实时掌握。
本实用新型具体实施方式采用太阳能+锂电池的环保型供电模式。还配置智能充电管理功能模块，设计有先进的MPPT(最大功率跟踪)控制技术、高低压保护、自动恢复、温度补偿、具有强充、均衡充、浮充三阶段自动控制充电模式等功能。
本实用新型具体实施方式采用基于JAVA网络的C/S客户端和手机APP远程控制浏览技术： 用户通过C/S电脑客户端或手机APP可以实时浏览现场积雪数据和现场视频。后台以视频、报表、曲线等形式显示现场积雪状况及变化趋势。另外管理人员在后台还可以远程设置/修改积雪监测装置运行参数，如IP地址、定时数据上传时间间隔、设备运行参数等，还可以对设备远程升级，很大程度提高积雪监测装置的运行可靠性和免维护性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。