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原文传递路面结冰检测技术的研究

论文题名：	路面结冰检测技术的研究
关键词：	公路结冰;偏振图像;探测系统;数据处理;模块化设计
摘要：	道路结冰是寒冷季节我国大部分地区会出现的气象现象，这一现象严重危害行驶车辆的安全。尤其是夜间在路面形成的黑冰，用肉眼难以分辨，更无法由路面监控判断。迄今为止，国内外的科研工作者设计开发了多种基于不同原理的结冰传感器，其中不少可应用于路面结冰检测。但许多探测原理仅处于实验室阶段，并不具备实际工程应用条件；也有不少成熟产品，由于成本较高，未能大面积使用。　　本文参照目前较为成熟的结冰探测技术，以实现实际工程应用为目的，研制出了两种路面结冰探测系统——接触式路面结冰探测系统和非接触式路面结冰探测系统。针对接触式路面结冰探测系统，本文简述了压电平膜结冰传感器、光纤结冰传感器的基础原理。然后根据路面结冰检测的实际应用要求，对传感器外形及原理进行了适当的修改与完善。之后以扫频电路为基础，设计、开发了压电平膜路面结冰传感器的信号调理系统，以锁定放大器为基础，设计、改进了光纤路面结冰传感器的信号调理系统。然后分别完成了两种接触式路面结冰传感器的模拟结冰试验，完成标定相关工作。最终通过现场试验验证了接触式路面结冰探测系统的可行性。　　针对非接触式路面结冰探测系统，本文简述了前期在文献调研基础上进行的理论研究，确定通过检测反射光的偏振度来判断路面状态，通过检测激光反射光斑大小来判断冰厚的方案。然后搭建了原理测试系统，用沥青块模拟路面各种状态，完成了原理试验。根据对原理试验数据进行的处理与标定，证实了方案的可行性。最后针对路面结冰应用背景，设计了改变相机拍照角度、改变光源波段等试验，验证了此方案工程实际应用的可能性。
作者：	谭舒亚
专业：	检测技术与自动化装置
导师：	叶林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文