路面狀況傳感器RCM411

產(chǎn)品概述：

RCM411型路面狀況傳感器是一種車載式的路面狀況快速檢測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)路面狀態(tài)，主要用于為冬季的道路養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)。該設(shè)備同樣適用于檢測(cè)機(jī)場(chǎng)跑道。

RCM411可以檢測(cè)所有的路面狀況，包括：

干燥	（綠燈）
濕潤(rùn)	（淺藍(lán)）
積水	（深藍(lán)）
泥濘（融雪）	（紫色）
積雪	（白色）
結(jié)冰	（紅色）

RCM411同樣可以檢測(cè)水層和冰層的厚度，最大的檢測(cè)厚度為3mm。RCM411可以通過路面狀況的種類和數(shù)量來評(píng)估摩擦系數(shù)。需要注意的是：通過RCM411得到的摩擦系數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，需要與μTEC測(cè)量得到的摩擦系數(shù)進(jìn)行比較。μTEC是使用加速度計(jì)來測(cè)量路面摩擦系數(shù)的設(shè)備，其測(cè)量值被認(rèn)為是道路摩擦系數(shù)的絕對(duì)值。μTEC和RCM411可以同時(shí)集成到一部智能手機(jī)的用戶界面中同步顯示。測(cè)量結(jié)果還可以上傳至廠家網(wǎng)站的MμMS服務(wù)器上（http://liukasta.info），在電子地圖上進(jìn)行顯示。

上圖是智能手機(jī)上軟件用戶界面的一個(gè)截圖。其中白色表示積雪路段（摩擦系數(shù)大約為0.45），紅色為結(jié)冰路段（摩擦系數(shù)大約為0.35）。黃點(diǎn)表示有μTEC測(cè)量值的位置。

上圖是在Android系統(tǒng)智能手機(jī)中集成了μTEC軟件和RCM411軟件的用戶界面的截圖。白色表示積雪路段，紅色表示結(jié)冰路段，紫色表示融雪路段。淺藍(lán)色的線顯示水膜的厚度。左側(cè)圖框中的0.32表示由μTEC檢測(cè)得到的黃點(diǎn)位置的路面摩擦系數(shù)。

上圖是測(cè)量結(jié)果通過廠家的MμMS服務(wù)器處理后在電子地圖上顯示的芬蘭首都赫爾辛基某條公路的測(cè)量結(jié)果。

技術(shù)參數(shù)：

傳感器尺寸	長(zhǎng)100mm，直徑75mm，重750g
電纜	12mm直徑，5芯屏蔽電纜
電源	9-30V直流
功率	10W
溫度范圍	-20～50°C
厚度分辨率	0.1mm，檢測(cè)極限0.03mm
厚度精度	在1mm以下為0.1mm；1mm以上為10%
摩擦系數(shù)分辨率	0.01
摩擦系數(shù)精度	0.1（與加速度計(jì)方法測(cè)量值相比）
數(shù)據(jù)輸出	RS232串口，藍(lán)牙（選項(xiàng)）
安裝方式	通過50mm直徑的球型掛鉤安裝在車上
用戶界面	數(shù)據(jù)信號(hào)通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)中的軟件內(nèi)進(jìn)行顯示，同一部手機(jī)可以同時(shí)集成μTEC的用戶界面。
軟件系統(tǒng)	軟件系統(tǒng)

產(chǎn)品配置：

1、傳感器（測(cè)量路面狀況、摩擦力、水層厚度、環(huán)境溫度）；

2、球型掛鉤（50mm直徑），電纜和藍(lán)牙模塊；

3、手機(jī)軟件（數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)和傳感器維護(hù)）；

4、智能手機(jī)（用于顯示用戶界面）；

5、μTEC（加速度計(jì)原理的摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備）

6、其他附件（智能手機(jī)支架、鏡子、LED燈、清潔布）

7、路表和空氣溫度傳感器（選購項(xiàng)）

特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

● 光學(xué)傳感器；

● 較高精度和高分辨率；

● 檢測(cè)功能：

1）路面狀態(tài)；

2）冰層、水膜的厚度；

3）摩擦系數(shù)；

● 一體化耐用設(shè)計(jì)：沒有需要拆卸和易損的部件（使用壽命一般6年左右）

● 安裝簡(jiǎn)單：球型掛鉤簡(jiǎn)單安裝；

● 輸出：RS-232串口或藍(lán)牙；

● 電源：9～30V直流；

● 數(shù)據(jù)可以傳輸至智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)或其他類似于MμMS服務(wù)器的系統(tǒng)；

● Add on mobile sensors

上圖顯示的是用RCM411檢測(cè)水層厚度的測(cè)量值與實(shí)際值的比較結(jié)果，數(shù)據(jù)顯示測(cè)量值和實(shí)際值的曲線擬合度高，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.991。

RCM411安裝效果圖

路面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)路面狀態(tài)的原理：

紅外光譜法，當(dāng)一束具有連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光通過物質(zhì)，物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí)，分子就吸收能量由原來的基態(tài)振動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振動(dòng)能級(jí)，分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)能級(jí)的躍遷，該處波長(zhǎng)的光就被物質(zhì)吸收。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來就得到紅外光譜圖，根據(jù)不同的紅外光譜圖可以鑒別不同的物體。

紅外光譜圖

加速度計(jì)測(cè)摩擦系數(shù)的原理：

● 由能量守恒定律得：

● 當(dāng)車在平面上制動(dòng)時(shí)，mV02/2-mVi2/2=μmgL，得出：μ=V02/2gL；

● 當(dāng)汽車在坡道上制動(dòng)時(shí)，mV02/2-mVi2/2±m(xù)gsinαL=μmgLcosα，得出：

● μ=[(V02-Vi2)/2cosαgL] ±tanα（下坡tanα前為+號(hào)，上坡tanα前為-號(hào)）

● V0，制動(dòng)開始時(shí)的速度；

● Vi，制動(dòng)結(jié)束時(shí)的速度；

●g，重力加速度；

● L，制動(dòng)距離；

● M，汽車質(zhì)量。

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