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設備，可以實時檢測路面狀態(tài)，主要用于為冬季的道路養(yǎng)護提供決策依據(jù)。該設備同樣適用于檢測機場跑道。
RCM411可以檢測所有的路面狀況，包括：
| 干燥 | （綠燈） |
| 濕潤 | （淺藍） |
| 積水 | （深藍） |
| 泥濘（融雪） | （紫色） |
| 積雪 | （白色） |
| 結冰 | （紅色） |
RCM411同樣可以檢測水層和冰層的厚度，的檢測厚度為3mm。RCM411可以通過路面狀況的種類和數(shù)量來評估摩擦系數(shù)。需要注意的是：通過RCM411得到的摩擦系數(shù)是一個經(jīng)驗值，需要與μTEC測量得到的摩擦系數(shù)進行比較。μTEC是使用加速度計來測量路面摩擦系數(shù)的設備，其測量值被認為是道路摩擦系。μTEC和RCM411可以同時集成到一部智能手機的用戶界面中同步顯示。測量結果還可以上傳至廠家網(wǎng)站的MμMS服務器上（http://liukasta.info），在電子地圖上進行顯示。
上圖是智能手機上軟件用戶界面的一個截圖。其中白色表示積雪路段（摩擦系數(shù)大約為0.45），紅色為結冰路段（摩擦系數(shù)大約為0.35）。黃點表示有μTEC測量值的位置。
上圖是在Android系統(tǒng)智能手機中集成了μTEC軟件和RCM411軟件的用戶界面的截圖。白色表示積雪路段，紅色表示結冰路段，紫色表示融雪路段。淺藍色的線顯示水膜的厚度。左側圖框中的0.32表示由μTEC檢測得到的黃點位置的路面摩擦系數(shù)。
上圖是測量結果通過廠家的MμMS服務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量結果。
技術參數(shù)：
| 傳感器尺寸 | 長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（與加速度計方法測量值相比） |
| 數(shù)據(jù)輸出 | RS232串口，藍牙（選項） |
| 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)信號通過藍牙傳輸?shù)街悄苁謾C中的軟件內(nèi)進行顯示，同一部手機可以同時集成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），電纜和藍牙模塊；
3、手機軟件（數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲和傳感器維護）；
4、智能手機（用于顯示用戶界面）；
5、μTEC（加速度計原理的摩擦系數(shù)測試設備）
6、其他附件（智能手機支架、鏡子、LED燈、清潔布）
7、路表和空氣溫度傳感器（選購項）
特點和優(yōu)勢：
● 光學傳感器；
● 高精度和高分辨率；
● 檢測功能：
1）路面狀態(tài)；
2）冰層、水膜的厚度；
3）摩擦系數(shù)；
● 一體化耐用設計：沒有需要拆卸和易損的部件（使用壽命一般6年左右）
● 安裝簡單：球型掛鉤簡單安裝；
● 輸出：RS-232串口或藍牙；
● 電源：9～30V直流；
● 數(shù)據(jù)可以傳輸至智能手機、計算機或其他類似于MμMS服務器的系統(tǒng)；
● Add on sensors
上圖顯示的是用RCM411檢測水層厚度的測量值與實際值的比較結果，數(shù)據(jù)顯示測量值和實際值的曲線擬合度很高，相關系數(shù)達到0.991。
RCM411安裝效果圖
路面?zhèn)鞲衅鳒y路面狀態(tài)的原理：
紅外光譜法，當一束具有連續(xù)波長的紅外光通過物質(zhì)，物質(zhì)分子中某個基團的振動頻率和紅外光的頻率一樣時，分子就吸收能量由原來的基態(tài)振動能級躍遷到能量較高的振動能級，分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動能級的躍遷，該處波長的光就被物質(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
加速度計測摩擦系數(shù)的原理：
● 由能量守恒定律得：
● 當車在平面上制動時，mV02/2-mVi2/2=μmgL，得出：μ=V02/2gL；
● 當汽車在坡道上制動時，mV02/2-mVi2/2±mgsinαL=μmgLcosα，得出：
● μ=[(V02-Vi2)/2cosαgL] ±tanα（下坡tanα前為+號，上坡tanα前為-號）
● V0，制動開始時的速度；
● Vi，制動結束時的速度；
●g，重力加速度；
● L，制動距離；
● M，汽車質(zhì)量。
