PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (22) Data zgłoszenia:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: G01K 13/00 G01C 22/00 (54) Urządzenie do pomiaru temperatury nawierzchni odcinków drogowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 12/96 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 01/99 (72) Twórca wynalazku: Roman Kamela, Warszawa, PL PL B1 (57) 1. Urządzenie do pomiaru temperatury nawierzchni odcinków drogowych, wyposażone w termometr do zdalnego pomiaru temperatury skierowany na nawierzchnię drogi 1 zamontowane w pojeździe mechanicznym, znamienne tym, ze posiada układ sterujący (3), współpracujący z przetwornikiem impulsów drogi (2) podłączonym do zespołu napędowego (9) pojazdu, przy czym układ sterujący (3), wyzwalający pomiar, jest połączony z komputerem (4), do którego jest podłączony termometr (1) do zdalnych pomiarów temperatury. Fig. 1

2 Urządzenie do pomiaru temperatury nawierzchni odcinków drogowych Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do pomiaru temperatury nawierzchni odcinków drogowych, wyposażone w termometr do zdalnego pomiaru temperatury skierowany na nawierzchnię drogi i zamontowane w pojeździe mechanicznym, znam ienne tym, że posiada układ sterujący (3), współpracujący z przetwornikiem impulsów drogi (2) podłączonym do zespołu napędowego (9) pojazdu, przy czym układ sterujący (3), wyzwalający pomiar, jest połączony z komputerem (4), do którego jest podłączony termometr (1) do zdalnych pomiarów temperatury. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znam ienne tym, że zawiera czujniki pomiarowe parametrów atmosferycznych, jak czujnik temperatury powietrza (5), czujnik wilgotności względnej powietrza (6) i czujnik ciśnienia atmosferycznego (7), umieszczone na obudowie pojazdu i połączone poprzez przyrząd pomiarowy (8) z komputerem (4). 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że termometr (1) zamocowany jest we wsporniku rurowym (10), który przytwierdzony jest do podłogi pojazdu nad otworem (11), wykonanym w tej podłodze. * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru temperatury nawierzchni odcinków drogowych. Pomiary temperatury nawierzchni odcinków drogowych są niezbędne do opracowania tzw. map termicznych, przedstawiających graficzny obraz rozkładu temperatury nawierzchni na mapie sieci drogowej, wykorzystywanych w systemach pomiarowych, mających na celu ostrzeganie przed gołoledzią. System pomiarowy został opracowany przez firmę Vaisala. Cel stosowania metody pomiarów, sposób wykorzystania wyników przy zwalczaniu gołoledzi oraz zasady wykonywania pomiarów przedstawione zostały w periodyku Vaisala News nr 122 z 1991 r. Z innych publikacji, gdzie opisane zostały różne systemy automatycznego ostrzegania przed gołoledzią znane są zasady opracowywania oraz wykorzystywania map termicznych, natomiast brak jest publikacji na temat rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń do pomiaru temperatury nawierzchni drogowych, umożliwiających opracowanie takich map. Z polskiego opisu patentowego nr znany jest tachorejestrator elektroniczny służący do rejestrowania w pamięci półprzewodnikowej danych, dotyczących parametrów eksploatacyjnych pojazdu w aspekcie ekonomicznym, tj. zużycia paliwa w zależności od prędkości jazdy i prędkości obrotowej silnika. Tachorejestrator zawiera układ mikroprocesorowy połączony z licznikiem drogi oraz układem sterowania, do którego podłączone są oddzielne wyświetlacze cyfrowe: prędkości jazdy, zużycia paliwa, prędkości obrotowej, a także przetworniki: prędkości jazdy i drogi, prędkości obrotowej i zużycia paliwa. Ponadto do mikroprocesora podłączony jest układ kodujący dane identyfikacyjne kierowcy i pojazdu. Tachorejestrator ten umożliwia jedynie rejestrację danych, dotyczących warunków jazdy i zużycia paliwa w sposób ciągły i odtworzenie tych danych. Inne urządzenie elektroniczne, stanowiące wyposażenie pojazdu mechanicznego, znane jest z niemieckiego opisu patentowego nr Urządzenie to przeznaczone jest do sterowania wydatkiem środka obniżającego temperaturę zamarzania wody na nawierzchni drogi. Urządzenie jest wyposażone w termometr pracujący na podczerwieni, służący do zdalnego pomiaru temperatury drogi. Termometr jest podłączony do układu przetwarzającego, do którego doprowadzone są wyniki pomiaru wilgotności, stężenia środka przeciwmrozowego na nawierzchni drogi i prędkości pojazdu. Układ przetwarzający, w zależności od wyników pomiaru,

3 reguluje wydatek środka przeciwmrozowego przez zmianę szybkości obrotowej talerza rozsypywarki. Urządzenie to umożliwia automatyczne dozowanie środka w zależności od mierzonych parametrów. Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia, wyzwalającego punktowy pomiar temperatury nawierzchni w zadanych odstępach na odcinkach drogi i rejestrującego wyniki pomiarów w sposób umożliwiający ich wykorzystanie w znanych systemach automatycznego ostrzegania przed gołoledzią, które zamierza się wykorzystać w Polsce. Według opublikowanych przez firmę Vaisala danych, dotyczących systemów ostrzegania przed gołoledzią, wprowadzenie tych systemów pozwoli na zmniejszenie ilości stosowanych środków chemicznych o około 20%, co zmniejsza koszty zimowego utrzymania dróg, zmniejsza straty ekologiczne oraz, poprzez skuteczniejsze zwalczanie gołoledzi, zwiększa bezpieczeństwo ruchu drogowego. Urządzenie według wynalazku stanowi wyposażenie mechanicznego pojazdu, korzystnie samochodu osobowego i składa się z termometru podczerwonego do zdalnych pomiarów temperatury, umieszczonego tak, aby obiektyw skierowany był na nawierzchnię drogową, przetwornika impulsów drogi, sprzężonego z zespołem napędowym pojazdu, układu sterującego, zliczającego impulsy z przetwornika w określonych odcinkach drogi i komputera, do którego podłączony jest termometr podczerwony oraz układ sterujący i ewentualnie przyrząd pomiarowy, współpracujący z elektronicznymi przetwornikami do pomiarów parametrów atmosferycznych, umieszczonymi na karoserii pojazdu, jak czujnik temperatury powietrza, wilgotności względnej powietrza, ciśnienia atmosferycznego. Czujniki te służą do określania warunków atmosferycznych podczas pomiaru temperatury nawierzchni i stwierdzenia, czy warunki były stabilne. Urządzenie według wynalazku umożliwia automatyczny pomiar temperatury nawierzchni w określonych, zadanych punktach odcinków drogi i uzyskanie wyników w postaci wykresu, przedstawiającego temperaturę nawierzchni w funkcji długości odcinka drogowego tzn. charakterystykę termiczną odcinka drogowego oraz równocześnie parametrów atmosferycznych, mających wpływ na temperaturę nawierzchni, jak temperatura i wilgotność względna powietrza oraz ciśnienie atmosferyczne, co zarejestrowane jest w tych samych punktach pomiarowych i przedstawione w formie wykresu zależności od długości odcinka drogowego. Charakterystyki termiczne dróg, uzyskane w wyniku pomiaru temperatury nawierzchni pozwalają określić, które odcinki drogi przy stabilnych warunkach atmosferycznych, mają niższą temperaturę nawierzchni niż pozostałe, czyli są bardziej narażone na powstanie gołoledzi. Pozwala to na wcześniejsze uruchomienie sprzętu do zwalczania gołoledzi oraz na selektywne posypywanie odcinków drogowych, co umożliwia zmniejszenie ilości stosowanych środków chemicznych i zwiększa bezpieczeństwo ruchu drogowego. Wynalazek jest bliżej opisany w przykładzie wykonania i uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urządzenia zamontowanego w samochodzie, fig. 2 - schemat zamocowania termometru podczerwonego. Urządzenie według wynalazku zamontowane jest w samochodzie osobowym i składa się z termometru 1 do zdalnego pomiaru temperatury, pracującego na podczerwieni, przetwornika impulsów drogi 2, układu sterującego 3, komputera 4, czujnika temperatury powietrza 5, czujnika wilgotności względnej powietrza 6, czujnika ciśnienia atmosferycznego 7 i przyrządu pomiarowego 8. Termometr 1 zamocowany jest we wsporniku rurowym 10, który przytwierdzony jest do podłogi samochodu nad otworem 11, wykonanym w podłodze. Termometr 1 umieszczony jest w samochodzie tak, że jego obiektyw jest skierowany na nawierzchnię drogową. Termometr 1 pracujący na podczerwieni wykonuje pomiar natychmiast, co pozwala na zmierzenie temperatury w wielu punktach, usytuowanych na wielokilometrowym odcinku drogi, w krótkim czasie. Pomiary te powinny być wykonane w ustalonych odcinkach drogi, w związku z czym rejestracja wyników pomiarów sterowana jest przez układ sterujący 3, zliczający impulsy z przetwornika impulsów drogi 2 i wywołujący pomiar w zadanych punktach odcinków drogi. Przetwornik połączony z zespołem napędowym 9 samochodu, wytwarza ciąg impulsów proporcjonalnych do przebytej drogi, a układ sterujący 3 zlicza te impulsy i wytwarza impuls uruchamiający przez komputer 4 pomiar termometru w zadanych odstępach na drodze. Czujniki parametrów atmosferycznych 5, 6, 7, umieszczone na karoserii samochodu, połączone są z

4 przyrządem pomiarowym 8, który jest sterowany przez komputer 4. Komputer 4 uruchamia transmisję danych pomiarowych kolejno z termometru podczerwonego 1 i przyrządu pomiarowego 8. Dane te, wraz z opisem drogi i czasu pomiaru, są przechowywane w pamięci komputera.

5 Fig. 2

6 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł