- 1. 1. 产品介绍
- 2. 1.1 产品概述
- 3. 1.2 Function特点
- 4. 1.3 主要技术指标
- 5. 1.4 设备尺寸
- 6. 2. 产品选型
- 7. 3. 设备安装说明
- 8. 3.2 安装说明及Precautions
- 9. 4. 设备配置说明
- 10. 5. PC 端配置软件安装及使用
- 11. 5.1 软件选择
- 12. 5.2 参数设置
- 13. 5.3 设备校准说明
- 14. 6. 通信协议
- 15. 6.1 通讯基本参数
- 16. 6.2 data帧format定义
- 17. 6.3 register address
- 18. 6.4 通讯协议示例以及解释
- 19. 7. Frequently Asked Questions及解决办法
1. 产品介绍
1.1 产品概述
路面状况传感器，也称为路面状况检测器或遥感式路面传感器，是一种利用先进遥感技术对路面状况进行实时监测的关键设备。它采用非接触式的检测模式，通过发射光线并receive路面反射回来的光谱信息，实现对路面状态如结冰、积雪、积水及其厚度的精准测量。
路面状况传感器的工作原理主要基于光谱分析技术。传感器内置发射光源，发射单一波长的单色光线，经过透镜聚焦后照射到路面上。由于路面材质和状态的不同，反射回来的光线强度和光谱特征也会有所差异。传感器内的光谱receive装置能够准确测量反射光的强度和波长，并通过内部处理单元对光谱data进行分析和解释，最终输出路面状况的分析结果，如干燥、湿滑、结冰等状态。
广泛应用于各种交通Scene，包括高速公路、城市道路、机场跑道、桥梁隧道等。
购买产品：https://www.modbus.cn/product/31017.html
1.2 Function特点
- 多参数测量：传感器能够测量多种路面参数，包括路面temperature、状态（干燥、潮、湿、积水等）、水膜高度、冰层厚度、雪厚度等。
- 结构简单、稳定性好、可靠性高、能耗低、使用维护方便。
- 激光光源，增加激光设计、抗光源干扰。
- 设备表面进行防腐处理，抗雨水腐蚀。
- 实时监测路面状况，及时反馈信息，以便采取相应的措施。
- 非接触式检测原理，通过遥感技术远距离获取道路信息，无需直接接触路面，从而避免了对道路的破坏。
- 直流供电电路具有防反接和自恢复保险双重设计。
- 设备自带镜头加热，能effective防止冬季镜头结霜。
1.3 主要技术指标
| 供电 | 11~28V DC |
| 测量距离与测量直径 | 2-10m，25cm |
| 传感器与垂直立柱夹角范围 | 0~60° |
| 路面状态 | 干燥、潮、湿、积水、结冰、雪（选配） |
| 积水厚度 | 0.00~2.00mm |
| 结冰厚度 | 0.00~2.00mm（可定制） |
| 积雪厚度（选配） | 50mm~2500mm |
| 路面temperature | -30℃~60℃ |
| 湿滑程度¹ | 0.00~1.00（危险~干燥） |
| 更新间隔 | 20s |
| 变送器元件耐温 | -40~80℃ |
| 工作相对湿度 | 不大于95%（30℃） |
| 功耗 | 1.5W（加热功率13W） |
| 输出方式 | 4G / RS485 |
¹仅供参考，numerical value代表路面和轮胎的摩擦能力。
以上陈述的性能data是在使用我公司测试system及软件的测试条件下获取的。为了持续改进产品，我公司保留更改设计Function和规格的权利，恕不另行通知。
1.4 设备尺寸
单位：mm
2. 产品选型
注意：配套托片请另行购买。
| RS- | 路面状况传感器 | ||
| LMK- | 4G 上传/RS485 | ||
| N01 | 1 型 |
3. 设备安装说明
3.1 设备安装前检查
■ 路面状况传感器 1 台
■ 横臂 1 个
■ 抱箍 1 个
■ 安装螺丝（M5*55 外六角螺钉*3，M5 螺母*3，M8*70 外六角螺钉*3，M8 螺母*3）
3.2 安装说明及Precautions
（1）将仪器从包装箱内取出，对照使用说明书的装箱单仔细清点、检查设备附件是否齐全。
（2）认真阅读产品使用说明书、产品合格证。
（3）选择合适地点安装设备，设备提供横臂和安装抱箍，首先将设备安装到横臂上。
然后将横臂利用抱箍将设备安装到 75mm 立杆上。
每个安装地点的测量距离不同，需据此路面状况传感器。调整安装高度或设备与安装支架间的角度，可以调整测量的位置，角度调整时可以手机配置 APP 实时data中View设备的安装角度numerical value，建议范围在 10~40°之间。
注：根据安装角度和高度，计算测量距离 c 和测量位置的大致范围 d，测量
测量距离b = 安装高度a * tan安装角度 α，如位置不理想，可调整传感器安装角度和高度。
3.3 设备接线
宽电压电源输入10~30V均可。
| 线色 | 说明 |
|---|---|
| 棕色 | 电源正 |
| 黑色 | 电源负 |
| 黄色 | 485-A |
| 蓝色 | 485-B |
4. 设备配置说明
4.1 设备配置
1）设备支持蓝牙配置，需要手机Download配置软件“多Function参数配置 app”，可扫描二维码Download即可。
2）DownloadComplete后，打开蓝牙，打开 APP 软件界面如下点击connect设备，Device Name LMK 加Device address，例Device address为 12345678，选择 LMZK12345678 即可（默认密码 12345678）。
3）可在 APP 内进行View终端address、目标address端口设置、目标address设置等Operation。
4.2 设备标定说明
4.2.1 路面状态标定
当设备初次安装或更改安装位置时需对设备进行重新标定，设备标定时需保持路面干燥，且无遮挡。在“设备debug”界面，点击“初始化设备”，这时设备开始自动标定，设备初始化状态显示“执行中”，且设备镜头正对的路面出现一个红点，红点直径 25cm 范围内为标定区域，设备标定大概持续 5 分钟左右，当地面红点消失时，设备标定Complete。
4.2.2 雪深标定
若选配雪深要素，需在路面状态标定Complete后进行雪深标定，设备标定时需保持路面干燥，且无遮挡。在“设备debug”界面，点击“雪深校零”，这时设备开始自动标定，标定时设备镜头正对的路面出现一个红点，红点即为标定点，设备标定大概持续 10S 左右，当地面红点消失时，设备标定Complete。
4.3 设备字典及实时data选项说明
4.3.1 设备字典
- GPRS data帧间隔（秒）：设备主动上传data的间隔time，本time即为Data Acquisition器更新time。若用户对data的更新time要求较高，则可将此time设短；若用户想减少网络负荷，则可将本time设长，范围是 1~60000s。一般用户可设置为 30s，即设备每隔 30s 上送一次data。（默认：30s）
- GPRS 目标address URL：填写温湿度监控平台所在服务器的公网 IP address，若平台Enable了域名Parse服务，可填写对应的服务器域名。
- GPRS 目标端口：监控平台的网络监听端口，需与平台端口一致。（默认：8030）
- 主机 ModBus slave address：4G 选型设备请忽略此项，仅 485 选型设备生效。
- Baud rate：4G 选型设备请忽略此项，仅 485 选型设备生效。
- 奇even parity方式：4G 选型设备请忽略此项，仅 485 选型设备生效。
- ICCID 号：设备内 SIM 卡的 ICCID 号码。
- 设备的 8 位address：为设备唯一address，软件监控平台根据此address区分不同设备。（不可修改）
- 校准使能：安装Complete后，此栏位写入 1，设备自动开始标定（需路面干燥无遮挡）。标定Complete后由 1 变为 0，耗时约 5 分钟。
- 零点校准：安装Complete后，此栏位写入 1，设备自动标定雪深零点（需路面干燥无遮挡）。标定Complete后由 1 变为 0，耗时约 10 秒。
注：未说明部分菜单均已在出厂时设置Complete，请勿进行修改！
4.3.2 实时data
●节点0-5：节点对应data如下表
| 节点 | 说明 | data type |
|---|---|---|
| 0 | 路面状态 | 32 位无符号整形 0：Error 1：干燥 2：潮 3：湿 4：积水 7：结冰 |
| 1 | 积水深度 | 浮点型 |
| 2 | 结冰厚度 | 浮点型 |
| 3 | 雪深（选配） | 浮点型 |
| 4 | 路面temperature | 浮点型 |
| 5 | 安装角度 | 浮点型 |
5. PC 端配置软件安装及使用
5.1 软件选择
如若需要修改设备的address和Baud rate，需要使用该配置软件进行设置。打开Resources包，选择“debug软件”—“485 参数配置软件”，找到打开即可。
注意：在使用该配置软件时，必须要接入单台设备！设备的接线
5.2 参数设置
- 选择正确的 COM 口（“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面View COM 端口），下图列举出几种不同的 485 转换器的驱动名称。
- 单独只接一台设备并上电，点击软件的测试Baud rate，软件会测试出当前设备的Baud rate以及address，默认Baud rate为 4800bit/s,默认address为 0x01。
- 根据使用需要修改address以及Baud rate，同时可查询设备的当前Function状态。
- 如果测试不成功，请重新检查设备接线及485驱动安装情况。
5.3 设备校准说明
在气象Category中选择路面状况设备，可以View设备的实时data，同时当设备初次安装或更改安装位置时交易对设备进行重新标定，设备标定时需保持路面干燥，且无遮挡。在“设备debug”界面，点击“初始化设备”，这时设备开始自动标定，设备初始化状态，显示执行中，且设备镜头正对的路面出现一个红点，红点直径 25cm 范围内为标定区域，设备标定大概持 续 5 分钟左右，当地面红点消失时，设备标定Complete。
若选配雪深要素，需在路面状态标定完进行雪深标定，设备标定时需保持路面干燥，且无遮挡。在“设备debug”界面，点击“雪深校零”，这时设备开始自动标定，标定时且设备镜头正对的路面出现一个红点，红点即为标定点，设备标定大概持续 10S 左右，当地面红点消失时，设备标定Complete。
6. 通信协议
6.1 通讯基本参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| Coding | 8 位binary |
| data bit | 8 位 |
| 奇偶check digit | 无 |
| stop bit | 1 位 |
| Error校验 | CRC（冗余循环码） |
| Baud rate | 1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s、19200bit/s、38400bit/s、57600bit/s、115200bit/s 可设，出厂默认为 4800bit/s |
6.2 data帧format定义
采用ModBus-RTU 通讯规约，format如下：
- 初始结构 ≥4 bytes的time
- address码 = 1 byte
- function code = 1 byte
- data area = N byte
- Error校验 = 16 位CRC 码
- End结构 ≥4 bytes的time
address码：为变送器的address，在通讯网络中是唯一的（出厂默认0x01）。
function code：主机所发指令Function指示，本变送器用到function code0x03（读取register data）0x06（Write to a single register）0x10（Write multiple registers）。
data area：data area是具体通讯data，注意16bitsdata高byte在前！
CRC码：二byte的校验码。
主机问询帧结构：
| address码 | function code | registerstarting address | registerLength | 校验码低位 | 校验码高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 byte | 1 byte | 2 bytes | 2 bytes | 1 byte | 1 byte |
从机应答帧结构：
| address码 | function code | 返回effectivebyte count | data一区 | 第二data area | 第 N data area | 校验码 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 byte | 1 byte | 1 byte | 2 bytes | 2 bytes | 2 bytes | 2 bytes |
6.3 register address
| register address（16 进制） | PLC 或configurationaddress（10 进制） | 内容 | Operation |
|---|---|---|---|
| 0000 H | 40001 | 路面状态 0：Error 1：干燥 2：潮 3：湿 4：积水 7：结冰 | 03 |
| 0001 H | 40001 | 路面状态 0：Error 1：干燥 2：潮 3：湿 4：积水 7：结冰 | 03 |
| 0002 H | 40003 | 积水厚度浮点型高位 | 03 |
| 0003 H | 40003 | 积水厚度浮点型低位 | 03 |
| 0004 H | 40005 | 结冰厚度浮点型高位 | 03 |
| 0005 H | 40006 | 结冰厚度浮点型低位 | 03 |
| 0006 H | 40007 | 积雪深度浮点型高位 | 03 |
| 0007 H | 40008 | 积雪深度浮点型低位 | 03 |
| 0008 H | 40009 | 路面temperature浮点型高位 | 03 |
| 0009 H | 40010 | 路面temperature浮点型低位 | 03 |
| 000A H | 40011 | 设备安装角度浮点型高位 | 03 |
| 000B H | 40012 | 设备安装角度浮点型低位 | 03 |
| 000C H | 40013 | 湿滑程度浮点型高位 | 03 |
| 000D H | 40014 | 湿滑程度浮点型低位 | 03 |
| 0013 H | 40020 | 定位使能 0：Close激光束 1：Open激光束 | 03/06/10 |
| 0015 H | 40022 | 路面校准使能 写入 1 自动标定 | 03/06/10 |
| 0056 H | 40087 | 积水厚度校准值 16 位无符号，扩大 100 倍 | 03/06/10 |
| 0057 H | 40088 | 结冰厚度校准值 16 位无符号，扩大 100 倍 | 03/06/10 |
| 0058 H | 40089 | 结冰厚度校准值 16 位无符号，扩大 100 倍 | 03/06/10 |
| 0061 H | 40098 | 激光雪深校准 写入 1 自动标定零点 | 03/06/10 |
| 07D0 H | 42001 | Device address 1~254 | 03/06/10 |
| 07D1 H | 42002 | Baud rate 0 代表 2400 1 代表 4800 2 代表 9600 3 代表 19200 4 代表 38400 5 代表 57600 6 代表 115200 7 代表 1200 | 03/06/10 |
6.4 通讯协议示例以及解释
读取Device address 0x01 的路面状态
- 问询帧（16 进制）：
- address码 function code starting address dataLength 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x03 0x00 0x00 0x00 0x01 0x84 0x0A
- 应答帧（16 进制）：（例如读到路面状态为干燥）
- address码 function code 返回effectivebyte count 路面状态 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x03 0x02 0x00 0x01 0x79 0x84
能见度计算：0001 H（hexadecimal）=1 => 路面状态 =干燥
读取Device address 0x01 的积水厚度
- 问询帧（16 进制）：
- address码 function code starting address dataLength 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x03 0x00 0x01 0x00 0x02 0x95 0xCB
- 应答帧（16 进制）：（例如读到积水厚度为 0.5mm）
- address码 function code 返回effectivebyte count 积水厚度高位 积水厚度低位 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x03 0x04 0x3F 0x00 0x00 0x00 0xF6 0x27
积水厚度计算：3F00 0000 H（hexadecimal）=0.5 => 积水厚度 =0.5mm
修改当前address
- 问询帧：（假如当前address为 01,，需修改address为 02）
- address码 function code starting address 修改numerical value 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x06 0x07 0xD0 0x00 0x02 0x08 0x86
- 应答帧：
- address码 function code starting address 修改numerical value 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x06 0x07 0xD0 0x00 0x02 0x08 0x86
修改当前Baud rate
- 问询帧：（假如当前Baud rate为 4800 修改为 9600）
- address码 function code starting address 修改numerical value 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x06 0x07 0xD1 0x00 0x02 0x59 0x46
- 应答帧：
- address码 function code starting address 修改numerical value 校验码低位 校验码高位
- 0x01 0x06 0x07 0xD1 0x00 0x02 0x59 0x46
查询address
- 问询帧：
- address码 function code starting address dataLength 校验码低位 校验码高位
- 0xFF 0x03 0x07 0xD0 0x00 0x01 0x91 0x59
- 应答帧
- address码 function code 返回effectivebyte count address 校验码低位 校验码高位
- 0xFF 0x03 0x02 0x00 0x01 0x50 0x50
读取到的address码即为设备的真实address：01
7. Frequently Asked Questions及解决办法
设备无法connect到 PLC 或电脑
可能的原因：
- 电脑有多个 COM 口，选择的口不正确。
- Device addressError，或者existenceaddress重复equipment（出厂默认All为 1）。
- Baud rate，校验方式，data bit，stop bitError。
- 主机轮询间隔和等待应答time太短，需要都设置在 200ms 以上。
- 485 总线有断开，或者 A、B 线接反。
- 设备quantity过多或布线太长，应就近供电，加 485 增强器，同时增加 120Ω终端电阻。
- USB 转 485 驱动未安装或者损坏。
- 设备损坏。
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