一：产品介绍
NIRS21是一款非接触式路面状况传感器器，它采用遥感技术，避免了对道路的破坏，从而不会因为安装道路气象站引起的对交通的干扰。多光谱测量技术使得能准确检测出道路表面结冰、积雪和积水的厚度。
在埋入式路面传感器不便或不能安装的路面条件下，NIRS21传感器是最理想的选择。遥感安装，意味着不需要封闭道路、不需要切割路面，安装工作既安全又方便。维护量少，是道路气象系统组成中一项理想选择。它既可以安装在现有的气象站上，也可以安装在路面视野无遮挡的其他建筑物上。
NIRS21传感器被安装在一个全天候、耐久的外壳中，以保证承受恶劣天气，这使得它在任何天气条件下能提供精准数据。通过提供路面条件信息，NIRS21传感器为道路管理部门提供准确的监测数据，在道路安全出现险情之前，采取响应措施。
二：功能
1检测路面积水、积雪、结冰厚度
2远距离遥感检测路面状况
3非埋入式安装快捷简便
4维护成本低
5融入现有公路自动气象监测网络
三：应用
1远距离安装
2桥面
3事故多发区域
4车流量大的区域
5雨雪多发地区
四：特点
1远距离测量路面积水、冰和雪
2测量路面状态
3测量积水、冰面、湿滑程度
4非埋入式设计
5抗锈蚀
6红外检测最远 15.5 米
7无需封闭车道，安装维护简单
8坚固设计，全天候测量
五：主要指标
| 型号 | NIRS 21 |
| 监测距离 | 2-15米 |
| 检测直径 | 25.4 cm |
| 角度 | 30-90度 |
| 电源输入 | 220VAC、12VDC |
| 功耗 | 4W |
| 工作温度 | -40 oC 至 +70 oC |
| 工作湿度 | 度0 至 100% |
| 路面状态输出 | 水：0.00—2mm |
| 冰：0.00—2mm | |
| 雪：0.00—10mm | |
| 湿滑程度：0.00—1 | |
| 0.01mm | |
| 镜头污染检测 | 光学镜头的污染等级测量及内部自动污染补偿 |
| 路面 | 混凝土、沥青路面 |
| 通讯 | RS485 |
| 平均无故障 | 1.5 x 1000000 小时 |
| 安全 | 无安全问题 – 红外遥感测量技术 |
六：通讯端口
6.1 物理端口定义
u 起始位——1bit
u 停止位——1bit
u 数据位——8bitsu
u 校验位——none
u 波特率——9600bps
6.2 端口连接
仪器与外部设备之间通过RS485 进行。
6.3 数据帧格式（xxH表示16进制）
| STX | 起始字符 | : =（3AH） |
| ADR | 设备通讯地址 | 默认（01H） |
| CMD | 命令码 | (00H-FFH) |
| DataNum | 字节数 | (00H-FFH) |
| DATA(0) | 数据项0 | |
| …… | …… | …… |
| DATA(n-1) | 数据项n-1 | |
| LRC CHK | LRC校验 | |
| END 1 | 结束字符1 | <CR>（0DH） |
| END 0 | 结束字符0 | <LF>（0AH） |
n STX（起始字符）
: = 3AH；
n ADR（通讯地址）
有效通讯地址范围00H-20H，默认设备地址01H；
n CMD（命令码）
| 47H | 查询当前路面参数 | 路面的各种参数 |
n DataNum（数据字节数）
从DATA(0)到DATA(n-1)的字节数，共n项；
n LRC（校验）
LRC =( ~((ADR + CMD + DataNum + DATA(0)+ …… + DATA(n-1))&0xFF ))+ 1;
n END（结束字符）
END1= <CR>（0DH），END0= <LF>（0AH）；
除起始和结束字符外，整个数据帧传输以ASCII编码方式传输
| STX | 起始字符 | ‘:’=（3AH） |
| ADR.HB | 设备通讯地址高半字节 | 默认=30H |
| ADR.LB | 设备通讯地址低半字节 | 默认=31H |
| CMD.HB | 命令码高半字节 | |
| CMD.LB | 命令码低半字节 | |
| DataNum.HB | 字节数高半字节 | |
| DataNum.LB | 字节数低半字节 | |
| DATA(0).HB | 数据项0高半字节 | 设备响应 |
| DATA(0).LB | 数据项0低半字节 | |
| …… | …… | …… |
| DATA(n-1).HB | 数据项（n-1）高半字节 | |
| DATA(n-1).LB | 数据项（n-1）低半字节 | |
| LRC CHK.HB | 校验和高半字节 | |
| LRC CHK.LB | 校验和低半字节 | |
| END1 | 结束字符1 | <CR> =（0DH） |
| END0 | 结束字符0 | <LF> =（0AH） |
即中间各字节分别取其高半字节和低半字节，转为ASCII码。
如设备地址为21H，则ADR.HB =32H, ADR.LB =31H；其余字节雷同；
通讯响应：
| 命令编码 | 含义 | |
| A1H | 设备错误响应 | |
| A2H | 设备正确响应 |
错误响应编码：
| 错误响应 | 含义 | |
| 01H | 通讯地址错误 | |
| 02H | 命令码不存在 | |
| 03H | 内存数据不存在 | |
| 07H | 错误校验和 | |
| …… | …… |
七：通讯协议（以地址01H说明）
查询当前路面状态命令（47H）
PC -> QK-RD3000：
| 地址码ADR | 01H |
| 命令码CMD | 47H |
| 字节数Bytes | 00H |
| LRC | B8H |
数据帧结构 :“ 01 47 00 B8 ”<CR><LF>
正确响应：
| 地址码ADR | 01H |
| 命令码CMD | 47H |
| 字节数DataNum | 14H |
| 响应 | A2H |
| 数据项DATA1.DH | 水膜的厚度.高字节 |
| 数据项DATA1.DM1 | 水膜的厚度 |
| 数据项DATA1.DM2 | 水膜的厚度 |
| 数据项DATA1.DL | 水膜的厚度.低字节 |
| 数据项DATA2.DH | 冰的厚度.高字节 |
| 数据项DATA2.DM1 | 冰的厚度 |
| 数据项DATA2.DM2 | 冰的厚度 |
| 数据项DATA2.DL | 冰的厚度.低字节 |
| 数据项DATA3.DH | 雪的厚度.高字节 |
| 数据项DATA3.DM1 | 雪的厚度 |
| 数据项DATA3.DM2 | 雪的厚度 |
| 数据项DATA3.DL | 雪的厚度.低字节 |
| 数据项DATA4.DH | 湿滑系数.高字节 |
| 数据项DATA4.DM1 | 湿滑系数 |
| 数据项DATA4.DM2 | 湿滑系数 |
| 数据项DATA4.DL | 湿滑系数.低字节 |
| 数据项DATA5.DH | 路面状态.高字节（表1） |
| 数据项DATA5.DL | 路面状态.低字节（表1） |
| 数据项DATA6 | 硬件状态（表2、表3） |
| LRC | XXH |
数据项DATA1、数据项DATA2、数据项DATA3、数据项DATA4 为浮点型数据（4个字节）。
数据项DATA5 为整形数据（2个字节）
数据项DATA6 为字符型(1个字节)
备注：
l 路面状况为整数（数据项DATA5）
表1 路面状态码
| W(警告) | R | S(表面状态) |
| 0 NO WARNING (无警告) | 未用，始终为0 | 0 ERROR(出错) |
| 1 WARNING (警告) | 1 DRY(干) | |
| 2 ALARM (报警) | 2 MOIST(潮) | |
| 3 FROST WARNING(霜警告) | 3 WET(湿) | |
| 4 预留 | 4 预留 | |
| 5 预留 | ||
| 6 SNOW(雪) | ||
| 7 ICE(冰) | ||
| 8 预留 | ||
| 9 SLUSHY(冰水混合物) |
l 硬件状态：（数据项DATA6 高字节）
表2 硬件状态码（数据项DATA6 十位）
| 状态码 | 说明 |
| 0X | 接收器窗清洁 |
| 1X | 警告-接收器窗污染 |
| 2X | 报警-接收器窗污染严重 |
| 3X-9X | 预留 |
表3 硬件状态码（数据项DATA6 个位）
| 状态码 | 说明 |
| X0 | 硬件OK |
| X1 | CPU硬件警告 |
| X2 | 发射器硬件警告 |
| X3 | 其它 |
| X4-X9 | 预留 |
例如：
返回数据(ASCII) :014714A2000000003F3AE1483F9AE1483DB851EC00CE1648<CR><LF>
u ： 起始字符STR
u 01 地址码ADR
u 47 命令码CMD
u 14 数据字节数DataNum
u A2 响应
u 00 00 00 00 水膜的厚度(0mm)
u 3F 3A E1 48 冰的厚度(0.73mm)
u 3F 9A E1 48 雪的厚度(1.21mm)
u 3D B8 51 EC 湿滑系数(0.09)
u 00 CE 路面状态(206)
? 雪
? 报警
u 16 硬件状态(22)
? 接收器窗污染严重
? 检测器硬件警告
u 48 LRC校验码
u <CR> 结束符1(0x0d)
u <LF> 结束符2(0x0a)