一、概述

　　高速公路的發(fā)展對國民經(jīng)濟產(chǎn)生了越來越重要的影響，承載著越來越多的交通運輸任務(wù)，但隨著天氣的變化，尤其是惡劣的天氣條件，對車輛在高速公路上的行駛帶來了巨大的風(fēng)險，不僅嚴重影響交通運輸，而且也嚴重地影響人們生命財產(chǎn)安全。提高公路的通行能力，增強對交通環(huán)境劣化的應(yīng)變能力，保證公路安全、高效、暢通的正常運營，已成為全社會十分關(guān)注的問題。

　　1、惡劣天氣對高速公路運輸帶來的影響

　　1.1交通安全對氣象條件高度敏感

　　我國的高速公路建設(shè)發(fā)展快速，承載著交通運輸中樞的重大使命。但隨著天氣的變化，尤其是團霧、冰雪路面等惡劣的天氣條件，給高速公路上的行駛車輛帶來了巨大的風(fēng)險，不僅嚴重影響交通運輸，而且也嚴重地影響人們的生命財產(chǎn)安全。隨著發(fā)生在高速公路上由于大霧、冰雪路面引發(fā)的多車首尾相撞嚴重交通事故，給人們心頭蒙上了一層陰影。2015年，山西大運高速發(fā)生47車連環(huán)相撞特大交通事故，事故造成3死7傷，公布調(diào)查結(jié)果，事故原因是當(dāng)時受突發(fā)團霧影響，造成能見度很低，安全視距不夠引起連環(huán)相撞。

　　高速公路上，因車流量大、行駛速度快以及其自身全封閉、全立交的特點，要求車輛不得任意減速和停車，所以，一遇到團霧、暴雨、冰雪等低能見度天氣，就極有可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，最終形成多車連續(xù)追尾的重特大交通事故。隨著高速公路交通流量及密度的增大，低能見度天氣條件下高速公路的交通事故發(fā)生率和傷亡損失也隨之迅速增長。

　　任何交通事故的發(fā)生都有其必然的原因。統(tǒng)計資料顯示，交通事故中有近30％的是在惡劣天氣中發(fā)生的。低能見度、大霧、大風(fēng)、道路結(jié)冰、積雪、積水、高溫、暴雨等是影響交通安全的主要災(zāi)害性天氣。 另外，低能見度天氣下所引發(fā)的高速公路追尾事故還有一個特點：雖然可能涉及追尾相撞的車輛較多，但整個事故的連鎖反應(yīng)極快，按交通量1,000 veh／h／車道計算，20輛車相撞只需要1分多鐘。這表明，現(xiàn)有事故自動檢測系統(tǒng)對降低在低能見度天氣下的事故指數(shù)作用不大，系統(tǒng)很難及時感知最初前2輛車追尾相撞，從而向后面來的車輛發(fā)出警告，故氣象環(huán)境對高速公路行車安全、正常使用具有舉足輕重的作用。雖然低能見度天氣屬不可抗力因素，但能夠通過人為的防范措施來避免或減少事故損失。發(fā)達國家高速公路的交通事故總數(shù)和死亡率只有普通公路的1/3 到1/2，而據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國高速公路上的事故發(fā)生率和死亡率卻均大于普通公路。原因之一：發(fā)達國家高速公路重視智能交通管理，氣象聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測功能完善，可做到防患于未然。因此，對高速公路沿線氣象狀況及時進行監(jiān)測、分析和采取有效的應(yīng)急預(yù)案，對保障高速公路過往車輛的安全有著積極作用。

　　1.2交通氣象監(jiān)測的缺失影響巨大

安全影響

霧害、雪災(zāi)、路面結(jié)冰已成為交通安全的殺手。

經(jīng)濟效益影響

在大霧、下雪、結(jié)冰等天氣情況下，往往采取關(guān)閉高速公路的辦法來有效地杜絕交通事故，但關(guān)閉直接帶來經(jīng)濟損失。

社會影響

災(zāi)害天氣引起的高速公路交通事故一般較重大，人員傷亡大，社會影響不好。

帶來新的交通問題

封閉高速公路給周邊城鎮(zhèn)的交通帶來了極大的壓力，特別是交通容量小的小城鎮(zhèn)，造成嚴重的大面積的交通阻塞和交通癱瘓。

　　1.3高速公路安全運營需要氣象保障

　　天氣環(huán)境條件監(jiān)測是高速公路科學(xué)運營的一個重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對高速公路的運營都有直接的影響。據(jù)統(tǒng)計，霧、雪、路面結(jié)冰是對公路交通安全影響的氣象因素，尤其霧害已成為交通安全的殺手。它們對高速公路的影響主要反映在安全、經(jīng)濟效益、和引起的交通問題等三個方面。

　　安全影響：在大霧等低能見度的氣候條件下，高速公路很容易引發(fā)多車相撞的惡性交通事故，這類交通事故往往造成相當(dāng)驚人的損失。

　　經(jīng)濟效益影響：交通事故不但造成了重大的人員傷亡，還帶來另外重大的經(jīng)濟損失。在大霧、下雪、結(jié)冰等天氣情況下，往往采取關(guān)閉高速公路的辦法來有效地杜絕交通事故，但關(guān)閉帶來的直接經(jīng)濟效益損失是非?？捎^的。不能準(zhǔn)確判斷各類型天氣條件下高速公路的行車等級也會帶來不必要的經(jīng)濟損失。

　　交通問題：封閉高速公路給周邊城鎮(zhèn)的交通帶來了極大的壓力，特別是交通容量小的小城鎮(zhèn)，造成嚴重的大面積的交通阻塞和交通癱瘓。

　　交通運輸屬于對氣象高度敏感的行業(yè)，其所追求快速、高效、安全、準(zhǔn)時的目標(biāo)，在很大程度上要受到氣象因素的制約。高速公路交通事故的高發(fā)期，也多為多霧、多雨、多雪的季節(jié)。專家認為，只要采取措施，氣象因素釀成的悲劇是可以避免的。

　　2、國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展情況

　　2.1國外發(fā)展情況

　　國外在類似領(lǐng)域也有一些成功的應(yīng)用：鑒于霧、冰雪對交通的影響極大，美國對易發(fā)氣象災(zāi)害區(qū)交通行駛安全和暢通十分關(guān)注，其中，對高速公路的霧、冰雪區(qū)安全服務(wù)更提出了具體要求。NTSB(美國運輸安全理事會)明確要求霧、冰雪區(qū)高速公路應(yīng)具備以下控制措施：對交通流和霧、冰雪的分布進行及時檢測，在霧、冰雪區(qū)范圍內(nèi)降低并保持車速，努力降低不同車輛之間的速度差異，使用公共信息等手段讓機動車駕駛員能夠了解霧、冰雪區(qū)行車的各種控制措施。例如，美國田納西州東南部一條30.6km長的州際公路上安裝了交通氣象監(jiān)測網(wǎng)。其運營效果：從當(dāng)年10月份到第二年3月份，監(jiān)測網(wǎng)平均每周發(fā)揮一次作用，在95％的情況下，監(jiān)測網(wǎng)都要求將限速降低到50 km／h，大約13％的情況下，監(jiān)測網(wǎng)要求將限速值進一步降低到35 km／h。自從1973年這條州際高速公路開通以來，共發(fā)生了200起碰撞事故，130起傷人事故和18起死亡事故。而在1994年交通氣象監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)投入使用后，安全水平明顯提高了，霧天僅發(fā)生了1起交通事故。但其成功的經(jīng)驗對我省公路安全管理具有借鑒意義。

　　2.2國內(nèi)公路氣象監(jiān)測的現(xiàn)狀

　　近年來，國內(nèi)一些省份雖然在交通氣象監(jiān)測方面進行了嘗試，取得了一些效果，但是，縱觀我國有關(guān)高速公路氣象環(huán)境監(jiān)測的情況，存在以下不足：

　　(1)我國關(guān)于高速公路霧天通行的管理規(guī)定明確，但因種種原因，保障措施跟不上，故管理被動、滯后。

　　(2)我國近幾年新修建高速公路建設(shè)時，雖然安裝了一些氣象站、能見度監(jiān)測儀，但這些設(shè)施大部分為進口設(shè)備，價格昂貴，數(shù)量偏少、使用不當(dāng)且缺少專業(yè)化的維護保障。

　　(3）現(xiàn)有高速公路氣象監(jiān)測站大多是孤立運行，而氣象災(zāi)害是空間尺度的概念，很難以一個地點的監(jiān)測數(shù)據(jù)代表很大范圍，尤其是團霧和降雨以及路面冰雪現(xiàn)象，同時，氣象監(jiān)測實時采集數(shù)據(jù)并沒有現(xiàn)場發(fā)布和直接進行警示，不能給行車人員直接指導(dǎo)，因此，設(shè)施功效全無，成為擺設(shè)。在實際工作中仍然采用傳統(tǒng)的人工霧情、路況報告、人工疏導(dǎo)等管理技術(shù)和措施。

　　造成以上問題的主要原因在于：一是目前高速公路安裝氣象監(jiān)測設(shè)備只是為了工程的驗收而設(shè)置，只是解決了“有無”問題并沒有從實際應(yīng)用考慮；二是監(jiān)測設(shè)備從國外進口，設(shè)備本身及配件價格昂貴，售后服務(wù)及應(yīng)用培訓(xùn)跟不上，設(shè)備供應(yīng)商只是單純的追求商業(yè)利益；三是缺乏災(zāi)害氣象監(jiān)測與預(yù)警、現(xiàn)場信息發(fā)布等聯(lián)動的綜合體系。

為切實做好高速公路氣象保障服務(wù)，全面提高道路交通安全暢通工作的綜合管理水平和應(yīng)急處置能力，急需借鑒上述經(jīng)驗教訓(xùn)，建設(shè)高速公路氣象監(jiān)測預(yù)警及信息發(fā)布系統(tǒng)，及時提供所關(guān)心的各類氣象要素實況，以此來制作具有針對性和時效性的專業(yè)服務(wù)產(chǎn)品，提高氣象交通服務(wù)的能力和水平。

二、系統(tǒng)概述

　　1、系統(tǒng)簡介

　　近年來，我國發(fā)生了多起由惡劣天氣條件引起的特大交通事故，給人民的生命和財產(chǎn)造成極大損失，也引起了相關(guān)部門的關(guān)注，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，霧區(qū)和冰雪路面交通事故主要發(fā)生在初始期，尤其是由輻射引起的團霧，更是如此。主要原因是駕駛員對道路環(huán)境嚴重程度估計不足，車輛速度過快、車間距保持不夠引起的。如果駕駛員對道路氣象通行條件有充分的了解，獲取了現(xiàn)場氣象信息，那么事故發(fā)生的概率會明顯降低，這也就是我們要在高速公路設(shè)置氣象監(jiān)測及現(xiàn)場預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)的原因。其設(shè)置目的：能夠?qū)F區(qū)和冰雪路面路段的氣象條件做到及時判別、預(yù)警；通過系統(tǒng)警告，使駕駛員及時了解前方道路的霧況和道路濕滑信息；并通過情報板直接反映達到保障行車安全的目的。

　　交通氣象監(jiān)測及現(xiàn)場預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)采用監(jiān)測組網(wǎng)運行方式，連續(xù)獲得沿線多點的氣象信息情況，反饋給監(jiān)控中心，并將檢測數(shù)據(jù)與預(yù)定的判定條件比較，以確定是否有霧、冰雪等惡劣天氣；在確定惡劣天氣的情況下調(diào)用預(yù)定指標(biāo)庫，通過將檢測數(shù)據(jù)與預(yù)定指標(biāo)庫比較，確定出檢測指標(biāo)的控制級別；最后，再根據(jù)指標(biāo)控制級別從預(yù)定策略庫中調(diào)用對應(yīng)的控制策略來應(yīng)對惡劣天氣對高速公路造成的影響，從而做到全天候保障高速公路的運行。

　　2、系統(tǒng)組成與工作原理

　　本系統(tǒng)由以下幾個單元組成：

　　(1)信息采集單元：信息采集設(shè)備采用交通氣象觀測設(shè)備，包括能見度儀、遙感路面狀況傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器等。

　　(2)信息發(fā)布單元：將監(jiān)控策略轉(zhuǎn)化為具體的警示、控制指令，通過外場設(shè)備發(fā)布給駕駛員；信息發(fā)布設(shè)備主要靠可變情報板顯示等。

　　(3)監(jiān)控組網(wǎng)軟件：計算機服務(wù)器及監(jiān)控平臺軟件

　　(4)公眾服務(wù)平臺：網(wǎng)絡(luò)信息推送，手機APP等方式進行道路安全服務(wù)。

　　(5)系統(tǒng)支持單元：包括控制單元、傳輸單元、供配電單元、信息處理單元。

系統(tǒng)工作原理：

系統(tǒng)可以測量能見度及天氣現(xiàn)象檢測（可識別的天氣現(xiàn)象類型：雨、毛毛雨、雪、冰雹、雨夾雪、霧和霾）、大氣溫度、大氣濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、遙感路面狀況（路面狀態(tài)：干、潮、濕、霜、雪、冰、冰水混合物測）等氣象要素，以此為依據(jù)，判斷相關(guān)大氣物理變量因素的變化趨勢，從而預(yù)警預(yù)報出當(dāng)前天氣狀態(tài)和變化；以上組成信息采集單元，此單元將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)自動上傳至交通氣象監(jiān)控中心的計算機服務(wù)器，服務(wù)器軟件具有數(shù)據(jù)庫、指標(biāo)庫、決策庫等模塊協(xié)同工作，并由工作人員隨時調(diào)用數(shù)據(jù)及日志記錄查詢，由此發(fā)出決策指令給實時指揮調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)指令要求，自動發(fā)送命令給控制單元，由控制單元針對具體路段的可變情報板進行交通氣象情報發(fā)布，同時根據(jù)需要還可配置供現(xiàn)場管理者發(fā)布管理信息和實際交通參與人員危機應(yīng)急處置。

系統(tǒng)拓撲圖

　　3、主要技術(shù)指標(biāo)

三、系統(tǒng)實施技術(shù)路線

　　1、技術(shù)路線概述

　　此系統(tǒng)由交通氣象監(jiān)測站、動態(tài)/可變情報板、系統(tǒng)供電單元以及無線通訊模塊等組成。

　　系統(tǒng)充分利用了一系列*可靠的氣象傳感器技術(shù)采集沿線實況氣象資料，可變情報板可自動接收信息中心的數(shù)據(jù)指令，為即將進入霧區(qū)的車輛提供預(yù)警預(yù)報服務(wù)，系統(tǒng)供電單元為整個系統(tǒng)提供持續(xù)的電力，解決野外、山區(qū)無市電供給的問題，無線通訊模塊可將現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測中心，由監(jiān)測中心統(tǒng)一分析決策。從而為高速公路管理提供了一種*的自動化輔助管理手段。

　　2、交通氣象監(jiān)測站配置及選型

　　依據(jù)高速公路所經(jīng)地的天氣氣候特征，設(shè)計多要素氣象監(jiān)測，包括：能見度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、溫度、濕度、路面狀況等，多要素氣象站主要放置在具有地區(qū)代表性氣候特點的地點。充分發(fā)揮各檢測站作用，保障道路的正常運營。

　　考慮供電、防護、維修等因素。氣象監(jiān)測站以靠近有人值班的收費站、服務(wù)區(qū)、養(yǎng)護區(qū)、隊等地布設(shè)為主，兼顧氣候特點，在災(zāi)害性天氣頻發(fā)路段適當(dāng)加密布設(shè)檢測站。有配點的位置以交流供電，無配點的地點選用太陽能供電。

　　監(jiān)測站點選取原則：交通氣象監(jiān)測站的地點選取至關(guān)重要。配置多要素氣象監(jiān)測站的選址既要能反映當(dāng)?shù)毓返臍庀鬆顩r，也要能代表周邊一定范圍內(nèi)的自然氣候狀況的地點。監(jiān)測站周邊不應(yīng)有高大林木、大范圍稠密的灌木叢林和建筑物的阻擋；不受煙火源的污染等。并且應(yīng)便于提供電源，通訊線路；對于采用GPRS/CDMA移動網(wǎng)進行無線通訊方式的設(shè)備，應(yīng)選取通訊網(wǎng)絡(luò)信號正常的地方。在地形、植被變化不大的平原地區(qū)，能見度檢測器采樣數(shù)據(jù)的代表性大致可以代表5—10km范圍內(nèi)的空氣母體的統(tǒng)計學(xué)特征。但對于受地形等因素影響而形成的霧況多變區(qū)域，則必須考慮加密能見度儀布點以解決測試數(shù)據(jù)的代表性問題。 配置能見度檢測器的氣象檢測站布設(shè)應(yīng)盡量考慮設(shè)在氣象環(huán)境比較惡劣的地方，如：易發(fā)生大霧的水網(wǎng)地區(qū)、易產(chǎn)生橫切風(fēng)的地方、易產(chǎn)生局地小氣候的谷地、山崖地區(qū)等。

　　2、預(yù)警信息發(fā)布

　　可在團霧多發(fā)區(qū)、易結(jié)冰路段等設(shè)置可變情報板，主要用于惡劣氣象影響嚴重路段的危險路況預(yù)警提示。

　　3、系統(tǒng)供電

　　分為兩種方式：220VAC交流市電和12VDC太陽能直流供電。

　　原則上，盡量使用交流市電，在特殊情況，市電無法達到的地方可使用太陽能供電。太陽能供電功率要求：在連陰雨天，能滿足設(shè)備持續(xù)工作3天。

　　4、通訊

　　推薦采用現(xiàn)有的GPRS/CDMA移動網(wǎng)。

由于高速公路電纜鋪設(shè)改造費用大，而GPRS/CDMA移動網(wǎng)覆蓋范圍及穩(wěn)定性已經(jīng)非常完善，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)推薦采用GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)傳輸方式。但如果安裝附近有現(xiàn)成的光纜接口，也可通過光纖進行數(shù)據(jù)遠傳。

四、技術(shù)優(yōu)勢

　 1.技術(shù)優(yōu)勢

　　1）檢測站配制升級

　　我公司采用的主要傳感器包括：公路型能見度檢測器、六要素一體化氣象傳感器、遙感路面狀況傳感器等，檢測站能夠?qū)δ芤姸?、雨雪天氣現(xiàn)象、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、降雨量以及路面干、潮濕、積水、積雪、結(jié)冰、冰水混合物等狀況進行檢測和預(yù)警。而一般的氣象站僅包含能見度傳感器和5要素氣象傳感器，只能檢測能見度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓值，不具備雨雪天氣和雨量檢測，更不能檢測冰雪路面情況。

　　我公司生產(chǎn)的能見度檢測器不僅能夠測量公路能見度值，還能識別當(dāng)前霧霾、雨、雪、雨夾雪等天氣現(xiàn)象，而一般的能見度傳感器只能檢測氣象學(xué)上的能見度值。儀器測量范圍為0-10km，而一般傳感器為0-2km。

　　我公司研制生產(chǎn)的公路型能見度檢測器與氣象上使用的不一樣，氣象學(xué)能見度測量值一般會比公路能見度測量值偏大，這樣會對交通安全的決策造成很大的影響，對團霧的測量和預(yù)警嚴重滯后。我公司公路型能見度檢測器采用特殊算法，經(jīng)過了公路適應(yīng)性測試和比對驗證，嚴格符合公路能見度觀測的應(yīng)用，與公路霧況實際相符，在實際應(yīng)用中得到檢驗。

　　我公司的六要素一體化氣象傳感器比一般的5要素氣象站多一降雨測量要素，而且降雨測量采用光學(xué)原理方式，具有高精度，大測量范圍，相應(yīng)快，免維護特點。

　　整套系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)、電器、軟件均采用模塊化設(shè)計，便于后期維護和功能擴展；

　　2）軟件系統(tǒng)優(yōu)勢

　　非單機版軟件，是交通氣象檢測站進行路網(wǎng)布設(shè)后的網(wǎng)絡(luò)平臺軟件，軟件具有大數(shù)據(jù)儲存和分析能力，對整個路網(wǎng)氣象環(huán)境進行空間和時間上的連續(xù)監(jiān)測和預(yù)警，可實現(xiàn)高速公路交通氣象要素的的感知、道路交通潛在風(fēng)險的自動辨識和預(yù)警，并可通過GIS地圖管理顯示，給交戶一個界面友好、全面宏觀的軟件服務(wù)產(chǎn)品，對下一步具備路網(wǎng)協(xié)調(diào)能力奠定基礎(chǔ)。

　　由于采用移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可方便實現(xiàn)與相關(guān)系統(tǒng)的無縫鏈接，以及與管理中心的遠程互動；

　　利用本系統(tǒng)軟件強大的網(wǎng)絡(luò)功能支持，在同一區(qū)域（省）內(nèi)的多條高速公路可以組成高速公路交通安全氣象環(huán)境預(yù)警監(jiān)測網(wǎng)。

　　通過主動交通管理、應(yīng)急救援、車路協(xié)同等一體化決策平臺的建設(shè)，實現(xiàn)高速公路的安全管理；

　　通過建設(shè)開放的、管道式的對外信息發(fā)布平臺，實現(xiàn)高速公路惡劣天氣預(yù)警信息的實時無縫發(fā)布；

　　全面提升高速公路交通安全智能化水平。

　　2.服務(wù)優(yōu)勢

　　我公司產(chǎn)品均為國產(chǎn)化具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，符合交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，由于我國環(huán)境污染嚴重，交通壓力大，惡劣天氣對交通安全的影響尤其嚴重，因此迫切需要能符合國情、服務(wù)迅速的監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品，而進口產(chǎn)品許多在國內(nèi)產(chǎn)生“爆表”等一些水土不服的現(xiàn)象，同時，價格較貴，一旦發(fā)生故障，服務(wù)很難迅速跟上，同時，一些國防民生領(lǐng)域，為了保密，也需要對進口產(chǎn)品進行一定的限制甚至限購，因此，我們承諾：

　　(1) 本地化服務(wù)隊伍，7×24小時及時響應(yīng)。

　　(2) 質(zhì)保期內(nèi)壞件設(shè)備如在2天內(nèi)不能排除故障，直接更換。

(3) 定期進行硬件升級，發(fā)揮性能。

五、主要設(shè)備及軟件介紹

　　1、高速公路氣象監(jiān)測設(shè)備簡介

　　1.1產(chǎn)品概述

　　JZYG-RWOS交通氣象站主要利用綜合采集控制技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、通訊技術(shù)等技術(shù)對多種氣象傳感器從結(jié)構(gòu)到系統(tǒng)組成上進行集成化應(yīng)用。能夠連續(xù)獲得交通沿線的氣象信息，能夠?qū)δ芤姸?、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度遙感路面狀況等高速公路多個氣象要素進行實時檢測，通過遠程傳輸完成各類數(shù)據(jù)的匯總并及時傳送給門，為交通相關(guān)部門做好各沿線交通氣象保障服務(wù)提供手資料，以此為基礎(chǔ)，可為高速公路安全主管部門和人們的出行提供及時的氣象信息服務(wù)。

　　采用的氣象傳感器包括：能見度、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、溫濕度傳感器、遙感路面狀況傳感器等。交通氣象站還包括數(shù)據(jù)采集器、支撐結(jié)構(gòu)、供電通信控制箱等等單元。

　　1.2交通氣象監(jiān)測站功能

　?。?/span>1）能夠?qū)δ芤姸?、大氣溫度、大氣濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、遙感路面狀況（路面狀態(tài)：干、潮、濕、雪、冰、冰水漿狀混合物、冰雪積水厚度等）等氣象要素進行全天候檢測。

　?。?/span>2）自動采集各氣象要素數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和算法處理，對采集數(shù)據(jù)進行相關(guān)統(tǒng)計形成逐分鐘的值并定位存儲在觀測站存儲器內(nèi)；

　?。?/span>3）自動上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)：采用主動上傳方式，上傳頻率為1分鐘，上傳的數(shù)據(jù)包括：能見度、風(fēng)速、風(fēng)向設(shè)備狀態(tài)等；

　　（4）氣象站提供RS232通訊接口；

　?。?/span>5）系統(tǒng)供電方式：220V交流市電或太陽能供電。

　　1.3主要設(shè)備技術(shù)要求

　　①能見度檢測器

　　能見度檢測器由光發(fā)射器、光接收器及微處理控制器等主要部件組成。發(fā)射器發(fā)射紅外脈沖光，接收器同時檢測大氣中氣溶膠粒子前向散射的脈沖光強度，所有測量信息由微處理控制器搜集并通過專門的數(shù)學(xué)模型算法轉(zhuǎn)化為氣象能見距離。

　　本產(chǎn)品*符合《道路交通氣象環(huán)境-能見度檢測器JT/T 714-2008》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求。

　　本產(chǎn)品發(fā)射器和接收器具有下傾角，可有效防護灰塵，雨、雪等對鏡頭的污染，也可有效避免車燈、太陽光等強光的直接照射的干擾，能更為準(zhǔn)確的測量大氣能見度。

　　功能

　　自動實時監(jiān)測大氣能見度指標(biāo)，監(jiān)測大霧、團霧等信息

　　設(shè)備狀態(tài)自檢

　　安裝快捷簡便

　　維護成本低

　　應(yīng)用

　　隧道出入口

　　公路橋面

　　山區(qū)霧多發(fā)區(qū)域

　　雨雪多發(fā)地區(qū)

　　特點

　　一體化結(jié)構(gòu)，免維護；具有鏡頭保護裝置，不易受污染

　　霧能見度實時探測

　　路邊安裝

　　無需封閉車道，安裝維護簡單

　　堅固設(shè)計，全天候測量

　　主要技術(shù)指標(biāo)

　　測量范圍：5m～10km；

　　測量精度： ≤2km ，誤差±2%

　　2Km—10km，誤差±5%

　　分辨率： 1m；

　　可識別霧、雨、雪、霾、混合降水等天氣現(xiàn)象；

　　直流供電：12VDC；功率小于1W，或AC220V±15%,50Hz±2Hz；

　　具備RS485/RS232通信接口或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口

　　能見度傳感器能對自身的12V直流電源、接收器溫度等進行監(jiān)測；

　　工作溫度：-50℃～+80℃；

　　相對濕度：0～99%RH；

　　防護等級：IP68。

　　②溫濕雨風(fēng)一體化六要素氣象傳感器

　　六要素一體氣象站是一種測量多要素氣象要素的專業(yè)級傳感器，可同時測量大氣溫度、大氣濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量等六種主要氣象要素。其特點是精度高，響應(yīng)時間快，串口輸出，方便用戶直接通過PC或外接儀器進行測量。

　　產(chǎn)品特點：

　　堅實耐用的超聲波風(fēng)設(shè)計、整個系統(tǒng)免維護，便于安裝、系統(tǒng)協(xié)議公開

　　標(biāo)準(zhǔn)RS485輸出(RS232可選)

　　擁有大容量內(nèi)存及豐富系統(tǒng)指令

　　技術(shù)指標(biāo)：

　　③遙感式路面?zhèn)鞲衅?/span>

　　采用多光譜遙感技術(shù)非接觸準(zhǔn)確檢測出道路表面結(jié)冰、積雪和積水的厚度。設(shè)備安裝不需要封閉道路、不需要切割路面，安裝工作既安全又方便。維護量少，是道路氣象系統(tǒng)組成中一項理想選擇。它既可以安裝在現(xiàn)有的氣象站上，也可以安裝在路面視野無遮擋的其他建筑物上，為道路管理部門提供準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，在道路安全出現(xiàn)險情之前，采取響應(yīng)措施。能夠適用于高速公路路面、橋面、事故多發(fā)地區(qū)、雨雪多發(fā)地區(qū)、坡道轉(zhuǎn)彎區(qū)域等關(guān)鍵路段的監(jiān)測。

　　功能

　　檢測路面積水、積雪、結(jié)冰厚度

　　遠距離遙感檢測路面狀況

　　非埋入式安裝快捷簡便

　　維護成本低

　　融入現(xiàn)有公路自動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

　　應(yīng)用

　　遠距離安裝

　　橋面

　　事故多發(fā)區(qū)域

　　車流量大的區(qū)域

　　雨雪多發(fā)地區(qū)

　　特點

　　遠距離測量路面積水、冰和雪

　　測量路面狀態(tài)

　　測量積水、冰面、濕滑程度

　　非埋入式設(shè)計

　　抗銹蝕

　　紅外檢測最遠 15.5 米

　　無需封閉車道，安裝維護簡單

　　堅固設(shè)計，全天候測量

　　技術(shù)指標(biāo)

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　　2、系統(tǒng)軟件性能

　　組網(wǎng)軟件示意圖

　　(1) 數(shù)據(jù)采集：具備GPRS/CDMA無線通訊方式的數(shù)據(jù)采集功能，采集的內(nèi)容包括：能見度、雨量、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、 路面狀況、傳感器工作狀態(tài)、通信線路狀態(tài)等。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理形成真實可信的氣象數(shù)據(jù)。

　　(2)數(shù)據(jù)分析處理：在接收到能見度、雨量、溫度、濕度、 風(fēng)向、風(fēng)速、路面狀況的數(shù)據(jù)后，能夠?qū)崟r的計算出值、最小值、報警值和相關(guān)的累積值等，得到最終的氣象數(shù)據(jù)。

　　(3) 數(shù)據(jù)存儲：通過高速公路信息存儲系統(tǒng)，將采集到和分析處理過的氣象數(shù)據(jù)和傳感器狀態(tài)信息、通信狀態(tài)信息、各種日志維護信息保存在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫采用MS SQL SERVER 2005進行構(gòu)建，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，數(shù)據(jù)庫要求自動定時備份。

　　(4) 數(shù)據(jù)實時顯示：通過數(shù)字和圖形曲線兩種方式顯示實時的氣象信息（能見度、雨量、溫度值、濕度值、 、風(fēng)向、風(fēng)速、路面狀況）以及當(dāng)前的極值情況。并可根據(jù)用戶需要開發(fā)符合用戶特點的定制數(shù)據(jù)實時顯示界面。

　　(5) 站點監(jiān)控管理：通過路段監(jiān)控中心系統(tǒng)和 聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心總監(jiān)控服務(wù)中心系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)所有的站點的設(shè)備運行狀態(tài)和采集的氣象數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，并能通過指令對站點進行設(shè)置和處理氣象數(shù)據(jù)。具備聲音報警、提示框報警，使用戶直觀了解設(shè)備的運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)的有效性等。

　　實時監(jiān)控站點運行的狀態(tài)，通訊線路的好壞，采集的數(shù)據(jù)的缺失和準(zhǔn)確性。

　　強大的日志功能，能夠隨時全面的紀錄站點的運行情況。

　　(6) 突發(fā)氣象信息報警功能：跟據(jù)高速公路在惡劣天氣條件下的運營管理規(guī)定，結(jié)合氣象部門能見度的監(jiān)測和預(yù)警預(yù)報試驗研究，將影響高速公路運營的能見度建議劃分為如下五個級別：

　　0級　＞500 m　　不需要采取任何措施

　　1級　500－200 m 采取一般性管制措施，運營車輛限速

　　2級　200－100 m 加強巡查，采取管制措施，嚴格車輛限速

　　3級　100－50 m　加強巡查，采取嚴格限速、分流措施，部分路段實行封閉

　　4級?。?/span>50 m　　 封路、停運

　　根據(jù)以上報警級別可以設(shè)置能見度報警狀態(tài)。

　　其他如路面結(jié)冰，潮濕、低溫等氣象信息也可設(shè)置相應(yīng)的報警狀態(tài)。報警方式可采用聲音報警、提示框報警等，并將報警信息記錄日志，使用戶直觀了解當(dāng)前路況氣象信息。

　　(7)歷史數(shù)據(jù)查詢分析服務(wù)：

　　● 可通過多種條件查詢相關(guān)氣象要素歷史數(shù)據(jù)，并能形成相關(guān)圖表。

　　● 利用條件查詢，能夠分析出在一段時間內(nèi)氣象信息的變化趨勢。

　　● 統(tǒng)計出在不同季節(jié)和路段氣象數(shù)據(jù)變化趨勢和分布概率。

　　● 以上統(tǒng)計分析均可根據(jù)用戶需要生成圖形和報表。

　　(8)系統(tǒng)維護：

　　● 軟件操作設(shè)置三級權(quán)限帳戶：管理員帳戶、信息管理員帳戶和用戶賬戶，用戶賬戶只能對軟件執(zhí)行查看等操作，不能對終端設(shè)備進行設(shè)置更改，也不能對軟件本身進行更改（如關(guān)閉等）；信息管理員帳戶可以對監(jiān)測數(shù)據(jù)操作，但不能設(shè)置終端和修改終端參數(shù)；管理員賬戶具有權(quán)限，可以設(shè)置終端，關(guān)閉軟件等。管理員在進行操作前需要密碼口令，只有輸入正確的用戶名和密碼才能執(zhí)行管理員操作。管理員可以添加、刪除用戶帳戶。

　　● 數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)限，管理員和用戶均無法直接操作，只有權(quán)限的操作者可進行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)操作整理。

　　● 日志記錄：詳細的日志記錄了異常數(shù)據(jù)、用戶操作、軟件異常等情況。日志記錄可以導(dǎo)出到文件中，方便用戶和廠家分析。

　　(9)數(shù)據(jù)資料應(yīng)用服務(wù)：

　　● Web服務(wù)，可提供通過IE瀏覽器方式查看各路段氣象數(shù)據(jù)，但用戶需要有登錄賬戶、密碼等權(quán)限。

　　● 也可通過安裝客戶端軟件查看氣象數(shù)據(jù)。

　　(10)系統(tǒng)軟件性能要求

　　● 可靠性：7×24小時連續(xù)*運行；

　　● 可維護性：系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，在功能組件（如界面組件）升級后，系統(tǒng)應(yīng)能良好運行；

　　● 安全性：保障氣象數(shù)據(jù)的完整、真實和可靠；