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蹊径气象情形监测及预警信息宣布系统解决计划

更新时间：2024-08-13 作者：pp电子情形科技有限公司

第一部分概述

都会蹊径通达都会的各地区，供都会内交通运输及行人使用，便于住民生涯、事情及文化娱乐运动，并与市外蹊径毗连肩负着对外交通的蹊径，主要功效是交通运输。都会蹊径繁多且集中在都会的有限面积之内，纵横交织形成网状，四通八达。我国从1949年以来，各大都会改建、兴建了大宗蹊径，铺筑了多种类型的沥青路面和水泥混凝土路面，不但改变了都会的面目，还为社会经济的生长带来更多契机。

都会蹊径和公路（高速、国省道等）的生长对国民经济的影响越来越主要，承载着越来越多的交通运输使命，但随着天气的转变，尤其是卑劣的天气情形，对车辆在蹊径上的行驶带来了重大的危害，不但严重影响交通运输，并且也严重地影响人们的生命和工业清静。借助高科技监测产品及数据剖析系统，提高卑劣天气情形下蹊径的通行能力，增强对交通情形恶化的应变能力，包管蹊径清静、高效、流通的正常运营，已成为全社会十分关注的问题。

1、卑劣天气对都会蹊径带来的影响

1.1蹊径交通清静对气象条件高度敏感

我国的都会蹊径建设生长快速，承载着交通运输的重大使命。但随着城区天气情形的转变，尤其是雾霾、冰雪、湿滑路面等卑劣的天气情形，给城区蹊径上的行驶车辆带来了重大的清静隐患。爆发在都会蹊径上由于大雾、冰雪路面引发的多车首尾相撞严重交通事故，给人们心头蒙上了一层阴影。

2018年12月8日9时许，河南省洛阳市洛龙区古城快速路隋唐立交桥有4辆车爆发剐蹭，事故未造成职员伤亡。洛阳市交警支队事故大队七中队认真人先容，该事故因路面结冰，后车司机没有坚持好清静车距且并未视察路面情形造成的事故。该路段在2天时间内已经爆发3起此类事故，12月7日早上爆发一起后经车主协商解决，12月8日早上8时许两辆车爆发剐蹭，严重影响蹊径通行。

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1.2都会蹊径生长现状

由于城镇化建设的加速，都会快速的生长，生齿较集中，种种交通工具大宗增添，都会交通日益拥挤，相关部分优化改建地面现有蹊径系统，增辟都会高速干道、快速路等，生长地上高架蹊径与路堑式地下蹊径，供高速车辆行驶，镌汰地面交通的相互滋扰。

都会高架桥、快速路以及主干道，因车流量大、行驶速率快（一级蹊径设计车速为60-80km/h）的特点，且部分省会都会快速路已作废限速要求，要求区间行驶的车辆不得恣意减速和停车，以是，一遇到因雾霾、雨雪等导致的低能见度天气，因路面结冰、低温降雨等导致的蹊径结冰湿滑，就极有可能引发交通事故，最终形成多车一连追尾的重特大交通事故。随着都会蹊径交通流量及密度的增大，卑劣天气情形条件下高速公路的交通事故爆发率和伤亡损失也随之迅速增添。

1.3影响蹊径清静的气象情形

团雾（霾）、暴雨、积雪、路面结冰等也已成为交通清静的“四大杀手”。

晚上22时至早上9时是团雾高发时段，其中，11月-12月和1-3月是团雾高发季节。由于团雾突然泛起，驾驶人猝缺乏防、失去视线，本能急踩刹车，容易导致车辆追尾，天下每年都爆发多起团雾导致的多车相撞事故，造成严重职员伤亡和工业损失。

蹊径和桥梁路面在冬季卑劣天气下，极易泛起积水、积雪、结冰、凝冻等征象，给行驶车辆造成很大的清静隐患，驾驶员对蹊径情形严重水平预计缺乏、车辆速度过快、路面湿滑、车间距坚持不敷引起事故多发。特殊是都会高架桥、跨湖泊桥梁等更容易结冰，事故率很高。

任何交通事故的爆发都有其一定的缘故原由。资料统计显示，交通事故中有近30％的是在卑劣天气情形中爆发的。低能见度、大雾、大风、蹊径结冰、积雪、积水、高温、暴雨等是影响交通清静的主要灾难性天气。因此，对都会蹊径沿线气象状态实时举行监测、剖析和接纳有用的应急预案，对包管过往车辆的清静有着起劲作用。

交通运输属于对气象高度敏感的行业，其所追求快速、高效、清静、准时的目的，在很洪流平上要受到气象因素的制约。若是驾驶员对蹊径路面状态及通行条件有充分的相识，实时获取了路面状态的实时信息，那么事故爆发的概率会显着降低。

2、海内都会蹊径气象监测的现状

近年来，交通清静治理部分多关注高速公路的气象监测应用，相关于都会蹊径，高速公路为关闭蹊径、车辆行驶速率在80-120km/h，事故损失不可估量。而都会蹊径四通八达，纵横交织，低速限制，红绿灯较多，事故多为车辆擦碰，事故损失可控。海内一些省市（湖南省、上海市等）虽然在都会交通气象监测方面举行了实验，取得了一些效果，可是纵观我国有关蹊径气象情形监测的情形，保存以下缺乏：

(1)关于蹊径卑劣天气通行的治理划定明确，但因种种缘故原由，包管步伐跟不上，故治理被动、滞后。

(2)近几年新修建蹊径建设时，虽然装置了一些气象站、能见度监测仪，但这些设施大部分为入口装备，其价钱腾贵、维护本钱高、数目偏少、使用不当且缺少专业化的维护包管。

(3）现有气象监测站大多是伶仃运行，而气象灾难是空间标准的看法，很难以一个所在的监测数据代表很大规模，尤其是团雾和降雨以及路面冰雪征象，同时，气象监测实时收罗数据并没有现场宣布和直接举行警示，不可给行车职员直接指导，因此，设施功效全无，成为安排。在现实事情中仍然接纳古板的人工雾情、路况报告、人工疏导等治理手艺和步伐。

造成以上问题的主要缘故原由在于：一是现在公路装置气象监测装备只是为了工程的验收而设置，只是解决了“有无”问题并没有从现实应用思量；二是监测装备从外洋入口，装备自己及配件价钱腾贵，售后效劳及应用培训跟不上，装备供应商只是纯粹的追求商业利益；三是缺乏灾难气象监测与预警、现场信息宣布等联动的综合系统。

为切实做好蹊径气象包管效劳，周全提高蹊径交通清静流通事情的综合治理水平和应急处置惩罚能力，急需借鉴上述履历教训，建设蹊径气象监测预警及信息宣布系统，实时提供驾乘职员所体贴的种种气象要素实况，以此来制作具有针对性和时效性的专业效劳产品，提高气象交通效劳的能力和水平。

第二部分某都会交通气象情形监测系统

海内某都会，全市涉及7座桥梁、4座下穿桥、易失事故蹊径处等30处，需妄想建设可检测蹊径路面状态、下穿桥积水深度、雾霾能见度、雨雪天气征象等交通气象监测装备，并布设一套视察告警提醒系统，实现公安内网的数据共享，多机视察，通过城区地图清晰视察各漫衍站点的实时数据，对应设置预警值，实现自动告警提醒，有利于交通羁系部分和养护部分第一时间接纳针对性的解决步伐。若是驾驶员对蹊径气象通行条件有充分的相识，并获取了蹊径沿线的气象信息，那么事故爆发的概率会显着降低，这也就是我们要在蹊径沿线设置气象情形监测及现场预警宣布系统的缘故原由。

1、系统简介

交通气象情形监测及现场预警宣布系统接纳组网、组链监测的运行方法，一连获得蹊径沿线多点的气象信息情形，反响给交管监控中心，并将检测数据与预定的判断条件较量，以确定是否有团雾、冰雪等卑劣天气；在确定卑劣天气的情形下，挪用预定指标库，通过将检测数据与预定指标库较量，确定出检测指标的控制级别；最后，再凭证指标控制级别从预定战略库中挪用对应的控制战略来应对卑劣天气对高速公路造成的影响，从而做到全天候包管高速公路的运行。

目的是能够对雾区、下穿桥积水、冰雪路面路段的气象条件做到实时判别、预警，通过系统忠言，并通过情报板直接反响驾乘职员，实时相识前方蹊径的雾况和蹊径湿滑信息，最终包管在卑劣天气情形下，车辆可以清静、有用、有序的行驶，蹊径坚持流通。

2、系统组成与事情原理

本系统由以下几个单位组成：

(1)信息收罗单位：信息收罗装备接纳交通气象视察装备，包括：能见度天气征象检测仪、遥感式路面状态检测仪、风速风向传感器、温湿度传感器、水位丈量仪等。

(2)信息宣布单位：将监控战略转化为详细的警示、控制指令，通过外场装备宣布给驾驶员；外场信息宣布装备主要靠可变情报板、可变限速牌显示等。

(3)监控组网软件：盘算机效劳器及交通气象视察监控平台软件。

(4)公众效劳平台（凭证用户需求再拓展）：网络信息推送，电子地图手机APP，导航软件语音提醒等方法举行蹊径清静预警效劳。

(5)系统支持单位：包括控制单位、传输单位、通讯单位、供配电单位、信息处置惩罚（及预警提醒）单位。

系统事情原理：系统可以丈量能见度及天气征象检测（可识别的天气征象类型：雨、雪、雾、混淆降水等）、大气温度、大气湿度、风向、风速、遥感路面状态（路面温度，路面状态：干燥、湿润、积水、结冰、积雪、冰水混淆物等）、积水深度等气象情形要素，以此为依据，判断相关大气物理变量因素的转变趋势，从而告警/预告出其时天气征象和路面状态转变；以上组成信息收罗单位，此单位将实时监测数据通过通讯单位（有线通讯或无线通讯）自动上传至交通气象监控中心的盘算机效劳器，效劳器软件具有数据库、指标库、决议库等�？樾虑�，并由事情职员随时挪用数据及日志纪录盘问，由此发出决议指令给实时指挥调理系统，调理系统凭证指令要求，自动发送下令给控制单位，由控制单位针对详细路段的可变情报板举行交通气象情报宣布，同时凭证需要还可设置供现场治理者宣布治理信息和现实交通加入职员�；贝χ贸头�。

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3.主要手艺指标

丈量要素	丈量规模	区分率	准确度
能见度/ 天气征象	5m～10km	1m	≤2km ，误差±2% 2Km—10km，误差±5% 天气征象丈量种类：雾（轻雾、雾、浓雾）、雨（小雨、中雨、大雨）、雪（小雪、中雪、大雪）、混淆降水（雨夹雪）等
气温	-40～+80℃	0.1℃	±0.2℃
相对湿度	0～100%	0.1%	±2%
风向	0～360°	0.1°	±1°
风速	0 ～70m/s	0.01m/s	±0.1m/s
降水量(mm)	0-4mm/min	0.01mm	±0.4mm(累计雨量<10mm)；
气压	300 ～1100hPa	0.1hPa	±1 hPa
水深仪	0-30m	3mm	1%
路面温度	-40～+80℃	0.1℃	±0.5℃
路面状态	水：0—10mm；冰：0—10mm；雪：0—10mm；	0.01mm	0.82～0.7	0.7～0.6	0.6～0.3	0.3～0.01
			优异	湿滑	很滑	极滑
	湿滑系数：0-1	0.01	与路面摩擦系数评价相等
	可区分出路面状态：干、潮、湿、霜、雪、冰、冰水混淆物
综合数据收罗器	1、收罗器可吸收气象监测装备的数据信息，整合处置惩罚后，发送给系统平台； 2、能指示并上报各传感器的事情（通讯）状态； 3、时钟准确度：月累计误差<30秒； 4、供电方法：DC 12V； 5、功耗：小于2W 。

第三部分系统实验手艺蹊径

1、起源妄想

依据该都会蹊径交通羁系部分提供的相关信息，掌握历史事故多发路段、事故缘故原由、爆发频次等相关信息，需要现场踩点的接纳现场勘探的方法举行，设点原则：落地适用，有用解决，实时视察，维护轻盈。

都会公路桥梁多为高架桥、立交桥、过水桥梁等，多为钢筋混凝土和钢结构桥梁，高于地面或水面数米以上。因缺氨韶温的支持，冬季低温情形下桥面温度通常低于路面温度，夏日高温情形下桥面温度通常高于路面温度。冬季多爆发桥面结冰、凝冻等征象，导致桥面湿滑，引发车辆车轮打滑、侧滑、滑坡、碰撞事故。因此，在非过水桥梁的桥面中部布设路面冰雪湿滑状态监测系统，在过水桥梁的桥面中部布设全要素交通气象监测站，既能监测桥面状态，还能监测能见度，温度湿度，风速风向等。并在双向入桥位置处设置信息指示屏和可变限速牌，一旦检测路面结冰时，开启红色禁行指示屏，应连忙关闭交通，榨取车辆通行，或提醒建议清静行车速率，以阻止高速侧滑和碰撞事故爆发，包管流通。

都会下穿桥多设立在蹊径交织点、铁路交汇处等等，阵势相对位置较低的下穿桥，在都会爆发洪涝的情形下，因排水问题极易导致积水，为确保都会清静度汛和车辆、行人通行清静，多都会（北京、合肥等）对都会下穿桥施划积水警戒线，设置水位标尺，通过提醒车主驶入下穿桥时视察警戒线，实时注重前方积水情形和停车位置（积水警戒线），阻止爆发危险。因此，在下穿桥低洼处上方装置水位丈量系统，并在双向入桥位置处设置，禁行指示屏，一旦积水水位抵达250mm时，开启红色禁行指示屏，应连忙关闭交通，榨取车辆和行人进入下穿桥。

对易失事故的蹊径路段举行有针对性的区分，都会蹊径事故缘故原由种类较多，因雾霾能见度较低引发的事故和因冰雪湿滑路面导致的事故优先提出，对应优先布设能见度及天气征象监测系统和路面冰雪湿滑状态监测系统，并在双向一定距离的位置设置信息指示屏和可变限速牌，一旦泛起低能见度或路面结冰湿滑时，开启红色禁行指示屏，应连忙关闭交通，榨取车辆通行，或提醒建议清静行车速率，拉开车辆间距，以阻止高速侧滑和碰撞事故爆发，包管流通。

以上各系统（站点）的监测数据实时上传到都会交管部分的监控中心，可协议对接到已有的都会综合管控平台，亦可装置交通气象视察子系统，可一张图显示所有监测站点的实时数据，一旦检测值触及阈值，可主转动框和声音提醒。

2、手艺蹊径概述

此系统由交通气象监测站、水位丈量系统、动态/可变情报板、动态/可变限速牌、系统供电单位以及通讯�？榈茸槌�。

系统充分使用了一系列手艺先进、品质可靠、准确度高的传感器通过组网、组链方法收罗交通沿线实时气象情形数据，可变情报板/可变限速牌可自动吸收和显示信息中心的信息数据指令，为即将进入卑劣天气情形区域的车辆提供预警预告效劳，系统供电单位为整个系统提供一连的电力，有线或无线通讯�？榭山殖∑笫荽椭良嗖庵行�，由监测中心统一剖析决议。从而为都会交通治理部分提供了一种先进的自动化辅助治理手段，最终可实现无人值守。

3、监测站设置及选型

设计多要素组合式气象监测站系统，包括：能见度、天气征象、风速、风向、雨量、温度、湿度、路面状态、水位高度等，依据各路段或桥梁的详细情形，可实现多种传感器自由组合，亦可后期增设传感器，有针对性的组合成为所需的监测站，落地适用，并能解决现实问题。

4、预警信息宣布及可变限速提醒

可在雾霾多发区、易结冰路段等设置可变情报板/可变限速牌，主要用于卑劣气象影响严重路段的危险路况预警提醒，提醒驾驶员实时应对预防。

5、系统供电

220VAC交流市电供电优先。

原则上，只管使用交流市电，在特殊情形，市电无法抵达的地方可使用太阳能供电。太阳能供电要求：在连阴雨天，能知足装备一连事情5天。亦可统计历史阴雨天一连时间是非而定。

6、通讯方法

推荐接纳现有的有线网络（内网）。

如布设站点无敷设有线网络，由于蹊径电缆铺设刷新用度大，而GPRS/CDMA移动网笼罩规模及稳固性已经很是完善，以是系统数据也可接纳GPRS/CDMA无线数据传输方法。

7、立柱及地基

建议利旧。借用已有的灯杆、监控立柱、标识牌立柱等已有的立柱设施，镌汰重复建设，缩短建设周期，降低本钱。

如布设站点周边无可借用的立柱，需要增设立柱基础。

第四部分主要装备及软件先容

1、交通气象监测装备简介

1.1产品概述

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pp电子情形都会蹊径监测站主要使用综合收罗控制手艺、盘算机软件手艺、通讯手艺等手艺对多种气象传感器从结构到系统组成上举行集成化应用。能够一连获得交通沿线的气象信息，能够对能见度、目今天气征象、风速、风向、温度、湿度、路面状态、路面温度等高速公路多个气象要素举行实时检测，通过远程传输完成种种数据的汇总并实时传送给交通部分，为交通相关部分做好各沿线交通气象包管效劳提供第一手资料，以此为基础，可为交通清静主管部分和人们的出行提供实时的气象信息效劳。

交通气象监测站接纳的气象传感器包括：能见度天气征象检测仪、风湿温压雨一体化微型气象站、激光遥感式路面状态传感器等，还包括专用综合气象数据收罗器、支持结构、供电通讯控制箱等单位。

1.2气象监测站功效

（1）能够对能见度、大气温度、大气湿度、风向、风速、气压、雨量、遥感路面状态（路面状态：干燥、湿润、积水、结冰、积雪、冰水混淆物等）以及目今天气状态：雾（轻雾、雾、浓雾）、雨（小雨、中雨、大雨）、雪（小雪、中雪、大雪）、混淆降水等气象要素举行全天候检测；

（2）自动收罗各气象要素数据，对收罗的数据举行预处置惩罚和算法处置惩罚，对收罗数据举行相关统计形成逐分钟的值并定位存储在监测站存储器内；

（3）自动上传监测数据，上传频率为1分钟；

（4）气象监测站提供RS232、RS485、RJ45网口或GPRS无线等通讯方法；

（5）系统供电方法：220V交流市电或12VDC太阳能供电。

监测站特点

（1）监测站接纳�？榛樽敖峁股杓�，紧凑小巧，各传感器尺寸小、重量轻，装置利便；

（2）接纳光电丈量手艺举行能见度、目今天气征象和路面状态丈量，完全通过遥感丈量，不需要破损路面，省时省力，免维护；

（3）接纳超声波丈量手艺举行风速风向丈量，无运动转动部件，完全免维护长周期丈量，顺应高速公路卑劣情形应用；

（4）各传感器结构质料为高质量硬质铝材，外貌举行了阳极钝化处置惩罚，并举行多道喷漆（高温烤漆）�；�；所有螺钉均选择耐侵蚀不锈钢螺钉；

（5）壳体内部是密封的，抵达了IP65防护品级，具有野外卑劣天气顺应性；

（6）系统功耗低，小于10W，市电或太阳能供电均可；

（7）系统具有防雷步伐，其通讯接口和电源接口均具有防雷设计，可将雷击损害降到最低。

1.3主要装备手艺要求

①能见度天气征象检测仪

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②温湿雨风一体化六要素气象传感器

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③激光遥感式路面状态检测仪

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接纳多光谱遥感手艺非接触准确检测出蹊径外貌结冰、积雪和积水的厚度。装备装置不需要关闭蹊径、不需要切割路面，装置事情既清静又利便。维护量少，是蹊径气象系统组成中一项理想选择。它既可以装置在现有的气象站上，也可以装置在路面视野无遮挡的其他修建物上，为蹊径治理部分提供准确的监测数据，在蹊径清静泛起险情之前，接纳响应步伐。能够适用于高速公路路面、桥面、事故多发地区、雨雪多发地区、坡道转弯区域等要害路段的监测。

④水位检测仪

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接纳超声波检测水位高度，量程0-30米，区分率3mm,适用规模广。

⑤收罗器及控制机箱

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2、系统软件概述

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pp电子交通气象视察系统软件具备实时气象数据收罗功效，收罗的内容包括：气象数据、传感器事情状态、通讯线路状态等。收罗到的数据通过数字和图形曲线两种方法显示。

同时，能够对系统内所有的站点的装备运行状态和收罗的气象数据举行监控和GIS地图显示，并能通过指令对站点举行设置和处置惩罚气象数据。具备声音报警、提醒框报警，使用户直观相识装备的运行状态、数据的有用性等。

2.1平台主页面

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2.2气象预警及告警信息提醒

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2.3历史数据盘问页面

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2.4系统日志

日志纪录：详细的日志纪录了异常数据、用户操作、软件异常等情形。日志纪录可以导出到文件中，利便用户剖析。

第五部分都会应用案例

文章泉源：/jjfa/415.html

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