邵阳实时在线监测系统

高速公路能见度路面状况安全在线监测系统
一、背景

高速公路为车辆的高速通行提供了良好的条件，但是在不良天气（如路面积水、雪厚、雨雪量，团雾、浓雾、沙尘暴、暴雨、暴雪、烟雾污染，车速车流量等）造成的大气能见度较低的情况下，给安全运营带来较大的影响。据统计，高速公路上因浓雾、结冰打滑的影响造成的交通事故大约占事故总数的 25%左右，高速公路夜间的交通事故率比白天高 1 倍至 1.5 倍，不良天气高速公路的事故率是平常的 10 倍，故有“浓雾”是高速公路“”之说。秋冬季节更是大雾、团雾，天气高发时期，特别是在无风的夜间和清晨，团雾尤为多发。


二、简介
高速公路能见度路面状况安全在线监测仪器系统(OWL-SMART能见度路面状况监测系统)实时远程自动检测高速公路气象参数，包括降雨，降雪，雾，混合降水、白天/夜晚实时能见度, 10分钟平均能见度, 能快速做出能见度的趋势预测, 能监测路面积水、雪厚、雨雪量、车速车流量、风速、风向、噪声等路面状况的实时数据变化情况，并可联动摄像头，查看实时画面，可对监测数据超标画面进行视频抓拍。能够为交通规划、交通监管合理布局提供依据，同时还可以接入相关部门对灾害天气如台风、暴雨、雾霾的预警.实现“云端管理，实时监测，自动报警，远程查看”的新一代高速公路物联网管理模式,该系统广泛用于机场，高速，航道，舰船等交通安全、气象环保、海事海洋等交通运输领域。

三、详细介绍
本系统全天候24小时监测高速公路能见度, 路面安全状况, 海区能见度, 航海能见度， 路面易滑程度，路面结冰厚度, 路面积水厚度, 路面雪深，雪厚度，路面温度, 车流车速，道路结冰实时监测 道路能见度实时监测, 是基于气溶胶前向散射原理而设计的，是继透射式检测仪发展起来的新一代气象能见度监测设备。
采用前向散射技术，具有光学发送器和散射接收器，具有高速数字信号处理控制部件，实时检测环境状态并把当前天气数据接入系统，实现联网；该传感器可广泛用于机场，高速，航道，舰船等交通安全、气象环保、海事海洋等雾霾监测部门。
高速公路能见度路面状况安全在线监测系统OWL-SMART路面状况安全在线监测仪采用遥感式的路面状况传感器，采用红外激光遥感技术，不需要切割路面，避免了对道路的破坏，非接触式遥感检测，意味着不需要封闭道路，安装工作既安全又方便。不会因为安装检测仪引起对交通的干扰，是道路气象监测系统组成中一项理想的选择。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。遥测式路面状态传感器根据水冰雪的红外光谱特性，通过对干燥路面反射的光谱信息和有覆盖物的情况下得到的光谱信息的对比，实时检测路面干、潮和湿的状态，测量水、冰、雪的覆盖类型和覆盖厚度，为道路气象信息系统提供道路湿滑告警信息，同时具有红外测温功能，能够监测路面温度，提供高温告警。仪器安装在一个全天候、耐久的外壳中，以承受恶劣天气，这使得它在任何天气条件下能提供数据。
故路面状况监测为道路安全文明驾驶起到重要辅助作用。通过动态预警，驾驶员在驾驶车辆行驶过程中可快速的判断前方路况，提前了解前方路况，对驾驶员安全文明行驶起到非常重要的作用，雪厚、雨雪量、等路面状况进行实时监测、实时播报，提高了观测的准确性和度，大大减轻了人工手动监测工作人员的工作量，提高了工作效率，路面状况监测仪通过前端采集信号核心传感器来感应环境中各种参数的变化情况，经过主机采集系统快速分析处理，通过无线网将数据传输到服务器。通过互联网技术，高新技术处理分析，把道路安全文明行驶推向科技化，促进智慧城市建设。
该系统由高速公路数据采集单元、数据传输中心、后台软件中心等部分组成。可观测的气象要素包括常规气象（温、湿、雨、光照）、能见度和路面状况（路面温度、干湿状况、结冰等）。该系统配置灵活，各种观测传感器可根据需求灵活配置。所监测并采集的高速公路沿线能见度、气温、湿度、雨量、路面状况（表面温度、干湿状况、结冰）等数据能实时通过网络方式传输到监控中心，并在恶劣或极端气象条件下能及时发出警示信息以提高高速公路的安全行车水平，做到智能预警和管理。

（一）路面状况技术参数
项 详细
识别距离 2-18米（超过10米需要与我司业务经理确定，下单时需要备注，需要我司定制）
检测直径 25.4cm
角度 30-90度
测量原理 红外多光谱光学, 红外遥感测量技术(安全可靠 )
电源输入 12VDC (可用太阳能供电，请与业务经理确定)
大功耗 低功耗，平均3W，非加热：≤2W     加热开启状态：≤4.9W
工作环境 温度：[-40, 60]℃     湿度[0,100]%RH
路面状况 干燥、潮湿、积水、霜、结冰、积雪、冰水混合物
测量厚度/深度 水：[0-10)mm;
冰：[0-10)mm; 
雪：[0-10)mm;
分辨率：0.1mm
湿滑程度 极滑：[0.01，0.3)
很滑：[0.3，0.6）；
湿滑：[0.6，0.7）； 
良好：[0.7，0.82）（通常干燥路面湿滑范围）；  
优：[0.82，1]；  
路面温度范围 [-40,80]℃   精度：±0.5℃    分辨率：0.1℃
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，清洁光学镜头：6个月，或视使用环境而定
适用路面 混凝土、沥青路面
防护等级 IP65
平均无故障时间（MTBF） 18000h
尺寸大小 400*136*220mm
用材工艺与重量 硬质铝材和不锈钢+表面阳极钝化+透镜特殊防灰尘防霉菌镀膜处理+防风；重量4kg

道路安全考虑 红外遥感测量技术(安全可靠 )+15KV的防静电保护+防雷设计
采集更新间隔 60s
功能特点：
1.安装维护方便：不需要工具，不用切割路面，不会影响该路段的正常交通流量；可以复用现有的监控杆、龙门架、电线杆、路灯杆、观测塔等，可以缩短安装周期；重铺路面后不需要重新安装；桥面无损安装；测量表面灵活机动；
2.长期稳定使用：接触式传感器长期受压会沉陷于路面，从而使测量结果出现偏差，而非接触式就不会出现这种情况；
3.实测面积大，数据更真实：测量路面面积远大于接触式，可提供更真实的数据；
4.设计有红色激光指示器，方便定位指示测量区域；
5.目标更直接：非接触式测量的是覆盖物表面的状态，确实反映了影响车辆安全运行的主要因素。

（二）能见度技术参数
项 详细
能见度识别与选型 OWL-SMART-V1:(0,10)km，误差±2%   
OWL-SMART-V2:(0,30)km，误差±5% 
OWL-SMART-V2:[0,80)km，误差±10%
一致性 ≤±4%
采集更新间隔 60秒
测量原理 红外多光谱光学, 红外遥感测量技术(安全可靠 )
电源输入 12VDC，低功耗平均1.2W (可用太阳能供电，请与业务经理确定)
工作环境 温度：[-40, 60]℃     湿度[0,100]%RH
检测内容与输出 1:能见度值
2:天气值：[小雨，中雨，大雨，小雪，中雪，大雪，小小混合降水，中混合降水，强混合降水，轻雾，雾，浓雾，无降水]

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，清洁光学镜头：6个月，或视使用环境而定
使用场景 可在沿海地区连续使用，校园，机场，高速，航道，舰船等气象
防护等级 IP65
平均无故障时间（MTBF） 18000h
尺寸大小 610mm x 230mm x 300mm
用材工艺与重量 阳极化处理硬质铝；重量3.5kg

道路安全考虑 红外遥感测量技术(安全可靠 )+15KV的防静电保护+防雷设计
采集更新间隔 60s



功能特点：
1.能见度检测仪采用一体化结构设计，紧凑小巧，传感器尺寸小、重量轻，安装方便。
2.特有的下倾角结构设计，能有效防止灰尘、雨雪、阳光的污染，以及人为强光直接进入接收光学系统，避免探测区致盲，信噪比下降，测量性能；
3.低功耗设计，经过长期运行考验，仪器工作稳定、可靠。
4.光学单元内部通过消光处理，防止二次杂光干扰，提升测量性能；
5.仪器的通讯接口芯片具有15KV的防静电保护，在用户接线操作时可大限度保护电路免受人体静电的危害。
6.仪器具有防雷措施，其通信接口和电源接口均具有防雷设计，可将雷击损害降到低。
7.IP65防护设计，在野外恶劣气候环境下可以长期使用

路面状况功能特点：
1.采用一体化结构设计，紧凑小巧，传感器尺寸小、重量轻，安装方便。
2.特有的下倾角结构设计，能有效防止灰尘、雨雪、阳光的污染，以及人为强光直接进入接收光学系统，避免探测区致盲，信噪比下降，测量性能；
3.低功耗设计，经过长期运行考验，仪器工作稳定、可靠。
4.光学单元内部通过消光处理，防止二次杂光干扰，提升测量性能；
5.仪器的通讯接口芯片具有15KV的防静电保护，在用户接线操作时可大限度保护电路免受人体静电的危害。
6.仪器具有防雷措施，其通信接口和电源接口均具有防雷设计，可将雷击损害降到低。
7.IP65防护设计，在野外恶劣气候环境下可以长期使用

交通能见度监测气象站

　　能见度监测站由分布在高速公路沿线的若干个能见度监测站联网组成，对高速公路沿线的能见度、风向、风速、温度、湿度、、露点、大气压力等进行自动监测，并将监测信息及时传送到监控，供交通管制系统参考，在恶劣气象条件下能及时发出警示信息，以多种方式告知管理人员和驾驶员，以提高高速公路的行车水平。

　　交通能见度监测气象站功能特点：

　　1、采集器：采用工业级处理芯片，搭配ABS外壳，整体轻便、坚固美观。具备7寸液晶显示屏幕，适用于各种恶劣环境。

　　2、具有外部U盘存储扩展功能。

　　3、传感器：环境温度、湿度、露点、风速、风向、气压、能见度等各种气象要素传感器（可根据需求选配）。

　　4、支架：主杆表面采用热镀锌、静电喷塑工艺处理，抗腐蚀性强，主杆高度3.5米，防风拉索(选配)。

　　5、气象数据分析软件1套：

　　数据查询功能：支持任意时间段的各类实时数据、历史数据的查询、导出、打印功能。

　　数据统计功能：支持单要素统计功能：可按年、月、日、小时、10分钟或任意时间段进行单要素大值、小值、平均值的统计。

　　数据图表功能：根据采集的数据可以形成实时曲线，并可以以柱形图、饼状图等直观的方式呈现。

　　技术参数：

　　名 称测量范围分 辨 率准 确 度温度-40-60℃0.1℃±0.3℃（25℃）相对湿度0-RH0.1%±3%RH露点-40～+50℃0.1℃±2℃风速0-60m/s0.01m/s（0-30m/s）±0.3m/s或±3%（30-60m/s）±5%风向0-360°0.1°±2°大气压力300-1100hpa0.1hpa±0.5hpa（0-30℃）能见度10m—50km（大量程10km、20km、30km、40km、50km可选）10m≤500m (误差±5%); 500m～50km(误差±10%)数据采集仪数据采集、存储、通讯、分析等功能供电系统市电/太阳能/蓄电池/多电源供电系统可选通讯系统RS232/RS485、USB、无线GPRS、以太网等通讯方式支架安装防护箱、传感器、供电电源、通讯设备等避雷系统避雷针及附属配件