STEC2000在高速公路氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用
近年來，我國高速公路建設(shè)的發(fā)展迅速，自 1988 年建成我國第一條高速公路以來，目前我國高速公路總里程已接近 2 萬公里，僅次于美國，躍居世界第二位。高速公路的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了越來越重要的影響。
天氣條件監(jiān)測是高速公路科學(xué)運(yùn)營的一個(gè)重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對高速公路的運(yùn)營都有直接的影響。其中惡劣能見度對交通安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。按照公安部規(guī)定，能見度小于 50 米時(shí)，有關(guān)部門可采取局部或全部封閉高速公路的交通管制措施。高速公路沒有達(dá)到關(guān)閉天氣條件時(shí)，霧天行駛在高速公路上的車輛據(jù)能見度的不同，必須采取不同的行駛措施，以保障行車安全。此外，路面狀況的監(jiān)測也對高管部門的科學(xué)指揮與管理產(chǎn)生重要的影響。
針對高速公路氣象環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展方向，著手研制了一套適合我國高速公路氣象環(huán)境監(jiān)測的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測高速公路的天氣狀況，可自動(dòng)收集氣象信息，主要監(jiān)測高速公路的溫度、濕度、降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、能見度、路面溫度、路面狀態(tài)、路面積水厚度等要素的變化情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)上傳到高速公路監(jiān)測中心，自動(dòng)進(jìn)行處理并及時(shí)上傳到監(jiān)控中心，供交通管制系統(tǒng)參考，以便根據(jù)天氣狀況及時(shí)提出最佳監(jiān)控方案。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
高速公路自動(dòng)氣象監(jiān)測系統(tǒng)適用于高速公路管理系統(tǒng)，能夠?yàn)楣方煌ú块T提供最準(zhǔn)確可靠的公路交通環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)交通部門作出相應(yīng)的決策。本系統(tǒng)是一種高智能的自動(dòng)檢測氣象系統(tǒng)，適用于各種惡劣的野外環(huán)境，可無人值守，具有全自動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集，存儲，處理和傳送功能。
顯著特點(diǎn)：
1 、系統(tǒng)采用高度模塊化、智能化的設(shè)計(jì)，可處理滿足從簡單到復(fù)雜的需要，可用來進(jìn)行大范圍的遠(yuǎn)程監(jiān)控；
2 、系統(tǒng)的采集是通過嵌入式采集器的模擬通道（AI）和數(shù)字通道(DI)在最大可以達(dá)到96點(diǎn)，擴(kuò)展的手段是利用一塊一塊的 I/O 模塊通過擴(kuò)展板，以總線的形式連接。提供充足的智能傳感器接入端口，可以大量配接各類型的智能傳感器。
3 、嵌入式數(shù)據(jù)采集器核心采用美國Motorola公司powerpc32位CPU主頻達(dá)66MHz。采用嵌入式實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng)，支持用戶進(jìn)行二次開發(fā)，提供I/O設(shè)備的API。
4、系統(tǒng)配接進(jìn)口能見度儀及路面狀況傳感器，具有反應(yīng)靈敏，采集精度高，易于安裝，長期免維護(hù)等特點(diǎn)。
5、數(shù)據(jù)存儲采用電子硬盤(DOC)方式，還不同要求可以存儲擴(kuò)展。
6、支持多種（Internet，電話，GPRS，GPS等）遠(yuǎn)程通訊方式及協(xié)議。容錯(cuò)能力強(qiáng)，對于外界干擾或傳感器突發(fā)故障可以自動(dòng)糾錯(cuò)。
系統(tǒng)的組成
該系統(tǒng)由氣象數(shù)據(jù)采集與通訊系統(tǒng)、傳感器和中心控制系統(tǒng)三個(gè)主要部分組成。
嵌入式數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它由 CPU 、模擬測量通道、數(shù)字測量通道、智能通訊口、數(shù)據(jù)存儲器、以太網(wǎng)接口、電源、防雷保護(hù)等裝置組成。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)并及時(shí)上傳，提供智能判斷是否報(bào)警，并主動(dòng)上傳報(bào)警信息。它可支持 Ethernet、 PSTN 有線及GSM/GPRS 無線等各種通信方式，有效地解決了設(shè)備安裝的地域問題，提高了組網(wǎng)的靈活性。
傳感器主要包括能見度傳感器、雨量傳感器、超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器、溫濕度傳感器、路面?zhèn)鞲衅鞯取鞲衅魍ㄟ^模擬采集通道、數(shù)字采集通道、 485 或 232 串行端口等方式和數(shù)據(jù)采集器連接。
適合高速公路監(jiān)測的能見度儀可精確測量能見度，具有區(qū)別降雨量和霧度的功能；路面?zhèn)鞲衅魉械臏y量部件都包含在一個(gè)堅(jiān)硬容器里面，它所提供的測量內(nèi)容包括：表面溫度測量部件 ( 路面溫度、還有兩個(gè)測量地面以下溫度的探頭 ) 、結(jié)冰溫度、路況（干燥，潮濕，濕濘，凍濕濘，結(jié)冰，雪）、含鹽量測量、路面水膜厚度。
中心站可以選用組態(tài)軟件，也可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行定制。方便交管部門在調(diào)度中心進(jìn)行監(jiān)測。
天氣條件監(jiān)測是高速公路科學(xué)運(yùn)營的一個(gè)重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對高速公路的運(yùn)營都有直接的影響。其中惡劣能見度對交通安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。按照公安部規(guī)定，能見度小于 50 米時(shí)，有關(guān)部門可采取局部或全部封閉高速公路的交通管制措施。高速公路沒有達(dá)到關(guān)閉天氣條件時(shí)，霧天行駛在高速公路上的車輛據(jù)能見度的不同，必須采取不同的行駛措施，以保障行車安全。此外，路面狀況的監(jiān)測也對高管部門的科學(xué)指揮與管理產(chǎn)生重要的影響。
針對高速公路氣象環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展方向，著手研制了一套適合我國高速公路氣象環(huán)境監(jiān)測的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測高速公路的天氣狀況，可自動(dòng)收集氣象信息，主要監(jiān)測高速公路的溫度、濕度、降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、能見度、路面溫度、路面狀態(tài)、路面積水厚度等要素的變化情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)上傳到高速公路監(jiān)測中心，自動(dòng)進(jìn)行處理并及時(shí)上傳到監(jiān)控中心，供交通管制系統(tǒng)參考，以便根據(jù)天氣狀況及時(shí)提出最佳監(jiān)控方案。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
高速公路自動(dòng)氣象監(jiān)測系統(tǒng)適用于高速公路管理系統(tǒng)，能夠?yàn)楣方煌ú块T提供最準(zhǔn)確可靠的公路交通環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)交通部門作出相應(yīng)的決策。本系統(tǒng)是一種高智能的自動(dòng)檢測氣象系統(tǒng)，適用于各種惡劣的野外環(huán)境，可無人值守，具有全自動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集，存儲，處理和傳送功能。
顯著特點(diǎn)：
1 、系統(tǒng)采用高度模塊化、智能化的設(shè)計(jì)，可處理滿足從簡單到復(fù)雜的需要，可用來進(jìn)行大范圍的遠(yuǎn)程監(jiān)控；
2 、系統(tǒng)的采集是通過嵌入式采集器的模擬通道（AI）和數(shù)字通道(DI)在最大可以達(dá)到96點(diǎn)，擴(kuò)展的手段是利用一塊一塊的 I/O 模塊通過擴(kuò)展板，以總線的形式連接。提供充足的智能傳感器接入端口，可以大量配接各類型的智能傳感器。
3 、嵌入式數(shù)據(jù)采集器核心采用美國Motorola公司powerpc32位CPU主頻達(dá)66MHz。采用嵌入式實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng)，支持用戶進(jìn)行二次開發(fā)，提供I/O設(shè)備的API。
4、系統(tǒng)配接進(jìn)口能見度儀及路面狀況傳感器，具有反應(yīng)靈敏，采集精度高，易于安裝，長期免維護(hù)等特點(diǎn)。
5、數(shù)據(jù)存儲采用電子硬盤(DOC)方式，還不同要求可以存儲擴(kuò)展。
6、支持多種（Internet，電話，GPRS，GPS等）遠(yuǎn)程通訊方式及協(xié)議。容錯(cuò)能力強(qiáng)，對于外界干擾或傳感器突發(fā)故障可以自動(dòng)糾錯(cuò)。
系統(tǒng)的組成
該系統(tǒng)由氣象數(shù)據(jù)采集與通訊系統(tǒng)、傳感器和中心控制系統(tǒng)三個(gè)主要部分組成。
嵌入式數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它由 CPU 、模擬測量通道、數(shù)字測量通道、智能通訊口、數(shù)據(jù)存儲器、以太網(wǎng)接口、電源、防雷保護(hù)等裝置組成。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)并及時(shí)上傳，提供智能判斷是否報(bào)警，并主動(dòng)上傳報(bào)警信息。它可支持 Ethernet、 PSTN 有線及GSM/GPRS 無線等各種通信方式，有效地解決了設(shè)備安裝的地域問題，提高了組網(wǎng)的靈活性。
傳感器主要包括能見度傳感器、雨量傳感器、超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器、溫濕度傳感器、路面?zhèn)鞲衅鞯取鞲衅魍ㄟ^模擬采集通道、數(shù)字采集通道、 485 或 232 串行端口等方式和數(shù)據(jù)采集器連接。
適合高速公路監(jiān)測的能見度儀可精確測量能見度，具有區(qū)別降雨量和霧度的功能；路面?zhèn)鞲衅魉械臏y量部件都包含在一個(gè)堅(jiān)硬容器里面，它所提供的測量內(nèi)容包括：表面溫度測量部件 ( 路面溫度、還有兩個(gè)測量地面以下溫度的探頭 ) 、結(jié)冰溫度、路況（干燥，潮濕，濕濘，凍濕濘，結(jié)冰，雪）、含鹽量測量、路面水膜厚度。
中心站可以選用組態(tài)軟件，也可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行定制。方便交管部門在調(diào)度中心進(jìn)行監(jiān)測。
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