路面狀況監測系統的詳細資料

　　產品介紹

　　系統概述

　　路面狀況監測系統由高速公路數據采集單元、數據傳輸中心、后臺軟件中心等部分組成。可觀測的氣象要素包括常規氣象(溫、濕、雨、 光照)和路面狀況(路面溫度、干濕狀況、結冰等)。該系統配置靈活，各種觀測傳感器可根據需求靈活配置。所監測并采集的高速公路沿線氣溫、濕度、雨量、路面狀況(表面溫 度、干濕狀況、結冰)等數據能實時通過網絡方式傳輸到監控中心，并在惡劣氣象條件下能及時發出警示信息以提高高速公 路的安全行車水平，做到智能預警和管理。

　　系統組成

　　高速公路環境氣象監測系統由前端數據采集單元、監測主機、后臺軟件，監控中心(上位機服務器)等組成。其中前端采集單 元包含高速路上的路面狀況、溫度、濕度、能見度等各類參數，各變送器數據通過有線方式匯集到監測中心主機，主機最終將接收 到的信息通過無線網絡或者有線網絡(以太網/RS485/RS232)上傳到監控中心，由運行于監控中心的監控軟件進行數據存儲、分 析、顯示和處理。如果上報的數據超過限位值，監控軟件將會進行多種手段的報警提示。

　　核心傳感器

　　接觸式路面狀況傳感器采用微波檢測技術以及多參數融合算法，通過檢測傳感器監測面的不同物質狀態：結冰、結冰厚 度、積水、溫度等條件下的輸出值，并集成溫度檢測以及溫度補償技術進行結冰以及結冰厚度的監測。

　　傳感器可同時輸出結冰預警以及結冰報警值，也可以配合溫濕度傳感器進行路面多方位環境監測，是目前國內自主研發的能夠監測結冰厚度、水膜厚度等埋入式的路面狀況監測傳感器。傳感器具有結構簡單，安裝方便，抗干擾強等特點，可以用于高速公路、機場、橋梁、城市路面等路面結冰監測，是智能 交通、智慧城市等物聯網應用的重要解決方案。

　　傳感器由基于MCU處理技術的電子部分和探頭組成。在探頭上安裝有PT1000鉑電阻，為傳感器提供溫度輸入。

　　溫度補償通過PT1000溫度傳感器進行溫度采集，溫度信號修正了MCU中的標定曲線，提高了覆冰檢測精度

　　技術參數

　　檢測參數：結冰、結冰厚度、干燥、潮濕/積水、雪、路面溫度、高溫預警

　　結冰檢測量程：0.2mm~10mm

　　最小結冰厚度：0.2mm

　　最大結冰厚度：10mm

　　結冰報警厚度值：0.2~10mm(可調)

　　測量精度：±2% FS

　　水膜高度：0~4mm (選配)

　　測量精度：±0.1mm

　　通訊方式：modbus RTU

　　工作溫度：-40℃~85℃

　　存儲溫度：-55℃~85℃

　　工作電壓：3.3VDC 或 5~30VDC

　　工作濕度：0~100%RH

　　外形尺寸：Φ60*34mm

　　防護等級：IP67

　　機械安裝

　　傳感器安裝于被測物表面，傳感器的監測面與被測物體表面齊平，安裝原則是傳感器表面能反映被測物表面的覆冰情況，同時盡量防止 傳感器監測面被其它雜質覆蓋，提高檢測精度。

　　氣象預警應急平臺

　　氣象預警應急平臺是奧斯恩精心打造的功能強大，覆蓋面積廣，可以實現氣象行業預警制作、預警分析、預警輸出、預案管理 等多層次，綜合性預警平臺。

　　預警分析

　　預警分析主要是根據前端傳感器監測數值，實現對數值進行分析，如現場積水深度、路面濕滑程度等地理圖層數據信息進展預 警區域分析,并配合高速路LED顯示大屏，提示前方司機行車注意行車安全。

　　天氣預報分析

　　天氣預報分析通過調取當地氣象局數據API接口(需提供相應接口)，預測未來天氣情況，并結合前端監測傳感器進行算法模 型建設，精確得出天氣預報分析，并對未來將可能出現的惡劣天氣進行預報推送，配合高速路LED顯示大屏，提醒司機做好惡劣天 氣到來準備。

　　系統性能

　　1、該方案組網簡單、實用可靠，將傳統的分散式監測集中為智能一體，技術上的協調使得設備成本下降，在操作和成本上得到了 很好的控制。具有以下特點：

　　2、系統的可靠性、穩定性：系統可集中在線監測所有類別于一體，核心技術穩定統一，并且建立在GPRS/3G通信平臺上，設備具備在惡劣 環境(狂風、暴雨、冰雪)下持續正常工作的能力，整機可長時間連續工作。

　　3、系統的可操作性：產品操作簡單，使用方便，無須記憶復雜的操作方法或指令，在初次安裝時進行相關的設置，而全部的初次設置由專 業人員完成。

　　4、系統的可維護性：設備可以通過授權用戶進行遠程控制、管理、維護，只需短信就可以配置設備的各種參數，無需人員到基站進行現場 設置，節約時間和運輸成本。

　　5、系統的可擴展性：系統設計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統擴容。 系統的性價比：成本造價低，技術更*，功能更強，技術延續性和可升級性更強。

　　6、系統的*性：設備集無線通信等多種*技術于一身，用戶可實時監測當前環境，無論用戶身處何方，都可以隨時隨地獲取所關切的 現場信息。

　　拓撲結構

　　路面狀況監測系統由前端數據采集單元、監測主機、后臺軟件，監控中心(上位機服務器)等組成。其中前端采集 單元包含高速路上的路面狀況、溫度、濕度、能見度等各類參數，各變送器數據通過有線方式匯集到監測中心主機，主機最終將接 收到的信息通過無線網絡或者有線網絡(以太網/RS485/RS232)上傳到監控中心，由運行于監控中心的監控軟件進行數據存儲、 分析、顯示和處理。如果上報的數據超過限位值，監控軟件將會進行多種手段的報警提示。

　　技術特點

　　行業規范監測數據

　　為交通管理部門實時提供氣象和道路狀態數據來保證行車安全;同時也為交通氣象預報提供及時、客觀的觀測 資料;從而提高預報準確率。

　　全面而準確的交通氣象測量參數，路面狀況危險度指標化

　　高速公路交通氣象環境監測系統的傳感器和采集器技術，經過驗證的算法和*軟件技術確保氣象信息的準 確性。同時依據規范將測量數據指標化，為用戶提供直觀判據。

　　設備簡潔，易安裝維護

　　易于安裝和架設，所有傳感器均采用快速插頭與采集器進行連接，上電即可正常運行。設備內部為模塊化設計， 無需特殊工具，即可完成維護工作。

　　高可靠性，低維護費用

　　從底層硬件到上層軟件開發能更好維護修改。可減少維護時備品備件的周轉量和用戶采購和管理成本;使用戶 節省更多的維護費用。

　　低功耗設計

　　適用多種供電方式(交流、太陽能、風力發電機等);提高了設備的環境適應性。

　　具有多種本地和遠程通信方式

　　本地通訊(RS232、RS484/422)、遠程有線通訊(PSTN、ADSL、光纖等)和遠程無線通訊(SMS、GPRS、 CDMA1X、衛星DCP 等)可同時應用。

　　預警功能

　　當測量的要素指標超過用戶設定的閾值，氣象監測系統會將告警信息作為第一優先級主動向中心站監控平臺傳 遞，中心站收到告警數據后提示管理者。

　　實施方案

　　安裝實施方案需根據現場實際環境而定，監測點位數量可根據項目預算綜合考量，建議每500m安裝一個監測點，主要針對現 場路面狀況進行實時監測(其他參數后續根據項目需要再進行增加)，通過前端傳感器作為報警依據進行提醒，并配合攝像頭球機 抓拍分析現場情況。主要供電方式為現場市電AC220V，供網方式為現場提內網網口進行數據對接到交通部門平臺。

　　大數據軟件云平臺

　　奧斯恩大數據軟件云平臺(以下簡稱云平臺)，通過現場端設備對路面狀況數據進行實時監測，并將監測數據在軟件系統進行 質控、分析以及應用。數據詳情可進行多元化展示，智能分析比對，生成分析報表;結合大數據分析模型，由點及面，網格化全面 覆蓋，實現污染溯源，趨勢預測，同時，具備數據監管大屏，直觀呈現數據變化動態，充分滿足監管單位的監測需求。

　　系統框架

　　01 采集端：采集端一般指現場數采儀或監測設備數據采集傳輸模塊，把現場傳感器監測輸出的信號進行采集和處理。網絡通信層：網絡通信服務端系統，基于TCP協議，負責與采集端維持連接，進行數據通信。

　　02 監測數據處理層。報文處理層將監測數據報文解析為預定義格式的數據后交由本子系統，本子系統負責數據的最終存儲;本子系統劃分為兩個單 元：本地緩存和數據庫存儲，本地緩存單元負責將數據緩存至本地磁盤，數據庫存儲單元負責將緩存的數據存至數據庫。

　　03 設備參數狀態處理層。報文處理層將監測數據報文解析為預定義格式的數據后交由本子系統，本子系統負責數據的最終存儲;本子系統根據業務 需求劃分為兩個模塊，每個模塊由本地緩存和數據庫存儲兩個單元組成，兩個模塊分別處理最新值數據和值更新記錄數據。

　　04 校驗、分析等處理，然后交由下層;另一方面，執行底層向采集端的發送任務，將發送任務組織為遵循規范的報文交由網絡通信層。

　　05 實時庫：將基礎信息(如站點、監測項、設備參數項等)常駐內存，供各業務層子系統使用;實時庫在整個系統架構中處于中心地位，所有其它 業務子系統都基于它進行數據處理，它自身沒有任何業務邏輯，僅作為數據層提供基礎信息及提供實時庫的持久化。

　　06 系統啟動層：作為整個系統的啟動入口，負責管理所有業務子系統;運行監控系統：俗稱看門狗程序，負責監視所有業務子系統的運行。 外部接口：提供本系統與外界的交互訪問，按照業務需求，目前此接口需要提供遠程設備控制功能。

　　技術特點

　　1、云平臺支持多種監測儀器(路面狀況監測站、微型空氣站、揚塵在線監測站、在線油煙監測數據等)數據同時接入 ，實現各項監測數據的同屏展示和查看，為準確分析環境狀況，提供全面的數據支撐。

　　2、調取全市國控站點空氣質量數據，同屏輸出。 數據展示功能與天地圖相結合，運用空間分析技術展示不同地點時空變化功能概述。

　　3、多站點數據比對分析曲線展示;巡航移動軌跡繪畫，適用于走航監測設備。 自動生成日報、周報、月報分析報表，報表自動填充;實時監控前端監測設備傳感器狀態，及時上報故障信息。

　　4、報警信息推送，數據異常、超標，傳感器故障等現象發生時，平臺實時報警提示，并可推送至手機APP或微信公 眾號提醒。

　　5、數據可視化監管大屏顯示，一體化呈現數據變化趨勢，方便監管。 移動APP、微信公眾號服務，滿足移動監管需求。

　　平臺主要功能界面展示

　　微信公眾號

　　為滿足客戶對監測設備的遠程管理需求，我司開通了微信公眾號服務，可通過其遠程監督控制的監測設備，凡是能使用微信的 手機，不管是android系統，還是ios系統，只要關注了公眾號，都可通過登陸設備賬號，隨時隨地進行設備狀態，數據的查詢，方 便快捷。

　　技術特點

　　簡單、方便

　　代替了app，不需要安裝任何軟件，不需要擔心版本兼容和更新的問題，凡是能使用微信的手機，關注我司“aosien2019" 微信公眾號，android和ios系統均可兼容。

　　人性化

　　代替了短信報警提醒功能;設備報警時能及時地像短信一樣通知手機用戶，及時預警，避免罰單。當現場環境 比較惡劣，持續報警情況下，默認反復提醒，時間間隔為10分鐘。不需要像短信報警，每次報警都會給戶存入 一條短信，然后每次都需要手動刪除短信的繁瑣操作，報警記錄可查。

　　奧斯恩旗下設有三個生產基地，新疆喀什——新疆奧斯恩智能科技有限公司、廣東佛山——奧斯恩智能科技(佛山)有限公司、深圳——深圳市奧斯恩凈化技術有限公司，有完整的老化標定車間，的生產流水線，標準產品檢驗車間，環境技術工程實驗室，產品體驗展示廳，生產規模及品控能力處于全國先水平。