高速公路自動(dòng)氣象觀測(cè)站

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一、概述：

近年來(lái)，我國(guó)高速公路建設(shè)的發(fā)展非常迅速，自1988年建成我國(guó)條高速公路以來(lái)，到2007年底，我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍探咏?/SPAN>4.5萬(wàn)公里，繼續(xù)保持世界第二位，僅次于美國(guó)。根據(jù)《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，我國(guó)將用30年時(shí)間建設(shè)“七射九縱十八橫”的高速公路網(wǎng)，總里程將達(dá)到8.5萬(wàn)公里，形成“首都連接省會(huì)、省會(huì)彼此相通、連接主要地市、覆蓋重要縣市”的高速公路網(wǎng)絡(luò)，連通全國(guó)所有重要的交通樞紐城市，包括鐵路樞紐67個(gè)、水路樞紐50個(gè)和公路樞紐140多個(gè)，將覆蓋10多億人口，直接服務(wù)區(qū)域的GDP占全國(guó)總量的85%以上高速公路的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了越來(lái)越重要的影響。

但天氣條件的變化，特別是極端惡劣天氣條件，給高速公路的車(chē)輛行駛帶來(lái)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)，不僅嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸，而且還造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。所以道路天氣條件監(jiān)測(cè)是高速公路科學(xué)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對(duì)高速公路的運(yùn)營(yíng)都有直接的影響。氣象條件對(duì)交通的影響表現(xiàn)在很多方面。主要表現(xiàn)在改變路面的物理性質(zhì)、觀察視線、車(chē)輛自身安全等方面。主要災(zāi)害及影響有

1、霧 霧主要通過(guò)降低能見(jiàn)度而引發(fā)交通事故。在我國(guó)大部分地區(qū)引起的惡性交通事故的天氣現(xiàn)象中，霧的影響。大霧特別是<50米的超低能見(jiàn)度的災(zāi)害性濃霧是引起重大交通事故的重要原因，往往引起數(shù)輛甚至數(shù)十輛汽車(chē)的連續(xù)追尾。大霧常常造成重大車(chē)輛損失和人員傷亡，導(dǎo)致高速公路限速或關(guān)閉，延誤行車(chē)時(shí)間，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2、降雨 降雨也是影響高速公路交通安全常見(jiàn)的氣象要素，它使路面附著系數(shù)降低，導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)距離增加，易發(fā)生車(chē)輛側(cè)滑和控制失靈從而危及行車(chē)安全。同時(shí)降雨使能見(jiàn)度降低，司機(jī)視線模糊不清，導(dǎo)致駕駛失誤。此外，降雨過(guò)后，路面如有積水或干濕不一，路面摩擦系數(shù)不均，車(chē)輛制動(dòng)性變差，從而引起交通事故。在山區(qū)，暴雨還常常引發(fā)山洪、山體塌方或泥石流，從而導(dǎo)致車(chē)輛被沖，橋梁垮塌，道路被毀；在平原和盆地，暴雨常常引發(fā)洪澇，導(dǎo)致道

路被淹，交通受阻。

3、冰雪 冰雪與降雨一樣，漫天飛舞的大雪使能見(jiàn)度降低，而且一旦路面積雪被壓或是白天在陽(yáng)光照射下融化，夜晚路面降溫結(jié)冰，造成里面路面摩擦系數(shù)顯著降低，嚴(yán)重影響車(chē)輛的操作和制動(dòng)性能，使控制失靈，車(chē)輛發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑或側(cè)滑，從而危及行車(chē)安全。

4、大風(fēng) 大風(fēng)對(duì)于車(chē)輛行駛阻力、能耗、抗側(cè)向傾翻及抗滑移性能都有很大影響，特別是側(cè)向大風(fēng)對(duì)高箱、雙箱汽車(chē)的行駛影響尤甚。大風(fēng)會(huì)引起沙塵暴、揚(yáng)沙、吹雪、浮塵等天氣，影響高速公路能見(jiàn)度。大風(fēng)易使路邊樹(shù)木、桿線類(lèi)等折斷阻塞交通，易使塑料類(lèi)、干草類(lèi)、絲狀物類(lèi)等漂移到路面上引起車(chē)輛打滑、失控；易使灰塵、揚(yáng)沙、塵卷影響視線造成交通事故。

5、霜凍 公路路面有霜時(shí)，路面摩擦系數(shù)接近于雪面，雨后結(jié)冰同雪面結(jié)冰的物理性質(zhì)一樣，從而引發(fā)交通事故。 
   6、高溫 高溫天氣同時(shí)受吸熱、摩擦及汽車(chē)尾氣等的影響，高速公路路面溫度比氣溫高得多，有時(shí)高達(dá)六七十?dāng)z氏度以上，汽車(chē)輪胎因此受熱，使胎內(nèi)氣壓升高，長(zhǎng)途高速行駛，極易引起"爆胎"。高溫直接影響司機(jī)的生理、心理和精神狀態(tài)，無(wú)空調(diào)車(chē)更易疲勞，注意力不集中甚至中署。

2005年7月，中國(guó)氣象局與交通部在北京簽署了《共同開(kāi)展公路交通氣象預(yù)報(bào)工作備忘錄》，雙方將開(kāi)展合作，建立科學(xué)高效的公路交通氣象信息預(yù)測(cè)、發(fā)布機(jī)制，向社會(huì)公眾提供準(zhǔn)確、全面的公路氣象信息，避免公路交通延誤，減少惡劣天氣誘發(fā)交通事故。

二、典型應(yīng)用：

1、霧和低能見(jiàn)度探測(cè)及告警

2、路面濕滑程度、結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)告警

3、道路橫風(fēng)告警

4、車(chē)輛限速和道路關(guān)閉的必要?dú)庀笠罁?jù)

三、技術(shù)特點(diǎn)：

1、交通氣象監(jiān)測(cè)專(zhuān)屬設(shè)備  

為交通管理部門(mén)實(shí)時(shí)提供氣象和道路狀態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)保證行車(chē)安全；同時(shí)也為交通氣象預(yù)報(bào)提供及時(shí)、客觀的觀測(cè)資料；從而提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

2、全面而準(zhǔn)確的交通氣象測(cè)量參數(shù)，路面狀況危險(xiǎn)度指標(biāo)化。

JLC-QGL型高速公路自動(dòng)氣象觀測(cè)站凝聚了我公司多年積累的傳感器和采集器技術(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；它采用32 位處理器、24 位模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的算法和先進(jìn)的軟件技術(shù)確保氣象信息的準(zhǔn)確性。同時(shí)依據(jù)規(guī)范將測(cè)量數(shù)據(jù)指標(biāo)化，為用戶提供直觀判據(jù)。 

3、易安裝、易維護(hù)

易于安裝和架設(shè)，所有傳感器均采用快速插頭與采集器進(jìn)行連接，設(shè)備出廠前已完成標(biāo)校和調(diào)試；上電即可正常運(yùn)行。設(shè)備內(nèi)部為模塊化設(shè)計(jì)，無(wú)需特殊工具，即可完成維護(hù)工作。 

4、高可靠性，低維護(hù)費(fèi)用  

卓越的電磁兼容設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)使其能在各種惡劣環(huán)境下可靠工作；大批量的業(yè)務(wù)化使用和長(zhǎng)期運(yùn)行使其可靠性得到充分驗(yàn)證。完全自主研發(fā)，降低了軟件費(fèi)用和硬件成本，同時(shí)采用通用的傳感器和配件，減少維護(hù)時(shí)備品備件的周轉(zhuǎn)量和用戶采購(gòu)和管理成本；使用戶節(jié)省更多的維護(hù)費(fèi)用。 

5、強(qiáng)大的中心站軟件監(jiān)控管理功能  中心站采用面向?qū)ο笏枷脒M(jìn)行系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，軟件開(kāi)發(fā)基于windows 平臺(tái)，采用面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ吆头治龉ぞ?，軟件產(chǎn)品成熟而先進(jìn)，具有良好的擴(kuò)充性、界面友好、安全可靠、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)。軟件支持有線和無(wú)線通信，完成數(shù)據(jù)采集、處理、通信、存儲(chǔ)和報(bào)文上傳等功能。同時(shí)軟件采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，軟件界面人性化設(shè)計(jì)，用戶可自定義各類(lèi)報(bào)警閾值和顯示模式，滿足人士操作習(xí)慣。

6、微功耗設(shè)計(jì) 

適用多種供電方式（交流、太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等）；提高了設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性。 

7、具有多種本地和遠(yuǎn)程通信方式 

本地通訊（RS232、RS484/422）、遠(yuǎn)程有線通訊（PSTN、ADSL、光纖等）和遠(yuǎn)程無(wú)線通訊（SMS、GPRS、CDMA1X、衛(wèi)星DCP 等）可同時(shí)應(yīng)用。 

8、災(zāi)害性天氣和道路狀況主動(dòng)預(yù)警功能 

當(dāng)測(cè)量的要素指標(biāo)超過(guò)用戶設(shè)定的閾值，氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)將告警信息作為優(yōu)先級(jí)主動(dòng)向中心站監(jiān)控平臺(tái)傳遞，中心站收到告警數(shù)據(jù)后采用聲、光等形式提示管理者。 

9、靈活的架構(gòu)可以隨時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展  

系統(tǒng)硬件上采用積木式設(shè)計(jì)，觀測(cè)要素可根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的需求靈活配置，預(yù)留傳感器接口以適應(yīng)將來(lái)增加其它觀測(cè)要素的潛在需求。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)按照未來(lái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和兼容性能，充分保證滿足不斷完善的觀測(cè)任務(wù)和需求。 

四、觀測(cè)要素：