系统概述

　　路面状况监测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)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。

　　系统组成

　　高速公路环境气象监测系统由端数据采集单元、监测主机、后台软件，监控中心(上位机服务器)等组成。其中端采集单 元包含高速路上的路面状况、温度、湿度、能见度等各类参数，各变送器数据通过有线方式汇集到监测中心主机，主机终将接收 到的信息通过无线网络或者有线网络(以太网/RS485/RS232)上传到监控中心，由运行于监控中心的监控软件进行数据存储、分 析、显示和处理。如果上报的数据超过限位值，监控软件将会进行多种手段的报警提示。

　　核心传感器

　　接触式路面状况传感器采用独特的微波检测技术以及多参数融合算法，通过检测传感器监测面的不同物质状态：结冰、结冰厚 度、积水、温度等条件下的输出值，并集成温度检测以及温度补偿技术进行结冰以及结冰厚度的监测。

　　传感器可同时输出结冰预警以及结冰报警值，也可以配合温湿度传感器进行路面多方位环境监测，是目国内自主研发的 能够监测结冰厚度、水膜厚度等埋入式的路面状况监测传感器。传感器具有结构简单，安装方便，抗干扰能力强等特点，可以用于高速公路、机场、桥梁、城市路面等路面结冰监测，是智能 交通、智慧城市等物联网应用的重要解决方案。

　　传感器由基于MCU处理技术的电子部分和探头组成。在探头上安装有PT1000铂电阻，为传感器提供温度输入。

　　温度补偿通过PT1000温度传感器进行温度采集，温度信号修正了MCU中的标定曲线，提高了覆冰检测精度

　　技术参数

　　检测参数：结冰、结冰厚度、干燥、潮湿/积水、雪、路面温度、高温预警

　　结冰检测量程：0.2mm~10mm

　　小结冰厚度：0.2mm

　　大结冰厚度：10mm

　　结冰报警厚度值：0.2~10mm(可调)

　　测量精度：±2% FS

　　水膜高度：0~4mm (选配)

　　测量精度：±0.1mm

　　通讯方式：modbus RTU

　　工作温度：-40℃~85℃

　　存储温度：-55℃~85℃

　　工作电压：3.3VDC 或 5~30VDC

　　工作湿度：0~100%RH

　　外形尺寸：Φ60*34mm

　　防护等：IP67

　　机械安装

　　传感器安装于被测物表面，传感器的监测面与被测物体表面齐平，安装原则是传感器表面能大化的反映被测物表面的覆冰情况，同时尽量防止 传感器监测面被其它杂质覆盖，提高检测精度。

　　气象预警应急平台

　　气象预警应急平台是奥斯恩精心打造的功能强大，覆盖面积广，可以实现气象行业预警制作、预警分析、预警输出、预案管理 等多层次，全方位的综合性预警平台。

　　预警分析

　　预警分析主要是根据端传感器监测数值，实现对数值进行分析，如现场积水深度、路面湿滑程度等地理图层数据信息进展预 警区域分析,并配合高速路LED显示大屏，提示方司机行车注意行车安全。

　　天气预报分析

　　天气预报分析通过调取当地气象局数据API接口(需提供相应接口)，预测未来天气情况，并结合端监测传感器进行算法模 型建设，精确得出天气预报分析，并对未来将可能出现的恶劣天气进行预报推送，配合高速路LED显示大屏，提醒司机做好恶劣天 气到来准备。

　　系统性能

　　1、该方案组网简单、实用可靠，将传统的分散式监测集中为智能一体，技术上的协调使得设备成本下降，在操作和成本上得到了 很好的控制。具有以下特点：

　　2、系统的可靠性、稳定性：系统可集中在线监测所有类别于一体，核心技术稳定统一，并且建立在GPRS/3G通信平台上，设备具备在恶劣 环境(狂风、暴雨、冰雪)下持续正常工作的能力，整机可长时间连续工作。

　　3、系统的可操作性：产品操作简单，使用方便，无须记忆复杂的操作方法或指令，在初次安装时进行相关的设置，而全部的初次设置由 业人员完成。

　　4、系统的可维护性：设备可以通过授权用户进行远程控制、管理、维护，只需简讯就可以配置设备的各种参数，无需人员到基站进行现场 设置，节约时间和运输成本。

　　5、系统的可扩展性：系统设计留有充分的余地，以便日后比较方便地进行系统扩容。 系统的性价比：成本造价低，技术更，功能更强，技术延续性和可升性更强。

　　6、系统的性：设备集无线通信等多种技术于一身，用户可实时监测当环境，无论用户身处何方，都可以随时随地获取所关切的 现场信息。

　　拓扑结构

　　路面状况监测系统由端数据采集单元、监测主机、后台软件，监控中心(上位机服务器)等组成。其中端采集 单元包含高速路上的路面状况、温度、湿度、能见度等各类参数，各变送器数据通过有线方式汇集到监测中心主机，主机终将接 收到的信息通过无线网络或者有线网络(以太网/RS485/RS232)上传到监控中心，由运行于监控中心的监控软件进行数据存储、 分析、显示和处理。如果上报的数据超过限位值，监控软件将会进行多种手段的报警提示。

　　技术特点

　　行业规范监测数据

　　为交通管理部门实时提供气象和道路状态数据来保证行车安全;同时也为交通气象预报提供及时、客观的观测 资料;从而提高预报准确率。

　　全面而准确的交通气象测量参数，路面状况危险度指标化

　　高速公路交通气象环境监测系统的传感器和采集器技术，经过验证的算法和的软件技术确保气象信息的准 确性。同时依据规范将测量数据指标化，为用户提供直观判据。

　　设备简洁，易安装维护

　　易于安装和架设，所有传感器均采用快速插头与采集器进行连接，上电即可正常运行。设备内部为模块化设计， 无需特殊工具，即可完成维护工作。

　　高可靠性，低维护费用

　　从底层硬件到上层软件开发能更好维护修改。可减少维护时备品备件的周转量和用户采购和管理成本;使用户 节省更多的维护费用。

　　低功耗设计

　　适用多种供电方式(交流、太阳能、风力发电机等);提高了设备的环境适应性。

　　具有多种本地和远程通信方式

　　本地通讯(RS232、RS484/422)、远程有线通讯(PSTN、ADSL、光纤等)和远程无线通讯(SMS、GPRS、 CDMA1X、卫星DCP 等)可同时应用。

　　预警功能

　　当测量的要素指标超过用户设定的阈值，气象监测系统会将告警信息作为优先主动向中心站监控平台传 递，中心站收到告警数据后提示管理者。

　　实施方案

　　安装实施方案需根据现场实际环境而定，监测点位数量可根据项目预算综合考量，建议每500m安装一个监测点，主要针对现 场路面状况进行实时监测(其他参数后续根据项目需要再进行增加)，通过端传感器作为报警依据进行提醒，并配合摄像头球机 抓拍分析现场情况。主要供电方式为现场市电AC220V，供网方式为现场提内网网口进行数据对接到交通部门平台。

　　大数据软件云平台

　　奥斯恩大数据软件云平台(以下简称云平台)，通过现场端设备对路面状况数据进行实时监测，并将监测数据在软件系统进行 质控、分析以及应用。数据详情可进行多元化展示，智能分析比对，生成分析报表;结合大数据分析模型，由点及面，网格化全面 覆盖，实现污染溯源，趋势预测，同时，具备数据监管大屏，直观呈现数据变化动态，充分满足监管单位的监测需求。

　　系统框架

　　01 采集端：采集端一般指现场数采仪或监测设备数据采集传输模块，把现场传感器监测输出的信号进行采集和处理。网络通信层：网络通信服务端系统，基于TCP协议，负责与采集端维持连接，进行数据通信。

　　02 监测数据处理层。报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统，本子系统负责数据的终存储;本子系统划分为两个单 元：本地缓存和数据库存储，本地缓存单元负责将数据缓存至本地磁盘，数据库存储单元负责将缓存的数据存至数据库。

　　03 设备参数状态处理层。报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统，本子系统负责数据的终存储;本子系统根据业务 需求划分为两个模块，每个模块由本地缓存和数据库存储两个单元组成，两个模块分别处理新值数据和值更新记录数据。

　　04 校验、分析等处理，然后交由下层;另一方面，执行底层向采集端的发送任务，将发送任务组织为遵循规范的报文交由网络通信层。

　　05 实时库：将基础信息(如站点、监测项、设备参数项等)常驻内存，供各业务层子系统使用;实时库在整个系统架构中处于中心地位，所有其它 业务子系统都基于它进行数据处理，它自身没有任何业务逻辑，仅作为数据层提供基础信息及提供实时库的持久化。

　　06 系统启动层：作为整个系统的启动入口，负责管理所有业务子系统;运行监控系统：俗称看门狗程序，负责监视所有业务子系统的运行。 外部接口：提供本系统与外界的交互访问，按照业务需求，目此接口需要提供远程设备控制功能。

　　技术特点

　　1、云平台支持多种监测仪器(路面状况监测站、微型空气站、扬尘在线监测站、在线油烟监测数据等)数据同时接入 ，实现各项监测数据的同屏展示和查看，为准确分析环境状况，提供全面的数据支撑。

　　2、调取全市国控站点空气质量数据，同屏输出。 数据展示功能与天地图相结合，运用空间分析技术展示不同地点时空变化功能概述。

　　3、多站点数据比对分析曲线展示;巡航移动轨迹绘画，适用于走航监测设备。 自动生成日报、周报、月报分析报表，报表自动填充;实时监控端监测设备传感器状态，及时上报故障信息。

　　4、报警信息推送，数据异常、超标，传感器故障等现象发生时，平台实时报警提示，并可推送至手机APP或微信公 众号提醒。

　　5、数据可视化监管大屏显示，一体化呈现数据变化趋势，方便监管。 移动APP、微信公众号服务，满足移动监管需求。

　　平台主要功能界面展示

　　微信公众号

　　为满足客户对监测设备的远程管理需求，我司开通了微信公众号服务，可通过其远程监督控制的监测设备，凡是能使用微信的 手机，不管是android系统，还是ios系统，只要关注了公众号，都可通过登陆设备账号，随时随地进行设备状态，数据的查询，方 便快捷。

　　技术特点

　　简单、方便

　　代替了app，不需要安装任何软件，不需要担心版本兼容和更新的问题，凡是能使用微信的手机，关注我司“aosien2019” 微信公众号，android和ios系统均可兼容。

　　人性化

　　代替了简讯报警提醒功能;设备报警时能及时地像简讯一样通知手机用户，及时预警，避免罚单。当现场环境 比较恶劣，持续报警情况下，默认反复提醒，时间间隔为10分钟。不需要像简讯报警，每次报警都会给户存入 一条简讯，然后每次都需要手动删除简讯的繁琐操作，报警记录可查。

　　奥斯恩旗下设有三个生产基地，新疆喀什——新疆奥斯恩智能科技有限公司、广东佛山——奥斯恩智能科技(佛山)有限公司、深圳——深圳市奥斯恩净化技术有限公司，有完整的老化标定车间，的生产流水线，标准产品检验车间，环境技术工程实验室，产品体验展示厅，生产规模及品控能力处于全国先水平。