OWL-SMART路面状况结冰监测系统,三明能见度监测仪实时在线监测系统

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。

（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

每年冬天，受倒春寒影响，乐广高速韶关北段频繁出现雨雾天气，部分路段能见度不足百米，且路面湿滑，特别给隧道群行车带来严重的交通安全隐患。韶关公安信息部针对大雾雨水结冰积水积雪等天气情况，加强了路面安全监管，现代化监测设备部署等措施，以确保乐广高速北段的行车安全。

技术创新点：
（一）设备通过光纤接入公安内部局域网，实现路面温度，路面湿滑度，路面冰厚度，雪深度，水厚度，能见度，能见度趋势，设备状态，预警状态数据、视频实时联网监控，数据数据保存于公安机房，并通过在公安服务器上部署路面状况实时监控私有云平台，实现了云端管理，远程查看，自动预警的效果；
（二）通过开放API，实现数据与其他系统共享，避免各成一家，信息孤岛的现象。
（三）实现数据与视频融合展示
（四）解决机关内部系统版本过低的兼容问题

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

项目背景

　　公路道路能见度检测路面积水、积雪、结冰厚度、湿滑程度在线

　　路面状况监测为道路安全文明驾驶起到重要辅助作用。驾驶员在驾驶车辆行驶过程中需要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，路面状况监测仪通过对能见度、路面积水、雪厚、雨雪量、车流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。

　　路面状况监测仪应用后，实现道路、高速公路、机场24小时自动化监测，通过对路面状况的监测，为车辆行驶，飞机起飞降落提供了辅助工具，为安全文明驾驶保驾，为科学管理道路监督提供决策依据。

　　奥斯恩路面状况监测仪能同时检测能见度、路面积水、雪厚、雨雪量、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，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，同时还可以辅助相关部门对灾害天气如台风、暴雨、雾霾、暴雪、霜冻等做出及时预警，提前调度安排，尽量避免因灾害天气造成的交通事故。

　　产品介绍

　　公路道路能见度检测路面积水、积雪、结冰厚度、湿滑程度在线监测仪

　　1.系统概述

　　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。

　　2.系统组成

　　高速公路环境气象监测系统由前端数据采集单元、监测主机、后台软件，监控中心（上位机服务器）等组成。其中前端采集单元包含高速路上的温度、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。

　　公路道路能见度检测路面积水、积雪、结冰厚度、湿滑程度在线监测仪

　　3.产品功能特点

　　l 可远距离检测路面积水、积雪、结冰厚度、湿滑程度

　　l 远距离遥感检测路面状况

　　l 非埋入式安装快捷简便

　　l 维护成本低

　　l 融入现有公路自动气象监测网络

　　l 非埋入式设计

　　l 抗锈蚀

　　l 红外检测远 15 米

　　l 无需封闭车道，安装维护简单

　　l 坚固设计，全天候测量

　　l 为交通管理部门实时提供气象和道路状态数据来行车安全；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。

　　l 全面而准确的交通气象测量参数，路面状况危险度指标化

　　l 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。

　　l 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。

　　l 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。

　　l 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。

　　l 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。

　　l 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级主动向中心站监控平台传递，中心站收到告警数据后等形式提示管理者。

　　4.系统功能

　　公路道路能见度检测路面积水、积雪、结冰厚度、湿滑程度在线监测仪

　　路面状况监测系统可实现全天候不间断监测。系统能够全面、科学、真实地反映被监测区的路面状况监测仪的监测数据变化，现场远程监测设备自动采集路面状况、气象状况实时数据，并利用 GPRS 无线网络实现数据远程传输；监控中心自动接收、自动存储各监测点的监测数据到数据库中。可及时、准确地提供各监测点的路面状况、气象状况，为道路安全文明监管，车辆安全文明行驶，交通管制提供辅助信息。

　　●实时监测路面状况、公路气象环境，各监测点可灵活进行单路测量或多路测量。为车辆驾驶员提供重要的基础信息。

　　●监测参数超过预先设定的限值时，可以通过 GPRS 上报告警信息给用户，为远程施肥控制提供农田环境信息。

　　●可扩展能见度、路面积水、雪厚、雨雪量、车流量、风速、风向、噪声等监测功能。

　　●数据采集、存储频率可灵活调整，可远程设置监测设备工作参数。

　　●支持 GPRS、短消息、局域网等多种通讯方式，推荐采用 GPRS 无线通讯。

　　●可同时将监测数据上报至多个中心。

　　●具备监测数据、报警数据的统计、分析功能，数据报表可导出、可打印输出。

　　●监测系统软件具备 GIS 功能，可在地图上显示各监测点的详细分布位置。

　　●用于对能见度、路面积水、雪厚、雨雪量、车流量、风速、风向、噪声等要素进行全天候现场监测。可以通过配套的数据采集通讯线与计算机进行连接，将数据传输到交通管理大队数据库中，用于统计分析和处理。

　　●路面状况数据记录仪具有路面状况数据采集、路面状况数据定时存储、参数设定、友好的软件人机界面和标准通信功能，图形数据显示，有线通讯方式，在Windows2000 以上系统环境即可运行,存储数据，数据存储格式为 EXCEL 标准格式，可生成路面状况、气象数据图表，供其它软件调用。

　　●有线传输方式：通过标准 USB/RS485 通讯接口，与监测中心 PC 机有线连接，实时传送采集数据。

　　●无线传输方式：只要可以上网就可通过 GPRS 无线传输进行网页浏览的方式进行查看数据及分析数据；也可以随时随地通过端查看实时数据。