高速公路自動氣象觀測站

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一、概述：

近年來，我國高速公路建設的發展非常迅速，自1988年建成我國條高速公路以來，到2007年底，我國高速公路通車里程接近4.5萬公里，繼續保持世界第二位，僅次于美國。根據《國家高速公路網規劃》，我國將用30年時間建設“七射九縱十八橫”的高速公路網，總里程將達到8.5萬公里，形成“首都連接省會、省會彼此相通、連接主要地市、覆蓋重要縣市”的高速公路網絡，連通全國所有重要的交通樞紐城市，包括鐵路樞紐67個、水路樞紐50個和公路樞紐140多個，將覆蓋10多億人口，直接服務區域的GDP占全國總量的85%以上高速公路的發展對國民經濟產生了越來越重要的影響。

但天氣條件的變化，特別是極端惡劣天氣條件，給高速公路的車輛行駛帶來了巨大的風險，不僅嚴重影響交通運輸，而且還造成國家財產和人民生命財產的嚴重損失。所以道路天氣條件監測是高速公路科學運營的一個重要依據，雨、雪、霧、積雪、結冰等情況對高速公路的運營都有直接的影響。氣象條件對交通的影響表現在很多方面。主要表現在改變路面的物理性質、觀察視線、車輛自身安全等方面。主要災害及影響有

1、霧 霧主要通過降低能見度而引發交通事故。在我國大部分地區引起的惡性交通事故的天氣現象中，霧的影響。大霧特別是<50米的超低能見度的災害性濃霧是引起重大交通事故的重要原因，往往引起數輛甚至數十輛汽車的連續追尾。大霧常常造成重大車輛損失和人員傷亡，導致高速公路限速或關閉，延誤行車時間，造成巨大經濟損失。

2、降雨 降雨也是影響高速公路交通安全常見的氣象要素，它使路面附著系數降低，導致汽車制動距離增加，易發生車輛側滑和控制失靈從而危及行車安全。同時降雨使能見度降低，司機視線模糊不清，導致駕駛失誤。此外，降雨過后，路面如有積水或干濕不一，路面摩擦系數不均，車輛制動性變差，從而引起交通事故。在山區，暴雨還常常引發山洪、山體塌方或泥石流，從而導致車輛被沖，橋梁垮塌，道路被毀；在平原和盆地，暴雨常常引發洪澇，導致道

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度降低，而且一旦路面積雪被壓或是白天在陽光照射下融化，夜晚路面降溫結冰，造成里面路面摩擦系數顯著降低，嚴重影響車輛的操作和制動性能，使控制失靈，車輛發生空轉、打滑或側滑，從而危及行車安全。

4、大風 大風對于車輛行駛阻力、能耗、抗側向傾翻及抗滑移性能都有很大影響，特別是側向大風對高箱、雙箱汽車的行駛影響尤甚。大風會引起沙塵暴、揚沙、吹雪、浮塵等天氣，影響高速公路能見度。大風易使路邊樹木、桿線類等折斷阻塞交通，易使塑料類、干草類、絲狀物類等漂移到路面上引起車輛打滑、失控；易使灰塵、揚沙、塵卷影響視線造成交通事故。

5、霜凍 公路路面有霜時，路面摩擦系數接近于雪面，雨后結冰同雪面結冰的物理性質一樣，從而引發交通事故。 
   6、高溫 高溫天氣同時受吸熱、摩擦及汽車尾氣等的影響，高速公路路面溫度比氣溫高得多，有時高達六七十攝氏度以上，汽車輪胎因此受熱，使胎內氣壓升高，長途高速行駛，極易引起"爆胎"。高溫直接影響司機的生理、心理和精神狀態，無空調車更易疲勞，注意力不集中甚至中署。

2005年7月，中國氣象局與交通部在北京簽署了《共同開展公路交通氣象預報工作備忘錄》，雙方將開展合作，建立科學高效的公路交通氣象信息預測、發布機制，向社會公眾提供準確、全面的公路氣象信息，避免公路交通延誤，減少惡劣天氣誘發交通事故。

二、典型應用：

1、霧和低能見度探測及告警

2、路面濕滑程度、結冰風險告警

3、道路橫風告警

4、車輛限速和道路關閉的必要氣象依據

三、技術特點：

1、交通氣象監測專屬設備  

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。

2、全面而準確的交通氣象測量參數，路面狀況危險度指標化。

JLC-QGL型高速公路自動氣象觀測站凝聚了我公司多年積累的傳感器和采集器技術設計經驗；它采用32 位處理器、24 位模/ 數轉換、經過驗證的算法和先進的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。 

3、易安裝、易維護

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，設備出廠前已完成標校和調試；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。 

4、高可靠性，低維護費用  

卓越的電磁兼容設計和嚴格的環境適應性設計使其能在各種惡劣環境下可靠工作；大批量的業務化使用和長期運行使其可靠性得到充分驗證。完全自主研發，降低了軟件費用和硬件成本，同時采用通用的傳感器和配件，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。 

5、強大的中心站軟件監控管理功能  中心站采用面向對象思想進行系統分析與設計，軟件開發基于windows 平臺，采用面向對象的編程工具和分析工具，軟件產品成熟而先進，具有良好的擴充性、界面友好、安全可靠、實時性高的特點。軟件支持有線和無線通信，完成數據采集、處理、通信、存儲和報文上傳等功能。同時軟件采用面向對象的設計思想，軟件界面人性化設計，用戶可自定義各類報警閾值和顯示模式，滿足人士操作習慣。

6、微功耗設計 

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。 

7、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。 

8、災害性天氣和道路狀況主動預警功能 

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采用聲、光等形式提示管理者。 

9、靈活的架構可以隨時進行系統擴展  

系統硬件上采用積木式設計，觀測要素可根據觀測點的需求靈活配置，預留傳感器接口以適應將來增加其它觀測要素的潛在需求。系統軟件設計按照未來業務系統發展規劃，加強系統的擴展能力和兼容性能，充分保證滿足不斷完善的觀測任務和需求。 

四、觀測要素：