一種高速公路氣象監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高速公路氣象監測系統，其特征在于：包括戶外氣象監測站點、監控中心服務器以及車輛中RFID讀寫器，戶外氣象監測站點包括主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器、攝像機以及數據采集器，主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器以及攝像機將采集的數據傳送至數據采集器，數據采集器對上述數據進行兩種處理：制作供車輛中RFID讀寫器直接讀取的RFID電子標簽和通過GPRS或光纖網絡發送至監控中心服務器。
【專利說明】一種高速公路氣象監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高速公路氣象監測系統。
【背景技術】
[0002]近年來我國高速公路里程不斷增長，大霧、暴雨、冰雪等災害性天氣已成為影響交通安全和效率的主要因素。由于道路天氣變化無常，再加上高速公路各種特定的地質狀況，非常容易在道路上經常性地迅速產生局部短時或長時雨、雪、團霧等特殊氣象狀況，這種氣象狀況很難通過氣象部門的預報獲得，而駕駛員在高速公路高速行駛，由于得不到預警，對于前方道路狀況一無所知，不可能采取相應的預防措施，極易發生追尾和碰撞事故。另外，高速公路車速較高，一旦由于能見度降低引發交通事故，經常會引起連鎖反應，最終形成多車連續碰撞、群死群傷的嚴重交通事故，極大地影響了高速公路的行車安全。據統計，由于濃霧等惡劣天氣影響造成的交通事故約占事故總數的1/4以上。
[0003]為了保證道路暢通，提高對于突發事件的處理能力，就要求道路管理者能夠做到及時、準確、完整地收集道路的天氣狀況(特別是能見度指標)、各類異常事件等信息并及時發布各種預警引導信息，提高預防事故的能力，加快處理異常交通事件的反應速度。同時在發生氣象突變及交通異常時，能及時確定事故位置或受阻區域位置，并實時發布相應的誘導和救援信息，從而最大程度地保證道路的安全暢通。
[0004]目前，國內外同類高速公路大都在機電系統中通過采用在道路沿線布設氣象檢測點以及視頻監控點的方式來采集氣象信息和視頻圖像信息，并由監控中心的監控員通過肉眼觀察傳到中心的視頻圖像和氣象數據的方式來進行監控管理，當發現異常事件和惡劣氣象狀況后采取處理措施，同時由路政人員定時在沿線開車巡查以輔助發現事故并進行處理。
[0005]然而，這種方式存在著以下幾個不足:
[0006]1、氣象信息只能大范圍預測，預報數據不精確，無法顯示各路段的實際氣象狀況。目前，高速公路沿線區域內氣象信息的獲取主要通過氣象部門的整點預報完成，同時，通過高速公路建設期間，在道路沿線布設的氣象檢測站和能見度檢測儀完成氣象信息的輔助采集。由于影響能見度的霧的形成、持續和消散的過程受多種條件影響，對其進行準確地預測預報和檢測尚存在諸多技術難題。同時由于高速公路是線狀走向，而氣象部門的預報是大區域廣范圍預報，一般是以平方公里為單位，數據冗余非常大，僅具有宏觀普適性和大時域概括性，而不具備高速公路的微觀區域的實用性和實時性。另外，高速公路機電系統中沿線布設的氣象檢測站和能見度檢測儀，如:目前基于光向前/向后散射檢測原理的傳統氣象能見度儀，其檢測采樣空間有限，原理是以設備安裝點的數十平方米內的區域的空氣狀況作為采集源，主要是依據對大氣消光系數(或大氣的光衰減系數)的精確測量，根據Koschmider原理，氣象光學視距MOR與消光系數σ之間存在函數關系得出能見度數據的。但這個數據并不能真實代表檢測傳感器范圍外的能見度狀況，而是在應用中人為地將這一數據推算作為幾公里或數十公里范圍的能見度數據來使用的，由此就會出現如果能見度儀的安裝點和霧區存在較大空間差異時，能見度儀的數據就根本不能反映其傳感器檢測范圍以外的狀況。同時由于氣象檢測站和能見度檢測儀的價格非常昂貴、維護費用高、操作復雜等原因，難以沿路密集布設，通常一條100公里的高速公路只能安裝2-3套能見度儀，由于站點相對較少，且許多觀測站點離公路較遠，不一定能夠代表高速公路的路況氣象實況，因此不能完全滿足高速公路氣象檢測的需求。
[0007]2、目前的監控系統是人工被動監控方式。需由監控人員用肉眼去觀察監視器，通過人的大腦判斷以獲得信息，若沒有人工觀察，就會對天氣狀況有漏報。道路上安裝了近百個CCTV道路監控攝像機，圖像也都傳到了監控中心，但不可能同時配備同樣數量的監視器和同樣數量的監控人員實現一對一的看管。以一個道路監控分中心為例，一般只有10-20臺監視器和1-2名工作人員，所以不可能做到近百路圖像同時由人工24小時不間斷地監視。因此，很難及時發現道路中產生的停車、逆行、物品遺撒等異常交通事件隱患，而往往一個細微的管理疏忽和麻痹大意都可能會造成交通隱患的放任和擴大，甚至最終釀成高速公路交通重大事故并造成不可估量的損失。
【發明內容】
[0008]本實用新型設計了一種高速公路氣象監測系統，其解決的技術問題是高速公路上的氣象信息無法及時、準確的傳輸至車輛和監控中心。
[0009]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用了以下方案:
[0010]一種高速公路氣象監測系統，其特征在于:包括戶外氣象監測站點、監控中心服務器以及車輛中RFID讀寫器，戶外氣象監測站點包括主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器、攝像機以及數據采集器，主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器以及攝像機將采集的數據傳送至數據采集器，數據采集器對上述數據進行兩種處理:制作供車輛中RFID讀寫器直接讀取的RFID電子標簽和通過GPRS或光纖網絡發送至監控中心服務器。
[0011]進一步，車輛中RFID讀寫器與車載計算機連接，車載計算機與監控中心服務器通過GPRS進行信號連接。
[0012]該路面狀況移動監測設備具有以下有益效果:
[0013](I)本實用新型由于通過多種傳感器實時監控高速公路氣象，能夠為管路維護提供最準確的氣象信息，優化高速公路交通控制，提高交通安全，對惡劣天氣下的高速公路安全管路具有現實意義。
[0014](2)本實用新型戶外氣象監測站點不僅僅直接給監控中心提供信息，而且也可以直接給車輛提供第一手氣象信息，使得車輛第一時間獲得第一時間氣象信息。
[0015](3)本實用新型由于車載計算機與監控中心服務器是進行聯網的，所以氣象信息的傳輸將不僅僅是單通道的，在一個信息傳輸通道發生故障時，另外一個通道可以確保監控中心、車輛以及戶外氣象監測站點的互聯。
[0016](4)本實用新型由于車載計算機與監控中心服務器是進行聯網的，駕駛人員還可以讀取其他戶外氣象監測站點的氣象信息，真正做到未雨綢繆。【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1:本實用新型高速公路氣象監測系統方框示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合圖1，對本實用新型做進一步說明:
[0019]如圖1所示，一種高速公路氣象監測系統，其特征在于:包括戶外氣象監測站點、監控中心服務器以及車輛中RFID讀寫器，戶外氣象監測站點包括主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器、攝像機以及數據采集器，主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器以及攝像機將采集的數據傳送至數據采集器，數據采集器對上述數據進行兩種處理:制作供車輛中RFID讀寫器直接讀取的RFID電子標簽和通過GPRS或光纖網絡發送至監控中心服務器。
[0020]車輛中RFID讀寫器與車載計算機連接，車載計算機與監控中心服務器通過GPRS進行信號連接。
[0021]該路面狀況移動監測設備具有以下有益效果:
[0022](I)本實用新型由于通過多種傳感器實時監控高速公路氣象，能夠為管路維護提供最準確的氣象信息，優化高速公路交通控制，提高交通安全，對惡劣天氣下的高速公路安全管路具有現實意義。
[0023](2)本實用新型戶外氣象監測站點不僅僅直接給監控中心提供信息，而且也可以直接給車輛提供第一手氣象信息，使得車輛第一時間獲得第一時間氣象信息。
[0024]( 3 )本實用新型由于車載計算機與監控中心服務器是進行聯網的，所以氣象信息的傳輸將不僅僅是單通道的，在一個信息傳輸通道發生故障時，另外一個通道可以確保監控中心、車輛以及戶外氣象監測站點的互聯。
[0025](4)本實用新型由于車載計算機與監控中心服務器是進行聯網的，駕駛人員還可以讀取其他戶外氣象監測站點的氣象信息，真正做到未雨綢繆。
[0026]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種高速公路氣象監測系統，其特征在于:包括戶外氣象監測站點、監控中心服務器以及車輛中RFID讀寫器，戶外氣象監測站點包括主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器、攝像機以及數據采集器，主動式路面傳感器、被動式路面傳感器、能見度儀、大氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降水傳感器以及攝像機將采集的數據傳送至數據采集器，數據采集器對上述數據進行兩種處理:制作供車輛中RFID讀寫器直接讀取的RFID電子標簽和通過GPRS或光纖網絡發送至監控中心服務器。
2.根據權利要求1所述高速公路氣象監測系統，其特征在于:車輛中RFID讀寫器與車載計算機連接，車載計算機與監控中心服務器通過GPRS進行信號連接。
【文檔編號】G08G1/048GK203606954SQ201320806430
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】高大明, 孫靂, 丁波, 方芮 申請人:安徽皖通科技股份有限公司