背景 

路面狀況監(jiān)測為道路安全文明駕駛起到重要輔助作用。駕駛員在駕駛車輛行駛過程中需要高效快速的判斷前方路況，提前了解 前方路況對駕駛員安全文明行駛起到非常重要的作用，路面狀況監(jiān)測儀通過對能見度、路面積水、雪厚、雨雪量等路面狀況進行實 時監(jiān)測、實時播報，提高了觀測的準確性和精準度，大大減輕了人工手動監(jiān)測工作人員的工作量，提高了工作效率，路面狀況監(jiān)測 儀通過前端采集信號核心傳感器來感應(yīng)環(huán)境中各種參數(shù)的變化情況，經(jīng)過主機采集系統(tǒng)快速分析處理，通過無線網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?務(wù)器。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高新技術(shù)處理分析，把道路安全文明行駛推向科技化，促進智慧城市建設(shè)。路面狀況監(jiān)測儀應(yīng)用后，實現(xiàn)道路、高速公路、機場24小時自動化監(jiān)測，通過對路面狀況的監(jiān)測，為車輛行駛，飛機起飛降落 提供了輔助工具，為安全文明駕駛保駕護航，為科學(xué)管理道路監(jiān)督提供決策依據(jù)。

奧斯恩路面狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)，能同時檢測地面不同物質(zhì)狀態(tài)：結(jié)冰、結(jié)冰厚度、積水、溫度等路面狀況的實時數(shù)據(jù)變化情況 ，并可聯(lián)動攝像頭，對監(jiān)測數(shù)據(jù)超標畫面進行視頻抓拍。能夠為交通規(guī)劃、交通監(jiān)管合理布局提供依據(jù)，同時還可以輔助相關(guān)部門 對災(zāi)害天氣如臺風(fēng)、暴雨、霧霾、暴雪、霜凍等做出及時預(yù)警，提前調(diào)度安排，盡量避免因災(zāi)害天氣造成的交通事故。

產(chǎn)品介紹 

系統(tǒng)概述 

該系統(tǒng)由高速公路數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸中心、后臺軟件中心等部分組成?？捎^測的氣象要素包括常規(guī)氣象（溫、濕、雨、 光照）和路面狀況（路面溫度、干濕狀況、結(jié)冰等）。該系統(tǒng)配置靈活，各種觀測傳感器可根據(jù)需求靈活配置。所監(jiān)測并采集的高速公路沿線氣溫、濕度、雨量、路面狀況（表面溫 度、干濕狀況、結(jié)冰）等數(shù)據(jù)能實時通過網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并在惡劣或極端氣象條件下能及時發(fā)出警示信息以提高高速公 路的安全行車水平，做到智能預(yù)警和管理。

系統(tǒng)組成 

高速公路環(huán)境氣象監(jiān)測系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集單元、監(jiān)測主機、后臺軟件，監(jiān)控中心（上位機服務(wù)器）等組成。其中前端采集單 元包含高速路上的路面狀況、溫度、濕度、能見度等各類參數(shù)，各變送器數(shù)據(jù)通過有線方式匯集到監(jiān)測中心主機，主機最終將接收 到的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)/RS485/RS232）上傳到監(jiān)控中心，由運行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進行數(shù)據(jù)存儲、分 析、顯示和處理。如果上報的數(shù)據(jù)超過限位值，監(jiān)控軟件將會進行多種手段的報警提示。

核心傳感器

接觸式路面狀況傳感器采用獨特的微波檢測技術(shù)以及多參數(shù)融合算法，通過檢測傳感器監(jiān)測面的不同物質(zhì)狀態(tài)：結(jié)冰、結(jié)冰厚 度、積水、溫度等條件下的輸出值，并集成溫度檢測以及溫度補償技術(shù)進行結(jié)冰以及結(jié)冰厚度的監(jiān)測。

傳感器可同時輸出結(jié)冰預(yù)警以及結(jié)冰報警值，也可以配合溫濕度傳感器進行路面多方位環(huán)境監(jiān)測，是目前國內(nèi)唯一自主研發(fā)的 能夠監(jiān)測結(jié)冰厚度、水膜厚度等埋入式的路面狀況監(jiān)測傳感器。傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，抗干擾能力強等特點，可以用于高速公路、機場、橋梁、城市路面等路面結(jié)冰監(jiān)測，是智能 交通、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要解決方案。 

傳感器由基于MCU處理技術(shù)的電子部分和探頭組成。在探頭上安裝有PT1000鉑電阻，為傳感器提供溫度輸入。 

溫度補償通過PT1000溫度傳感器進行溫度采集，溫度信號修正了MCU中的標定曲線，提高了覆冰檢測精度

技術(shù)參數(shù)

檢測參數(shù)：結(jié)冰、結(jié)冰厚度、干燥、潮濕/積水、雪、路面溫度、高溫預(yù)警 

結(jié)冰檢測量程：0.2mm~10mm

最小結(jié)冰厚度：0.2mm

最大結(jié)冰厚度：10mm 

結(jié)冰報警厚度值：0.2~10mm（可調(diào)）

測量精度：±2% FS 

水膜高度：0~4mm （選配） 

測量精度：±0.1mm 

通訊方式：modbus RTU 

工作溫度：-40℃~85℃

存儲溫度：-55℃~85℃

工作電壓：3.3VDC 或 5~30VDC

工作濕度：0~100%RH 

外形尺寸：Φ60*34mm 

防護等級：IP67

機械安裝 

傳感器安裝于被測物表面，傳感器的監(jiān)測面與被測物體表面齊平，安裝原則是傳感器表面能最大化的反映被測物表面的覆冰情況，同時盡量防止 傳感器監(jiān)測面被其它雜質(zhì)覆蓋，提高檢測精度。

氣象預(yù)警應(yīng)急平臺

氣象預(yù)警應(yīng)急平臺是奧斯恩精心打造的功能強大，覆蓋面積廣，可以實現(xiàn)氣象行業(yè)預(yù)警制作、預(yù)警分析、預(yù)警輸出、預(yù)案管理 等多層次，全方位的綜合性預(yù)警平臺。

預(yù)警分析

預(yù)警分析主要是根據(jù)前端傳感器監(jiān)測數(shù)值，實現(xiàn)對數(shù)值進行分析，如現(xiàn)場積水深度、路面濕滑程度等地理圖層數(shù)據(jù)信息進展預(yù) 警區(qū)域分析,并配合高速路LED顯示大屏，提示前方司機行車注意行車安全。

天氣預(yù)報分析 

天氣預(yù)報分析通過調(diào)取當(dāng)?shù)貧庀缶謹?shù)據(jù)API接口（需提供相應(yīng)接口），預(yù)測未來天氣情況，并結(jié)合前端監(jiān)測傳感器進行算法模 型建設(shè)，精確得出天氣預(yù)報分析，并對未來將可能出現(xiàn)的惡劣天氣進行預(yù)報推送，配合高速路LED顯示大屏，提醒司機做好惡劣天 氣到來準備。

系統(tǒng)性能

1、該方案組網(wǎng)簡單、實用可靠，將傳統(tǒng)的分散式監(jiān)測集中為智能一體，技術(shù)上的協(xié)調(diào)使得設(shè)備成本下降，在操作和成本上得到了 很好的控制。具有以下特點：

2、系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性：系統(tǒng)可集中在線監(jiān)測所有類別于一體，核心技術(shù)穩(wěn)定統(tǒng)一，并且建立在GPRS/3G通信平臺上，設(shè)備具備在惡劣 環(huán)境（狂風(fēng)、暴雨、冰雪）下持續(xù)正常工作的能力，整機可長時間連續(xù)工作。 

3、系統(tǒng)的可操作性：產(chǎn)品操作簡單，使用方便，無須記憶復(fù)雜的操作方法或指令，在初次安裝時進行相關(guān)的設(shè)置，而全部的初次設(shè)置由專 業(yè)人員完成。 

4、系統(tǒng)的可維護性：設(shè)備可以通過授權(quán)用戶進行遠程控制、管理、維護，只需短信就可以配置設(shè)備的各種參數(shù)，無需人員到基站進行現(xiàn)場 設(shè)置，節(jié)約時間和運輸成本。 

5、系統(tǒng)的可擴展性：系統(tǒng)設(shè)計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統(tǒng)擴容。 系統(tǒng)的性價比：成本造價低，技術(shù)更先進，功能更強，技術(shù)延續(xù)性和可升級性更強。 

6、系統(tǒng)的先進性：設(shè)備集無線通信等多種先進技術(shù)于一身，用戶可實時監(jiān)測當(dāng)前環(huán)境，無論用戶身處何方，都可以隨時隨地獲取所關(guān)切的 現(xiàn)場信息。

拓撲結(jié)構(gòu) 

奧斯恩路面狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集單元、監(jiān)測主機、后臺軟件，監(jiān)控中心（上位機服務(wù)器）等組成。其中前端采集 單元包含高速路上的路面狀況、溫度、濕度、能見度等各類參數(shù)，各變送器數(shù)據(jù)通過有線方式匯集到監(jiān)測中心主機，主機最終將接 收到的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)/RS485/RS232）上傳到監(jiān)控中心，由運行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進行數(shù)據(jù)存儲、 分析、顯示和處理。如果上報的數(shù)據(jù)超過限位值，監(jiān)控軟件將會進行多種手段的報警提示。

技術(shù)特點

行業(yè)規(guī)范監(jiān)測數(shù)據(jù)

為交通管理部門實時提供氣象和道路狀態(tài)數(shù)據(jù)來保證行車安全；同時也為交通氣象預(yù)報提供及時、客觀的觀測 資料；從而提高預(yù)報準確率。

全面而準確的交通氣象測量參數(shù)，路面狀況危險度指標化 

高速公路交通氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器和采集器技術(shù)，經(jīng)過驗證的算法和先進的軟件技術(shù)確保氣象信息的準 確性。同時依據(jù)規(guī)范將測量數(shù)據(jù)指標化，為用戶提供直觀判據(jù)。 

設(shè)備簡潔，易安裝維護 

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行連接，上電即可正常運行。設(shè)備內(nèi)部為模塊化設(shè)計， 無需特殊工具，即可完成維護工作。 

高可靠性，低維護費用 

從底層硬件到上層軟件開發(fā)能更好維護修改?？蓽p少維護時備品備件的周轉(zhuǎn)量和用戶采購和管理成本；使用戶 節(jié)省更多的維護費用。

低功耗設(shè)計 

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

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(wèi)星DCP 等）可同時應(yīng)用。 

預(yù)警功能 

當(dāng)測量的要素指標超過用戶設(shè)定的閾值，氣象監(jiān)測系統(tǒng)會將告警信息作為第一優(yōu)先級主動向中心站監(jiān)控平臺傳 遞，中心站收到告警數(shù)據(jù)后提示管理者。

實施方案 

安裝實施方案需根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境而定，監(jiān)測點位數(shù)量可根據(jù)項目預(yù)算綜合考量，建議每500m安裝一個監(jiān)測點，主要針對現(xiàn) 場路面狀況進行實時監(jiān)測（其他參數(shù)后續(xù)根據(jù)項目需要再進行增加），通過前端傳感器作為報警依據(jù)進行提醒，并配合攝像頭球機 抓拍分析現(xiàn)場情況。主要供電方式為現(xiàn)場市電AC220V，供網(wǎng)方式為現(xiàn)場提內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)對接到交通部門平臺。

大數(shù)據(jù)軟件云平臺 

奧斯恩大數(shù)據(jù)軟件云平臺（以下簡稱云平臺），通過現(xiàn)場端設(shè)備對路面狀況數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)在軟件系統(tǒng)進行 質(zhì)控、分析以及應(yīng)用。數(shù)據(jù)詳情可進行多元化展示，智能分析比對，生成分析報表；結(jié)合大數(shù)據(jù)分析模型，由點及面，網(wǎng)格化全面 覆蓋，實現(xiàn)污染溯源，趨勢預(yù)測，同時，具備數(shù)據(jù)監(jiān)管大屏，直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化動態(tài)，充分滿足監(jiān)管單位的監(jiān)測需求。

系統(tǒng)框架

01 采集端：采集端一般指現(xiàn)場數(shù)采儀或監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)采集傳輸模塊，把現(xiàn)場傳感器監(jiān)測輸出的信號進行采集和處理。網(wǎng)絡(luò)通信層：網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)端系統(tǒng)，基于TCP協(xié)議，負責(zé)與采集端維持連接，進行數(shù)據(jù)通信。 

02 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理層。報文處理層將監(jiān)測數(shù)據(jù)報文解析為預(yù)定義格式的數(shù)據(jù)后交由本子系統(tǒng)，本子系統(tǒng)負責(zé)數(shù)據(jù)的最終存儲；本子系統(tǒng)劃分為兩個單 元：本地緩存和數(shù)據(jù)庫存儲，本地緩存單元負責(zé)將數(shù)據(jù)緩存至本地磁盤，數(shù)據(jù)庫存儲單元負責(zé)將緩存的數(shù)據(jù)存至數(shù)據(jù)庫。 

03 設(shè)備參數(shù)狀態(tài)處理層。報文處理層將監(jiān)測數(shù)據(jù)報文解析為預(yù)定義格式的數(shù)據(jù)后交由本子系統(tǒng)，本子系統(tǒng)負責(zé)數(shù)據(jù)的最終存儲；本子系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù) 需求劃分為兩個模塊，每個模塊由本地緩存和數(shù)據(jù)庫存儲兩個單元組成，兩個模塊分別處理最新值數(shù)據(jù)和值更新記錄數(shù)據(jù)。 

04 校驗、分析等處理，然后交由下層；另一方面，執(zhí)行底層向采集端的發(fā)送任務(wù)，將發(fā)送任務(wù)組織為遵循規(guī)范的報文交由網(wǎng)絡(luò)通信層。

05 實時庫：將基礎(chǔ)信息（如站點、監(jiān)測項、設(shè)備參數(shù)項等）常駐內(nèi)存，供各業(yè)務(wù)層子系統(tǒng)使用；實時庫在整個系統(tǒng)架構(gòu)中處于中心地位，所有其它 業(yè)務(wù)子系統(tǒng)都基于它進行數(shù)據(jù)處理，它自身沒有任何業(yè)務(wù)邏輯，僅作為數(shù)據(jù)層提供基礎(chǔ)信息及提供實時庫的持久化。 

06 系統(tǒng)啟動層：作為整個系統(tǒng)的啟動入口，負責(zé)管理所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)；運行監(jiān)控系統(tǒng)：俗稱看門狗程序，負責(zé)監(jiān)視所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的運行。 外部接口：提供本系統(tǒng)與外界的交互訪問，按照業(yè)務(wù)需求，目前此接口需要提供遠程設(shè)備控制功能。

技術(shù)特點

1、云平臺支持多種監(jiān)測儀器（路面狀況監(jiān)測站、微型空氣站、揚塵在線監(jiān)測站、在線油煙監(jiān)測數(shù)據(jù)等）數(shù)據(jù)同時接入 ，實現(xiàn)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)的同屏展示和查看，為準確分析環(huán)境狀況，提供全面的數(shù)據(jù)支撐。 

2、調(diào)取全市國控站點空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，同屏輸出。 數(shù)據(jù)展示功能與天地圖相結(jié)合，運用空間分析技術(shù)展示不同地點時空變化功能概述。 

3、多站點數(shù)據(jù)比對分析曲線展示；巡航移動軌跡繪畫，適用于走航監(jiān)測設(shè)備。 自動生成日報、周報、月報分析報表，報表自動填充；實時監(jiān)控前端監(jiān)測設(shè)備傳感器狀態(tài)，及時上報故障信息。 

4、報警信息推送，數(shù)據(jù)異常、超標，傳感器故障等現(xiàn)象發(fā)生時，平臺實時報警提示，并可推送至手機APP或微信公 眾號提醒。

5、數(shù)據(jù)可視化監(jiān)管大屏顯示，一體化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化趨勢，方便監(jiān)管。 移動APP、微信公眾號服務(wù)，滿足移動監(jiān)管需求。

平臺主要功能界面展示

微信公眾號 

為滿足客戶對監(jiān)測設(shè)備的遠程管理需求，我司開通了微信公眾號服務(wù)，可通過其遠程監(jiān)督控制的監(jiān)測設(shè)備，凡是能使用微信的 手機，不管是android系統(tǒng)，還是ios系統(tǒng)，只要關(guān)注了公眾號，都可通過登陸設(shè)備賬號，隨時隨地進行設(shè)備狀態(tài)，數(shù)據(jù)的查詢，方 便快捷。 

技術(shù)特點 

簡單、方便

代替了app，不需要安裝任何軟件，不需要擔(dān)心版本兼容和更新的問題，凡是能使用微信的手機，關(guān)注我司“aosien2019” 微信公眾號，android和ios系統(tǒng)均可兼容。 

人性化 

代替了短信報警提醒功能；設(shè)備報警時能及時地像短信一樣通知手機用戶，及時預(yù)警，避免罰單。當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境 比較惡劣，持續(xù)報警情況下，默認反復(fù)提醒，時間間隔為10分鐘。不需要像短信報警，每次報警都會給戶存入 一條短信，然后每次都需要手動刪除短信的繁瑣操作，報警記錄可查。

部分案例圖