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(duì)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(duì)能見度、路面積水、雪厚、雨雪量等路面狀況進(jìn)行實(shí) 時(shí)監(jiān)測、實(shí)時(shí)播報(bào)，提高了觀測的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度，大大減輕了人工手動(dòng)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(hào)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(jī)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(jìn)智慧城市建設(shè)。路面狀況監(jiān)測儀應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)道路、高速公路、機(jī)場24小時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測，通過對(duì)路面狀況的監(jiān)測，為車輛行駛，飛機(jī)起飛降落 提供了輔助工具，為安全文明駕駛保駕護(hù)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(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化情況 ，并可聯(lián)動(dòng)攝像頭，對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)超標(biāo)畫面進(jìn)行視頻抓拍。能夠?yàn)榻煌ㄒ?guī)劃、交通監(jiān)管合理布局提供依據(jù)，同時(shí)還可以輔助相關(guān)部門 對(duì)災(zāi)害天氣如臺(tái)風(fēng)、暴雨、霧霾、暴雪、霜凍等做出及時(shí)預(yù)警，提前調(diào)度安排，盡量避免因?yàn)?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(tái)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(shí)時(shí)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(shí)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(jī)、后臺(tái)軟件，監(jiān)控中心（上位機(jī)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(jī)，主機(jī)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(yùn)行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分 析、顯示和處理。如果上報(bào)的數(shù)據(jù)超過限位值，監(jiān)控軟件將會(huì)進(jìn)行多種手段的報(bào)警提示。

核心傳感器

接觸式路面狀況傳感器采用獨(dú)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(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行結(jié)冰以及結(jié)冰厚度的監(jiān)測。

傳感器可同時(shí)輸出結(jié)冰預(yù)警以及結(jié)冰報(bào)警值，也可以配合溫濕度傳感器進(jìn)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(qiáng)等特點(diǎn)，可以用于高速公路、機(jī)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(bǔ)償通過PT1000溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，溫度信號(hào)修正了MCU中的標(biāo)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(bào)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(chǔ)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(hù)等級(jí)：IP67

機(jī)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(shí)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(tái)

氣象預(yù)警應(yīng)急平臺(tái)是奧斯恩精心打造的功能強(qiáng)大，覆蓋面積廣，可以實(shí)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(tái)。

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(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)值進(jìn)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(jìn)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(jī)行車注意行車安全。

天氣預(yù)報(bào)分析 

天氣預(yù)報(bào)分析通過調(diào)取當(dāng)?shù)貧庀缶謹(jǐn)?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(jìn)行算法模 型建設(shè)，精確得出天氣預(yù)報(bào)分析，并對(duì)未來將可能出現(xiàn)的惡劣天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)推送，配合高速路LED顯示大屏，提醒司機(jī)做好惡劣天 氣到來準(zhǔn)備。

系統(tǒng)性能

1、該方案組網(wǎng)簡單、實(shí)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(diǎn)：

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(tái)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(jī)可長時(shí)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(shí)進(jìn)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(hù)性：設(shè)備可以通過授權(quán)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、管理、維護(hù)，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(jìn)行現(xiàn)場 設(shè)置，節(jié)約時(shí)間和運(yùn)輸成本。 

5、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)留有充分的余地，以便日后比較方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容。 系統(tǒng)的性價(jià)比：成本造價(jià)低，技術(shù)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，技術(shù)延續(xù)性和可升級(jí)性更強(qiáng)。 

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

拓?fù)浣Y(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(jī)、后臺(tái)軟件，監(jiān)控中心（上位機(jī)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(jī)，主機(jī)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(yùn)行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 分析、顯示和處理。如果上報(bào)的數(shù)據(jù)超過限位值，監(jiān)控軟件將會(huì)進(jìn)行多種手段的報(bào)警提示。

技術(shù)特點(diǎn)

行業(yè)規(guī)范監(jiān)測數(shù)據(jù)

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

全面而準(zhǔn)確的交通氣象測量參數(shù)，路面狀況危險(xiǎn)度指標(biāo)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(yàn)證的算法和先進(jìn)的軟件技術(shù)確保氣象信息的準(zhǔn) 確性。同時(shí)依據(jù)規(guī)范將測量數(shù)據(jù)指標(biāo)化，為用戶提供直觀判據(jù)。 

設(shè)備簡潔，易安裝維護(hù) 

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

高可靠性，低維護(hù)費(fèi)用 

從底層硬件到上層軟件開發(fā)能更好維護(hù)修改?？蓽p少維護(hù)時(shí)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(hù)費(fèi)用。

低功耗設(shè)計(jì) 

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

具有多種本地和遠(yuǎn)程通信方式

本地通訊（RS232、RS484/422）、遠(yuǎn)程有線通訊（PSTN、ADSL、光纖等）和遠(yuǎn)程無線通訊（SMS、GPRS、 CDMA1X、衛(wèi)星DCP 等）可同時(shí)應(yīng)用。 

預(yù)警功能 

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

實(shí)施方案 

安裝實(shí)施方案需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境而定，監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)量可根據(jù)項(xiàng)目預(yù)算綜合考量，建議每500m安裝一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，主要針對(duì)現(xiàn) 場路面狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測（其他參數(shù)后續(xù)根據(jù)項(xiàng)目需要再進(jìn)行增加），通過前端傳感器作為報(bào)警依據(jù)進(jìn)行提醒，并配合攝像頭球機(jī) 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(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接到交通部門平臺(tái)。

大數(shù)據(jù)軟件云平臺(tái) 

奧斯恩大數(shù)據(jù)軟件云平臺(tái)（以下簡稱云平臺(tái)），通過現(xiàn)場端設(shè)備對(duì)路面狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)在軟件系統(tǒng)進(jìn)行 質(zhì)控、分析以及應(yīng)用。數(shù)據(jù)詳情可進(jìn)行多元化展示，智能分析比對(duì)，生成分析報(bào)表；結(jié)合大數(shù)據(jù)分析模型，由點(diǎn)及面，網(wǎng)格化全面 覆蓋，實(shí)現(xiàn)污染溯源，趨勢預(yù)測，同時(shí)，具備數(shù)據(jù)監(jiān)管大屏，直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化動(dòng)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(hào)進(jìn)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(fù)責(zé)與采集端維持連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 

02 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理層。報(bào)文處理層將監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的最終存儲(chǔ)；本子系統(tǒng)劃分為兩個(gè)單 元：本地緩存和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，本地緩存單元負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)緩存至本地磁盤，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)單元負(fù)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(bào)文處理層將監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的最終存儲(chǔ)；本子系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù) 需求劃分為兩個(gè)模塊，每個(gè)模塊由本地緩存和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)兩個(gè)單元組成，兩個(gè)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(yàn)、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(bào)文交由網(wǎng)絡(luò)通信層。

05 實(shí)時(shí)庫：將基礎(chǔ)信息（如站點(diǎn)、監(jiān)測項(xiàng)、設(shè)備參數(shù)項(xiàng)等）常駐內(nèi)存，供各業(yè)務(wù)層子系統(tǒng)使用；實(shí)時(shí)庫在整個(gè)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(jìn)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(shí)時(shí)庫的持久化。 

06 系統(tǒng)啟動(dòng)層：作為整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)入口，負(fù)責(zé)管理所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)；運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)：俗稱看門狗程序，負(fù)責(zé)監(jiān)視所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的運(yùn)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(yuǎn)程設(shè)備控制功能。

技術(shù)特點(diǎn)

1、云平臺(tái)支持多種監(jiān)測儀器（路面狀況監(jiān)測站、微型空氣站、揚(yáng)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(shí)接入 ，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的同屏展示和查看，為準(zhǔn)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(diǎn)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(yùn)用空間分析技術(shù)展示不同地點(diǎn)時(shí)空變化功能概述。 

3、多站點(diǎn)數(shù)據(jù)比對(duì)分析曲線展示；巡航移動(dòng)軌跡繪畫，適用于走航監(jiān)測設(shè)備。 自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)分析報(bào)表，報(bào)表自動(dòng)填充；實(shí)時(shí)監(jiān)控前端監(jiān)測設(shè)備傳感器狀態(tài)，及時(shí)上報(bào)故障信息。 

4、報(bào)警信息推送，數(shù)據(jù)異常、超標(biāo)，傳感器故障等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，平臺(tái)實(shí)時(shí)報(bào)警提示，并可推送至手機(jī)APP或微信公 眾號(hào)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(dòng)APP、微信公眾號(hào)服務(wù)，滿足移動(dòng)監(jiān)管需求。

平臺(tái)主要功能界面展示

微信公眾號(hào) 

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

技術(shù)特點(diǎn) 

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(jī)，關(guān)注我司“aosien2019” 微信公眾號(hào)，android和ios系統(tǒng)均可兼容。 

人性化 

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

部分案例圖