高速公路道路结冰预警系统，高速公路气象监测

高速公路道路结冰预警系统的构成与实现

行车安全对于高速公路运营管理单位及广大交通参与者来讲至关重要。随着全球气候的变化，近年来，低温、雨雪及冰冻天气有在全国蔓延的趋势。高速公路结冰不仅在北方，在南方大部分地区的冬季也时有发生，严重影响了高速公路的正常运行及交通安全，造成较大的经济损失和人员伤亡，对交通行业的整体发展产生了负面影响。

目前，我国的路面结冰处理的主要措施为道路气象监测站，也有一部分地区和路段开始采用结冰预警系统。

其中气象监测站监测精度差，功能单一，只能进行路面状态数据的采集，不能提前预警，实施起来效果较差；结冰预警系统虽然可以实时发布预警信息，但是缺少直观的现场视频图像显示，也难以避免因为系统精度问题而存在的误报现象。

1系统功能分析。基于目前现有的结冰预警系统，结合鱼眼摄像机的应用，开发出能够对路面结冰情况进行实时预警的全程可视化结冰预警视频检测系统。可实现有预警信号时进行现场摄像，同时根据需要进行预警状态下路面状况的实时录像或全天候录像。

2系统设计原则。（1）可进行灵活的高速公路沿线监测站点布设；（2）及时的结冰实况及预警发布系统；（3）与气象部门建立交通行业气象信息共享平台。

3系统结构分析。一种高速公路结冰预警视频检测系统，主要包括鱼眼摄像机、结冰预警系统、信号处理装置和显示终端。鱼眼摄像机和结冰预警系统安装在道路的一侧立柱上，分别与信号处理装置连接，信号处理装置与显示终端连接。鱼眼摄像机是可以立实现大范围无死角监控的全景摄像机，可达到360°的监控效果。系统中的结冰预警系统为作者所在单位自主研发，是一种利用光的反射能量进行分析的、遥感的、非侵入式分析系统，具有安装简单、不破坏路面、低功耗、支持多种通信方式等特点。

采用红外光谱分析技术，可以准确的检测路面积水、积雪、结冰以及出现冰水混合物等情况，当检测到积雪或积水有结冰趋势时进行预警。主要包括：气象分析单元、控制单元、无线模块和预警信息发布单元。其中气象分析单元分别连接路面状态传感器、路面温度传感器、路基温度传感器、降水发生传感器、空气温湿度传感器，采用基于StormVision气象算法的处理芯片

下面就介绍一种应用于室外高速公路的气象监测系统

室外气象站是针对环境监测及灾害监控预警而设计的一款气象检测系统，可用于测量风速、风向、空气温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度、大气压力、降水量、雨雪有无检测、土壤温度、土壤含水量、PM2.5/PM10(空气质量或扬尘)、噪声等气象参数。广泛应用于科研院所、智能农业、建筑工地扬尘监测等场合。

     为方便客户使用公司提供免费的“气象站云平台”，客户可通过电脑、手机等终端随时随地凭账号和密码查看气象数据。可便捷查看各项被测量的历史数据并进行排名比较等。对于自建服务器客户我们可提供“气象站监控软件”。

     气象站主机含有485接口、以太网接口、GPRS接口，客户可根据实际使用环境选择适合的数据上传方式。以上接口的通讯协议对外开放，希望作二次开发的客户可向公司业务人员索取通讯协议和相关技术资料。主机内置大容量锂电池，阴雨天可连续工作3天以上，同时方便携带及运输.

 本自动站可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温（包括地表温度、浅层地温、深层地温）、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接辐射、紫外辐射、地球辐射、净全辐射、环境气体共二十项数据指标，也可根据用户科研需要进行灵活配置，同时可还可与GPS定位系统、QSE101天气报文编码器、GPRS、GSM通信和Modem等设备连接，具有性能稳定，检测精度高，无人值守等特点，可满足气象观测的业务要求。大中专院校、科研机构或组网于气象、机场、环境监测、交通运输、军事、农林、水文、极地考察等诸多领域。[1]