智慧城市網
技術文章
當霧霾“殺手”撞上能見度在線播報監(jiān)測系統(tǒng)究竟是怎么樣的?
閱讀：681 發(fā)布時間：2019-11-1
項目背景：
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、車流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度，大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環(huán)境中各種參數的變化情況，經過主機采集系統(tǒng)快速分析處理，通過無線網將數據傳輸到服務器。通過互聯(lián)網技術，*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。
路面狀況監(jiān)測儀應用后，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，為科學管理道路監(jiān)督提供決策依據。
碧野千里路面狀況監(jiān)測儀能同時檢測能見度、路面積水、雪厚、雨雪量、車流量、風速、風向、噪聲等路面狀況的實時數據變化情況，并可聯(lián)動攝像頭，對監(jiān)測數據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，同時還可以輔助相關部門對災害天氣如臺風、暴雨、霧霾、暴雪、霜凍等做出及時預警，提前調度安排，盡量避免因災害天氣造成的交通事故。
產品介紹
1.系統(tǒng)概述
該系統(tǒng)由高速公路數據采集單元、數據傳輸中心、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）、能見度和路面狀況（路面溫度、干濕狀況、結冰等）。
該系統(tǒng)配置靈活，各種觀測傳感器可根據需求靈活配置。所監(jiān)測并采集的高速公路沿線能見度、氣溫、濕度、雨量、路面狀況（表面溫度、干濕狀況、結冰）等數據能實時通過網絡方式傳輸到監(jiān)控中心，并在惡劣或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，做到智能預警和管理。
2. 系統(tǒng)組成
高速公路環(huán)境氣象監(jiān)測系統(tǒng)由前端數據采集單元、監(jiān)測主機、后臺軟件，監(jiān)控中心（上位機服務器）等組成。其中前端采集單元包含高速路上的溫度、濕度、能見度等各類參數，各變送器數據通過有線方式匯集到監(jiān)測中心主機，主機終將接收到的信息通過無線網絡或者有線網絡（以太網/RS485/RS232）上傳到監(jiān)控中心，由運行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進行數據存儲、分析、顯示和處理。如果上報的數據超過限位值，監(jiān)控軟件將會進行多種手段的報警提示。
2. 產品功能特點
l 可遠距離檢測路面積水、積雪、結冰厚度、濕滑程度
l 遠距離遙感檢測路面狀況
l 非埋入式安裝快捷簡便
l 維護成本低
l 融入現(xiàn)有公路自動氣象監(jiān)測網絡
l 非埋入式設計
l 抗銹蝕
l 紅外檢測遠 15 米
l 無需封閉車道，安裝維護簡單
l 堅固設計，全天候測量
l 為交通管理部門實時提供氣象和道路狀態(tài)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。
l 全面而準確的交通氣象測量參數，路面狀況危險度指標化
l 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，經過驗證的算法和*的軟件技術確保氣象信息的準確性。同時依據規(guī)范將測量數據指標化，為用戶提供直觀判據。
l 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，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。
l 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量和用戶采購和管理成本；使用戶節(jié)省更多的維護費用。
l 適用多種供電方式（交流、太陽能、風力發(fā)電機等）；提高了設備的環(huán)境適應性。
l 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）可同時應用。
l 當測量的要素指標超過用戶設定的閾值，氣象監(jiān)測系統(tǒng)會將告警信息作為優(yōu)先級主動向中心站監(jiān)控平臺傳遞，中心站收到告警數據后等形式提示管理者。
2. 拓撲結構
碧野千里路面狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)由前端數據采集單元、監(jiān)測主機、后臺軟件，監(jiān)控中心（上位機服務器）等組成。其中前端采集單元包含高速路上的溫度、濕度、能見度等各類參數，各變送器數據通過有線方式匯集到監(jiān)測中心主機，主機終將接收到的信息通過無線網絡或者有線網絡（以太網/RS485/RS232）上傳到監(jiān)控中心，由運行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進行數據存儲、分析、顯示和處理。如果上報的數據超過限位值，監(jiān)控軟件將會進行多種手段的報警提示。
技術參數
碧野千里路面狀況監(jiān)測儀除了可以測定常規(guī)的各項參數如：能見度、降雨量、降雪量、溫度、濕度、風速、風向、噪聲、車流量，系統(tǒng)還提供了額外的擴展能力，可根據監(jiān)測需求增加對應傳感器，如：PM2.5、PM10、光照輻射、紫外線輻射等信息，從而滿足系統(tǒng)功能升級的需要。
能見度傳感器 | |
序號 | 技術參數 |
1 | 重量： 小于10kg 材料： 陽極化處理硬質鋁，外表面加噴漆保護 |
2 | 電源： 交流110VAC/220VAC ±20%或直流12VDC 功率： 小于5W，典型值4W |
3 | 散射角覆蓋：39o—51 o 前散射 峰值波長： 870nm 帶 寬： 100nm 光譜響應度： 大響應在870nm，0.65 A/W |
4 | 測量范圍： 5m—10km 測量精度： ≤2km ，誤差±2% 2Km—10km，誤差±5% ≥10km，誤差±10% 儀器一致性：≤±4% 更新間隔： 15秒 線性動態(tài)量程： 3000：1 |
5 | 平均*工作時間（MTBF）：大于18000小時 清潔光學鏡頭：3個月，或視使用環(huán)境而定 |
6 | 工作環(huán)境溫度： －40—+60℃ 工作相對濕度： 0— |
7 | ▲（提供產品檢測報告并加蓋廠商公章或投標章） |
網絡攝像球機 | |
序號 | 技術參數 |
1 | 視頻輸出支持1920×1080@25fps，分辨力不小于1100TVL，紅外距離可達240米 |
2 | 支持20倍光學變焦 |
3 | ▲支持低照度可達彩色0.001Lux，黑白0.0005Lux（須在公an部檢測報告復印件中體現(xiàn)，并加蓋廠商公章或投標章） |
4 | ▲支持水平手控速度不小于200°/S，垂直手控速度不小于100°/S，云臺定位精度為小于等于0.1°（須在公an部檢測報告復印件中體現(xiàn)，并加蓋廠商公章或投標章） |
5 | 水平旋轉范圍為360°連續(xù)旋轉，垂直旋轉范圍為-5°~90° |
6 | ▲支持300個預置位，支持24條巡航路徑，支持7條以上的模式路徑設置，支持預置位凍結功能；可實現(xiàn)RS485接口優(yōu)先或RJ45網絡接口優(yōu)先控制功能（須在公an部檢測報告復印件中體現(xiàn)，并加蓋廠商公章或投標章） |
7 | 信噪比≥61dB，網絡延時不大于100ms |
8 | ▲動態(tài)范圍不小于106dB，照度適應范圍不小于135dB，寬動態(tài)能力綜合得分不小于135（須在公an部檢測報告復印件中體現(xiàn)，并加蓋廠商公章或投標章） |
9 | 支持智能紅外、透霧、強光抑制、電子防抖、數字降噪、防紅外過曝功能 |
10 | 球機應具備本機存儲功能，支持SD卡熱插拔，大支持256GB |
11 | 支持采用H.265、H.264視頻編碼標準，H.264編碼支持Baseline/Main/HighProfile，音頻編碼支持G.711ulaw/G.711alaw/G.726/G.722.1/AAC |
12 | 支持三碼流同時輸出，主碼流、第三碼流同時支持1920×1080@30fps，1280×960@30fps |
13 | 支持GB28181協(xié)議，支持標準Onvif協(xié)議 |
14 | 支持區(qū)域入侵、越界入侵、徘徊、物品移除、物品、人員聚集、停車，并聯(lián)動報警 |
15 | ▲內置WIFI模塊，可將采集的視頻圖像以無線方式傳輸至客戶端（須在公an部檢測報告復印件中體現(xiàn)，并加蓋廠商公章或投標章） |
路面狀態(tài)結冰傳感器 | |
序號 | 技術參數 |
1 | 測量距離： 2-15米 檢測直徑：25.4 cm 角度：30-90度 陽極化處理硬質鋁，外表面加噴漆保護 |
2 | 電源： 220VAC、24VDC 大功率： 4W |
3 | 工作溫度：-40 ℃至 +70 ℃ 工作濕度： 度0 至 |
4 | 路面狀態(tài)輸出：水：0-2mm，冰：0-2mm，雪：0-10mm 濕滑程度：0.00—1 路面溫度：-20 ℃至 +60 ℃
|
5 | 精度：0.01mm |
6 | 鏡頭污染檢測：光學鏡頭的污染等級測量及內部自動污染補償 |
7 | 通訊：RS485、RS232 |
8 | 安全：無安全問題 – 紅外遙感測量技術 |
9 | 安裝方位：避免從路面到接收器的直接日光反射。允許間接反射?；炷痢r青路面 |
10 | ▲（提供產品檢測報告并加蓋廠商公章或投標章） |
噪聲、氣象參數傳感器 | |
序號 | 技術參數 |
1 | 溫度傳感器： 量 程：-30～70℃ 分辨率：0.1℃ 精 度：±0.2℃ |
2 | 濕度傳感器： 量 程：0～ 分辨率：0.1% 精 度： ±3% |
3 | 風速傳感器： 量 程：0～60m/s 分辨率：0.1 m/s 精 度：±（0.3±0.03V）m/s |
4 | 風向傳感器： 量 程：0～360° 分辨率： 1° 精 度：±3° |
5 | 大氣壓力： 量 程：500～1100hPa 分辨率： 0.1 hPa 精 度： ±0.3hPa |
6 | 雨量傳感器： 量 程：0-999.9mm； 分辯率：0.2mm； 準確度：±4% 降雨強度：0~4mm/min |
7 | 噪聲傳感器： 量 程：30～130db 分辨率：1db 精 度：± 0.5% |
四、視頻監(jiān)控
①球機攝像頭：
1. 實時圖像采集，可遠程控制球機的移動及現(xiàn)場圖像縮放。
2. 畫面輸出：支持大1920×1080@30fps高清畫面輸出
3. 像素：200萬4寸紅外，支持H.265壓縮算法，可較大節(jié)省存儲空間
4. 水平解析度 ≥700TVL
5. 低照度：支持超低照度，0.05Lux/F1.6(彩色),0.01Lux/F1.6(黑白) ,0 Lux with IR
6. 光學變倍：20倍；數字變倍：16倍
7. 增益控制：自動/手動/優(yōu)先模式/曝光補償/背光補償
8. 支持斷網續(xù)傳功能保證錄像不丟失，配合Smart NVR實現(xiàn)事件錄像的二次智能檢索、分析
和濃縮播放、支持寬動態(tài)、3D數字降噪、強光抑制、電子防抖、SmartIR等功能
9. 支持GBK字庫，支持更多漢字及生僻字疊加
10. 電子快門：1/1～1/10000s
11. 支持抓拍抓圖功能
12. 日夜模式：ICR紅外濾片式自動切換,實現(xiàn)真正的日夜監(jiān)控
13. 補光方式：采用紅外陣列，低功耗，照射距離達100m
14. 水平方向：0°～360°連續(xù)旋轉；垂直方向-15°～90°
15. 鍵控速度：水平：0.1°～160°/s ；垂直：0.1°～120°/s
16. 支持大128G的Micro SD/SDHC/SDXC卡存儲
17. 防護等級：IP66，4000V防雷、防浪涌和防突波保護，符合GB/T17626.5 4級標準
軟件系統(tǒng)
（一）云平臺介紹：
大氣污染環(huán)境監(jiān)測云平臺WEB主頁發(fā)布及查詢軟件是集于多名工程師歷時多年 的成果，有著實用性強，易操作，數據實時性強等優(yōu)點。具備多種對比方式查詢，具有良好的數據對比效果。主要分兩大塊：資料查詢和系統(tǒng)管理。
1、多站查詢：此功能主要用于多臺設備進行數據對比查詢；
2、歷史查詢：歷史查詢主要用于查詢設備某天或某小時的數據曲線查詢及報表下載；
3、曲線分析：曲線分析是用于分析一個時間段內的要素變化，可以在曲線上進行拖動；
4、站點管理：這個功能是用于添加或更改站點
5、電子地圖：在線狀態(tài)，離線狀態(tài)
6、實時數據：實時數據查詢，小時平均值，日平均值數據統(tǒng)計，大值小值統(tǒng)計
微xin端介紹
軟件背景：
智能云數據分析軟件，基于大氣污染網格化監(jiān)測系統(tǒng)，向客戶展示實時監(jiān)測數據、及近48小時歷史數據、近30天日平均歷史數據、設備在線狀態(tài)并推送超標報警信息，綜合分析管理數據，可實現(xiàn)遠程查看了解設備所在區(qū)域的環(huán)境污染情況。為用戶提供穩(wěn)定、有保障的參考信息，及時有效地對轄區(qū)內的大氣污染狀況進行診斷。
軟件功能：
- 實時數據： 智能云實時展示設備當前的各項大氣監(jiān)測指標污染值及設備的在線狀態(tài)，數據更新周期為3分鐘；智能云是一款數據接收、保存、顯示、分析、管理的專業(yè)數據分析軟件。
- 歷史數據： 通過歷史數據曲線分析圖，可直觀快速讀取到設備的歷史數據變化趨勢和近30天的日平均數據；
- 超標報警： 可根據環(huán)保局管理需要設置閥值，超過規(guī)定濃度后進行報警，以便于管理部門快速響應，
進行污染源排查并實施管控措施，超標報警提醒周期為10分鐘，可查詢告警通知歷史；
- 設備管理： 可查看設備是否在線、用戶單位信息及地理信息。