一、系統(tǒng)背景

    隨著近年來我國高速公路事業(yè)的發(fā)展，以公路交通運輸為主的各類安全越來越成為人們關(guān)注的焦點，保證它們正常、安全的運行對社會經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要。然而惡劣的氣象環(huán)境是直接嚴重影響交通安全的重要因素之一。因此，對于高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)，氣象條件和道路狀態(tài)的信息采集和惡劣氣候預(yù)警是十分必要而且非常重要的。

二、系統(tǒng)應(yīng)用

    高速公路氣象采集系統(tǒng)是由安裝在高速公路沿線的各個氣象監(jiān)測站采集現(xiàn)場氣象信息，通過運營商網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心針對收集的數(shù)據(jù)做成相應(yīng)的分析，通過圖形或報表實時顯示氣象數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，發(fā)出報警信息通知管理人員。

三、系統(tǒng)組成

    氣象采集系統(tǒng)分為二個部分：監(jiān)控中心、氣象監(jiān)測站。

    監(jiān)控中心包括 WEB 服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器以及監(jiān)控 PC，主要實現(xiàn)與各個氣象監(jiān)測站進行通信，負責對氣象監(jiān)測站氣象數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理與存儲入庫、氣象信息瀏覽、動態(tài)圖繪制、預(yù)警信息發(fā)布、氣象監(jiān)測站工作狀態(tài)、遠程維護等。

    氣象監(jiān)測站包括傳感器、工控機、無線傳輸設(shè)備等，通過 gprs 網(wǎng)絡(luò)把溫濕度、氣壓、風向、風速、雨量、能見度等氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。鑒于傳感器的接口和設(shè)備的工作環(huán)境等多種情況的要求，我們選擇GPRS DTU作為采集和傳輸設(shè)備，CM3161是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用運營商網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能，工業(yè)級品質(zhì)、低功耗，適合使用在本系統(tǒng)的太陽能供電、無人值守、高低溫環(huán)境。

四、系統(tǒng)拓撲

    監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)接入方式可以分為 2 種：公網(wǎng)方式和專網(wǎng)方式。

   公網(wǎng)方式：先向運營商申請 ADSL 等寬帶業(yè)務(wù)，監(jiān)控中心具有公網(wǎng)固定 IP。終端設(shè)備直接向中心發(fā)起連接，穩(wěn)定可靠，推薦此方案。

   專網(wǎng)方式：監(jiān)控中心接入 APN 專線，終端設(shè)備采用 APN 專網(wǎng)卡。雙方地址處于同一個局域網(wǎng)，并采用防火墻進行隔離，在防火墻上進行 IP 地址和端口過濾。

    此種方案適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、實時性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下的最佳組網(wǎng)方式。

   圖 1.  運營商公網(wǎng)方式

 圖 2.  運營商專網(wǎng)方式

五、系統(tǒng)優(yōu)勢

5.1、終端采用 WDT 看門狗設(shè)計，保證系統(tǒng)穩(wěn)定；采用完善的防掉線機制，保

證數(shù)據(jù)終端永遠在線。

5.2、采用無線數(shù)據(jù)傳輸終端，使用運營商的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，無需進行網(wǎng)絡(luò)布線，

設(shè)備安裝靈活，不受地理環(huán)境影響，單點設(shè)備價格便宜，減少布線問題降低成本。

5.3、當數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常等情況，能夠及時通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)向負責人手機發(fā)送短信

告警，避免隱患。

5.4、管理人員無論在哪里，都可以通過互聯(lián)網(wǎng)登錄遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，實時查看監(jiān)測的數(shù)據(jù)。