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警是十分必要而且非常重要的。
二、系統(tǒng)應用
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服務器、數(shù)據(jù)服務器以及監(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、無線傳輸設備等，通過gprs網(wǎng)絡把溫濕度、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備的工作環(huán)境等多種情況的要求，我們選擇廈門四信通訊有限公司的F2114 DTU作為采集和傳輸設備，F(xiàn)2114是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用運營商網(wǎng)絡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，監(jiān)控中心具有公網(wǎng)固定IP。終端設備直接向中心發(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，無需進行網(wǎng)絡布線，設備安裝靈活，不受地理環(huán)境影響，單點設備價格便宜，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)登錄數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，實時查看監(jiān)測的數(shù)據(jù)。
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