2025高速公路气象环境监测装置技术规范

1、高速公路气象环境监测装置技术规范目次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件13 术语、定义和和缩略语14 系统构成25 监测装置技术要求26 监测装置部署67 管理平台要求68 监测装置远程标定要求99 监测装置维护要求10III1 范围本标准规定了高速公路气象环境监测装置的技术要求、部署要求、软件要求、数据要求、标定要求、维护要求。本标准适用于高速公路气象环境监测，作为高速公路全天候通行的重要技术支撑。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本，适用于本文件。公路交通气象监测设施技术要求GB/T33697-2017。3 术语、定义和和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1逐桩号 station by number高速公路每个桩号，桩号之间的距离 1 公里，逐桩号即是逐公里。3.1.2气象环境 meteorological environment高速公路的常规气象和路面等环境要素。3.1.3远程标定 remote calibration采用比对法，通过网络远

2、程完成监测装置的比对标定工作。3.1.4监测要素 monitoring elements指气象装置能监测的要素，包括风速、风向、降雨、温度、湿度、气压、雷电、能见度、路面结冰（凝冰）、路面积水、路面积雪、路面温度等。3.1.5边缘计算 edge computing9在路侧气象监测装置中完成数据的分析计算。3.1.6边缘模型训练 edge model training在路侧气象监测装置中完成对模型的新增数据的训练。3.1.7模型 model气象环境分析计算的模型，包括逐桩号实况数据计算模型和预警数据计算模型。3.1.8标准监测装置 standard monitoring device在计量有效期内的监测装置，用于现场比对标定。4 系统构成系统应由监测装置、地市级软件平台、省级软件平台、气象大数据等构成，数据应上传到中国气象局，由中国气象局传输到公安部，由公安部发布管控信息。系统结构图见图 1。图 1 系统结构图5 监测装置技术要求5.1 监测要素监测装置的监测要素一般包括风速、风向、降雨、温度、湿度、气压、雷电、能见度、路面结冰（凝冰）、路面积水、路面积雪、路面温度等 12 要素。设备经

3、过第三方机构测试，主要性能指标应符合表 1 的要求。表 1 监测要素主要性能指标监测要素量程范围分辨力最大误差备注风速060m/s0.1m/s5%非机械式传感器风向0360o1o1o非机械式传感器降雨08mm/min0.2mm10%非翻斗式传感器温度-50oC+50oC0.1oC0.5oC湿度0100%1%5%气压01200hpa1hpa1hpa雷电100kv/m0.02kv/m小于 5%能见度1010000m1m10%路面温度-40oC+60oC1oC2oC路面结冰（凝冰）识别率不低于 90%路面积雪识别率不低于 90%路面积水识别率不低于 90%5.2 主要配置与功能5.2.1 装置集成监测装置的所有传感器、主机、电源等集成在一个支架上，统一分析、统一供电、统一传输。5.2.2 远程标定装置应具备远程标定功能，要求如下：a) 传感器应具备作为标定的参数。b) 装置应内置卫星定位和授时。c) 装置应与服务器数据进行时空同步校验。5.2.3 远程系统升级监测装置应具备远程升级，要求如下：a) 与服务器连接完成监测装置的操作系统升级。b) 与服务器连接完成监测装置的嵌入式软件平台升级。5

4、.2.4 大数据融合监测装置应具备气象、地理等大数据融合功能，要求如下：a) 接收从经过专用服务器处理后的气象雷达、气象卫星数据、GIS 数据。b) 经过处理的数据融入各计算模型中。5.2.5 边缘计算监测装置应具备边缘计算，要求如下：a) 完成数据质量控制计算。b) 完成逐桩号实况数据分析计算。5.2.6 车路协同监测装置宜具备支持车路协同信息交互功能，要求如下：a) 监测装置宜内置光纤和 4G 通信模块，对接车路协同相关通信单元。b) 可由嵌入式软件控制数据输出内容和格式，远程增加数据通信格式，适用于各类智能汽车。5.2.7 信息安全监测装置应具备信息安全保障，要求如下：a) 数据加密上传。b) 标定等操作指令应两次确认。5.2.8 数据存储与续传监测装置应具备数据存储和续传功能，要求如下：a) 监测装置应存储 30 天数据。b) 网络中断恢复后监测装置主动续传缺失的数据。5.2.9 远程监控监测装置应具备远程监控工作电压、各传感器工作状态功能，监控数据统一上传到服务器。5.2.10 显示板监测装置宜预留电源和通信接口，在安装支撑杆预留固定显示器位置，可安装不大于500mm500m

5、m 的可变显示屏，以显示该路段的管控措施。5.3 工作环境监测装置应满足以下工作环境要求：a) 监测装置正常工作温度范围要求：-4060OC。b) 监测装置正常工作湿度：0100%RH。5.4 通信监测装置应具备网路通信功能，可采用 4G、5G 或光纤通信。5.5 供电监测装置电源应具备 220V 交流供电、太阳能供电、电池供电接口，电池持续供电时间不小于 5 小时。5.6 防护等级监测装置整体的防护等级应为 IP56。5.7 嵌入式软件装置应内置 Linux 或 Windows 系统，CPU 不低于 4 核 64 位，内存不低于 4G，硬盘不低于 32G，监测装置的嵌入式软件基于上述操作系统开发，主要完成如下功能：5.7.1 数据采集嵌入式软件完成各传感器的数据采集。5.7.2 数据质量控制嵌入式软件按照数据质量控制模型，完成采集数据的质量控制。要求如下：a) 内置质量控制模型，剔除奇异值，模型可远程升级。b) 剔除瞬时最大值和最小值，后取平均值，或通过模型剔除干扰数据。5.7.3 接收气象数据嵌入式软件接收服务器处理过的气象数据。5.7.4 数据编码加密嵌入式软件应具备对设备 ID

6、、实况数据、预警数据、监控数据编码加密功能。5.7.5 执行远程标定嵌入式软件应具备接收服务器远程标定指令功能，执行远程标定。6 监测装置部署6.1 监测要素选择监测装置应具备风速、风向、降雨、温度、湿度、气压、能见度等基本气象要素，雷电、路面结冰（凝冰）、路面积雪、路面温度、路面积水等要素应根据当地历史气象历史数据进行选择确定。6.2 监测装置部署密度监测装置部署间距应为 3km 左右。监测装置安装点宜按以下原则选取：a) 桥梁、坡道、隧道出入口、互通等处。b) 被气象部门定为团雾易发处。7 管理平台要求7.1 平台构架管理平台应采用 B/S 构架。7.2 平台分级平台包含省级平台、地市级平台。7.3 平台主要功能7.3.1 地市级平台地市级平台应具备以下功能：a) 沿路各环境监测装置的数据接收通过 TCP/IP 或 UDP/IP 方式接收来自所辖高速公路监测装置的数据，包括风速、风向、降雨、温度、湿度、气压、雷电、能见度、路面结冰（凝冰）、路面积水、路面积雪、路面温度等数据接收。b) 气象大数据接收通过 API 接收雷达、卫星、闪电、格点、天气预报、预警信号、台风等数据接收。c)

7、质量控制按照数据模型分别分析计算各类数据，完成质量控制，在服务器软件端设置质量控制功能，以便边缘计算出现故障时启动，其分析计算模型和功能与边缘计算完全一致。d) 数据入库数据存入数据库，设置冷、热两个数据库。e) 分析计算根据模型计算逐桩号的气象环境实况数据和 30 分钟预报数据。f) 基于 GIS 展示数据基于 GIS 展示各类环境数据，包括数据展示、波形展示等，基于 GIS 及桩号、出入口展示管控状态，所有展示功能都基于 GIS 完成，采用网络 GIS 地图。g) 预警与管控以逐桩号实况数据和 30 分钟预报数据按照下表 2 计算预警信息，管控平台对照表格中的管控措施自动产出管控信息。信息内容至少包含预警时间、预警路段、预警类别、预警级别、管控措施等。表 2 预警与管控对应信息表预警类别预警级别预警条件管控措施大雾I能见度小于等于 50m。封闭道路禁止通行能见度大于 50m，小于等于 100m。禁止重点车辆通行能见度大于 100m，小于等于 200m。间断放行能见度大于 200m，小于等于 500m。限速通行暴雨（积水）I特大暴雨，降水量大于 200mm/d；或能见度小于等于 50

8、m；或雷达回波大于 55dB 且滞留桩号的时间大于 10分钟。封闭道路禁止通行大暴雨，降水量大于等于 100mm/d，小于等于 200mm/d；或能见度大于 50m，小于等于 100m；或雷达回波大于50dB 且滞留桩号的时间大于 10 分钟。禁止重点车辆通行暴雨，降水量大于等于 50mm/d，小于等于 99.9mm/d；或能见度大于 100m，小于等于 200m；或雷达回波大于 45dB 且滞留桩号的时间大于 10 分钟。间断放行大雨，降水量大于等于 25mm/d，小于等于 49.9mm/d；或能见度大于 200m，小于等于 500m；或雷达回波大于 40dB 且滞留桩号的时间大于 10 分钟。限速通行。大风I台风，大于等于 12 级，风速大于等于 32.7m/s。封闭道路禁止通行暴风， 11 级， 风速大于等于 28.5m/s， 小于等于32.6m/s。禁止重点车辆通行狂风，910 级，风速大于等于 20.8m/s，小于等于28.4m/s。间断放行大风，78 级，风速大于等于 13.9m/s，小于等于20.7m/s。限速通行积雪（结冰）I暴雪，降雪量大于等于 10mm/d；或能见度小于等于 50m；或积雪厚度大于 8cm。或雷达回波大于 40dB 且滞留桩号的时间大于 10 分钟；或路面已经结冰。封闭道路禁止通行

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