公路交通气象观测站功能规格需求书

公路交通气象观测站功能规格需求书中国气象局综合观测司2012年7月目录TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark2"\o"CurrentDocument"前言-1-目的-1-适用范围-1-编写依据-1-组成结构-2-概述-2-采集器-3-传感器-4-外围设备-6-软件-7-功能要求-8-软件初始化-8-数据采集-8-数据处理-9-数据存储-9-数据传输-10-数据格式-10-数据质量控制-10-对时功能-11-观测站状态监控-11-观测站安全报警-11-终端操作命令-12-测量性能-12-测量要素-12-量和单位-12-指标要求-13-采样和算法-14-软件流程-14-采集控制软件流程-14-数据流程-15-供电要求-16-供电方式-16-蓄电池及充放电控制装置-17-安全要求-17-标记要求-17-文件要求-18-结构安全-18-电气安全-19-工作环境适应性要求-20-气候条件-20-生物条件-20-化学活性物质-20-机械条件-21-电磁兼容性要求-21-结构和外观要求-22-结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 总体原则-22-机械结构要求-23-机械强度要求-24-材料与涂覆要求-24-外观要求-24-可靠性要求-24-可维性要求-24-其他要求-25-时钟精度要求-25-功耗要求-25-TOC\o"1-5"\h\z附录1：数据格式规定（暂行）-1-数据传输格式-1-数据字典-2-数据文件存储格式-8-状态信息文件存储格式-11-数据文件上传格式-13-状态信息文件上传格式-17-附录2：终端命令格式-1-终端命令的分类-1-格式一般说明-1-监控操作命令-1-数据质量控制参数操作命令（可选）-7-观测数据操作命令-8-报警操作命令（可选）-11-/、八1前言目的交通运输部与中国气象局于2010年8月底联合下发了《关于进一步加强公路交通气象服务工作的通知》，明确指出两部门要共同推进公路交通气象观测站点网络建设，加强交通气象服务 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化建设。中国气象局《综合气象观测系统发展 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 （2010-2015年）》指出，建立与交通部门的合作机制，完成高速公路交通气象观测示范网建设，开展路面温度、道路综合状况、交通实景等交通气象观测设备选型、考核和定型等工作，制定相关标准规范和业务流程。为更好的推进公路交通气象观测设备的标准化工作，特制订本功能规格需求书，旨在进一步规范公路交通气象观测站研发和生产行为，为仪器设计定型和业务应用提供依据。随着气象仪器性能和公路交通气象观测技术的逐步发展，功能规格需求书还将进一步完善。本功能规格需求书由中国气象局综合观测司委托中国气象局气象探测中心组织编写，解释权属于中国气象局综合观测司。适用范围本功能需求书规定的公路交通气象观测站是指高速公路及国省干线公路沿线布设的，集常规气象要素、能见度和路面状况等公路交通气象观测要素的自动气象观测站。本功能需求书规定了公路交通气象观测站的组成结构、功能、测量性能、采样和算法，以及供电、安全、工作环境、电磁兼容、结构和外观、可靠性和可维性等要求，为设备制造单位提供设计和生产的依据。编写依据本功能规格需求书编写的主要依据有：（1）《公路交通气象观测站网建设指南》（2）《新型自动气象（气候）站功能规格书》（3）《前向散射能见度仪观测规范（试行）》（4）《地面气象观测规范》（5）《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》（6）《公路网运行监测与服务暂行技术要求》（7）《公路工程技术标准》（8）《公路交通工程及沿线设施设计通用规范》（9）《公路工程质量检验评定标准》2组成结构2.1概述公路交通气象观测站由硬件和软件两部分组成。硬件包括采集器、传感器、外围设备（支架、机箱、避雷针）等部分；软件包括采集软件、中心站组网软件。公路交通气象观测站可自由选择多种观测要素组合方式，同时，还要求低功耗、多方式供电、支持多种通讯方式等。公路交通气象观测站总体结构如图2.1所示。图2.1公路交通气象观测站总体结构图22采集器采集器是观测站的核心，它由硬件系统和采集软件系统两部分构成。硬件部分由高稳定性电源，嵌入式处理器，大容量数据存储器，高精度时钟电路，高精度模数转换电路，以及多路数字及模拟传感器接口，通讯接口，指示灯电路等多种电路模块构成；采集软件系统包含采集模块，通讯模块，时钟模块，存储模块，数据处理模块，指令响应模块等多种功能模块。采集器功能结构见图2.2。謀入式处理器数字佶号采集接口图2.2采集器功能结构框图对于硬件系统的设计必须满足以下要求：a）嵌入式处理器的选取应综合考虑功耗，速度，内置程序FLASH容量，各种功能接口（RS232RS485RJ45等），在具备自由组合安装目前公路交通气象观测要素传感器的基础上，综合考虑可扩展性，具备扩展接入不少于2种其他新的传感器的能力，为以后应用扩展留有余量。b）数据存储器的选型应考虑到采集要素的种类，字节大小，综合最长存储时间计算出容量大小（至少可存储一个月或以上的逐分钟采集的观测要素数据和逐小时状态信息），并留有一定的余量方便扩展。c）模数转换芯片应在16位（含16位）以上，满足传感器测量要求。d）电源模块应选择高精度、高稳定性电源模块，满足采集器本身及部分外部传感器供电要求。e）外接存储器包括CF卡、SD卡、USB中的一种或多种。数据文件、参数文件、配置文件、日志文件等存储在采集器内部，同时应在外接存储器上进行备份。f）应具备监测电路，包括主板温度测量、主板电源测量、交流供电检测、机箱门状态检测、蓄电池电量检测等。g）应具备指示灯，包括系统指示灯（秒闪，包括供电状态指示、传感器米集工作状态指示）、外接存储设备通信指示灯、通讯状态指示灯等。h）采集器的基本工作电压是12V直流电压，采集器中其它直流工作电压应由此转换而成，该电压由蓄电池提供，需另外配置辅助电源（太阳能、风能）对蓄电池充电装置和充放电控制器。传感器2.3.1传感器简介根据输出信号的特点，观测站使用的传感器可分三类：模拟传感器、数字传感器、智能传感器。传感器直接连接到采集器或上，传感器的种类和数量根据实际需要测量的要素确定。路温、路面状况、冰点温度、以及融雪剂浓度等观测项目均为路面气象条件观测内容，路面气象条件的自动观测通常利用综合路面状况传感器或多个独立传感器来实现。路面传感器根据传感器的观测原理或安装方式，分为埋入式路面传感器和非接触式路面传感器。埋入式传感器安装时需要切割路面，将传感器埋入路面并使其表面与公路表面齐平；非接触式传感器一般安装于路侧杆柱的适当高度,不具有冰点温度和融雪剂浓度观测功能。天气现象观测可由天气现象传感器实现，也可由集能见度、天气现象为一体的传感器实现。232传感器选型在选择传感器时，应选用合格的传感器，是经行业主管部门批准或推荐的气象传感器型号。如果所使用的传感器没有已认可型号，可根据服务需求选择配置。传感器的选型要充分考虑以下因素：交通气象观测功能需求；传感器的维护需求；传感器的功耗；传感器技术的成熟性、可靠性、经济性等。公路交通气象观测所采用的传感器推荐选型如表2.1所示。表2.1传感器的选型序号要素名称传感器类型1能见度前向散射式能见度仪2气温集成数字式温（湿）度传感器或铂电阻温度传感器3相对湿度集成数字式（温）湿度传感器或湿敏电容湿度传感器4风速超声风传感器；或三杯风速传感器；螺旋桨式风传感器5风向超声风传感器；或单翼风向传感器；螺旋桨式风传感器6降水天气现象传感器；或翻斗式雨量传感器7天气现象天气现象传感器8路温铂电阻温度传感器；或满足要求的路面传感器的温度输出9路面状况路面传感器10冰点温度路面传感器11融雪剂浓度路面传感器备注：天气现象观测主要指自动观测并判别：有/无降水，降水类型（雨、雨夹雪、雪等），降水强度（小、中、大等），以及雾、霾、沙尘等天气现象。