SICK-氣象站方案620

1、河北高速公路氣象檢測技術(shù)方案根據(jù)貴方的技術(shù)要求，我們在此推薦采用德國SICK MAIHAK 公司集成的氣象檢測系統(tǒng)SMC903RWS。一系統(tǒng)概述目前高速公路管理部門為了及時掌握道路的地面狀況和周圍的天氣情況，一般在氣候比較惡劣或具有代表性的路段設(shè)置氣象檢測站。通過配備的多種氣象傳感器，經(jīng)采集單元獲得原始數(shù)據(jù)后由通訊系統(tǒng)遠傳到監(jiān)控中心，在監(jiān)控屏幕上同步反映各種氣象參數(shù)。有了上述準確而又迅捷的信息，高速公路的管理才變的更科學更合理。SICK MAIHAK 儀器有限公司集成的SMC903RWS氣象站采用模塊化組合，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可自動識別新加入的傳感器，因而可根據(jù)用戶的要求，靈活組合各類傳感器的使用。

2、整套系統(tǒng)具有全自動氣象數(shù)據(jù)采集，存儲，處理和傳送功能。輸出的界面靈活生動，當達到危險閾值時可自動進行報警，從而很容易的分辨出危險情況（如結(jié)冰，雨、雪、霜等）。在野外惡劣環(huán)境中，道路氣象站RWS進行了三級防雷措施，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。氣象站的耗電量較小，因此可采用的供電方式較多，如：蓄電池、直流電和太陽能電池等，為用戶提供多種選擇的余地。當斷電后，全套設(shè)備仍可維持3至7天以上的正常工作。在氣象檢測系統(tǒng)中，最核心的是路面能見度檢測和路面狀況檢測，其余均作為輔助測量參數(shù)。能見度檢測器采用德國VISIC620型，路面檢測器采用德國IRS21型，這兩種檢測器已經(jīng)在國內(nèi)數(shù)十條高速公路監(jiān)控工程中使用。

3、在實際使用中，其維護量非常小，真正做到了免維護。二系統(tǒng)配置1公路能見度檢測器1）型號： VISIC 6202）測量原理： VISIC620是一款新型連續(xù)測量能見度的傳感器系統(tǒng)。測量原理基于指定區(qū)域微粒的光散射測量。從光源發(fā)出的激光光束被測量區(qū)域的微粒（水霧或塵）散射，然后被高靈敏度的探測器檢測。通過測量特定角度（30°）內(nèi)的散射光來判斷測量區(qū)域內(nèi)的微粒濃度，從而轉(zhuǎn)換為標準的能見度值。3）主要技術(shù)指標Ø 檢測范圍：10-500/16000米Ø 測量精度： ±2%Ø 接口形式：RS422（數(shù)據(jù)接口）；RS232（維護/通訊接口）Ø 具備自

4、動標定功能,自動檢測光學鏡面污染，標定周期可按需要靈活設(shè)置Ø 外形尺寸：480×117×261 mm （深×寬×高）Ø 可對霧，雨，雪等天氣狀況進行能見度檢測Ø 維修方便，因霧化引起的鏡頭污染可通過內(nèi)部加熱來消除Ø 信號輸出：4-20mAØ 防護等級：IP67Ø 制造商：SICK MAIHAK，德國注：根據(jù)德國方面經(jīng)驗為實現(xiàn)最佳交通控制，兩套設(shè)備的安裝距離應為400-600米。這一距離重現(xiàn)性好，精度高。有時可到擴展到1.5或2公里。當用于自動控制時，距離太大是不方便的（供參考）。2公路路面檢測器

5、1）型號：IRS212）主要外觀指標Ø 電源： 9.14VDCØ 額定電流：<200MaØ 工作溫度：-30.70 Ø 工作濕度：0.100% r.h.Ø 接口界面：RS485, 波特率: 2,400.38,400 bit/默認值 : 19,200)Ø 尺寸： D=120mm, H= 50mmØ 重量 ： 約800gØ 防護等級：IP68Ø 制造商： LUFFT，德國3）主要測量內(nèi)容Ø 路面潮濕情況：干/潮 /濕Ø 黑冰檢測： 有/無Ø 路面冰雪情況：無冰/雪, 雪,

6、冰雨, 冰，水厚度Ø 路面冰點測量：-20 . 0Ø 測量范圍： -30 . 70 Ø 精度： ±0.2 (-10.10),其余范圍：±0.5Ø 分辨率： 0,1光電型風速，風向傳感器用于同時測量近地風速，風向。風速傳感器為低慣性輕金屬風杯，隨風旋轉(zhuǎn)，帶動同軸截光盤轉(zhuǎn)動，以光電子掃描輸出脈沖串，輸出相當于轉(zhuǎn)數(shù)的脈沖頻率對應值，便于采集與處理。風向傳感器為低慣性輕金屬風向標響應風向，帶動同軸碼盤轉(zhuǎn)動，此碼盤按格雷碼編碼并以光電子掃描，輸出對應風向的電信號，可以方便地進行信號采集和處理。3公路風速風向檢測器(復合型)1）型號：SMC-30

7、1型2）主要技術(shù)指標Ø 風速 ² 測量量程：0 60m/s（最大量程為抗風強度）² 測量精度：+/-0.3 m/s² 分辨率： 0.1m/sØ 風向 ² 測量量程：0360 o ² 測量精度：+/- 2o² 分辨率： 1.41oØ 數(shù)字量輸出 Ø 接口：RS485Ø 總體性能 ² 工作電壓：8V DC² 抗風強度：>75 m/s² 啟動風速：0.4 m/sØ 制造商： SICK MAIHAK，中國4雨量檢測器 （可選）雨量傳感器用于測量地面

8、降水量的儀器，該儀器測量精度高，使用不銹鋼材料，堅固耐用。雨水由盛水器匯集，通過裝有小圓護網(wǎng)的小漏斗及下端的引流管注入漏斗，當計量漏斗雨量積到相當于0.1毫米降水量時，計量漏斗翻倒，把雨水倒入計數(shù)漏斗，使計數(shù)漏斗翻動一次，計數(shù)漏斗中部裝有一塊小磁鐵，其上端有干簧管，當計數(shù)漏斗翻動時磁鐵對干簧管掃描，使干簧接點因磁化而瞬間閉合一次，送出一個電路導通脈沖，將非電量轉(zhuǎn)換成電量信號（1脈沖=0.1mm降水量）傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)。1）型號：SMC303型2）主要技術(shù)指標Ø 盛水口內(nèi)徑： 200mm2Ø 分辯率： 0.1mmØ 測量量程： 05mm/min（通過降雨量強度的轉(zhuǎn)換可

9、區(qū)別大雨、小雨、中雨等）Ø 準確度： +/-0.4mm(<10mm), +/-4%(>10mm)Ø 環(huán)境溫度： 0-+60, -25-+60（帶加熱裝置）Ø 輸出： 1脈沖=0.1mm降水量Ø 制造商： SICK MAIHAK，中國同時測量空氣溫度和相對濕度，配置專用的防輻射罩，白色的罩外表面可以反射陽光直接照射能量，保護傳感器免受太陽輻射和雨淋，感應部件位于探頭桿端，外有一層濾膜保護，探頭安裝機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計使得探頭安裝和維護非常簡單，無需將防輻射罩拆下，即可對探頭進行安裝及校準。5溫度濕度檢測器1）型號：SMC302型2）主要技術(shù)指標

10、16; 溫度傳感器² 測量量程： -40 +60 ² 分辨率： 0.1² 準確度： +/- 0.1Ø 濕度傳感器² 測量量程： 0 100%RH² 分辨率： 0.03%RH² 準確度： +/-2%Ø 傳感器供電電源： 812 VDCØ 數(shù)字量輸出Ø 接口：RS485Ø 制造商： SICK MAIHAK，中國6數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1）型號：SMC800型2）主要技術(shù)指標：Ø 工作環(huán)境溫度：-4585 o CØ 工作環(huán)境濕度：595%RHØ 通訊口數(shù)據(jù)傳輸波特率：最高

11、可達115KØ 模擬信號采用：12 位A/D轉(zhuǎn)換時采樣速率：40000HzØ 單端測量范圍：010VØ 差動測量范圍：-55V/-1010VØ 采集器核心部件平均無故障時間：超過20萬小時Ø 防雷性能：雷擊感應通流容量5KAØ 響應時間:小于10 秒Ø 供電系統(tǒng)：220VAC 3）主要技術(shù)特點：Ø 采集處理核心單元采用具有國際先進水平的實時多任務嵌入式系統(tǒng)。Ø 自帶系統(tǒng)看門狗，保證全自動數(shù)據(jù)采集、傳輸及監(jiān)控，可長期無人值守。Ø 帶液晶顯示直接反映設(shè)備采集數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)。Ø 帶恒溫控制模

12、塊，可以自動對機箱內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)控制。確保在各種惡劣的環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。Ø 開機啟動時間短，小于10S的啟動時間。Ø 運行速度快、響應時間短，在小于10S的時間內(nèi)響應。Ø 整個系統(tǒng)采用高度模塊化、智能化的設(shè)計，可處理滿足從簡單到復雜的需要，可用來進行大范圍的遠程監(jiān)控；不僅可以作為自動站的采集處理部件，而且可以擴展為一個獨立的具備多種通信能力的子站。Ø 可選太陽能供電和無線傳輸，節(jié)省布線成本，適合布線不方便的情況。Ø 數(shù)據(jù)存儲采用DOC 硬盤的方式，還可以通過主版插槽進行存儲擴展。數(shù)據(jù)存儲的特點是以LOG 文件的方式，相互獨立，安裝與設(shè)置發(fā)生變

13、化以及掉電等情況下并不影響紀錄的數(shù)據(jù)。4）制造商： SICK中國三、公路氣象站安裝說明1. 請清點所有傳感器，核查每個傳感器的配套電纜和安裝支架2. 總的來說，應該先穿好電纜，再立氣象桿，安裝路面?zhèn)鞲衅?，最后固定?shù)據(jù)采集箱。將氣象桿放倒在水泥基礎(chǔ)旁邊。參照公路氣象站布置圖，確定各個傳感器在氣象桿上的大體位置。 公路氣象站布置圖3. 將風速風向傳感器的適配套裝到氣象桿桿頂，并將它的電纜線從桿頂穿到桿底，留出插頭，在桿頂上纏繞一下，以免插頭滑到氣象桿里頭。同樣，在相應位置，裝上溫濕度傳感器安裝架、能見度安裝卡塊、雨量傳感器安裝支架，并且往桿里穿配套電纜。4. 通過氣象桿與采集器之間的鋼管，將電纜從

14、桿底穿到安裝采集器水泥底座上的電纜孔。5. 立好氣象桿，給地腳螺栓擰上螺母。6. 安裝風速風向傳感器。先插好電纜插頭，然后固定傳感器，注意風速風向傳感器上的小紅點必須正對著北邊。7. 安裝溫濕度傳感器。8. 安裝雨量傳感器。安裝雨量傳感器之前，先打開套筒，裝上盛水翻斗，再套上套筒，插上濾芯。最后，將雨量傳感器裝到安裝支架上安裝能見度傳感器。最好選擇前方寬闊的方向。安裝時需注意：能見度探頭安裝方向選擇順車方向，調(diào)整適當角度避免陽光直射到探頭上。9. 安裝路面?zhèn)鞲衅鳌Ｕ垍⒄障嚓P(guān)圖紙。先往洞里鋪上一層細沙，壓實，放上路面?zhèn)鞲衅鳎⒁夥较?。繼續(xù)往里面填細沙，壓實，直到離路面2-3cm，開始往里灌充環(huán)氧樹脂，直到與路面持平。同樣，布