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文檔簡介
1、<p><b> 附件1</b></p><p><b> 公路交通氣象觀測站</b></p><p><b> 功能規(guī)格需求書</b></p><p> 中國氣象局綜合觀測司</p><p><b> 2014年3月</b></
2、p><p><b> 目 錄</b></p><p> 1前言- 1 -</p><p> 1.1 目的- 1 -</p><p> 1.2 適用范圍- 1 -</p><p> 1.3 編寫依據(jù)- 1 -</p><p> 2組成結(jié)構(gòu)- 2 -<
3、;/p><p> 2.1 概述- 2 -</p><p> 2.2 采集器- 3 -</p><p> 2.3傳感器- 4 -</p><p> 2.4外圍設備- 6 -</p><p> 2.5軟件- 7 -</p><p> 3功能要求- 8 -</p>
4、<p> 3.1軟件初始化- 8 -</p><p> 3.2數(shù)據(jù)采集- 8 -</p><p> 3.3數(shù)據(jù)處理- 8 -</p><p> 3.4數(shù)據(jù)存儲- 9 -</p><p> 3.5數(shù)據(jù)傳輸- 9 -</p><p> 3.6數(shù)據(jù)格式- 10 -</p>&l
5、t;p> 3.7數(shù)據(jù)質(zhì)量控制- 10 -</p><p> 3.8對時功能- 11 -</p><p> 3.9觀測站狀態(tài)監(jiān)控- 11 -</p><p> 3.10觀測站安全報警- 11 -</p><p> 3.11終端操作命令- 11 -</p><p> 4測量性能- 12 -&l
6、t;/p><p> 4.1 測量要素- 12 -</p><p> 4.2 量和單位- 12 -</p><p> 4.3 指標要求- 13 -</p><p> 4.4 采樣和算法- 14 -</p><p> 5軟件流程- 14 -</p><p> 5.1 采集控制軟件流
7、程- 14 -</p><p> 5.2 數(shù)據(jù)流程- 15 -</p><p> 6供電要求- 16 -</p><p> 6.1供電方式- 16 -</p><p> 6.2蓄電池及充放電控制裝置- 17 -</p><p> 7安全要求- 17 -</p><p>
8、7.1標記要求- 17 -</p><p> 7.2文件要求- 18 -</p><p> 7.3結(jié)構(gòu)安全- 18 -</p><p> 7.4電氣安全- 19 -</p><p> 8工作環(huán)境適應性要求- 20 -</p><p> 8.1氣候條件- 20 -</p><p&
9、gt; 8.2生物條件- 20 -</p><p> 8.3化學活性物質(zhì)- 20 -</p><p> 8.4機械條件- 21 -</p><p> 9電磁兼容性要求- 21 -</p><p> 10結(jié)構(gòu)和外觀要求- 22 -</p><p> 10.1結(jié)構(gòu)設計總體原則- 22 -</p
10、><p> 10.2機械結(jié)構(gòu)要求- 23 -</p><p> 10.3機械強度要求- 24 -</p><p> 10.4材料與涂覆要求- 24 -</p><p> 10.5外觀要求- 24 -</p><p> 11可靠性要求- 24 -</p><p> 12可維性要求
11、- 24 -</p><p> 13其他要求- 25 -</p><p> 13.1時鐘精度要求- 25 -</p><p> 13.2功耗要求- 25 -</p><p> 附錄1:數(shù)據(jù)格式規(guī)定(暫行)- 1 -</p><p> 1數(shù)據(jù)傳輸格式- 1 -</p><p>
12、; 2數(shù)據(jù)字典- 2 -</p><p> 3數(shù)據(jù)文件存儲格式- 10 -</p><p> 4狀態(tài)信息文件存儲格式- 13 -</p><p> 5數(shù)據(jù)文件上傳格式- 15 -</p><p> 6狀態(tài)信息文件上傳格式- 19 -</p><p> 附錄2:終端命令格式- 1 -</p&
13、gt;<p> 1終端命令的分類- 1 -</p><p> 2格式一般說明- 1 -</p><p> 3監(jiān)控操作命令- 1 -</p><p> 4數(shù)據(jù)質(zhì)量控制參數(shù)操作命令(可選)- 7 -</p><p> 5觀測數(shù)據(jù)操作命令- 8 -</p><p> 6報警操作命令(可選)
14、- 11 -</p><p><b> 前言</b></p><p><b> 1.1 目的</b></p><p> 交通運輸部與中國氣象局于2010年8月底聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進一步加強公路交通氣象服務工作的通知》,明確指出兩部門要共同推進公路交通氣象觀測站點網(wǎng)絡建設,加強交通氣象服務標準化建設。中國氣象局《綜合氣
15、象觀測系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃(2010-2015年)》指出,建立與交通部門的合作機制,完成高速公路交通氣象觀測示范網(wǎng)建設,開展路面溫度、道路綜合狀況、交通實景等交通氣象觀測設備選型、考核和定型等工作,制定相關(guān)標準規(guī)范和業(yè)務流程。</p><p> 為更好的推進公路交通氣象觀測設備的標準化工作,特制訂本功能規(guī)格需求書,旨在進一步規(guī)范公路交通氣象觀測站研發(fā)和生產(chǎn)行為,為儀器設計定型和業(yè)務應用提供依據(jù)。隨著氣象儀器性能和公路交
16、通氣象觀測技術(shù)的逐步發(fā)展,功能規(guī)格需求書還將進一步完善。</p><p> 本功能規(guī)格需求書由中國氣象局綜合觀測司委托中國氣象局氣象探測中心組織編寫,解釋權(quán)屬于中國氣象局綜合觀測司。</p><p><b> 1.2 適用范圍</b></p><p> 本功能需求書規(guī)定的公路交通氣象觀測站是指高速公路及國省干線公路沿線布設的,集常規(guī)氣象要
17、素、能見度和路面狀況等公路交通氣象觀測要素的自動氣象觀測站。</p><p> 本功能需求書規(guī)定了公路交通氣象觀測站的組成結(jié)構(gòu)、功能、測量性能、采樣和算法,以及供電、安全、工作環(huán)境、電磁兼容、結(jié)構(gòu)和外觀、可靠性和可維性等要求,為設備制造單位提供設計和生產(chǎn)的依據(jù)。</p><p><b> 1.3 編寫依據(jù)</b></p><p> 本功能
18、規(guī)格需求書編寫的主要依據(jù)有:</p><p> 《公路交通氣象觀測站網(wǎng)建設指南》</p><p> 《新型自動氣象(氣候)站功能規(guī)格書》</p><p> 《前向散射能見度儀觀測規(guī)范(試行)》</p><p> 《地面氣象觀測規(guī)范》</p><p> 《地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》</p>
19、<p> 《公路網(wǎng)運行監(jiān)測與服務暫行技術(shù)要求》</p><p> 《公路工程技術(shù)標準》</p><p> 《公路交通工程及沿線設施設計通用規(guī)范》</p><p> 《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》</p><p><b> 組成結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>
20、 2.1 概述</b></p><p> 公路交通氣象觀測站由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括采集器、傳感器、外圍設備(支架、機箱、避雷針)等部分;軟件包括采集軟件、中心站組網(wǎng)軟件。</p><p> 公路交通氣象觀測站可自由選擇多種觀測要素組合方式,同時,還要求低功耗、多方式供電、支持多種通訊方式等。</p><p> 公路交通氣象觀測站總體結(jié)構(gòu)如
21、圖2.1所示。</p><p> 圖2.1 公路交通氣象觀測站總體結(jié)構(gòu)圖</p><p><b> 2.2 采集器</b></p><p> 采集器是觀測站的核心,它由硬件系統(tǒng)和采集軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。硬件部分由高穩(wěn)定性電源,嵌入式處理器,大容量數(shù)據(jù)存儲器,高精度時鐘電路,高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,以及多路數(shù)字及模擬傳感器接口,通訊接口,指示
22、燈電路等多種電路模塊構(gòu)成;采集軟件系統(tǒng)包含采集模塊,通訊模塊,時鐘模塊,存儲模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,指令響應模塊等多種功能模塊。采集器功能結(jié)構(gòu)見圖2.2。</p><p> 圖2.2 采集器功能結(jié)構(gòu)框圖</p><p> 對于硬件系統(tǒng)的設計必須滿足以下要求:</p><p> a) 嵌入式處理器的選取應綜合考慮功耗,速度,內(nèi)置程序FLASH容量,各種功能接口(RS
23、232、RS485、RJ45等),在具備自由組合安裝目前公路交通氣象觀測要素傳感器的基礎上,綜合考慮可擴展性,具備擴展接入不少于2種其他新的傳感器的能力,為以后應用擴展留有余量。</p><p> b) 數(shù)據(jù)存儲器的選型應考慮到采集要素的種類,字節(jié)大小,綜合最長存儲時間計算出容量大?。ㄖ辽倏纱鎯σ粋€月或以上的逐分鐘采集的觀測要素數(shù)據(jù)和逐小時狀態(tài)信息),并留有一定的余量方便擴展。</p><p
24、> c) 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片應在16位(含16位)以上,滿足傳感器測量要求。</p><p> d) 電源模塊應選擇高精度、高穩(wěn)定性電源模塊,滿足采集器本身及部分外部傳感器供電要求。</p><p> e)外接存儲器包括CF卡、SD卡、USB中的一種或多種。數(shù)據(jù)文件、參數(shù)文件、配置文件、日志文件等存儲在采集器內(nèi)部,同時應在外接存儲器上進行備份。</p><p>
25、; f)應具備監(jiān)測電路,包括主板溫度測量、主板電源測量、交流供電檢測、機箱門狀態(tài)檢測、蓄電池電量檢測等。</p><p> g)應具備指示燈,包括系統(tǒng)指示燈(秒閃,包括供電狀態(tài)指示、傳感器采集工作狀態(tài)指示)、外接存儲設備通信指示燈、通訊狀態(tài)指示燈等。</p><p> h)采集器的基本工作電壓是12V直流電壓,采集器中其它直流工作電壓應由此轉(zhuǎn)換而成,該電壓由蓄電池提供,需另外配置輔助
26、電源(太陽能、風能)對蓄電池充電裝置和充放電控制器。</p><p><b> 2.3傳感器</b></p><p> 2.3.1傳感器簡介</p><p> 根據(jù)輸出信號的特點,觀測站使用的傳感器可分三類:模擬傳感器、數(shù)字傳感器、智能傳感器。傳感器直接連接到采集器或上,傳感器的種類和數(shù)量根據(jù)實際需要測量的要素確定。</p>
27、<p> 路溫、路面狀況、冰點溫度、以及融雪劑濃度等觀測項目均為路面氣象條件觀測內(nèi)容,路面氣象條件的自動觀測通常利用綜合路面狀況傳感器或多個獨立傳感器來實現(xiàn)。</p><p> 路面?zhèn)鞲衅鞲鶕?jù)傳感器的觀測原理或安裝方式,分為埋入式路面?zhèn)鞲衅骱头墙佑|式路面?zhèn)鞲衅?。埋入式傳感器安裝時需要切割路面,將傳感器埋入路面并使其表面與公路表面齊平;非接觸式傳感器一般安裝于路側(cè)桿柱的適當高度,不具有冰點溫度和融雪
28、劑濃度觀測功能。</p><p> 天氣現(xiàn)象觀測可由天氣現(xiàn)象傳感器實現(xiàn),也可由集能見度、天氣現(xiàn)象為一體的傳感器實現(xiàn)。</p><p> 2.3.2傳感器選型</p><p> 在選擇傳感器時,應選用合格的傳感器,是經(jīng)行業(yè)主管部門批準或推薦的氣象傳感器型號。如果所使用的傳感器沒有已認可型號,可根據(jù)服務需求選擇配置。</p><p> 傳
29、感器的選型要充分考慮以下因素:交通氣象觀測功能需求;傳感器的維護需求;傳感器的功耗;傳感器技術(shù)的成熟性、可靠性、經(jīng)濟性等。公路交通氣象觀測所采用的傳感器推薦選型如表2.1所示。</p><p> 表2.1 傳感器的選型</p><p> 2.3.3 傳感器布設及安裝要求</p><p> 為盡可能減小各個傳感器之間的相互干擾,同時有效減少行駛車輛、綠化、路側(cè)
30、其它設備等對傳感器的影響,須合理設計傳感器的安裝高度和布局。</p><p> 除降水傳感器、路溫、路面?zhèn)鞲衅?埋入式)等需要安裝在基礎平臺或路面上,其它各個傳感器應安裝在支架上,布局要求如下:</p><p> 公路交通氣象觀測站外廓距離公路外側(cè)行車道邊緣不應小于3m(包括應急車道),不大于50m,且與高速公路處于同一水平高度。</p><p> 能見度傳感
31、器:安裝高度為3.0±0.2m,以前向散射式能見度儀取樣點為基準。</p><p> 空氣溫度、濕度傳感器:安裝高度為3.0±0.2m,傳感器安裝在自然通風的防輻射罩內(nèi)。</p><p> 風速、風向傳感器:安裝高度為3.5±0.2m。</p><p> 雨量傳感器:安裝在基礎平臺上,與公路交通氣象觀測站主立桿相距不小于2.0m,
32、并確保行駛車輛在雨天不會將路面上的積水濺到雨量傳感器承水器內(nèi);雨量傳感器的承水口水平,承水口以觀測站基礎平面為基準高度為0.70m。</p><p> 若采用路面?zhèn)鞲衅?非接觸式)、多要素組合傳感器、天氣現(xiàn)象傳感器等,根據(jù)各類傳感器的安裝要求,在公路交通氣象觀測站支架上進行安裝。</p><p><b> 2.4外圍設備</b></p><p&
33、gt;<b> 2.4.1支架</b></p><p> 支架主要用于裝配各類傳感器、通信裝置等設備。</p><p><b> 2.4.2機箱</b></p><p> 機箱用于安裝主控系統(tǒng),各個功能模塊布局合理,符合電氣安全要求,散熱性能良好。機箱具有良好的密封性,防護等級要求達到IP65,具有安全防盜、防輻射
34、等性能。</p><p><b> 2.4.3避雷針</b></p><p> 避雷針的長度(接閃器的高度)需達到觀測站上端布設的各類傳感器所需要的保護范圍的要求,避雷針的制作材料、直徑、接閃器材料、固定連接裝置、引下線和接地等應達到相關(guān)防雷的技術(shù)規(guī)范要求。</p><p><b> 2.5軟件</b></p&
35、gt;<p><b> 2.5.1采集軟件</b></p><p> 采集軟件由嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件組成,嵌入式操作系統(tǒng)應選擇實時性高、性價比好、穩(wěn)定可靠的多任務實時操作系統(tǒng)。主要實現(xiàn)以下功能:</p><p> 實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸功能。</p><p> 實現(xiàn)遠程參數(shù)設置、數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)
36、下載、采集器復位等功能。</p><p> 存儲數(shù)據(jù)文件、參數(shù)文件、配置文件、日志文件等。</p><p> 2.5.2中心站組網(wǎng)軟件</p><p> 中心站組網(wǎng)軟件是實現(xiàn)某一區(qū)域公路交通氣象觀測站的自動組網(wǎng)和監(jiān)控管理的應用軟件。安裝在公路沿線的各公路交通氣象觀測站均通過公路沿線光纜或GPRS/CDMA/3G等無線通信方式與監(jiān)控管理中心建立雙向聯(lián)系,實現(xiàn)公路
37、交通氣象觀測站的組網(wǎng)和監(jiān)控管理功能。用戶可根據(jù)需求選配。</p><p> 中心站組網(wǎng)軟件的主要功能要求如下:</p><p> 設置或查詢各個觀測站的站名、區(qū)站號、經(jīng)緯度、海拔高度、DTU等通訊號碼、在線登錄狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、當前或歷史資料等。</p><p> 設置數(shù)據(jù)上傳時間間隔:可向一個或多個公路交通氣象觀測站下達指令,將其設置成按照特定時間間隔(常
38、規(guī)設置1min,可選擇設置10min)自動上傳公路交通氣象觀測站最新的逐分鐘觀測數(shù)據(jù)。</p><p> 遺漏資料補傳:可補傳公路交通氣象觀測站中存儲的歷史觀測數(shù)據(jù)。</p><p> 觀測要素開關(guān)設置:可打開或關(guān)閉公路交通氣象觀測站的某一觀測要素的傳感器。</p><p> 日期和時鐘校準:分布在公路沿線的各個公路交通氣象觀測站,須支持網(wǎng)絡時鐘同步協(xié)議,且具
39、有GPS授時功能,可由監(jiān)控中心下達指令,對觀測站的日期和時間進行設置和校準,并反饋和驗證校準信息。</p><p> 報警功能:對接收到的異常數(shù)據(jù)提供報警功能,例如:缺測、觀測數(shù)據(jù)異常等。可接收觀測站的實時安全報警信息,例如:交流供電中斷、通信中斷、蓄電池電壓過低、機箱內(nèi)溫度等。各類報警參數(shù)的設置功能由監(jiān)控管理員預置。</p><p> 多種監(jiān)控界面功能:提供多種類型的監(jiān)控界面,以不同
40、的界面形式反映公路交通氣象觀測站網(wǎng)的運行情況,監(jiān)控界面可自動實時刷新。</p><p> 具有生成存儲數(shù)據(jù)文件、上傳數(shù)據(jù)文件的功能。</p><p><b> 功能要求</b></p><p><b> 3.1軟件初始化</b></p><p> 對采集器進行自檢,檢測各外圍傳感器接口,準備
41、存儲器,做好數(shù)據(jù)采集準備;</p><p> 與中心站終端建立通訊連接;</p><p> 通過中心站終端對觀測站采集器參數(shù)進行配置,可修改、查詢觀測站的參數(shù)配置,包括觀測站基本參數(shù)、傳感器參數(shù)、通信參數(shù)等;</p><p> 建立和運行采集、處理、通訊等觀測任務。</p><p><b> 3.2數(shù)據(jù)采集</b>
42、;</p><p> 對傳感器按預定的采樣頻率進行掃描,將獲得的傳感器電壓、電流或其它電信號,再轉(zhuǎn)換成微控制器可讀信號,得到具體變量測量數(shù)據(jù)序列;</p><p> 將得到的測量數(shù)據(jù)序列依照傳感器測量范圍轉(zhuǎn)換成氣象要素單位量值,得到氣象要素采集瞬時值;</p><p> 將得到的氣象要素采集瞬時值按照規(guī)定的各氣象要素規(guī)定的算法計算出瞬時氣象值(即氣象要素變量瞬
43、時值);</p><p> 實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和處理。</p><p><b> 3.3數(shù)據(jù)處理</b></p><p> 在數(shù)據(jù)采集過程中,以獲得的連續(xù)的氣象變量瞬時值為基礎,經(jīng)相關(guān)算法和處理,計算出氣象觀測所需要的氣象變量瞬時值?;蛘咄ㄟ^高頻率的采樣過程來獲得瞬時變量值,通過計算或統(tǒng)計,得到某一時段內(nèi)的氣象要素的統(tǒng)計值(如累計值、平均值
44、、最大值、極大值等)</p><p> 由采集器生成的各種氣象觀測數(shù)據(jù),在算法實現(xiàn)過程中,對數(shù)據(jù)進行預處理,加強元數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制,特別是超出預設的閾值、缺測數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的處理。</p><p> 經(jīng)處理后的數(shù)據(jù),按照采集控制器配置的存儲器管理要求,通過存儲檢測、寫入、檢驗等,完成數(shù)據(jù)寫入存儲器任務。</p><p><b> 3.4數(shù)據(jù)存儲<
45、/b></p><p> 觀測站配置有足夠的存儲器,至少可以存儲一個月(≥31天)的逐分鐘的所有觀測數(shù)據(jù),以及觀測站逐小時工作狀態(tài)和安全報警信息。</p><p> 氣象要素數(shù)據(jù)包括:能見度,溫度,相對濕度,瞬時風速、風向,分鐘內(nèi)極大風速、風向,2分鐘平均風速、風向,10分鐘平均風速、風向,降水量,路面溫度、路基溫度(-10cm),以及路面狀況、天氣現(xiàn)象等數(shù)據(jù)集。</p&g
46、t;<p> 觀測站工作狀態(tài)包括:供電狀態(tài),蓄電池電壓,機箱溫度,傳感器工作狀態(tài)信息等。</p><p> 安全報警狀態(tài)包括:交流供電狀態(tài)、蓄電池電壓、機箱溫度、機箱門開關(guān)狀態(tài)、傳感器工作狀態(tài)等出現(xiàn)異常或故障等報警信息。</p><p> 各氣象要素數(shù)據(jù),工作狀態(tài)及安全報警狀態(tài)數(shù)據(jù)均可按照時序變化有序地進行存儲和檢驗,也能夠調(diào)入緩沖區(qū)進行實時讀取。</p>
47、<p><b> 3.5數(shù)據(jù)傳輸</b></p><p> 公路交通氣象觀測站網(wǎng)內(nèi)的各觀測站,通過約定的有線通信方式(光纖、交換機等)或無線通信方式(GPRS、CDMA、3G等)實時向省級通信系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù),或接受中心站指令并組織上傳所需的數(shù)據(jù)信息集。</p><p> 觀測站上傳的數(shù)據(jù)由中心站軟件負責自動組織和保存。</p><
48、;p> 數(shù)據(jù)傳輸采用ASCII碼形式。</p><p><b> 3.6數(shù)據(jù)格式</b></p><p> 本文規(guī)定了公路交通氣象觀測站的數(shù)據(jù)字典,規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸格式、數(shù)據(jù)存儲格式和實時上傳數(shù)據(jù)文件格式。詳見附錄1。</p><p><b> 3.7數(shù)據(jù)質(zhì)量控制</b></p><p>
49、; 為保證觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量,應對自動氣象站進行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,包括自動氣象站采集器的嵌入式軟件、中心站軟件兩部分的質(zhì)量控制。</p><p> 自動氣象站采集器應具備對用于數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的各要素極值范圍、允許變化速率和變化率值等參數(shù)的設置。</p><p> 3.7.1 采集軟件中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制</p><p> 對采樣瞬時值的質(zhì)量控制,如超越界限值的檢查和處理。采
50、樣瞬時值應在傳感器的正常測量范圍內(nèi)。</p><p> 對氣象要素逐分鐘瞬時值的質(zhì)量控制,如超越界限值的檢查和處理。氣象要素逐分鐘瞬時值應在氣象要素規(guī)定的最大量程范圍內(nèi)。</p><p> 對達不到質(zhì)量控制要求的數(shù)據(jù)進行剔除,并記錄特殊標記。未滿足質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)不參加相關(guān)算法處理和統(tǒng)計。</p><p> 采樣信號或氣象要素瞬時值的界限值(上限/下限、有/無)
51、等由傳感器的測量范圍來確定。</p><p> 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制過程中,需要對采樣瞬時值和瞬時氣象值是否經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量控制以及質(zhì)量控制得結(jié)果進行標識,這種標識用于定性描述數(shù)據(jù)置信度。標識的規(guī)定見附錄1中表2.5。</p><p> 3.7.2 中心站軟件中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制</p><p> 中心站軟件在與觀測站進行通信以及對接收的數(shù)據(jù)進行處理和存儲過程中,需要進行有效
52、的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。</p><p> 在通信傳輸過程中,根據(jù)觀測站與中心站軟件的通訊協(xié)議,檢查數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a格式、校驗碼是否一致。在通信協(xié)議或編碼過程中,對數(shù)據(jù)的打包傳輸、接收解碼、還原結(jié)果等進行一致性檢查。</p><p> 在數(shù)據(jù)處理和存儲過程中,中心站終端在接收數(shù)據(jù)時檢查數(shù)據(jù)的正確性,正確判斷數(shù)據(jù)對應的日期和時間,檢查數(shù)據(jù)是否超越界限。系統(tǒng)判斷異常的數(shù)據(jù)須經(jīng)人工判斷刪除與否;根據(jù)接
53、收到的數(shù)據(jù)起始時間和長度進行準確定位,并將數(shù)據(jù)保存在對應的記錄文件或數(shù)據(jù)庫內(nèi);系統(tǒng)自動進行數(shù)據(jù)完整性的檢查,可對最近24小時內(nèi)缺失數(shù)據(jù)進行自動補傳,也可由人工操作進行數(shù)據(jù)補傳;通過數(shù)據(jù)質(zhì)量控制閾值的統(tǒng)計和設計,建立數(shù)據(jù)過濾預處理模塊(控制規(guī)則),設定數(shù)據(jù)質(zhì)量控制閾值作為數(shù)據(jù)質(zhì)量控制異常數(shù)據(jù)判別規(guī)則的參數(shù)。標識的規(guī)定見附錄1中表2.4。</p><p><b> 3.8對時功能</b><
54、;/p><p> 采用中心站監(jiān)控管理系統(tǒng)自動或人工發(fā)布指令,對站網(wǎng)內(nèi)的觀測站統(tǒng)一校準日期和時間,當觀測站時鐘誤差超過設定值時可自動報警。支持網(wǎng)絡時間同步,實現(xiàn)時間同步。</p><p> 3.9觀測站狀態(tài)監(jiān)控</p><p> 每小時上傳一次觀測站工作狀態(tài)參數(shù)集,或隨時接收監(jiān)控中心下達的指令上傳監(jiān)測站當前工作狀態(tài)信息集。包括:交流供電狀態(tài)、蓄電池電壓、機箱溫度、機
55、箱門開關(guān)狀態(tài)、傳感器工作狀態(tài)參數(shù)等。</p><p> 3.10觀測站安全報警</p><p> 每小時上傳一次監(jiān)測站安全狀態(tài)信息集,或隨時接收監(jiān)控中心下達的指令上傳監(jiān)測站當前安全狀態(tài)信息集。安全報警監(jiān)控包括交流供電狀態(tài)、蓄電池電壓、機箱溫度、機箱門開關(guān)狀態(tài)、無線通訊在線狀態(tài)、傳感器工作狀態(tài)等出現(xiàn)異常時報警。</p><p> 3.11終端操作命令</p
56、><p> 終端操作命令為采集器和終端微機之間進行通訊的命令,以實現(xiàn)對采集器各種參數(shù)的傳遞和設置,從采集器讀取各種數(shù)據(jù)和下載各種文件。按照操作命令性質(zhì)的不同,分為監(jiān)控操作命令、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制參數(shù)操作命令、觀測數(shù)據(jù)操作命令和報警操作命令。終端命令格式詳見附錄2。</p><p><b> 4測量性能</b></p><p><b> 4
57、.1 測量要素</b></p><p> 公路交通氣象觀測站應能夠同時測量以下氣象要素:</p><p> 基本氣象要素:能見度、氣溫、相對濕度、風速、風向、降水。</p><p><b> 路面氣象要素:</b></p><p> 路溫――路面溫度、路基溫度(-10cm)</p>&l
58、t;p> 路面狀況――至少可以準確區(qū)分干燥、潮濕、積水、結(jié)冰、積雪等5種路面狀態(tài),能測量水膜厚度、冰層厚度、雪層厚度,如果采用埋入式路面?zhèn)鞲衅?,除滿足以上要求外,還需有冰點溫度、融雪劑濃度。</p><p> 天氣現(xiàn)象:至少可識別有/無降水,降水類型(雨、雪、雨夾雪) ,降水強度(微量、小、中、大、特大等);可識別霧、霾、沙塵等視程障礙現(xiàn)象。</p><p><b>
59、 4.2 量和單位</b></p><p> 主要公路交通氣象要素的量和單位名稱及其符號按下表確定:</p><p> 表4.1 主要公路交通氣象要素的量和單位的名稱及其符號</p><p><b> 4.3 指標要求</b></p><p> 公路交通氣象觀測站的測量性能應遵循《地面氣象觀測規(guī)范》
60、和相關(guān)規(guī)范的要求。常見的氣象要素觀測性能要求見下表:</p><p> 表4.2 公路交通氣象站測量性能要求</p><p><b> 4.4 采樣和算法</b></p><p> 各要素的采樣頻率及氣象值的計算見下表:</p><p> 表4.3 自動氣象站測量要素采樣頻率</p><p
61、><b> 5軟件流程</b></p><p> 5.1 采集控制軟件流程</p><p> 傳感器將各氣象要素轉(zhuǎn)換為電信號傳送給采集控制器,采集控制器得到采樣數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查進行標記,由采樣數(shù)據(jù)通過指定算法形成氣象要素瞬時數(shù)據(jù),經(jīng)過質(zhì)量檢查等后續(xù)程序處理,存儲到外存儲器并上傳至監(jiān)控中心業(yè)務軟件,形成數(shù)據(jù)文件,具體采集控制流程如下圖所示:</p
62、><p> 圖5.1 采集控制流程圖</p><p><b> 5.2 數(shù)據(jù)流程</b></p><p> 觀測站采集數(shù)據(jù)流程如下圖所示:</p><p> 圖5.2 采集數(shù)據(jù)流程圖</p><p><b> 6供電要求</b></p><p>
63、<b> 6.1供電方式</b></p><p> 公路沿線氣象觀測站點供電方式可采用以下四種方式:</p><p> ?。?)常規(guī)市電(AC220V)</p><p><b> ?。?)太陽能供電</b></p><p><b> ?。?)風力供電</b></p&g
64、t;<p><b> ?。?)風光互補供電</b></p><p> 選取兼顧可靠性和經(jīng)濟性的供電方式是確保公路沿線氣象觀測站點正常工作的必要條件。選取原則如下:</p><p> ?。?)常規(guī)市電是最可靠的供電方式。在氣象觀測站點布設位置或附近能夠方便就近取電時,應優(yōu)先市電供電方式。如果氣象觀測站點與常規(guī)市電取電點距離較遠,應綜合考慮供電可靠性、電纜
65、鋪設費用等因素確定供電方案。</p><p> ?。?)在太陽能或風能資源比較富足的地區(qū),可選擇太陽能、風能或者風光互補供電方式。亦可采用常規(guī)市電、太陽能、風能和風光互補等多種組合供電方式。</p><p> ?。?)根據(jù)需求選擇以上一種或兩種供電方式,不管選擇何種供電方式,都必須確保氣象觀測站點供電系統(tǒng)正常持續(xù)工作。</p><p> 6.2蓄電池及充放電控制裝
66、置</p><p> 蓄電池的容量可根據(jù)各氣象觀測站點的實際功耗進行選型、配備。在出現(xiàn)市電因故障斷電無法正常工作的情況下,蓄電池容量應保證氣象觀測站點能連續(xù)工作7天以上;或使用太陽能供電因連陰雨天氣無法正常工作的情況下,蓄電池容量應保證氣象觀測站點能連續(xù)工作14天以上,為確保氣象觀測站點的不間斷供電,氣象觀測站點應配備蓄電池與充放電控制裝置。</p><p><b> 7安全
67、要求</b></p><p><b> 7.1標記要求</b></p><p><b> 7.1.1產(chǎn)品標識</b></p><p> 公路交通氣象觀測站至少應標明:</p><p> 制造廠商名或商標或識別標記;</p><p> 制造廠商規(guī)定的產(chǎn)品型
68、號、名稱或型號標志;</p><p> 數(shù)據(jù)采集器的型號、名稱和序列號;</p><p> 各氣象傳感器的型號、名稱和序列號。</p><p><b> 7.1.2電源</b></p><p> 公路交通氣象觀測站應設有電源額定值的電源銘牌,電源銘牌應包括下列內(nèi)容:</p><p> 電
69、源性質(zhì)的符號(交流或直流);</p><p> 額定電壓或額定電壓范圍;</p><p> 額定頻率或額定頻率范圍(僅用直流電源的自動氣象站除外);</p><p><b> 額定電流或功耗。</b></p><p><b> 7.1.3熔斷器</b></p><p>
70、; 在每一熔斷器座上或其就近處標上標記,該標記應標出熔斷器的額定電流,如果該熔斷器能裝上不同電壓額定值的熔斷器,則還應同時標出熔斷器的額定電壓。</p><p><b> 7.1.4電源開關(guān)</b></p><p> 電源開關(guān)應標明電源“通”“斷”位置。</p><p><b> 7.1.5電擊危險</b><
71、/p><p> 使用市電的公路交通氣象觀測站應在外殼顯著位置設“當心電擊危險”安全標記。</p><p><b> 7.1.6其他標記</b></p><p> 公路交通氣象觀測站的其他標記要求和方法應符合公路部門和氣象部門有關(guān)行業(yè)和國家標準的要求。</p><p><b> 7.2文件要求</b&g
72、t;</p><p> 隨同自動氣象站應提供技術(shù)說明書、使用或操作說明等技術(shù)文件,必須包括下列基本內(nèi)容:自動氣象站額定工作條件、自動氣象站安裝信息、自動氣象站操作信息、自動氣象站維護信息,以及從上述文件能夠獲得技術(shù)幫助的制造廠或供貨方的名稱、地址和盡可能多的通訊聯(lián)系方式。</p><p><b> 7.3結(jié)構(gòu)安全</b></p><p>
73、 公路交通氣象觀測站結(jié)構(gòu)上的棱緣或拐角,應倒圓和磨光。</p><p> 對于在產(chǎn)品壽命期內(nèi)無法始終保持足夠的機械強度而需要定期維護或更換的部件,應在產(chǎn)品使用說明書上醒目地載明更換周期并著重注明不這樣做的危險性。</p><p> 用作電氣連接或其他連接的螺釘連接件,如果其松脫或損壞會影響安全,所以應能承受正常使用時的機械壓力。</p><p> 使用鋰電池或
74、類似電池的公路交通氣象觀測站,如果因電池極性接反以及強制充電或放電可能導致危險,所以在設計上應有防止極性接反以及防止強制充放電的措施。</p><p> 公路交通氣象觀測站外殼防護等級應規(guī)定為IP65。</p><p><b> 7.4電氣安全</b></p><p> 公路沿線氣象觀測站點應滿足特定的電氣安全性,以確保在各種氣候環(huán)境下穩(wěn)
75、定、可靠、安全地工作。電氣安全性能主要包括:絕緣、接地防雷、介電強度、電源適應性等性能指標。</p><p><b> 7.4.1絕緣電阻</b></p><p> 使用市電的公路交通氣象觀測站,在電源的初級電路和機殼絕緣電阻不小于2MΩ。</p><p> 使用12V直流電源供電的公路交通氣象觀測站,在電源初級電路和機殼間絕緣電阻,不小
76、于1MΩ。</p><p><b> 7.4.2接地電阻</b></p><p> 接地主要包括防雷接地和安全接地。防雷接地的目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地,從而保證設備正常運行。安全接地的目的是把相線(如電線絕緣不良,線路老化等)和設備外殼碰觸時產(chǎn)生的故障電流經(jīng)PE線引入到大地,從而保護人身安全。</p><p><
77、b> (1)防雷接地</b></p><p> 氣象觀測站點主控機箱內(nèi)部應設有弱電防雷保護系統(tǒng),氣象觀測站點頂部需要安裝避雷針,并與服務區(qū)的基礎防雷接地系統(tǒng)有效連接。防雷接地電阻應不大于10。</p><p><b> ?。?)安全接地</b></p><p> 氣象觀測站點應設安全保護接地端子,接地端子與機殼(包括帶電
78、部件的金屬外殼)應連接可靠,接地端子與機殼的連接電阻應不大于4。</p><p><b> 7.4.3介電強度</b></p><p> 氣象觀測站點強電電源引入端子與機殼之間的耐電壓強度應符合交通行業(yè)公路機電設備相關(guān)標準的規(guī)定和要求。在氣象觀測站設備電源引入端子與機殼之間施加頻率50Hz、有效值1500V的正弦交流電壓,歷時1min,應無閃絡或擊穿現(xiàn)象。<
79、/p><p> 7.4.4電源適應性</p><p> 氣象觀測站點應能適應常規(guī)市電供電電網(wǎng)的波動要求,在以下條件下應能可靠工作:電壓:AC220V(115%),頻率:50Hz2Hz。</p><p> 8工作環(huán)境適應性要求</p><p><b> 8.1氣候條件</b></p><p>
80、 在下列氣候條件下,氣象觀測站應能正常工作:</p><p> 氣溫:-40℃~+60℃;</p><p> 地面溫度:-40℃~+80℃;</p><p> 相對濕度:10﹪~100﹪; </p><p> 降水強度:6mm/min;</p><p> 抗風能力:不低于30m/s。</p>&
81、lt;p><b> 8.2生物條件</b></p><p> 氣象觀測站應采取適當?shù)姆烂咕胧?;氣象觀測站應采取適當措施防止動物損壞,如鼠咬等;應采取適當措施防止動物活動對傳感器的影響,如蜘蛛結(jié)網(wǎng)等。</p><p><b> 8.3化學活性物質(zhì)</b></p><p> 公路氣象觀測站應在材料、表面涂覆和工
82、藝上采取相應的措施,使其具有一定的抗化學活性物質(zhì)侵蝕的能力。</p><p> 工作在沿海、海島或其他濕度大、鹽度高環(huán)境中的公路氣象觀測站點,應進行不少于48小時的鹽霧試驗,確保其具有足夠的抗化學活性物質(zhì)侵蝕的能力,在產(chǎn)品壽命期內(nèi)不致因腐蝕而引起設備失效。其他試驗條件符合有關(guān)行業(yè)或國家標準的要求。</p><p><b> 8.4機械條件</b></p>
83、;<p> 氣象觀測站一般在公路路側(cè)或懸空固定安裝,機械條件要求主要針對機械振動指標,氣象觀測站經(jīng)受的振動主要為汽車通過時所引起的振動,正弦掃頻試驗能很好的模擬這種隨機振動。氣象觀測站機械振動指標應滿足以下要求:</p><p> 正弦頻率范圍:2~200Hz;</p><p> 正弦穩(wěn)態(tài)振動:振動幅值為位移1.5mm;</p><p> 掃頻
84、循環(huán)數(shù):20次;</p><p> 非穩(wěn)態(tài)振動(沖擊):峰值加速度40m/s2;</p><p> 氣象觀測站設備應在水平和垂直兩個方向的軸線上依次經(jīng)受上述指標的振動試驗,合格后方可安裝使用。</p><p><b> 9電磁兼容性要求</b></p><p> 傳導騷擾:監(jiān)測站電源端口和信號端口的傳導騷擾限制要
85、求見下表。</p><p> 表9.1 電源端口傳導騷擾限值</p><p> 表9.2 信號端口傳導騷擾限值</p><p> 輻射騷擾:監(jiān)測站電源端口和信號端口的輻射騷擾限值應滿足以下要求:</p><p> 表9.3 在10m距離測量的輻射騷擾限值</p><p> 電磁抗擾度:公路交通氣象觀測站
86、各端口電磁抗擾度應滿足以下要求:</p><p> 表9.4 端口電磁抗擾度要求</p><p><b> 10結(jié)構(gòu)和外觀要求</b></p><p> 10.1結(jié)構(gòu)設計總體原則</p><p> 公路交通氣象觀測站的外觀結(jié)構(gòu)要符合氣象觀測技術(shù)要求,滿足交通的實際需求,要符合公路(特別是高速公路)交通沿線的機電
87、設備技術(shù)和安裝要求。總體原則如下:</p><p> 支架:觀測站的主體支架高度3m,支架上傳感器的安裝位置要求根據(jù)道路走向(南北向、東西向等)進行調(diào)整,如能見度傳感器安裝位置和方向可調(diào)。</p><p> 傳感器:在保證各傳感器之間的相互干擾盡可能小的前提下,合理設計各氣象要素傳感器的安裝位置和相互間距;為有效減少交通路面、車輛等對傳感器的影響,除了降水傳感器、道面狀態(tài)傳感器等安裝在
88、路面外,其它各個氣象傳感器應安裝在主體支架的頂端,并達到傳感器安裝高度要求;路面溫度、埋入式路面狀況傳感器及連接線纜進行保護性處理。</p><p> 機箱:主控機箱的安裝高度為1.5m(機箱底部),懸掛在支架桿上;正面裝有防盜鎖具裝置,實現(xiàn)防盜和防破壞;符合電氣安全要求,散熱性能良好;機箱具有良好的密封性,防護等級要求達到IP65,具有防輻射等性能;進出機箱的所有電源線和信號線均從機箱背面直接進入主立桿金屬管
89、內(nèi),接口密封達到防水、防塵、防盜和牢固的要求。</p><p> 蓄電池:安裝在主體立柱底部電池箱內(nèi),美觀,防盜。</p><p> 太陽能板:可根據(jù)觀測站配置太陽能板的大小和數(shù)量選擇安裝在主體立柱,或安裝在獨立立柱上。安裝高度不宜過低,減少公路邊上灰塵、沙石和濺水等影響,同時不能影響其他傳感器正常工作。</p><p> 避雷針:避雷針的長度(接閃器的高度)
90、需達到觀測站上端布設的各類傳感器所需要的保護范圍的要求,避雷針的制作材料、直徑、接閃器材料、固定連接裝置、引下線和接地等應達到相關(guān)防雷的技術(shù)規(guī)范要求。避雷針接閃器的離地高度)為4.5~5.0m,為減小對系統(tǒng)的影響,選用絕緣支臂伸出主體立柱。</p><p> 10.2機械結(jié)構(gòu)要求</p><p> 機械結(jié)構(gòu)應利于裝配、調(diào)試、檢驗、包裝、運輸、安裝、維護等工作,更換部件時簡便易行。<
91、;/p><p> 各零部件應安裝正確,無機械變形、斷裂、彎曲等,操作部分不應有遲滯、卡死、松脫等。</p><p> 機箱須裝有鎖定裝置,配有防盜鎖具,具有防盜、防破壞能力。各部件之間的連接要牢固,使用常規(guī)工具不能輕易拆除。</p><p> 10.3機械強度要求</p><p> 自動氣象站和各種部件,如立柱、傳感器安裝支撐件等,應有足
92、夠的機械強度和防腐蝕能力,確保在產(chǎn)品壽命期內(nèi),不因外界環(huán)境的影響和材料本身原因而導致機械強度下降而引起危險和不安全。</p><p> 10.4材料與涂覆要求</p><p> 應選用耐老化材料、抗腐蝕材料、良好的電氣絕緣材料等,禁止使用不符合有關(guān)國家標準或行業(yè)標準的劣質(zhì)材料。</p><p> 各零部件,除用耐腐蝕材料制造的外,其表面應有涂、敷、鍍等工藝措施
93、,以保證其耐潮、防霉、防鹽霧的性能。</p><p> 各部件表面光澤一致、無劃痕、無刻痕、無剝落、無銹蝕。</p><p> 需要涂覆的零件,表面涂、敷、鍍層應色澤均勻,不應有起泡,涂層不應有脫落,覆蓋面達100 %。</p><p> 機箱外涂層厚度>80μm,立柱外涂層厚度>120μm,色彩為乳白色。</p><p><b&
94、gt; 10.5外觀要求</b></p><p> 立柱、支架、機箱及傳感器安裝牢固、端正。在支架、立桿、機箱內(nèi)部或穿線管內(nèi)部布線,達到隱蔽、保護、美觀、防盜割、防雷電等效果。外觀應整潔,無損傷和形變,表面涂層無氣泡、開裂、脫落等現(xiàn)象。</p><p> 機箱要求為不銹鋼材質(zhì),配有防水及遮陽罩,具有散熱、密封、防塵等功能。</p><p><
95、b> 11可靠性要求</b></p><p> 產(chǎn)品應進行可靠性設計、試驗和驗證工作。</p><p> 平均無故障工作時間(MTBF)大于5000hr。</p><p><b> 12可維性要求</b></p><p> 整個系統(tǒng)易于擴展和維修;</p><p>
96、各部件的結(jié)構(gòu)設計應充分考慮維修的方便性、快捷性和不易誤操作性;</p><p> 接線標志清晰不易混淆,應采取充分的措施保證即使非專業(yè)人員操作也不易產(chǎn)生誤操作;</p><p> 提供傳感器、采集器和通訊三級的狀態(tài)監(jiān)控;</p><p> 平均維修時間(MTTR)要求:≤40 min。</p><p><b> 13其他要求
97、</b></p><p> 13.1時鐘精度要求</p><p> 自動氣象站應采用實時時鐘,在產(chǎn)品壽命期內(nèi)不會因供電中斷而造成走時誤差。</p><p> 該實時時鐘走時誤差不大于15s /月。</p><p><b> 13.2功耗要求</b></p><p> 應盡量降
98、低自動氣象站的整體功耗。</p><p> 采集器功耗不大于2W。</p><p> 附錄1:數(shù)據(jù)格式規(guī)定(暫行)</p><p><b> 1數(shù)據(jù)傳輸格式</b></p><p><b> 1.1起始位</b></p><p> 包頭,固定字段,包含下列項目:&l
99、t;/p><p> 以“BG”表示,2位字母。</p><p><b> 1.2數(shù)據(jù)包頭</b></p><p> 固定字段,包含下列項目:</p><p> 1)區(qū)站號(6位數(shù)字):前面升位,后五位保持不變,現(xiàn)有站點首位加8。新站按000001開始分段配置至799999。預留段900000~999999;</
100、p><p> 2)服務類型(2位數(shù)字): 04交通氣象站</p><p> 3)設備標識位(4位字母):傳感器類型,公路交通氣象觀測站:RWIS;</p><p> 4)設備ID(3位數(shù)字),區(qū)分同一個區(qū)站號同類設備;</p><p> 5)時間(年月日時分秒,共14位);</p><p> 6)幀標示(2位數(shù)字
101、): 01代表分鐘數(shù)據(jù),02代表時數(shù)據(jù);</p><p> 7)觀測要素變量數(shù)(2位數(shù)字):00~99,表示觀測要素數(shù)量;</p><p> 8)設備狀態(tài)變量數(shù)(2位數(shù)字):00~99,表示狀態(tài)數(shù)量。</p><p><b> 1.3數(shù)據(jù)主體</b></p><p> 不定長字段,包含下列項目:</p>
102、;<p> 觀測數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制:觀測要素變量名1,觀測要素變量值1,觀測要素變量名2,觀測要素變量值2,……,質(zhì)量控制位(一一對應觀測要素變量值,質(zhì)量標識碼見表2.4觀測站數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼表)。</p><p><b> 狀態(tài)信息:</b></p><p> 信息編碼: 1位數(shù)字,0~9根據(jù)狀態(tài)變量名定義,見表2.3設備狀態(tài)變量規(guī)定。</p&
103、gt;<p> 信息段:設備狀態(tài)變量名1,設備狀態(tài)變量值1,設備狀態(tài)變量名2,設備狀態(tài)變量值2,……。</p><p> 注:當某種要素數(shù)據(jù)或設備狀態(tài)不存在時,數(shù)據(jù)中不輸出。</p><p><b> 1.4校驗碼</b></p><p> 4位數(shù)字:代表‘1.1起始位、1.2數(shù)據(jù)包頭、1.3數(shù)據(jù)主體’三部分數(shù)據(jù)校驗和。&
104、lt;/p><p><b> 1.5數(shù)據(jù)包尾</b></p><p> 固定字段,包含下列項目:</p><p> 以“ED”表示,2位字母。</p><p><b> 1.6數(shù)據(jù)分割方式</b></p><p> 每個字段以英文半角“,”分割。</p>
105、<p> 1.7接口和通信協(xié)議</p><p> 波特率默認9600(可配置),8位數(shù)據(jù),1個停止位,無校驗。</p><p><b> 2數(shù)據(jù)字典</b></p><p><b> 2.1基本編碼原則</b></p><p><b> 觀測要素變量名</b>
106、;</p><p> 采用英文大寫字母和數(shù)字組合表示,所有變量名中開頭和結(jié)尾不能出現(xiàn)數(shù)字,所有變量名中不出現(xiàn)字母“O”,避免與數(shù)字“0”混淆。觀測要素變量名由3部分構(gòu)成,包括觀測要素類、后綴和字母數(shù)字混合編碼。其中觀測要素類以2位大寫字母表示,以AA開始順序編碼。</p><p><b> 特殊字母</b></p><p> 以字母Y開頭
107、表示設備標示,以字母Z開頭表示是狀態(tài)變量</p><p><b> 變量名中的數(shù)字</b></p><p> 位于變量名中的數(shù)字,用于區(qū)分多個相同的要素、狀態(tài)或同一功能不同的傳感器。</p><p><b> 2.2設備標識</b></p><p> 公路交通氣象觀測站設備標識為RWIS,如
108、下表:</p><p> 表2.1 設備標識規(guī)定</p><p><b> 2.3觀測要素</b></p><p> 表2.2 觀測要素觀測要素變量規(guī)定</p><p><b> 2.4設備狀態(tài)</b></p><p> 表2.3 設備狀態(tài)變量規(guī)定</p
109、><p> 2.5數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼</p><p> 公路交通氣象觀測站的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼的方法見下表。在公路交通氣象觀測站中,編碼0、2、N是必須實現(xiàn)的,但是鼓勵全面實現(xiàn)規(guī)定的所有編碼。</p><p> 表2.4 采集器數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼表</p><p> 在上傳數(shù)據(jù)文件中,數(shù)據(jù)經(jīng)過了進一步的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,其編碼見下表:</p
110、><p> 表2.5 上傳數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼表</p><p> 注:在上傳數(shù)據(jù)中,設備級質(zhì)控碼和省級、國家級質(zhì)控碼均采用表2.5中質(zhì)控碼表示,表2.4質(zhì)控碼映射為表2.5質(zhì)控碼的關(guān)系如下:</p><p> 表2.5-1 采集器數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼與上傳數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)質(zhì)量控制編碼映射</p><p><b> 2.6路面
111、狀況編碼</b></p><p> 公路交通氣象觀測站的路面狀況編碼以2位數(shù)字編碼,見表2.6。當同時有多種路面狀況時,允許對編碼進行組合。例如路面狀況為:雪,且有融雪劑,可以 14、17 兩個編碼組合。</p><p> 表2.6 路面狀況編碼表</p><p><b> 2.7天氣現(xiàn)象編碼</b></p>
112、<p> 表2.7 天氣現(xiàn)象編碼</p><p><b> 3數(shù)據(jù)文件存儲格式</b></p><p> 公路交通氣象觀測數(shù)據(jù)文件是指由觀測站采集控制器經(jīng)數(shù)據(jù)自動采集、算法處理后,通過無線或有線通訊方式直接傳輸?shù)街行恼静⒋鎯υ谟嬎銠C硬盤中的文件,它是生成共享數(shù)據(jù)庫的基礎文件。</p><p> 數(shù)據(jù)文件是以一個氣象要素、一個
113、月為單位組織的,文件經(jīng)預先格式化方式創(chuàng)建,按照順序方式記錄某氣象要素的逐分鐘數(shù)據(jù),文件屬性為文本文件。</p><p><b> 3.1 文件名</b></p><p> 文件名組織結(jié)構(gòu):“JT_FIIiiiMM.YYY”</p><p> 其中:“JT_” 為交通氣象觀測站數(shù)據(jù)文件前置標識符;</p><p>
114、 “F” 為數(shù)據(jù)文件的氣象要素標識碼,占1位,詳見表3.1;</p><p> “IIiii”為觀測站的區(qū)站號,占5位;</p><p> “MM” 為月份,占2位,不足2位的前面補“0”,如3月表示為“03”;</p><p> “YYY” 為年份的四位數(shù)的后3位,如2010年表示為“010”。</p><p> 表3
115、.1 氣象要素標識碼</p><p> 3.2 文件記錄格式</p><p> ?。?)能見度分鐘數(shù)據(jù)文件JT_VIIiiiMM.YYY 的格式參照《前向散射能見度儀觀測規(guī)范(試行)》中規(guī)定的VIIiiiMM.YYY格式,并將該文件中10分鐘平均數(shù)據(jù)段省略。</p><p> ?。?)空氣溫度、相對濕度、降水量等要素的分鐘數(shù)據(jù)文件JT_TIIiiiMM.YYY、
116、JT_UIIiiiMM.YYY、JT_RIIiiiMM.YYY的格式參照《地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》。</p><p> ?。?)在JT_V、JT_T、JT_U、JT_R文件的參數(shù)行中,氣壓傳感器拔海高度、人工定時觀測次數(shù)、干濕表通風系數(shù)Ai值、自動站型號標識一律存入”-”,后續(xù)保留字段均存入”-”,保留字段數(shù)如下:JT_T為194字節(jié), JT_U、JT_R為74字節(jié), JT_V為254字節(jié);在參數(shù)行和
117、數(shù)據(jù)行中,高位不足補空格;經(jīng)度和緯度的分保留2位,高位不足補“0”,如32度02分存” 3202”。</p><p> ?。?)瞬時風速及風向、分鐘極大風速及風向、2分鐘平均風速及風向、10分鐘平均風速及風向、路面溫度(0cm)、路基溫度(-10cm)、天氣現(xiàn)象、路面狀態(tài)、冰點溫度、融雪劑濃度等要素的分鐘數(shù)據(jù)文件格式規(guī)定如下:</p><p> 文件中各記錄行的長度相等,第一行為標識行,
118、后續(xù)各行為每小時的記錄。</p><p> 文件共有“D*24+1”行記錄,其中D為當月的天數(shù)。</p><p> 文件的第1行記錄(即標識行)為基本參數(shù),記錄內(nèi)容如下表。</p><p> 表3.2 數(shù)據(jù)文件標識行(第一行)記錄內(nèi)容</p><p> 自文件的第2行開始,為氣象要素的逐分鐘數(shù)據(jù)記錄行,每小時為一記錄行,記錄內(nèi)容與文
119、件標識碼、數(shù)據(jù)位的對應關(guān)系如表3.3。</p><p> 每行記錄的長度相等,記錄長度為60×n+6,其中n為各氣象要素所占的數(shù)據(jù)位數(shù)。排列順序為:2位“日期”、2位“小時”、60分鐘*數(shù)據(jù)位+2位“回車換行”。</p><p> 各數(shù)據(jù)均以ASCII字符方式保存。</p><p> 時間按北京時計時(24時制),記錄首部4位為“日日”和“時時”,高
120、位不足補零。</p><p> 每行記錄以本小時內(nèi)的逐分鐘數(shù)據(jù)按順序排列,即前一小時正點后的01分至本小時正點為止。如:18時記錄行的數(shù)據(jù)排列順序為17:01、17:02、17:03、17:04、……、17:58、17:59、18:00。</p><p> 每個文件保存記錄的時間段:自上月最后一天20:01起,至本月最后一天20:00止。按小時為單位順序排列成行,即自上月最后一天的21
121、時、22時、23時、本月第一天的00時、01時、……、最后一天的19時、20時。</p><p> 表3.3 數(shù)據(jù)文件中氣象要素的記錄格式和要求</p><p> 每月標識行后的前3行是前一個月最后一天的21時、22時、23時記錄行,每行記錄的前二個字節(jié)的“日期”統(tǒng)一標記為“00”。</p><p> 在初次保存數(shù)據(jù)時,若文件不存在,需要創(chuàng)建新文件并初始化。
122、在初始化文件時,除了填充首行基本參數(shù)外,還要預先格式化順序存儲全月逐時的記錄行,填寫每行首部的“日日時時”,后續(xù)的每分鐘數(shù)據(jù)項各位均以‘-’(減號)預填充。</p><p> 每個氣象要素的數(shù)據(jù)項按指定數(shù)據(jù)位數(shù)保存,高位不足時均填補空格。</p><p> 當分鐘氣象要素為“缺測”時,本數(shù)據(jù)項的各數(shù)據(jù)位均填充‘/’。</p><p> 4狀態(tài)信息文件存儲格式&
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