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注的焦點，保證它們正常、安全的運行對社會經濟的發(fā)展至關重要。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)測站采集現場氣象信息，通過運營商網絡將監(jiān)測數據傳輸到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心針對收集的數據做成相應的分析，通過圖形或報表實時顯示氣象數據，當數據出現異常時，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、數據服務器以及監(jiān)控PC，主要實現與各個氣象監(jiān)測站進行通信，負責對氣象監(jiān)測站氣象數據收集、數據處理與存儲入庫、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網絡把溫濕度、氣壓、風向、風速、雨量、能見度等氣象數據傳輸到監(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，F2114是一種物聯網無線數據終端，利用運營商網絡為用戶提供無線長距離數據傳輸功能，工業(yè)級品質、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)控中心網絡接入方式可以分為2種：公網方式和專網方式。

   公網方式：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。

   專網方式：監(jiān)控中心接入APN專線，終端設備采用APN專網卡。雙方地址處于同一個局域網，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、數據點比較多、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方式。

圖1. 運營商公網方式

圖2. 運營商專網方式

   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，保證數據終端永遠在線。

   5.2、采用無線數據傳輸終端，使用運營商的GPRS網絡，無需進行網絡布線，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、當數據出現異常等情況，能夠及時通過GSM網絡向負責人手機發(fā)送短信告警，避免隱患。

   5.4、管理人員無論在哪里，都可以通過互聯網登錄數據監(jiān)控平臺，實時查看監(jiān)測的數據。