Метеорологическое оборудование: использование для безопасности на дорогах

Метеорологическое оборудование используется не только в быту или для прогнозов погоды. Не менее важная его задача – обеспечение безопасности в различных сферах деятельности, например, в авиации и космическом секторе. Большую роль такая аппаратура играет и в дорожной сфере, ведь на основании ее показаний принимаются решения о ремонте, уборке и обслуживании трасс.

Состав оборудования неоднороден и зависит от тех задач, которые ставятся перед метеосистемой. В статье мы расскажем, как используются такие комплексы в дорожном хозяйстве, какое оборудование наиболее востребовано и из чего состоит качественная станция, отслеживающая погодную ситуацию на трассах.

Задачи дорожного метеорологического оборудования

Применение систем специализированного метеорологического обеспечения дорожного хозяйства осуществляется с несколькими целями. Во-первых, это получение фактических данных о погодных условиях и формирование специализированных метеорологических прогнозов, благодаря которым дорожные службы могут принимать своевременные решения и управлять работами по содержанию трасс с минимальными затратами. Во-вторых, контроль за ходом и сроками выполнения дорожных работ, за соблюдением требований нормативно-правовых актов и стандартов.

Ведомства управления автомобильными дорогами осуществляют:

• реализацию проектов создания АСМО (Автоматизированных Систем Метеорологического Обеспечения);
• сбор, обработку и хранение метеорологических данных;
• передачу информации о состоянии дорог и рекомендаций по проведению дорожных работ соответствующим организациям;
• контроль за сроками работ и качеством их выполнения.

Системы специализированного метеорологического обеспечения дорожного хозяйства обеспечивают:

• сбор и обработку информации о метеоусловиях;
• передачу оперативной визуальной информации;
• прогнозирование состояния дорог на основании полученных данных;
• передачу рекомендаций о проведении дорожных работ соответствующим исполнителям;
• повышение безопасности и снижение риска аварийных ситуаций;
• контроль и повышение качества принимаемых решений;
• оптимизацию использования ресурсов, производства дорожных работ;
• снижение операционных затрат.

Данные, собираемые метеорологическим оборудованием

Эффективность автоматических дорожных метеостанций (АДМС) доказана давно, но их широкое применение сдерживалось двумя факторами — высокой стоимостью и сбоями в работе из-за несовершенства связи. С развитием электроники и современных технологий эти проблемы были решены и сейчас в разных регионах страны на дорогах повсеместно устанавливается новое оборудование.

Благодаря АДМС, органы управления дорожным хозяйством могут оперативно получать следующие метеорологические данные:

• температура и влажность воздуха;
• температура точки росы;
• атмосферное давление;
• скорость, порывы и направление ветра;
• тип и интенсивность осадков;
• наличие или отсутствие отложений на дороге (лед, иней, снег);
• уровень оптической видимости;
• температура на поверхности и в глубине дорожного покрытия;
• высота снега, уровень воды.

Возможна установка подсистем видеослежения за транспортными потоками и дорожными условиями. Для этого автоматические дорожные метеостанции снабжаются видеокамерами, которые устанавливаются на специальных мачтах. Фиксаторы располагаются на одном или нескольких уровнях, на крутых подъемах и спусках, в местах с ограниченной видимостью.

Оборудование непрерывно передает визуальное изображение на сервер, что позволяет наблюдать за дорогой и близлежащей территорией. Так службы могут следить за состоянием покрытия трассы и вовремя реагировать.

Современные материалы и конструктивные решения обеспечивают работу оборудования даже при низких температурах, в ночное время. Камеры передают изображение на сервер в формате стоп-кадра с определенной периодичностью — днем в цвете, а ночью в черно-белом варианте (фиксация с помощью оборудования с инфракрасными светодиодами).

Наиболее распространенное метеорологическое оборудование

• Дистанционный датчик состояния дорожного покрытия.

Устройство устанавливается не в разрезе дорожного покрытия, а недалеко от дороги. Оно может быть размещено на небольшой площадке на специальной стойке или стать частью АДМС.

Получаемые спектроскопические измерения помогают определить точное количество осадков — воды, снега и льда. Отчеты о состоянии дорожного покрытия позволяют заблаговременно планировать объем работ на трассе с минимальными затратами.

• Дистанционный датчик температуры поверхности и грунта.

Датчик измеряет инфракрасное излучение поверхности дороги, обрабатывает данные и с высокой точностью определяет температуру. Является качественной альтернативой другим ранее изобретенным технологиям.

Инструмент отличается простотой установки, поскольку не требует повреждения дорожного покрытия или временного прекращения движения. Позволяет правильно эксплуатировать дорогу, прогнозировать гололед, повышение и понижение температуры. Оснащение устройства солнечными батареями и gsm дает ему возможность долгое время работать автономно, на удаленных участках дороги (в том числе на насыпях, мостовых настилах и т. п.).

• Метеомачты.

Так называемые полевые мачты, которые используются для установки дистанционных датчиков АДМС и другого метеорологического оборудования, для создания синоптической и климатологической сети.

Изготавливаются из анодированного алюминия — этот материал устойчив к коррозии и неблагоприятным погодным условиям. Мачты бывают закапываемые или забивные (выбираются в зависимости от грунта), но все они оборудованы громоотводами.

• Дорожный датчик.

Это эффективное оборудование, которое используется не только на автомобильных дорогах и мостах, но и на взлетно-посадочных полосах. Датчик является частью метеостанции и системы мониторинга дорожных условий для осуществления точного прогнозирования.

Устанавливается в дорожное покрытие, на одном с ним уровне и позволяет точно измерять температуру поверхности для правильного применения реагентов, поскольку температура воздуха над разными участками трассы может значительно отличаться.

В датчике DRS511 используются углеродное волокно, электроды и оптоволоконная технология. Все элементы сводятся в один мультисенсорный блок, который схож по характеристикам, свойствам с дорожным покрытием (излучение и теплопроводимость). Благодаря прочным материалам, конструкция способна выдерживать высокие нагрузки и дорожный трафик. Допустим износ дорожного датчика на 3,5 см без внешней корректировки.

• Датчик температуры и влажности воздуха.

Включает в себя сенсор нового поколения, который гарантирует высокий уровень точности полученных показателей (влажности и температуры воздуха). Измерительный датчик защищен прочной конструкцией и тефлоновым покрытием, что позволяет ему оставаться стабильным и устойчивым к неблагоприятным погодным условиям (воздействию воды, снега, пыли и других загрязнений).

• Измеритель высоты снежного покрова.

Благодаря этому датчику возможно бесконтактное определение глубины снежного покрова. Прибор испускает ультразвуковой импульс и измеряет время, которое прошло между выпущенным излучением и возвращением сигнала. Для корректировки измерения скорости звука производится и измерение температуры воздуха.

Читайте также

Автоматические дорожные метеостанции для безопасного вождения круглый год

Подробнее

• интеллектуальный алгоритм множественной обработки для получения точных данных;
• использование прочных, коррозионностойких материалов для эксплуатации в суровых погодных условиях;
• обладает широким диапазоном рабочих температур;
• параметры вывода результатов могут быть выбраны пользователем.

• Ультразвуковой датчик ветра.

Это ультразвуковой анемометр, который измеряет ветер прямо у поверхности земли. Этот показатель является одним из ключевых в метеорологии. Датчик оснащен прочной и надежной конструкцией с приваренными кронштейнами.

Устройство имеет четкие указания сервера и снабжен быстроразъемным соединением для установки на место. Может работать автономно и не нуждается в техническом обслуживании, не имеет подвижных частей. Все это делает его устойчивым к погодным условиям, коррозии и любым внешним загрязнениям.

Датчик осуществляет точное измерение ветра и обработку данных даже в сложных метеоусловиях. Стандартная функция устройства — самодиагностика и автоматическая проверка полученных результатов.

• Преобразователь качества воздуха.

Прибор определяет содержание загрязняющих веществ в окружающей среде. Его основные преимущества:

• низкое энергопотребление (примерно 0,5 Вт);
• компактный размер и простота установки даже в полевых условиях;
• измерение по четырем основным загрязнителям воздуха (оксиды азота, серы, углерода и сероводород);
• интеллектуальные алгоритмы, которые учитывают условия окружающей среды и износ чувствительных элементов;
• беспроводное подключение к интернету;
• простая интеграция по API;
• интерфейсы RS-232 и RS-485 для локальных соединений.

Малый вес и компактность устройства делают его идеальным для внедрения в глобальные сети измерения показателей загрязнения воздуха. Полученная информация быстро обрабатывается и отправляется в единую базу по беспроводной сети через мультифункциональный шлюз.

• Датчик оптической видимости и состояния погоды.

Инструмент способен отследить диапазон измерения видимости, определить причины ее снижения, а также выявить тип осадков, их количество и интенсивность. Помимо этого, устройство предоставляет пользователям все необходимые формализованные отчеты.

Текущее состояние погоды прибор определяет с помощью оценки количества осадков в специальном ёмкостном устройстве. Аппарат анализирует эту информацию и соотносит ее с данными, которые поступают от измерителя температуры и оптического датчика. Эти показания получают раздельно, что, благодаря сложным алгоритмам, помогает точнее определить текущее состояние погоды.

Датчики серии PWD измеряют видимость с помощью оптического рассеивателя, который калибруется прибором для определения расстояния видимости (трансмиссометр) и позволяет получать высокоточные данные.

Преимущества интеллектуально-аналитических систем для дорожных служб

Благодаря созданным подсистемам специализированного метеорологического обеспечения, ведомства управления дорожным хозяйством могут оперативно получать достоверные данные о состоянии дорог. Для управления важна информация о текущих метеоусловиях, дорожном трафике, нарушениях нормативов и стандартах при проведении ремонтных работ, а также обо всех экологических и иных показателях.

Использование интеллектуально-аналитических модулей в соответствующих системах позволяет не только повысить безопасность на дорогах, но и совершенствовать качество прогнозирования состояния покрытия. Это дает возможность службам принимать более взвешенные решения, эффективно использовать бюджетные средства и повышать уровень содержания дорожных объектов. Полученные данные позволяют своевременно предпринимать меры при возникновении внештатных ситуаций и опасных метеорологических явлениях, оперативно влиять на дорожное движение и своевременно информировать всех его участников.

Дорожным, ремонтным и строительным организациям внедрение интеллектуальных транспортных систем (ИТС), включающих в себя современное метеорологическое оборудование, помогает оптимизировать технические и производственные процессы, повысить рентабельность выполняемых работ.

АО «ТРАССКОМ» больше 20 лет предлагает клиентам комплексные решения, которые легко интегрируются в региональные ИТС. Российская компания разрабатывает собственные уникальные и инновационные продукты, которые обладают очевидными преимуществами перед конкурентами. Она также осуществляет подготовку квалифицированных сотрудников в области мониторинга и прогнозирования состояния автодорог.

Читайте также

Метеомониторинг на автомобильных дорогах для безопасности движения

Подробнее

• надежность используемого программного обеспечения и оборудования;
• всесторонний мониторинг за счет применения технологий искусственного интеллекта, использования мобильных комплексов и термокартирования;
• автономная работа оборудования;
• высокая функциональность систем мониторинга, аналитики и поддержки процессов принятия решений.

Одной из самых востребованных и инновационных разработок является мобильный комплекс дорожного мониторинга «Иней-М». За счет свой компактности он быстро устанавливается на любое транспортное средство (от легкового автомобиля до рейсового автобуса). Комплекс оперативно передает данные в режиме реального времени, с привязкой к местоположению и точными координатами. В зимнее время это поистине незаменимый инструмент для контроля состояния дорожного полотна.

Специалисты компании занимаются разработкой действительно важных и востребованных на рынке технологий и инструментов. Их внедрение позволяет сокращать количество аварий и сохранять жизни, повысить эффективность работы дорожных служб. Подтверждение этому — многолетний опыт и отзывы специалистов из разных регионов России.

Редакция сайта:
Трасском