高速公路交通自动气象站建设规范DB42／T 2260-2024.pdf

ICS 07.060 CCS A 47 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 2260 2024 高速公路 交通自动 气象站建 设规范 Specification for construction of automatic weather station of expressway 2024-07-29 发布 2024-09-29 实施 湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局 发 布 DB42/T 2260 2024 I 目 次 前言.III 1 范围.1 2 规范 性引 用文 件.1 3 术语 和定 义.1 4 站点 选址 和布 设.2 5 观测 要素.3 6 场地 建设 与设 备安 装.4 7 交通 自动 气象 站技 术要 求.4 附录A（资料 性）交通 自动气 象站 传感 器类 型要 求.7 附录B（资料 性）交通 自动气 象站 测量 要素 采样 频率.8 附录C（规范 性）交通 自动气 象站 数据 文件 格式 要求.9 参考文 献.10 DB42/T 2260 2024 III 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标准 化文 件的 结构 和起草 规则 的 规 定起草。请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任。本文件 由 湖 北省 气象 服务 中心 提 出。本文件 由 湖 北省 气象 局归 口。本文件 起草 单位：湖北 省 气象服 务中 心、湖 北省 高 速公路 应急 处置 服务 中心、湖 北天 宏检 测科 技集团有限 公司。本文件 主要 起草 人：鲁静、朱业 贵、何明 琼、陈英 英、敖 银银、谢 超、王秀 娟、夏 曦、谭静、贾 文茜、王 雅新。本 文 件 实 施 应 用 中 的 疑 问，可 咨 询 湖 北 省 气 象 局，电 话：027-67847819，邮 箱：，对 本文 件的 有关 修改 意 见建议 请反 馈至 湖北 省气 象服务 中心，电话：027 81804960，邮箱：zbs_。DB42/T 2260 2024 1 高 速公路 交通自动 气象站 建设规范 1 范围 本文件 规定 了湖 北省 高速 公路交 通自 动气 象站 建设 站点选 址和 布设、观测 要 素、场地 建设、设备 安装以及 交通 自动 气象 站技 术要求 等。本文件 适用 于湖 北省 高速 公路交 通自 动气 象站 建设。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB/T 31162 地 面气 象观 测场（室）防雷 技术 规范 GB/T 35221-2017 地面 气 象观测 规范 总则 JTG 2182 公路 工程 质量 检验评 定标 准 第二 册 机 电工程 QX/T 190 高速 公路 设施 防雷设 计规 范 3 术语和 定义 GB/T 35221、GB/T 21984、GB/T 35228、GB/T 35224、GB/T 33697 界定 的以 及 下列术 语和 定义 适用于本文 件。自动气 象站 automatic weather station 一种能 自动 观测、存 储和 传输地 面气 象观 测数 据的 设备。来源：GB/T 35221 2017，3.3 交通自 动气 象站 automatic weather station for traffic 布设在 公路 和高 速公 路沿 线的自 动气 象站，观 测要 素主要 包括 基本 气象 要素，天气 现象、路 面状况等要 素。能见度 visibility 白天指 视力 正常（对 比阈 值为0.05）的人，在 当时 的天气 条件 下，能够 从天 空背景 中看 到或 辨认 目标（黑 色、大小 适度）的 最大水 平距 离；夜间 指中 等强度 发光 体能 被看 到和 识别的 最大 水平 距离。用 前向散射 能见 度仪 自动 观测，测量 范围 为10m 30000m,取最 小水 平能 见度 要素。来源：GB/T 21984 2017，2.19，有 修改。气温 air temperature 交通自 动气 象站 地面 气象 观测中 测定 百叶 箱等 防辐 射装置 内距 地面3.0m 高度 的空气 温度。相对湿 度 relative humidity DB42/T 2260 2024 2 交通自 动气 象站 地面 气象 观测中 测定 百叶 箱等 防辐 射装置 内距 地面3.0m 高度 的空气 湿度。降水量 precipitation amount 某一时 段内 的未 经蒸 发、渗透、流失 的降 水，在水 平面上 积累 的深 度。注：记录取1 位小数，以毫米（mm）为单位。来源：GB/T 35228 2017，3.1 天气现 象 weather phenomenon 在一定 的天 气条 件下，发 生在大 气中、地 面上 的降 水、水 汽凝 结（华）、水 汽冻结、视 程障 碍、雷电、光、风及 其它 的物 理现象。由 天气 现象 传感 器实现 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 雨、中雨、大 雨 等)，以及 雾、霾、沙尘 等。来源：GB/T 35224 2017，3.1，有 修改。路面温 度 road surface temperature 路表面 及路 面内 层的 温度。注：路面指用各种筑路材料铺 筑在道路表面上直接承受车辆荷载的层状构造物（见 GBJ 124-1988、JTJ 002-1987）。来源：GB/T 33697 2017，3.1 路基温 度 subgrade temperature 路面以 下土 基的 温度。注：路基是按照路线位置和一 定技术要求修筑的带状构筑物，是路面结构以下的土基,承受由路面传递下来的行车 荷载。路面状 况 road surface condition 高速公 路表 面呈 现的 干湿、冷暖、覆 盖物 等状 态。注：路面状况主要有干燥、潮 湿、积水、积雪/结霜、结冰等。来源：GB/T 33697 2017，3.2 4 站点选 址和 布设 站点选 址原 则 4.1.1 交通自 动气象 站的 选址应 基于观 测需求 选择 最具代 表性的 位置，兼顾 气象和 交通部 门已建 气 象站网密 度。站址 能保 持长 久固定，避 免频 繁迁 移。4.1.2 交通自 动气 象站 布设 位置 应考虑 外界 因素 可能 造成 的影响，应 优先 建设 在易 发生大 雾、道路 结 4.1.3 冰、暴 雨等 恶劣 天气 的特 殊路段。4.1.4 交通自 动气 象站 建设 位置 应考虑 人员 维护 的便 利性 和可达 性。4.1.5 交通自 动气 象站 建设 位置 不应影 响高 速公 路交 通安 全。选址环 境要 求 4.2.1 交通自 动气 象站 应建 设在 高速公 路沿 线自 然平 整的 下垫面 上。4.2.2 交通自 动气象 站建 设场地 应具备 仪器的 通风 和光照 条件，避免建 在山 凹、陡 壁等影 响资料 地 域DB42/T 2260 2024 3 代表性 或对 观测 资料 准确 性有干 扰的 地方。4.2.3 交通自 动气 象站 应优 先选 择具 备 220V 交 流电 源供 电 条件，选择 太阳 能、风能 等 独立供 电方 式的设备，连续 供电 时间 不低 于 20 天。4.2.4 交通自 动气象 站应 能满足 自动观 测数据 传输 所需的 通信条 件。当 采用 无线通 信方式 进行气 象 观测数据 传输 时，站点 建设 位置的 无线 通讯 信号 强度 应经专 业检 测。站点布 设原 则 4.3.1 大雾频 发路 段 依据大 雾发 生的 不同 频次，站点 布设 遵循 以下 原则：a)大雾偶 发地 区，按 20 km 50 km 间距 布设；b)季节性 大雾 多发 地区，按10 km 15 km 间 距布 设；c)大雾多 发地 区，按 3 km5 km 间 距布 设。4.3.2 道路结 冰、积雪 路段 在冬季 易结 冰路 段，站点 布设遵 循以 下原 则：a)对于长 度小 于 15 km 的易 出现低 温冰 冻、积 雪湿 滑 路面状 况的 路段，可在 该 路段合 适位 置布 设 1 处2 处 交通 自动 气象 站；对于 长度 大 于 15 km 的 路段，按平 均不 大 于 15 km 间距 布设；b)优先考 虑年 平均 有 7 天（含）以 上出 现严 重道 路结 冰、积 雪路 段；c)对于易 出现 结冰 的桥 梁、高架桥、隧 洞口、风 口等 路段，加密 布设。4.3.3 路面高 温高 发路 段 对于高 速公 路夏 季最 高路 面温度 在60 以 上路 段以 及长下 坡路 段，车辆 爆胎 风险高，单 独布 设。4.3.4 大风路 段 对于易 发生 横风、大 风的 路段和 风口，站 点布 设遵 循以下 原则：a)对于长 度小 于 15 km 的 风 区路段，可 在该 路段 位置 布设 1 2 处 交通 自动 气象 站，宜 选择 在 风区 两 侧开 始位 置附 近；对 于长度 大 于15 km 的 路段，交通 自动 气象 站按 平均 不大 于15 km 的间距布 设；b)优先考 虑横 风、7 级 以上 阵风多 发，且对 行车 安全 影响严 重的 桥梁、隧 道口，加密 布设。4.3.5 暴雨高 发路 段 短时强 降雨 和暴 雨路 段，站点布 设遵 循以 下原 则：a)对于长 度小 于 15 km 的暴 雨高发 路段，可在 该路 段 合适位 置布 设1 2 处交 通 自动气 象站；对于长度 大 于15 km 的 路段，按平 均不 大 于 15 km 的 间距布 设；b)优先考 虑次 生灾 害(如滑 坡、崩 塌、落石、泥 石流、隧道积 水渗 水涌 水、路 面 积水、桥 梁积 水等)易 发的 路段 及地 势低 洼、易被 水淹 的路 段。5 观测要 素 交通自 动气象 站观 测要素 包括能 见度、路面 温度、路基温 度、路 面状 况、气 温、气 压、降 水量、风向、风速、相 对湿 度、天气现 象 共11 个。常规设 置能 见度、路 面温 度、路 基温 度、气温、降 水量、风向、风 速、相对 湿度 共 8 个 要素。DB42/T 2260 2024 4 桥面不 宜安 装路 基温 度传 感器。桥面 易 结 冰路 段，在桥头 增加 设置 路面 状况 监测，安 装 9 要素 交通自动 气象 站。团雾多 发路 段，可加 密布 设能见 度单 要素 交通 自动 气象站。6 场地建 设与 设备 安装 场地建 设 6.1.1 高速公 路交 通自 动气 象站 外廓距 离公 路路 幅外 侧边 缘应不 小 于3 m，不 大于50 m。基 础平 台应 为钢筋混 凝土 构筑 物，表面 保持水 平，高度 持平 路面。6.1.2 交通气 象仪器 设施 的布置 应遵从 各仪器 之间 不干扰、不影 响、便 于观 测、方 便维护 和操作 的 原则。6.1.3 交通自 动气 象站 防雷 接地 装置应 符 合GB/T 31162 和 QX/T 190 的 要求，接 地电阻 不大 于 4。设备安 装 6.2.1 降水传 感器、路基 温度传 感器应 安装在 基础 平台或 者路面 上，其 余传 感器应 安装在 支架上，传感器的 类型 见附录 A。6.2.2 降水传 感器 与主 杆相 距不 小于 2.0 m，承 水口 应水 平，承水 口以 基础 平面 为基 准，高度 为 0.7 m。6.2.3 交通自 动气 象站 气温、相 对湿度 传感 器应 安装 在自 然通风 的防 辐射 罩内。6.2.4 有太阳 能供 电的 交通 自动 气象站，太 阳能 板面 朝阳，且无 树木、标 牌等 遮挡 物。6.2.5 交通自 动气 象站 的线 缆应 为屏蔽 线缆，线 缆的 架设 应使用 PVC 管 进行 地下 掩 埋填实。6.2.6 机箱应 具有 密封 性和 防盗、防辐 射能 力。其他要求 高速公 路新 建或 改建 后的 交通自 动气 象站，应 按GB/T 35221-2017 进行 检验 验 收，并 符合JTG 2182要求。7 交通自 动气 象站 技术 要求 技术性 能 交通自 动气 象站 监测 要素 一般包 括：能见 度、气温、相对 湿度、风 速、风向、降水 量、气压、路 面温度、路基 温度、路 面状 况、天 气现 象等，主 要技 术指标 应符 合表1的 要求。表1 交通自 动气 象站 测量 技术 要求 测量要素 测量范围 分辨力 最大允许误差 能见度 10 m 30000 m 1m 10%(1500 m)20%(1500 m)气温-50+50 0.1 0.2 相对湿度 5 100 1%4（80）8（80）风速 0 m/s 60 m/s 0.1 m/s(0.5+0.03 V)m/s DB42/T 2260 2024 5 表1 交通 自动 气象 站测 量 技术要 求（续）测量要素 测量范围 分辨力 最大允许误差 风向 0 360 3 5 降水量 翻斗式：雨强 0 mm/min 4 mm/min 0.1 mm 0.4 mm（10 mm）4（10 mm）称重式：雨强 0 mm/min 4 mm/min 0.1 mm 0.4 mm（10 mm）4（10 mm）气压 450 hPa 1100 hPa 0.1 hPa 0.3 hPa 路面温度-50+80 0.1 0.5 路基温度（-10 cm）-40+60 0.1 0.3 路面状况 路面状态 可识别路面干燥、潮湿、积水、积雪/结霜、结冰、冰水混合物 等状态 积水深度、积雪深度、结冰厚度 0.1 mm 0.1 mm 0.05 mm 冰点温度（仅限埋入式传感器）-500 0.1 0.5 融雪剂浓度（仅限埋入式传感器）0 100 0.1%1 天气现象 可识别有/无降水、降水类型（雨、冻雨、毛毛雨、混合雨/雪、雪、冰粒 等）、降水强度（微量、小、中、大、特大等）；可识别雾、霾、晴、大风等天气现象 主控系 统 主控系 统功 能包 括：运算 处理与 管理、数 据采 集、存储数 据及 工作 状态、承 担通讯 任务、负 责机 箱内部电 器对 感应 雷的 防护、实现 供电 及转 化、增加 监 测要素 传感 器和 实现 其它 功能单 元模 块等 扩展 功 能而预留 的RS232/485 接口。采集控 制系 统 采集控 制系 统功 能包 括：自动采 集和 预处 理、智能 存储管 理、自动 上传 数据、设置 数据 上传 时间 间隔、遗 漏资 料补 登、时钟 校准、提供 完备 的功 能协 议。采样和 算法 要求 采样和 算法 要求 见附录B。中心站 功能 7.5.1 组网与 通讯 组网与 通讯 条件 按下 列要 求进行：DB42/T 2260 2024 6 a)交通自 动气 象站 与中 心站 通过通 讯系 统建 立双 向联 系，实现 自动 气象 站组 网 功能；中 心站 对 所有交通 自动 气象 站进 行统 一管理；设 置、查询 各站 的基础 信息 与设 备运 行状 态信息；b)数 据 通信 与 数据 处理 能 支持 分 离部 署，能 够提 供 气象 数 据检 索 以及 通信 状 态和 设 备状 态 的 实时监控 信息，能 够将 气象 数据实 时同 步到 气象 局应 用数据 库。7.5.2 软件 中心站 软件 可自 动接 收、处理、存储、显 示交 通自 动气象 站上 传的 观测 要素 数据，采集 站点 工作 状态、安 全报 警信 息等 数据。可通 过中 心站 下达 指令 方式，实现 对指 定站 点的 运行参 数、初始 化、数 据 上传时间 间隔、遗 漏数 据补 传、时 钟校 准、报警 方式 等 功能 进行 设置。7.5.3 数据文 件格 式 交通自 动气 象站 生成 数据 文件格 式应 符合 附录C的要求。DB42/T 2260 2024 7 A A 附录A（资料 性）交通自 动气 象站 传感 器类 型要求 表A.1 所示 了交 通自 动气 象 站传感 器类 型要 求。表A.1 交通自 动气 象站 传感 器类 型要求 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；或风杯风速传感器；或螺旋桨式风传感器 5 风向 超声风传感器；或单翼风向传感器；或螺旋桨式风传感器 6 降水 翻斗式雨量传感器；或称重式雨量传感器；7 气压 振筒式压力传感器 8 天气现象 天气现象传感器 9 路面温度/路基温度 铂电阻温度传感器；或满足要求的其它直接或间接测量路温的传感器 10 路面状况 路面传感器 注：气温、相对湿度、风速、风向等要素的观测也可采用满足相应技术要求的多功能紧凑型气象传感器，此类传感器集气温、相对湿度、风向、风速等要素观测于一体，具有集成度高、体积小、安装方便等优点。DB42/T 2260 2024 8 B B 附录B（资料 性）交通自 动气 象站 测量 要素 采样频 率 表B.1 所示 了交 通自 动气 象 站测量 要素 采样 频率 及计 算平均 值、累计 值、极值。表B.1 交通自 动气 象站 测量 要素 采样频 率表 测量要素 采样频率 计算平均值 计算累计值 计算极值 能见度（气象光学视程）4 次/min 1 min 内采样数据的算术平均值 计算 l min 平均能见度(瞬时值)；以 1 min 为时间步长，对每分钟 的 l min平均值求每分钟的10 min 滑动 平均/小时内极 值及 出现时间（记终止时间）最小能见 度取 小时内最小10 min 平均能见度 气 温 30 次/min 每分钟算术平均 路面温度/路基温度/小时内极 值及 出现时间 相对湿度 风 速 4 次/s 以 0.25 s 为步长求 3 s 滑动平 均值；1 s 为步长（取整秒时的瞬时值）计算每分钟的 1 min、2 min 算术平均；以 1 min为步长（取 1 min 平均值）计 算每分钟的10 min 滑动平均/每分钟、每小时内 3 S极值（即极大风速）；每小时内10 min 极值（即最大 风速）；小时内极值对应时间 风 向 1 次/s 求 1 min、2 min 平均；以1 min 为步长（取 1 min 平均值），计算每分钟的 10 min 平均/对应极大 风速 和最大风速时的风向 气 压 30 次/min 每分钟算术平均/小时内极值及出现时间 降水量 1 次/s/每分钟、小时累计值 路面状况 1 次/min/天气现象 1 次/min/DB42/T 2260 2024 9 C C 附录C（规范 性）交通自 动气 象站 数据 文件 格式要 求 表C.1 所示 了 交 通自 动气 象 站数据 文件 完整 数据 帧格 式。表C.1 交通自动 气象站 数据 文件 完整数 据帧 格式 起始标识（BG）数据包头 版本号 区站号 纬度 经度 拔海高度 服务类型 设备标识符 设备ID 观测时间 帧标识 观测要素变量数 设备状态变量数 3 位数字 5 位数字 6 位数字 7 位数字 5 位数字 2 位数字 4 位字母 3 位数字 14 位数字 3 位数字 3 位数字 2 位数字 数据主体 观测数据和质量控制 状态信息 观测要素变量名 1 观测要素变量值 1 观测要素变量名 m 观测要素变量值 m 质量控制位 状态变量名 1 状态变量值 1 状态变量名 m 状态变量值 m 检验码(4 位数字)结束标识（ED）表C.2 所示 了 交 通自 动气 象 站数据 文件 观测 要素 编码 表。表C.2 交通自 动气 象站 数据 文件 观测要 素编 码表 编码 观测要素名称 编码 观测要素名称 AA 气温 AF 风速 AB 地温 AG 气压 AD 湿度 AH 降水 AE 风向 AM 能见度 AQ 路面状况 AN 天气现象 DB42/T 2260 2024 10 参考文 献 1 GB/T 33703 2017 自动气 象站 观测 规范 2 GB/T 35221 2017 地面气 象观 测规 范 总则 3 GB/T 352282017 地面气 象观 测规 范 降水 量 4 GB/T 35224 2017 地面气 象观 测规 范 天气 现象 5 GB/T 33697 公路 交 通气象 监测 设施 技术 要求 6 DB 31/T 482 2010 高速 公路 自动 气象 站布 设 要求 7 DB 50/T 572 2014 高速 公路 交通 气象 监测 站 建设技 术规 范 8 DB 52/T 1513 2020 高速 公路 交通 自动 气象 站（点）建 设规 范 9 DB 42/T 1680 2021 高速 公路 低能 见度 雾综 合强度 等级 10 中国 气象 局.新型 自 动气象(气候)站 功能 需求 书(修 订版)11 中国 气象 局.气测 函 2011 194 号 附件：前 向 散射能 见度 仪观 测规 范（试行）