strassen wetter informations systeme

STRASSEN
WETTER
INFORMATIONS
SYSTEME
Das Gesamtsystem
Collector und Datenbank / V i s u a l i s i e r u n g /
A l a r m e / W a r n u n g e n / externe Programme
Collector Software
MYSQL
Weiterverarbeitung
mit externen
Programmen
Daten
SmartCom
Kommunikations
Modul
Warnung
Alarm
Weitere
Berechnungen
SmartView3
Konfiguration
Parametrierung
SmartWeb
Visualisierung
(html)
Wetterdienst
Diagramme
Prognose Daten
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Schaltschrank
mit der
Rückseite
zur
Fahrbahn
installiert
Luft
Temperatur
und
Feuchtigkeit
Windrichtung/-geschwindigkeit
als Option
Energieversorgung
(solarbetrieben optional)
Beton-Fundament
4m über der Oberfläche
Externer Temperatursensor
in 30cm Tiefe und 5cm Tiefe (optional)
Möglichkeit eines zweiten Strassensensors
in Gegenrichtung
Strassensensor in der Mitte der
linken Strassenfahrbahn
Kabelschutzrohr ins Innere des Masten
und zum Wetterschrank
Strassensensorkabel
im Schutzrohr
Abstand zur Strasse
ca. 1,5m
Niederschlagsintensität/-art
R2S
Sensor für
relative Feuchtigkeit
und Temperatur
mit Strahlenschutz
Wetterdatenmessung am gleichen Ort
wie die Strassensensoren!
Standard Messstation
Was wird gemessen (Sensorik) / Übersicht
Die Anwendungen von Wetterstationen in der
Verkehrstechnik unterscheiden sich hinsichtlich der
Genauigkeit der eingesetzten Sensoren nicht von
meteorologischen Systemen.
Häufig werden ergänzend zu den Meteo-Sensoren noch
spezielle Meßwertgeber für Fahrbahnzustände, Sichtweite,
Schneehöhe etc. eingesetzt.
Meteorologische Sensorik:
Lufttemperatur und rel. Feuchte D-78126 (Abbildung 1)
( mit nicht ventiliertem Strahlenschutz als Standard, optional ventiliert)
Windrichtung und Windgeschwindigkeit (Abbildung 2)
beheizt oder unbeheizt Anlaufwerte 0,1 m/s, 0,3 m/s, 0,6 m/s
Ultraschall-Verfahren oder “Halbschalen-Anemometer”
Vorteil Ultraschall-Verfahren: keine mechanisch bewegten Teile
Lufttemperatur und rel. Feuchte
Niederschlag
Niederschlagsmenge / Niederschlagsintensität
Niederschlagsart (Regen/Schnee)
Für die Anwendung in der Verkehrstechnik eignen sich
wartungsintensive Methoden wie zB. Kipplöffel-Verfahren
nicht ideal.
Luftdruck (Abbildung 3)
Globalstrahlung in W/m2
Ultraschall-Windsensor
“Verkehrs-Wetter-Sensorik”:
Fahrbahnsonde zur Erfassung von
Fahrbahntemperatur(en) und Fahrbahnzustand
(trocken /feucht /nass /Eis /Schnee)
Wasserfilmhöhe / Restsalz / Gefriertemperatur
Sichtweite 0..2000m
Schneehöhensensor (Ultraschall)
Luftdruck-Sensor
Kamera
Strassenwetter
Informations-Systeme
Umfeldmessdaten
für SBA (‘’FG3’’)
Streckenbeeinflussung
SWIS-Mess-Stellen
Glättemeldeanlagen
Intelligenter
Fahrbahnsensor IRS
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Was wird gemessen (Sensorik) / Details
Fahrbahnsensor (IRS=Intelligent Road Sensor)
“Herzstück” jeder Wetterstation
in der Verkehrstechnik
ist die genaue Erfassung der
unterschiedlichen Fahrbahnzustände
Die Fahrbahnsonde ist in die Straße eingebaut und kann jederzeit ersetzt
werden, ohne daß das Sensorgehäuse wieder ausgebaut werden muss.
Folgende Messgrößen werden erfasst:
- Fahrbahntemperatur und 2 weitere Temperaturen optional,
zB: in 30 cm und 5 cm Tiefe
- Restsalzgehalt und Ermittlung der Gefriertemperatur
- Strassenzustand wie trocken, feucht, nass, Eis, Schnee
- Wasserfilmhöhe
Der passive Sensor hat minimalen Stromverbrauch und wird typisch
durch 12V gespeist. Mittels RS485/RS232-Konverter können die
Messinformationen digital
an jede Weiterverarbeitung übergeben werden.
Technische Daten
Best-Nr.: 8410.00
Abmessungen
Ø 120mm, Höhe 50mm
detektierbare Straßenzustände
trocken / feucht /nass / Eis
bzw. Schnee/Restsalz/
kritische Nässe
Gewicht
ca. 800g
Lagertemperatur
-30...70°C
Nennstrom
<200mA
Schnittstelle
RS485, Baudrate: 2400...38400 bit/s
(Standard:19200),
Kabellänge:
25m Standard, bis 100m möglich
Schutzart
IP68
Spannungsversorgung
9...14VDC, typisch 12V
Stecker
CAGE CLAMP, WAGO
(Querschnitt <0,5mm)
zul. Betriebstemperatur
-30...70°C
zul. rel. Feuchte
0...100% r.F.
Intelligenter
Fahrbahnsensor
mit eingebautem
Mikrorechner
“Multi-Sensor-System”
als Komponente auch zur
Erweiterung bestehender
Anlagen
(Zusatznutzen,Optimierung
von Nässeschaltungen für
SBA)
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Fahrbahnfeuchte
Einheit
trocken/feucht/nass
Fahrbahnglätte
Einheit
keine Glätte, Schnee bzw. Reif, Eis
Fahrbahnoberflächentemperatur
Prinzip
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
NTC
-30 ... 70 °C
±0,2°C (-10...10°C), sonst ±0,5°C
0,1 °C
Gefriertemperatur
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
-20 ... 0 °C
±1°C für t>-10°C
0,1 °C
Wasserfilmhöhe
Prinzip
Messbereich
Genauigkeit
Auflösung
Radar
0 ... 4 mm
±(0,1mm + 20% vom Messwert)
0,01 mm
LUFFT Mess- und
Regeltechnik GmbH
Seite/Page: 1/2
Herstellerprüfzertifikat M nach DIN 55350 -18-4.2.2
Manufacturer test certificate M according to DIN 55350
Gegenstand
Object
IRS21
Sensornummer
Sensor number
1234
Hersteller
Manufacturer
LUFFT Mess - und Regeltechnik GmbH
Gutenbergstraße 20
D-70736 Fellbach
-18-4.2.2
Temperaturmessung / Temperature measurement
Prüfpunkt
Test point
Prüfbedingung
Test c onditions
Fahrbahnoberflächentemperatur
Road surface temperature
Tiefentemperatur 1
Temperature under ground 1
Tiefentemperatur 2
Temperature under ground 2
Bestanden
Passed
Ja Nein
Yes
No
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
X
X
X
Temperatursensor / Temperature sensor
Prüfpunkt
Test point
Prüfbedingung
Test conditions
Fahrbahnoberflächensensor
Road surface sensor
Tiefentemperatursensor 1
Temperature sensor under ground 1
Tiefentemperatursensor 2
Temperature sensor under ground 2
Bestanden
Passed
Ja Nein
Yes
No
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
Temperatur = 0,0°C ±0,1°C
Temperature = 0,0°C ±0,1°C
X
X
X
Dieses Prüfzertifikat darf nur vollständig und unverändert weiterverbreitet werden. Auszüge oder Änderungen
bedürfen der Genehmigung des Ausstellers. Prüfzertifikate ohne Unterschrift und Stempel haben keine Gültigkeit.
This test certificate may not be reproduced other than in full except with the permission of the exhibiting company.
Test certificates without signature and seal are not valid.
Stempel
Seal
Datum
Date
Qualitätssicherung
Quality control
Bearbeiter
Person in charge
LUFFT Mess- und
Regeltechnik GmbH
Seite/Page: 2/2
Herstellerprüfzert ifikat M nach DIN 55350 -18-4.2.2
Manufacturer test certificate M according to DIN 55350
-18-4.2.2
Sensornummer / Sensor number : 1234
Kalibrierung Leitfähigkeit /
Calibration conductivity
Verwendete Salzlösung
Used saline solution
H2O + NaCl
Sollwert
reference value
2,0 %
Messwert
reading
2,0 %
H2O + NaCl
4,0 %
4,0 %
H2O + NaCl
12,0 %
12,1 %
Kalibrierung Wasserfilmhöhe /
Calibration water film height
4000
Wfh [µm] Meßwert IRS / Wfh [µm] reading
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Wfh [µm] Sollwert / Wfh [µm ] reference value
Funktionstest / Function test
Prüfpunkt
Test point
Temperaturzyklus von –30°C…+70°C
Temperaturecycle from –30°C...+70°C
Prüfbedingung
Test conditions
Alle Messwerte korrekt
All measured values correctly
Bestanden
Passed
Ja Nein
Yes
No
X
Surface temperature
Oberflächentemp.
critical
wetness
Kritische
Überfrierende
Nässe
Nässe
Ice
eis
Glatt-
wetness
Nässe
Zustandsbestimmung
Road State Determination
Gefrier
temp.
Freeze
temp.
Was wird gemessen (Sensorik) / Details
R2S Radar-Regen-Sensor
Niederschlagsmenge/-Art/-Intensität
Kompatibel zu bisher eingesetzten Verfahren: Wippen- bzw.
Lichtschrankenprinzip
Der R2S arbeitet mit einem 24GHz-Doppler-Radar, mit dem die
Tropfengeschwindigkeit erfasst wird.
Anhand der Korrelation von Tropfengröße und Geschwindigkeit
wird die Niederschlagsmenge berechnet.
wartungsfrei
Regen/Schnee-Unterscheidung sowie
Nieselregen-und Hagelerkennung
Auflösung für die Mengenbestimmung einstellbar:
1mm, 0,1 mm oder 0,01 mm
Schnittstelle: RS485/RS232 und 2 digitale Ausgänge
Ersatz für IRSS88 und Wippe
Bisher:
Im meteorologischen Bereich
wird neben dem klassischen
Kipplöffelprinzip immer
häufiger die differentielle
Gewichtsmessung eingesetzt.
In der Verkehrsmeteorologie
wird das Lichtschrankenprinzip
angewandt.
Eine Unterscheidung zwischen
Schnee und Regen ist bisher
bei keinem der Verfahren über
die direkte Messung möglich.
Weiterer großer Nachteil:
permanente Wartung durch
Verschmutzung der Sensorik
sowie durch Kleinstlebewesen
(Spinnen).
Neu:
wartungsfreier
Radar-Niederschlagssensor
mit direkter Messung von
Niederschlagsart und Intensität!
Konstruktion:
montagefreundlicher Aufbau
inkl. 10m Anschluss-Kabel
Glaskuppel beheizbar
Sensorgehäuse aus Aluminium
schwarz eloxiert
Abmessungen:
Ø: 90mm, L: 200mm
Technische Daten
Messbereich Tropfengrösse
Auflösung
Spannungsversorgung
Stromaufnahme
Heizspannung
Heizleistung/24V
zul. Temperatur
zul. Feuchte
Reproduzierbarkeit
Schutzart IP67
Best. : 8367.01
0,3...5mm
0,01...0,1...1,0mm/m²
10...15V
100mA
24V
30VA
-30...70°C
0...100%
typ.>90%
Niederschlag
Einheit
Prinzip Doppler-Radar
mm/m²
Zubehör
Netzteil für beheizte Sensoren
Abschirmung für R2S
Niederschlag
Schnittstellenkonverter
RS485-RS2
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8161.SV4
8367.SCHIRM
8410.KON
Wie wird gespeichert (Datenerfassung AMS=Außenmess-Stelle)?
Zur Verfügung stehen unterschiedliche Datenlogger.
Der OPUS II verfügt über 8 bzw. 15 Kanäle, das modulare
OPUS200-Modul kann von 2 bis 300 Kanäle ausgebaut werden.
Die Lufft-Datenlogger benötigen typisch 12V
Spannungsversorgung, sodass neben Netz- auch Solarbetrieb
möglich ist.
Die Spannungsversorgung der Logger-Module erfolgt typisch über 12V.
Bei beheizten Sensoren steht ein Universal-Netzteil 8161.SV4 mit 24V zur
Verfügung.
Solange keine beheizten Sensoren eingesetzt sind, kann die Anlage mit kleinem Solarpanel (32W) betrieben werden, ebenso auch das GSM-Modem im
stand-by-Betrieb.
9
6
1
9
5
6
1
2
5
9
5
6
1
1
Bei dem modularen OPUS200-System ist höchste Zuverlässigkeit im
Dauerbetrieb
garantiert durch die Ausstattung jedes Moduls mit eigenem Speicherbaustein,
eigenem Mikrorechner und eigener Echtzeituhr. Die Module arbeiten somit
unabhängig voneinander und sind durch einen CAN-Bus miteinander verbunden.
3
Beispiel-Schema für modularen Aufbau einer Wetterstation.
Alle Sensoren, ob mit analogem Ausgangssignal oder mit intelligenter
Schnittstelle (R2S/IRS), sind an OPUS200-Module angeschlossen.
Es stehen soviele RS232-Schnittstellen wie OPUS-Module zur Verfügung,
wodurch gleichzeitig mehre Endgeräte angeschlossen sein können wie
- Service-Laptop
- Telefonmodem zur automatischen Übertragung
- EAK zur Weiterleitung der Daten an die Verkehrsleittechnik
2-Kanal-Datenlogger-Transmitter OPUS200 mit folgenden Eigenschaften:
-
1
2
3
4
5
22.1°C
41.5%rF
6
7
6
1
10
9
9
5
8
bis 150 Module vernetzbar
jedes Modul kann Schnittstelle zur Datenübertragung sein
in einem Netzwerk mehrere Schnittstellen zur Datenübertragung möglich
Datenübertragung via RS232 mit einstellbarer Baudrate von 4800 .. 57600.
Display zur Messwertanzeige
Montage auf 35 mm Normschiene
Konfiguration des Messaufbaus durch PC-Software
nahezu beliebige Eingangssignale anschließbar
1/2 Aktorausgang D / C
3/4 Bus-Eingang / Ausgang
5 Display
6 Serielle Schnittstelle
7 Reset Taste
8 Status LED
9/10 Sensoreingang B / A
Für direkte Abfragen der OPUS200-Module existiert ein offenes
OPUS200-Kommunikationsprotokoll.
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Windrichtung
Windgeschwindigkeit,
beheizbar
OPUS 200
Temperatur
-30...+70°C
rel. Feuchte
0...100%
OPUS 200
Beispiel Swiss-Messstation
OPUS 200
OPUS 200
RS232/RS485
RS485
- RS232
OPUS 200
Fahrbahnsonde Niederschlagsart Luftdruck
Niederschlagsintensität
beheizbar
RS232
RS232
Automatische
DatenA
abfrage
über
Collectorabf
Softw Software und
Speicherung
M
der Messdaten in
MYSQL-Datenbank
Globaltrahlung
OPUS 200
8410.KON2
8410.KON2
OPUS 200
OPUS 200
8410.KON2
8410.KON2
OPUS 200
power
Netzteilsupply
12V
12V
8160.SV3
8161.SV3
power
supply
Netzteil
24V
24V
8161.SV4
8161.SV4
Niederschlag
230 V
RS232
EAK-Modul
EAK-Modul
zur
zur Konvertierung
Konvertierung
der
der Messdaten
Messdaten in
in
TLS-Format oder
TLS-Format
NTCIP-Format
Sichtweite VS20
Temp. / Luftfeuchte
Fahrbahnsonde
Fahrbahnsonde
Optional
Beispiel: Umfeldmessstation FG3 für Verkehrsbeeinflussungsanlage (VBA)
Wie erfolgt die Datenübertragung?
Als Standardübertragung werden bei Messnetzen heute
folgende Übertragungen verwendet:
Telefon
GSM “Polling-Verfahren” (initiiert von Unterzentrale)
GSM ereignisorientiert (initiiert durch AMS)
Spezielle Funkübertragungsverfahren
(CDMA, DoPa, Bündelfunk) auf Anfrage
GPRS “real-time-Übertragung”
OPUS200/300 (N)
MODEM
MODEM
Telefon-Datenübertragung via Telefonmodem
N=Netz(110V/230V), S=Sola, B=interne Batterie
MODEM
MODEMM
OPUS200(/300) (N/S)
GSM- NETZ
GSM-Datenübertragung
N=Netz (110V/230V), S=Solar, B=interne Batterie
OPUS200)/300 (N)
RJ45/
LAN
Über den COM-Server erhält
jede AMS (Außen-Mess-Stelle)
eine eigene IP-Adresse,
die Abfrage-Software der
Zentrale verwendet das
bestehende Netzwerk zur
Datenabfrage.
Lufft-COM-Server: 8156.SER
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COMSERVER
Wie werden die Messdaten eingesammelt?
Datencollector
Auf der PC-Seite erfolgt die Installation der lizenzfreien
Datenbank MYSQL. Daneben wird die Lufft-Software
“Collector” installiert.
Die Abfrageparameter (GSM, Telefon) und Abfragezyklen
(Zeitabstände) sind vom Anwender einstellbar.
Alle Mess-Stationen werden durch die Software zyklisch
abgefragt, die Messdaten werden in die Datenbank gespeichert.
Die Datenbankbeschreibung ist offen gelegt.
Die Collector-Software 8160.COLLECT sammelt automatisch Messdaten aus
Umweltmess-Stationen OPUS200 per Telefon oder GSM und speichert die
Daten in einer MYSQL-Datenbank zur Weiterverarbeitung ab.
Alternativ kann auch die
Software SmartGraph für
OPUS GMA die automatische
Datenabfrage durchführen.
Dieses Verfahren funktioniert
nur mit dem OPUS II, nicht mit
dem OPUS200.
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Auswertesoftware
Für unterschiedliche Anwendungen existieren folgende
Auswertemöglichkeiten:
- Visualisierungssoftware mit Alarmierung zur Installation auf PC
(zB. bei städtischen Messnetzen), Prognose als Option
- Automatische Abfrage sämtlicher Mess-Stellen und
Abspeicherung in einer frei zugänglichen Datenbank
- Internet-basierende Visualisierung auf der Basis der Datenbank
- Browser-basierende Visualisierung auf der Basis der Datenbank
Visualisierungssoftware SmartGraph für OPUS II:
- automatische Datenabfrage in einstellbaren Zeitintervallen
- Darstellung der Messdaten in graphischer und tabellarischer Form
- Zusammenfassende Berichte (Tages-, Monats- und Jahresbericht)
- einstellbare Alarmgrenzen via Software für die Glättemeldeanlage
(Fahrbahnoberflächentemperatur)
- Darstellung des Messnetzes auf digitaler Karte (bmp)
- Gefahrenstufen gelb (Warnung) und rot (Alarm) mit entsprechenden Farben
in der Mess-Stellen-Übersicht
- Meldung der Warnungen und Alarme automatisch auf Abfrage-PC und auf
bis zu 3 verschiedenen Handys.
- Integration für Prognose für die kommenden 24 Stunden
(Fahrbahntemperatur, Taupunkttemperatur, Lufttemperatur)
Collector-Software
- automatische Datenabfrage in einstellbaren Zeitintervallen (GSM, Telefon)
- Abspeicherung in einer Mysql-Datenbank für Weiterverarbeitung
- Offenlegung der Datenbankbeschreibung
Interbasierende Visualisierung (real-time), zB. www.arwis.net
- Darstellung der Messdaten in graphischer und tabellarischer Form
- Integration meteorologischer Prognosen
- Anzeige / Alarmierung bei Erreichen kritischer Grenzwerte
Browser-basierende Visualisierung auf PC
- Darstellung der Messdaten in graphischer und tabellarischer Form
- Anzeige / Alarmierung bei Erreichen kritischer Grenzwerte
Es gibt nicht nur eine
Software-Lösung
für die Kundenanforderungen,
sondern je nach Kundenwunsch
unterschiedliche Konzepte.
Bei Bedarf kann auch auf der
Grundlage der vorhandenen
Module eine kundenspezifische Software entwickelt
werden.
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Anwendung Verkehrsbeeinflussung (VBA)
In der Regel bestehen VBAs aus einer
Streckenbeeinflussungsanlage (SBA) und einer
Wechselwegweisungsanlage (WWW).
Die Steuerung der VBA erfolgt mittels in Minutenintervallen
gemessener Verkehrs- und Umfelddaten.
Diese Daten werden vor Ort über Datenkabel zum
Verkehrsrechner, der sogenannten Unterzentrale (UZ)
übertragen.
Die Messwerte werden vom Verkehrsrechner ausgewertet
und in Steuerbefehle für Anzeigen umgesetzt.
Die Steuerbefehle werden an die Streckenstation
zurückgeschickt, die die Schaltung der Anzeigen vornimmt.
Folgender typische Aufbau “Umfelddaten” wird bei einem
VBA-System eingesetzt.
Sensorik:
-
Lufttemperatur und rel. Feuchte
Regen-Radar-Sensor
Fahrbahnsonde
Sichtweite-Sensor
Wind-Sensor
Datenerfassung:
OPUS200 und EAK
EAK (Industrie-PC):
“Eingabe-/Ausgabe-Konzentrator” zur Übergabe der Messwerte an die
Unterzentrale (UZ) in einem vorgegebenen Standardformat, zB:
TLS-Format: Definition aller Datentypen nach “Technischen Lieferbedingungen
für Streckenstationen”, Funktionsgruppe 3 (FG3) definiert die Datentypen für die
sogenannte Umfelddatenerfassung (“Wetter”)
NTCIP: Definition aller Datentypen nach “ESS 3.7” (Nordamerika)
ESS=Environmental Sensor Systems
Falls die Datenübertragung nicht in einem Standard erfolgen muss,
kann statt des EAK auch direkt der OPUS200 als Schnittstelle zur
Weiterverarbeitung eingesetzt werden.
Die Bedeutung der
Umfelddatenerfassung
(“Wetter”) im Rahmen der
SBAs ist sehr gross,
da die Wettereinflüsse
(Aquaplaning, Nebel, Eis
Windböen) zuverlässig
und schnell auf die
Wechselverkehrszeichen
für Autofahrer umgesetzt
werden müssen.
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Anwendung Messnetz für Winterdienst / Grosse Messnetze
Bei überregionalen Messnetzen erfolgt häufig eine Trennung in
- Außenmess-Stellen (AMS)
- Visualisierungs-Software Alle AMS liefern die Messdaten in einem vorgegebenen
Standard an die Zentrale ab, mit einer herstellerunabhängigen Software erfolgt
die Aufbereitung für die verschiedenen Anwendungen:
- Optimierung Winterdiensteinsatzplanung
- Automatischer Betrieb von Taumittelsprühanlagen
- Umfelddaten für Navigationssysteme
2006/04/05 05:28:26 London #3 (Station ID 4) Status Ok Station active
Latitude 42.9630 Longitude 81.1890 Altitude 277 Last data 2006/04/05 05:22:49
Next poll 2006/04/05 06:22:49 Transfers OK 1464 Transfer Error 18
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Anwendung Messnetz für Winterdienst / Regionale Messnetze
Überregionale Messnetze dienen häufig zur Verkehrssteuerung
auf Autobahnen.
Im Falle großer topographischer Unterschiede
(Klima,Höhenunterschiede) können die daraus resultierenden
Messdaten (wie auch die Prognosen der Wetterdienste)
nicht für regionale Winterdienste (zB. Städte) als
Entscheidungsgrundlage dienen.
Zur Optimierung der Winterdiensteinsatzplanung sind
deshalb auf “außer-Orts-Straßen ohne Autobahnen” wie auf
städtischen wichtigen Straßen zusätzliche Mess-Systeme wichtig, um “kritische Mikroklimas” (Brücken) rechtzeitig
zu erkennen.
Dies führt einerseits zu einer Reduzierung von Kontrollfahrten,
andererseits zu einer Reduzierung der Gefahrensituationen und
somit zur Verringerung von Unfallgefahren.
Mit dem preiswerten Mess-System “OPUS II GMA”
(Glättemeldeanlage) können folgende Funktionen erfüllt werden:
Sensorik:
Lufttemperatur
rel. Feuchte
Wind
Niederschlag
Globalstrahlung
Luftdruck
Fahrbahnzustand
Datenspeicherung in der Außenmess-Stelle im Datenlogger OPUS II GMA.
Der Datenlogger OPUS II GMA ist in einem wetterfesten Kunststoffschrank
untergebracht.
Die Stromversorgung erfolgt über 220V oder über Solarpanel.
Die Datenübertragung geschieht via Telefon oder GSM-Netz.
Lokale Messnetze für
Winterdienstplanung
vermeiden einerseits
Überraschungen in den
Übergangsmonaten
(z.B. auf Brücken!)
und erhöhen somit die
Verkehrssicherheit.
Andererseits werden damit
unnötige Kontrollfahrten
vermieden und der Einsatz
von Streumitteln wird
optimiert.
Die Software SmartGraph GMA sammelt automatisch die Daten aller Anlagen
ein und stellt die Informationen graphisch und tabellarisch zur Verfügung.
Eine Karte zur schnellen Veranschaulichung kann eingebunden werden.
Sobald kritische Grenzwerte erreicht werden
(zB. Fahrbahntemperatur = 1°C und Fahrbahn nass),
aktiviert der OPUS II GMA (auch ohne PC-Betrieb!) eine Warnung bzw.
Gefahrenmeldung, welche an den PC übertragen wird und auf bis zu 3
verschiedene Handys.
Diese Gefahrenmeldung kann bis zu 9 mal wiederholt werden.
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Ansteuerung von Wechselverkehrszeichen / “Cold Spots”
Bei ‘’S2S’’ ( Sensor to Sign )
erfolgt eine direkte Kopplung der Lufft-Fahrbahnsonde
(IRS) mit der Ansteuerung eines Wechselverkehrszeichens.
Netzbetrieb oder Batteriebetrieb möglich.
Der Lufft-Fahrbahnsensor ist in die Strasse eingebaut und kann jederzeit
ersetzt
werden, ohne dass er aus der Fahrbahn wieder ausgebaut werden muss.
Folgende Messgrößen werden erfasst::
Fahrbahntemperatur, Restsalzgehalt, Gefriertemperatur, Fahrbahnzustand
wie trocken, feucht, nass, Eis, Schnee, Wasserfilmhöhe.
Der passive Sensor hat minimalen Stromverbrauch und wird durch den
Datenlogger gespeist bzw. durch Stromversorgung, typisch 12 V. Mittels
RS485 bzw. RS232 können die Strassenzustandsinformationen direkt übergeben werden.
Zur Ansteuerung eines Wechselverkehrszeichens kann entweder ein
Prismenschild
verwendet werden oder ein LED-Schild.
Der “digitale” Sensor (Lufft-IRS) kommuniziert direkt mit dem Controller für das
Wechselverkehrszeichen; abhängig von den eingehenden
Straßenzustandsinformationen, welche der IRS meldet, setzt der Controller
dann
automatisch die dazu passende Anzeige des Wechselverkehrszeichens.
Diese Lösung eignet sich ideal in Ergänzung zu bestehenden lokalen
Messnetzen,
wo einzelne kritische Stellen (zB. Brücken) nicht rechtzeitig präventiv gestreut
werden können, ohne dass die Voraussetzungen für die Errichtung einer automatischen Taumittelsprühanlage gegeben wären.
Die enorm hohen Investitionskosten für automatische Taumittelsprühanlagen
können mit dieser direkten Gefahrenanzeige für Autofahrer bei kritischen
Zuständen vermieden werden.
Die komplexen und
aufwändigen VBA-Systeme
eignen sich nicht zur
Abdeckung einzelner
kritischer Gefahrenstellen,
um Autofahrer vor
Überraschungen zu schützen.
Diese Lücke zwischen
Messnetz für den Winterdienst
und kostspieligen
VBA-Systemen kann das
S2S-Verfahren schließen.
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Referenzen
GMA-Netz Stadt Schwäbisch Gmünd
GMA-Netz StadtDachau
OPUS II meldet Glättegefahr per Handy
Im Winter ist der Schnee auf der Fahrbahn nicht die eigentliche Gefahr.
Es ist die Glätte, die sich relativ schnell über den Fahrbahnbelag ausbreitet.
Vielleicht schneller, als die Menschen im Baubetriebsamt es feststellen
können.
Und dann wird nicht gestreut, nicht gesalzen, es passieren Unfälle und dann
ist es zu spät.
Daher bemüht sich die Stadt schon seit einigen Jahren, hochmoderne und
sensible Glättemeldeanlagen in verschiedenen Ortschaften zu installieren.
Inzwischen werden 8 Anlagen eingesetzt. Eigentlich ist sie ja eine
meteorologische Station, die unscheinbare Anlage, direkt neben der Ampel an
der Täferroter Straße, vor dem Autohaus Widmann.
Eine schlanke Stahlantenne ragt neben dem Ampelmasten in den Himmel auf,
und meldet die Informationen weiter an Opus II, den intelligenten
Datensammler im Kunststoffkasten.
Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlagsmengen, Globalstrahlung, all
das erfassen die Sensoren der Glättemeldeanlage.
Doch sie hat ihre Fühler bis unter die Fahrbahn ausgestreckt, und kann mehr
als nur das Wetter oder die Windgeschwindigkeit melden.
Sie gibt Auskunft über die Temperatur der Fahrbahnoberfläche und des
Inneren, meldet, ob Nässe oder Trockenheit auf der Fahrbahn herrscht.
Gibt es eine drastische Verschlechterung der Klima-Situation, so wird Alarm
ausgelöst. Opus II kann sogar Handys anpiepsen.
Es handelt sich um wetterkritsche Punkte auf der Landkarte; an den verschiedenen Standorten können Temperaturunterschiede von bis zu 12°C auftreten.
Gleichzeitig werden die Messdaten für die Beregnung im Sommer sowie für
Wasserhöhenmessung der Flüsse genutzt.
Die Stadt Dachau betreut ein Straßen-Netz von über 200 km und setzt für die
Winterdienst-Einsatzplanung insgesamt 5 Glättemeldeanlagen von Lufft ein.
4 Stationen verfügen über einen 220V-Anschluss, eine Station arbeitet im
Solarbetrieb.
Eine Station ist mit beheizten Sensoren für Niederschlag und Wind zusätzlich
ausgerüstet und somit als meteorologische Station nutzbar.
Alle Stationen verfügen über eine Bodensonde sowie Lufttemperatur, rel.
Feuchte, unbeheizten Niederschlagssammler und Globalstrahlung sowie
Luftdruck.
Oft sind die Vorhersagen der
Wetterdienste so, dass keine
konkrete Einsatzplanung für
Streudienste abgeleitet
werden kann, da in Mitteleuropa
die Fahrbahntemperaturen
häufig zwischen +2°C und 2°C schwanken.
Darin besteht aber gerade der
wichtige Unterschied.
Unsere Messnetze ergänzen
deshalb diese Vorhersagen
um kontinuierliche Messungen
und melden die Gefahr!
Die Datenübertragung erfolgt stündlich automatisch per GSM.
Die Stationen laufen auf dem Bauhof zusammen. Bei Erreichen kritischer
Grenzwerte lösen die GMAs direkt auf dem Betriebs-Handy Alarm aus.
Der automatische Upload zum Server geschieht mit der SmartView Software
von Lufft. Gleichzeitig wird eine SQL-Datenbank generiert, welche als
Schnittstelle zu den anderen Anwendungen dient.
Eine der Stationen wird neben verkehrsrelevanter Sensorik wie
Fahrbahnzuständen nun auch mit Ozon-Sensor ausgestattet, sodass jeweils
die aktuelle mikroklimatische Ozonbelastung miterfasst wird und via Internet
durch interessierte Bürger jederzeit abgerufen werden kann.
www.lufft.com
Referenzen
China: Liaoning, Anhui, BTT-Expressway
In China werden große Infrastruktur-Massnahmen
zur Verkehrsoptimierung realisiert,
in Vorbereitung zur Olympiade 2008 (Beijing)
und der Weltausstellung 2010 (Shanghai).
Lufft liefert die Wettermesstechnik.
Die Erweiterung des VBA-Systems für den BTT-Expressway besteht aus
5 modifizierten Streckenstationen (Datenerfassung an 30 Messpunkten) sowie
4 kompletten Wetterstationen mit Straßenzustands- und Nebelsensoren mit
GSM-Datenübertragung und Solarbetrieb.
Provinz Liaoning, VBA-Systeme:
90 Steckenstationen für die Datenerfassung an 632 Messpunkten,
15 komplette Wetterstationen mit 76 Straßenzustands-Sensoren.
Fertigstellung Mitte 2003.
Provinz Anhui - Lieferung eines VBA-Systems:
7 modifizierte Steckenstationen inklusive SP für die Datenerfassung an 42
Messpunkten, eine komplette Wetterstation mit Straßenzustands-Sensor und
2 zusätzlichen Nebel- Sensoren. Fertigstellung Mitte 2003.
Shanghai - Inbetriebnahme von VBA Systemen von Signalbau Huber an den
Brücken Yangpu und Nanpu im Januar 2003.
Besonderheit:
Funktionsgruppe für Wetterdaten vom BAS 90-System integriert.
In der Verkehrsmeteorologie
gibt es weltweit nur eine
Handvoll etablierter und
erfahrener Hersteller.
Gerade aber in dieser
Anwendung sind langjährige
Erfahrung und ständige
Verbesserung der Systeme
(Sensorik) unverzichtbare
Voraussetzung für zufriedene
Kunden.
Aus diesem Grund werden
unsere Komponenten und
Systeme nicht nur in
Deutschland von wichtigen
Kunden eingesetzt,
sondern weltweit,
wo Wetter in Verbindung mit
Verkehrsanwendungen eine
Rolle spielt.
Typisch ist dies zwar vor
allem für “Winterländer”, aber
auch auf der Südhalbkugel
der Erde spielt Wetter
(Aquaplaning, hohe
Niederschlagsintensität)
eine große Rolle bei der
Verkehrsleittechnik.
Die VBA-Systeme ermitteln eine exakte Analyse des Verkehrsaufkommens,
das pro Brücke bei ca. 100 000 Fahrzeugen pro Tag liegt. Der Hai Cang-Tunnel
mit 1,2 km Länge und 2 Röhren in Xiamen, Provinz Fujian in Verlängerung der Hai
Cang-Brücke, eine größten Hängebrücken der Welt, wurde Ende 2002 in Betrieb
genommen.
Signalbau Huber lieferte die Tunnel-Steuergeräte und -software, Signalbau
Huber ITS plante, installierte und nahm die Anlage in Betrieb.
Die 7 Tunnel des Xiaotang-Gantang Highway in der Provinz Guangdong
wurden im März 2003 übergeben.Signalbau Huber lieferte das
Ventilationssystem und SBH-ITS war für Projektmanagement und lokale
Austattungen zuständig. Mit Verkehrsbeeinflussungsanlagen und Tunnelsteuerungen
für die vielen touristischen Brennpunkte Chinas läutet Signalbau Huber ITS die
heiße Phase bis zu den Olympischen Sommerspielen 2008 in Peking ein.
Bis dahin wird die Volksrepublik in einem gigantischen Modernisierungsprogramm
auch die Transport- und Verkehrsinfrastruktur des Riesenreiches auf den neuesten
Stand gebracht haben.
Für Signalbau Huber ITS stellt sich dabei die Erfahrung aus fast fünfzehn
Jahren Marktpräsenz als wirksames Plus heraus:
Lufft liefert die Verkehrsmeteorologie an Signalbau-Huber ITS.
www.lufft.com
Referenzen
Regional / Überregional
Inland / Ausland
1. Regionale Verkehrsnetze
(Kommunen, Gemeinden, öffentliche Einrichtungen)
Landkreis Harburg
Kreis Lippe, Detmold
Stadt Aalen
Stadt Dachau,
Stadt Detmold,
Stadt Geesthacht
Stadt Göppingen,
Stadt Ludwigsburg,
Stadt Möglingen,
Stadt Schwäbisch Gmünd
Stadt Reutlingen
Stadt Westerstede
Stadt Wiesbaden
Städtische Betriebe Osterode
Stadtreinigung Hamburg
Straßenbauamt Überlingen
Straeßenbauamt Nürnberg
Straßenmeisterei Bad Waldsee
Straßenmeisterei Höchstadt
Straßenmeisterei Lauf
Straßenmeisterei Riedlingen
2. Autobahnprojekte / Deutschland
Referenzen spielen in der
Verkehrsmeteorologie eine
große Rolle, werden damit
die Erfahrungen anderer mit
der eigenen Anwendung
verknüpft.
Gerade deshalb sind
Anwenderforen,
Anwendertreffen,
Austausch auf Internationalen
Kongressen und Messen
unverzichtbar, helfen diese
doch entscheidend mit,
aus den Fehlern der
Vergangenheit zu lernen.
Verkehrsbeeinflussungsanlage
Verkehrsbeeinflussungsanlage
Verkehrsbeeinflussungsanlage
Verkehrsbeeinflussungsanlage
Verkehrsbeeinflussungsanlage
Verkehrsbeeinflussungsanlage
A1, Bremen (Weiss Electronic)
A3, Kauppenaufstieg (Siemens)
A7, Hamburg, Elbtunnel (Weiss Electronic)
A9, Hienberg (Weiss Electronic)
A9/A92/A99, München (Siemens)
Warnowquerung Rostock (Weiss Electronic)
3. SWIS-Projekte
Hessen
4. Projekte / Ausland
Tschechische Republik,
Kanada, Ontario, landesweites Messnetz
Österreich, Autobahn A1/A22 Linz-Wien, A12,
Portugal, Autobahn Porto-Lisboa,
Schweiz, Gemeinde Root,
China, 80 Fahrbahnsonden und 25 Wetterstationen
Korea, Fahrbahnsonden
Australien, Fahrbahnsonden
Quebec, Fahrbahnsonden
Türkei,
Russland,
Frankreich
www.lufft.com