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