一、方案介绍
本方案构建由能见度传感器与自动降水监测设备组合的在线监测系统，通过对空气光学透射能力变化与降雨过程（雨量、雨强、累积降水）的全时采集，实现区域天气状态的实时量化与灾害性天气快速识别。系统采用前向散射式或透射式能见度仪配合翻斗或光学雨量计，结合工业级数据采集终端、远程传输模块、智能算法与告警策略，形成无人值守、连续稳定运行的微气象监测平台，用于道路管控、航空运行、城市排涝调度、山洪灾害识别等业务场景。

二、监测目标

三、需求分析
能见度下降与降雨爆发是激发道路事故、机场延误、河湖积涝、山区泥石流与桥梁安全隐患的核心气象触发因素。然而传统气象站点间距大，难以反映高速公路断面差异、机场微气象变化以及河谷/隧道出口局地团雾特征。通过低成本、密度化的能见度+降雨监测布设，可为重点区域提供高时空分辨率的数据感知能力，补足国家站空白。

四、监测方法
• 能见度测量

五、应用原理
大气中的气溶胶颗粒、水滴和污染物会导致光束散射或吸收，使接收端光量衰减。能见度仪通过测量散射信号或光程衰减程度，并应用大气透射模型反推出实时视距。雨量监测则利用机械翻斗或光束遮断方式得到流域总雨量及强度。在边缘侧采用数据插值、异常剔除、温湿补偿与抗干扰算法，形成稳定输出。

六、功能特点
• 能见度与降雨双要素联合监测
• 支持团雾识别——能见度骤降+湿度升高特征组合
• 数据实时上传/断点缓存/远程诊断
• 支持太阳能供电与极低功耗运行
• 数据开放，易接入交通、水利、气象平台
• 强环境适应性：抗雨、抗风、抗污、防腐蚀
• 可扩展路面状态、水位、风速、摄像AI识别单元

七、硬件配置清单
• 前向散射或透射式能见度仪
• 翻斗式或光学雨量计
• 数据采集终端（RTU/边缘网关）
• 通信模块（4G/5G/NB-IoT/LoRa/光纤）
• 市电或太阳能供电系统（含蓄电池）
• 防雷接地系统、安装支架/杆塔
• 可选配：温湿度、风速、摄像头、路面结冰探测器

八、关键技术指标（典型）
• 能见度量程：10m–10km
• 能见度精度：±10%或优于 ±10m（近距）
• 雨量分辨率：0.1mm/次或更高
• 雨强范围：0–400mm/h
• 数据采样：1–60秒可设
• 环境耐受：-40℃～+70℃
• 防护等级：IP65–IP67
• 通信协议：RS485、MODBUS、TCP、MQTT、HJ212

九、方案实现
实施包括：站点踏勘、风障/光路遮挡评估、标高与水平校准、翻斗调整、通信链路验证、平台参数设定与告警等级配置。常规维护包括能见度镜窗清洁、翻斗排水检查、电池健康检测与系统自检结果审阅。

十、数据分析
平台可输出：
• 能见度实时趋势曲线与梯度分析
• 团雾时段判别：视距急降速率、最小见度
• 降雨量/雨强及阶段累计雨量
• 暴雨过程监测与雷达数据融合（可选）
• 多站点差异化对比形成区域雾/雨分布图
• 可推导：团雾风险区、暴雨触发临界点、积水概率估计

十一、预警与联动
• 轻雾/浓雾能见度等级报警
• 暴雨、短时强降雨阈值报警
• 道路交通诱导屏限速提醒/封路建议
• 桥梁/港区大风雨雾条件运行约束
• 水库调度与排水设施联动
• 应急指挥系统事件闭环管理

十二、方案优势
• 空气光学状态与地表降水过程同步掌握
• 高性价比，便于快速规模部署
• 支持从城市道路到山区峡谷的跨地形应用
• 数据价值可拓展到交通、水务、安全和科研领域
• 可作为大型综合气象站的前端补充节点

十三、应用领域
• 高速公路与隧道出口
• 大桥与沿海通道
• 机场地面滑行区/航站周界
• 城市排涝调度网络
• 孤立山谷、公路风口/团雾密集段
• 河道、水库与山洪预警网
• 工业园区与港口物流线路

十四、效益分析
装备部署可显著提升能见度与降水突发风险识别能力，为关键行业提供时间窗口采取应急措施；减少交通事故、缩短应急响应延迟、降低水灾损失，同时形成长期积累的数据资产支撑规划、建模与研判。

十五、国标规范参考
• GB/T 26875 自动气象站技术规范
• QX/T 能见度与降水观测规范
• HJ 212 在线数据通讯协议
• WMO 能见度/降水测量技术指南

十六、参考文献
能见度光学衰减模型、团雾成因机理、地面降雨统计理论、物联网气象传感网络设计、边缘风雨识别算法研究。

十七、案例分享
某跨江高速桥梁部署多点能见度+雨量监测链路，首次实现“团雾提前识别+桥面限速联动”，重大事故率下降约35%，成为区域交通安全治理标杆实践。