一、方案介绍

能见度是反映大气透明度和视觉环境的重要气象指标，与雾、霾、降水、沙尘、烟尘等天气现象高度相关，对道路交通安全、航空起降、港口作业和城市运行具有直接影响。低能见度条件下，车辆制动距离显著增加，航空与航运运行风险急剧上升，因此能见度与天气状态的实时监测是现代交通和应急管理系统的重要基础。传统人工目测或单一气象站难以精确反映局地雾霾、降雨和能见度突变过程，容易造成预警滞后。

本方案通过部署光学散射式能见度传感器与多要素天气状态识别模块，对大气消光系数、能见距离及雾、霾、雨、雪等天气状态进行连续在线监测，并通过4G物联网将数据实时上传至云平台，实现对低能见度天气的提前感知、过程跟踪和风险评估，为交通调度与公共安全提供可靠依据。

二、监测目标

系统以保障交通安全和气象风险防控为核心目标，对能见距离和天气类型进行连续自动监测，实时识别雾、霾、降雨、降雪、沙尘及晴空等状态。通过对能见度变化速率和持续时间的分析，及时发现能见度突降过程，为交通限速、封闭和应急调度提供量化依据。

三、需求分析

在高速公路、机场跑道、港口航道和城市快速路等场景中，低能见度是诱发事故和运行中断的主要因素之一。传统气象预报具有区域尺度大、时效有限的特点，难以满足局地精细化监测需求。管理部门需要一套能够长期稳定运行、支持远程传输和实时预警的能见度在线监测系统，用于对关键节点进行连续监控，并将监测结果与交通控制和应急系统联动。

四、监测方法

系统采用前向散射或后向散射原理的光学能见度传感器测量大气消光系数，并换算为能见距离。同时结合温湿度、降雨、雪深或雨滴传感器，对天气状态进行综合判别。所有传感器通过RS485接口接入4G采集主机，由采集主机将数据按设定周期上传至云平台。

五、应用原理

空气中的水滴、气溶胶和尘粒会对光产生散射和吸收，光学传感器通过测量散射光强度来反演大气消光系数，从而计算能见距离。云平台对多参数数据进行融合分析，识别雾、霾、雨雪等天气类型，并评估其对交通和运行安全的影响。

六、功能特点

系统支持能见度与天气状态一体化监测、4G远程传输、自动时间同步、低能见度分级预警、历史数据追溯和图形化展示，可与交通、机场和应急平台对接。

七、硬件清单

光学式能见度传感器
天气状态综合识别模块（雨、雪、温湿度等）
RS485 4G联网采集主机
立杆、防护箱与供电系统

八、硬件参数（典型）

能见度量程：10 m～20 km
测量精度：±10%
响应时间：≤10 s
通信接口：RS485
数据传输：4G

九、方案实现

在道路、机场跑道、港口航道及重点区域布设能见度与天气监测终端，通过4G采集主机接入云平台，实现全天候在线监测。

十、数据分析

平台对能见度和天气数据进行时间序列分析、突变识别和趋势判断，用于评估风险等级和运行影响。

十一、预警决策

当能见度低于设定阈值或天气状态转为雾、霾或强降水时，系统自动推送预警，为交通管控和应急处置提供依据。

十二、方案优点

实现低能见度天气的实时感知、过程可追溯和风险可量化，显著提升交通与公共安全水平。

十三、应用领域

高速公路、机场、港口、城市快速路、矿区与重点工业园区。

十四、效益分析

通过提前预警与科学调度，减少事故发生率，提高运行连续性和公众安全保障能力。

十五、国标规范

QX/T 25 能见度观测规范
GB/T 33703 自动气象站技术要求
HJ 212 数据传输与接口规范

十六、参考文献

《低能见度天气监测与预警技术》
《交通气象监测系统应用实践》

十七、案例分享

某高速公路在雾多发路段部署能见度在线监测系统后，实现了提前限速和封路预警，重特大交通事故发生率显著下降。