减少人工投入成本，提高融雪剂用量准确度，降低环境影响……经过两年多研发测试，近日，首发养护公司自主研发的《高速公路路面积雪结冰监测预警系统》通过国家专利局审批，获实用新型专利证书。首发养护公司技术管理部部长高玉梅表示，下一步将首先在管养辖区内普及应用，随后力争使该系统助力华北地区乃至全国扫雪铲冰工作。

        实时监测及时预警

        “目前高速公路结冰预警系统已屡见不鲜，但涉及到积雪的监测预警系统，在北方高速公路中还是极少见的。”高玉梅说，近年来，北京山区冬季降雪频率高、雪量大，给高速公路车辆通行带来不利影响，尤其是京藏高速公路坡陡、弯道多，如除雪不及时，路面易出现积雪结冰现象。为实现快速掌握积雪结冰趋势，及时采取除雪措施，2017年首发养护公司决定开始自主研发高速公路路面积雪结冰监测预警系统。

        在位于京藏高速出京方向居庸关位置处，这里是首发养护公司用于实验设置的第一处室外气象监测站。记者在现场看到，整个监测站设置在高速公路主路护栏外一米左右位置，白色十字型支撑杆上安装了多个摄像头直对主路地面，从外形看起来，监测站与普通测速设备外观别无二致。

        高玉梅告诉记者，高速公路路面积雪结冰监测预警系统室外设备由雪深传感器、空气温湿度传感器、非接触式道面状态传感器、道面温度传感器、监控摄像头组成。系统可以对路况进行全方面监控，并将测得数据传输至中央处理器进行分析，通过系统平台展示数据分析结果，实现气象数据实时展示、积雪结冰未来趋势预测及预警功能。我们系统可以自由设置监控数据刷新时间，最快可以每30秒刷新一次监测数据，然后系统会自动根据监测数据与历史天气数据进行匹配对比，通过系统内建造出的大数据模型，从而预测出未来积雪、结冰情况，及时发出预警。

        自主研发雪深传感器

        降雪预警、雪厚预警、冰预警（干、湿、霜、雪、冰、冰水混合物）……高速公路路面积雪结冰监测预警系统不仅在功能上更为全面，同时在测量精度上也达到了国际领先水平。该系统所采用的传感器均为气象部门专用的高精度传感器，与传统工业传感器相比，其测量精度一般是其10倍以上，同时其使用工作环境温度更为宽泛，寿命更长。

        高玉梅介绍，由于目前市面上没有现成的雪深传感器，研发人员就利用市面现有传感器进行组装，然后结合系统需求进行二次开发。现在像雪层厚度、冰层厚度和积水层厚度的监测及预警精度，我们系统都可达到0.01毫米，道面温度和空气温度的监测精度可达到0.1℃，空气湿度的监测精度可达到0.1%，都可达到国际领先水平。

        为了确保高速公路路面积雪结冰监测预警系统精确度，在研发期间，每当北京市下雪，研发人员都要第一时间赶赴现场，在系统测点现场利用手持设备进行气象数据测试，然后将测试结果与系统监测结果对比，从而检验整套系统监测数据的精确度。

        一次扫雪节约18万元

        从单纯依靠天气预报预警，提前派遣人员驻守，到自主判断精准预测，人员有的放矢，高速公路结冰预警系统不仅让企业提升了工作效率，减少了人员投入成本，同时更让一线员工工作士气得到大幅提升。“自从系统上线后，我们大家都特别开心，我们不怕干活，就怕去了干等着，有劲使不出的滋味别提多难受了。”有着十几年扫雪经验的曹庆松说道。

        11月21日，北京城区迎来入冬后首场大雪。高玉梅告诉记者：“经过2019年-2020年不断调试完善，在首场降雪来临时，该系统在除雪工作中发挥了巨大作用。当时我们派出三队人马，一路在监控中心负责实时监控系统运转，另外两路则奔赴我们在京藏高速公路设置的两处室外气象监测站，通过人工现场测量和系统测量数据对比，整套系统在使用过程中，监测数据不仅精确度高、传输稳定，数据分析合理，同时预测结果准确，除雪方案的匹配度高。”通过整套系统精准化监控预测，该次扫雪工作节约各类成本达18万元。