趙 懿， 劉 暢

(湖南省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費管理有限公司， 湖南 長沙 410015)

1 概述

2020年1月1日零時，取消高速公路省界收費站工程并網(wǎng)切換圓滿成功，標志著全國高速公路29個聯(lián)網(wǎng)省份的487個省界收費站全部取消。該工程在全國各省大規(guī)模建設(shè)了ETC門架系統(tǒng)以及改造人工收費車道，以湖南省為例，全省范圍內(nèi)新建ETC門架系統(tǒng)1144套，新建ETC 專用收費車道838條，改造MTC/ETC 混合收費車道 973條。

本文對ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的機電設(shè)備養(yǎng)護工作進行探討，主要包括機電設(shè)備的養(yǎng)護檢查、技術(shù)狀況評定、關(guān)鍵設(shè)備運行檢驗、養(yǎng)護臺帳建立等。

2 養(yǎng)護檢查

養(yǎng)護檢查是最基本的養(yǎng)護手段，包括日常巡檢、定期養(yǎng)護、定期檢查、預(yù)防性調(diào)試、預(yù)防性更換、設(shè)備整機更換等[1-3]。

日常巡檢是在短期內(nèi)(通常小于1周)通過乘坐巡視車、步行目測以及其他信息化手段對機電設(shè)施的外觀和運行狀態(tài)進行檢查。

定期養(yǎng)護是在較長時間間隔(通常有1月、1季度、半年、1年)內(nèi)對機電設(shè)施進行周期性檢查、清潔和保養(yǎng)。

定期檢查是通過目測和使用檢測儀器對機電設(shè)施的功能指標、性能參數(shù)進行試驗和對比。

預(yù)防性調(diào)試是為了確保運行中的機電設(shè)施各參數(shù)符合相關(guān)技術(shù)要求，防止發(fā)生故障或損壞，對設(shè)備參數(shù)進行檢查、試驗和調(diào)整。

預(yù)防性更換是為了延長機電設(shè)施的使用壽命和減少故障，當(dāng)設(shè)備易損部件運行一定時期后進行有計劃地更換。

設(shè)備整機更換是設(shè)備不能滿足運行要求而采取的整機更換措施。

針對ETC收費車道系統(tǒng)和ETC門架系統(tǒng)提出初步養(yǎng)護檢查內(nèi)容，詳見表1和表2。

表1 ETC收費車道系統(tǒng)養(yǎng)護檢查內(nèi)容匯總表養(yǎng)護類別養(yǎng)護內(nèi)容養(yǎng)護周期說明車道設(shè)備工作狀態(tài)檢查1次/d人工目測或軟件平臺查詢?nèi)粘Ｑ矙zRSU工作狀態(tài)檢查1次/d人工目測或軟件平臺查詢車牌識別系統(tǒng)工作狀態(tài)檢查1次/d人工目測或軟件平臺查詢設(shè)備外觀完整性檢查1次/d人工目測

續(xù)表1養(yǎng)護類別養(yǎng)護內(nèi)容養(yǎng)護周期說明支撐立柱1次/季無歪斜,無外觀缺陷機箱箱體1次/季無外觀缺陷機箱內(nèi)部檢修與清掃1次/月需要干法清潔定期養(yǎng)護信號燈等顯示屏的視認性能1次/月正向或逆向光均清晰可見信號燈、費額顯示器等屏幕的清潔、保養(yǎng)1次/月無外觀缺陷車道控制機、天線控制器等設(shè)備線纜連接檢查1次/月電源線、數(shù)據(jù)線連接牢固、正確電動欄桿機等可動機械部件的潤滑注油1次/季車道基本控制邏輯功能可以按預(yù)定流程實現(xiàn)通行車輛控制及處理,且車道設(shè)備工作正常數(shù)據(jù)傳輸與備份功能可以按設(shè)計要求完成數(shù)據(jù)的傳輸及備份線圈電感量符合設(shè)計要求定期檢查通信區(qū)域檢查1次/a符合設(shè)計要求安全接地電阻≤4 Ω防雷接地電阻≤10 Ω車道設(shè)備強電端子對機殼絕緣電阻≥50 MΩ預(yù)防性調(diào)試系統(tǒng)供電電壓1次/季符合設(shè)計要求,不滿足要求時,調(diào)整到規(guī)定值系統(tǒng)供電頻率1次/季防雷保護單元熔斷絲預(yù)防性更換有觸電繼電器按產(chǎn)品說明書要求更換新部件,并做調(diào)試記錄整流模塊老化的配線其它易損部件設(shè)備整機更換收費車道設(shè)備更換按實際需要任何設(shè)備故障無法修復(fù)時,可根據(jù)實際需要更換

表2 ETC門架系統(tǒng)養(yǎng)護檢查內(nèi)容匯總表養(yǎng)護類別養(yǎng)護內(nèi)容養(yǎng)護周期說明門架設(shè)備監(jiān)測控制1次/d通過軟件查看日常巡檢門架基礎(chǔ)及立柱外觀檢查1次/d人工目測線纜路由檢查1次/月人工目測機柜外觀檢查1次/月人工目測門架基礎(chǔ)1次/季基礎(chǔ)平整,無滑移、失穩(wěn)門架立柱1次/季無歪斜、無銹蝕定期養(yǎng)護綜合機柜1次/季機柜防盜門、門禁控制、溫濕度、照明、空調(diào)、后備電池等檢查門架設(shè)備的清潔維護1次/季車牌識別鏡頭清潔、設(shè)備固定抱箍檢查外場線路維護1次/季查看線路埋設(shè)是否裸露門架系統(tǒng)軟件功能1次/a按照設(shè)計文件要求測試通信區(qū)域通過OBU模擬測試定期檢查機柜動環(huán)監(jiān)測功能人工模擬操作實測數(shù)據(jù)傳輸驗證數(shù)據(jù)傳輸準確性以及主備通信鏈路的切換供配電功能遠程控制及后備電源運行時間模擬測試防雷接地聯(lián)合接地電阻≤1 Ω

續(xù)表2養(yǎng)護類別養(yǎng)護內(nèi)容養(yǎng)護周期說明OBU、CPC交易成功率符合設(shè)計要求定期檢查車牌圖像識別符合設(shè)計要求RSU工作信號強度和頻率符合設(shè)計要求標志、標線符合設(shè)計要求電源輸入電壓1次/季萬用表測量設(shè)備電壓預(yù)防性調(diào)試直流輸出電壓1次/季虛擬通信區(qū)域1次/季檢查天線通信區(qū)域是否存在干擾防雷器空氣開關(guān)預(yù)防性更換有觸點繼電器按產(chǎn)品說明書要求更換新部件,并做調(diào)試記錄密封膠條其它易損部件設(shè)備整機更換ETC門架及機柜設(shè)備更換按實際需要任何設(shè)備故障無法修復(fù)時,可根據(jù)實際需要更換

3 技術(shù)狀況評定

ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)屬于高速公路機電工程中非常重要的機電設(shè)施，可參考《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG H12—2015)[4]中機電設(shè)施的評定方法進行評定，評定建議按1次/a進行。

將ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的主要機電設(shè)施進行分類，ETC收費車道系統(tǒng)包括RSU、高速自動欄桿、車牌識別設(shè)備、車道控制器、費額顯示器、ETC車道信號顯示屏、車輛分離器、黃色報警燈等；ETC門架系統(tǒng)包括RSU、車牌識別設(shè)備、攝像機、服務(wù)器、工控機、交換機、綜合機柜、車輛檢測器等。

ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的技術(shù)狀況評定，按照定期檢查的項目進行檢查評定，要求符合技術(shù)要求，否則為不合格點。檢查項目合格率計算公式如下。

100%

檢查項目得分=檢查項目合格率×100

對設(shè)備全部檢查項目檢查后，按下列公式計算出設(shè)備技術(shù)狀況得分。

機電設(shè)施按照設(shè)備類型劃分，設(shè)備技術(shù)狀況評定標度分為0、1、2、3(見表3)。標度0為設(shè)備應(yīng)進行正常養(yǎng)護；1為設(shè)備應(yīng)加強日常巡查，并對損壞設(shè)備及時修復(fù);2為設(shè)備應(yīng)進行專項養(yǎng)護，并加大技術(shù)狀況評定頻率；3為設(shè)備經(jīng)養(yǎng)護后仍不能修復(fù)故障，應(yīng)進行升級改造或更換。

表3 設(shè)備技術(shù)狀況評定表標度0123技術(shù)狀況得分[95,100)[88,95)[80,88)[0,80)

4 關(guān)鍵設(shè)備運行檢驗

ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的運行檢驗，由管理或運營單位定期或不定期組織實施。根據(jù)《高速公路ETC門架系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備檢測規(guī)程》[5]要求，運行檢驗間隔宜不大于6 m，設(shè)備主要包括RSU、車牌圖像識別設(shè)備、高清攝像機、補光燈、OBU、IC卡讀寫器、CPC卡、CPU用戶卡、ETC車道信號顯示屏、車道控制器、高速自動欄桿、費額顯示器等。

關(guān)鍵設(shè)備運行檢驗主要針對批量產(chǎn)品，根據(jù)具體運行情況抽取一定數(shù)量設(shè)備，送至第三方檢測機構(gòu)(具備CMA、CNAS認證)進行檢驗，主要驗證機電產(chǎn)品的技術(shù)性能是否合格。檢驗內(nèi)容是否滿足規(guī)范要求，主要在實驗室內(nèi)進行。在系統(tǒng)運行過程中，可考慮以下原則對設(shè)備進行檢驗: ①由故障或損壞需更換的新批次或新型號設(shè)備。②經(jīng)常發(fā)生故障，修復(fù)后可繼續(xù)使用的設(shè)備。③性能、運行參數(shù)逐漸不能滿足實際使用需求的設(shè)備。

5 養(yǎng)護臺帳建立

建立完善的養(yǎng)護管理臺帳，可以統(tǒng)計并分析出各類機電設(shè)施的整體運行情況，為養(yǎng)護工作提供決策依據(jù)。以RSU為例，整理并分析設(shè)備運行狀況(見表4)。

表4 ××年機電設(shè)備養(yǎng)護臺帳設(shè)備名稱設(shè)備廠家維修數(shù)/次運行檢驗結(jié)果××年度技術(shù)狀況評定等級××年度每臺設(shè)備平均養(yǎng)護資金投入/元A4合格01 200RSUB8合格12 800C12不合格24 800

從表4可以看出，A品牌設(shè)備維修次數(shù)少、運行檢驗合格、技術(shù)狀況評定等級高、平均每臺設(shè)備養(yǎng)護資金投入較少；B品牌設(shè)備維修次數(shù)較多，運行檢驗合格，技術(shù)狀況評定等級較好，平均每臺設(shè)備養(yǎng)護資金投入一般；C品牌設(shè)備維修次數(shù)多，運行檢驗不合格、技術(shù)狀況評定等級較低，平均每個設(shè)備的養(yǎng)護資金投入多。

由此判斷，A品牌設(shè)備只需正常養(yǎng)護；B品牌設(shè)備需加強養(yǎng)護，并繼續(xù)觀察；C品牌設(shè)備，當(dāng)養(yǎng)護資金投入大于產(chǎn)品剩余價值時，則可以考慮逐漸更換為A品牌設(shè)備。

6 結(jié)語

針對ETC收費車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的養(yǎng)護工作進行了探討，而養(yǎng)護工作還需要考慮養(yǎng)護工作管理、養(yǎng)護人員投入、養(yǎng)護資金投入等，只有健全的養(yǎng)護體系，才能使ETC系統(tǒng)實現(xiàn)更高的社會效益和經(jīng)濟效益。