趙 懿， 劉 暢

(湖南省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)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(fèi)站工程并網(wǎng)切換圓滿成功，標(biāo)志著全國高速公路29個聯(lián)網(wǎng)省份的487個省界收費(fèi)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(fèi)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(fèi)車道838條，改造MTC/ETC 混合收費(fèi)車道 973條。

本文對ETC收費(fèi)車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行探討，主要包括機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)檢查、技術(shù)狀況評定、關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行檢驗(yàn)、養(yǎng)護(hù)臺帳建立等。

2 養(yǎng)護(hù)檢查

養(yǎng)護(hù)檢查是最基本的養(yǎng)護(hù)手段，包括日常巡檢、定期養(yǎng)護(hù)、定期檢查、預(yù)防性調(diào)試、預(yù)防性更換、設(shè)備整機(jī)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(jī)電設(shè)施的外觀和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。

定期養(yǎng)護(hù)是在較長時間間隔(通常有1月、1季度、半年、1年)內(nèi)對機(jī)電設(shè)施進(jìn)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(jī)電設(shè)施的功能指標(biāo)、性能參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)和對比。

預(yù)防性調(diào)試是為了確保運(yùn)行中的機(jī)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(jìn)行檢查、試驗(yàn)和調(diào)整。

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

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

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

表1 ETC收費(fèi)車道系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)檢查內(nèi)容匯總表養(yǎng)護(hù)類別養(yǎng)護(hù)內(nèi)容養(yǎng)護(hù)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(hù)類別養(yǎng)護(hù)內(nèi)容養(yǎng)護(hù)周期說明支撐立柱1次/季無歪斜,無外觀缺陷機(jī)箱箱體1次/季無外觀缺陷機(jī)箱內(nèi)部檢修與清掃1次/月需要干法清潔定期養(yǎng)護(hù)信號燈等顯示屏的視認(rèn)性能1次/月正向或逆向光均清晰可見信號燈、費(fèi)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(jī)、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(jī)等可動機(jī)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(shí)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(jì)要求完成數(shù)據(jù)的傳輸及備份線圈電感量符合設(shè)計(jì)要求定期檢查通信區(qū)域檢查1次/a符合設(shè)計(jì)要求安全接地電阻≤4 Ω防雷接地電阻≤10 Ω車道設(shè)備強(qiáng)電端子對機(jī)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(jì)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(hù)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(jī)更換收費(fèi)車道設(shè)備更換按實(shí)際需要任何設(shè)備故障無法修復(fù)時,可根據(jù)實(shí)際需要更換

表2 ETC門架系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)檢查內(nèi)容匯總表養(yǎng)護(hù)類別養(yǎng)護(hù)內(nèi)容養(yǎng)護(hù)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(jī)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(hù)綜合機(jī)柜1次/季機(jī)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(hù)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(hù)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(jì)文件要求測試通信區(qū)域通過OBU模擬測試定期檢查機(jī)柜動環(huán)監(jiān)測功能人工模擬操作實(shí)測數(shù)據(jù)傳輸驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性以及主備通信鏈路的切換供配電功能遠(yuǎn)程控制及后備電源運(yùn)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(hù)類別養(yǎng)護(hù)內(nèi)容養(yǎng)護(hù)周期說明OBU、CPC交易成功率符合設(shè)計(jì)要求定期檢查車牌圖像識別符合設(shè)計(jì)要求RSU工作信號強(qiáng)度和頻率符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)志、標(biāo)線符合設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jī)更換ETC門架及機(jī)柜設(shè)備更換按實(shí)際需要任何設(shè)備故障無法修復(fù)時,可根據(jù)實(shí)際需要更換

3 技術(shù)狀況評定

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

將ETC收費(fèi)車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的主要機(jī)電設(shè)施進(jìn)行分類，ETC收費(fèi)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(fèi)額顯示器、ETC車道信號顯示屏、車輛分離器、黃色報(bào)警燈等；ETC門架系統(tǒng)包括RSU、車牌識別設(shè)備、攝像機(jī)、服務(wù)器、工控機(jī)、交換機(jī)、綜合機(jī)柜、車輛檢測器等。

ETC收費(fèi)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(xiàng)目進(jìn)行檢查評定，要求符合技術(shù)要求，否則為不合格點(diǎn)。檢查項(xiàng)目合格率計(jì)算公式如下。

100%

檢查項(xiàng)目得分=檢查項(xiàng)目合格率×100

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

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

表3 設(shè)備技術(shù)狀況評定表標(biāo)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(yùn)行檢驗(yàn)

ETC收費(fèi)車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行檢驗(yàn)，由管理或運(yùn)營單位定期或不定期組織實(shí)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(yùn)行檢驗(yàn)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(jī)、補(bǔ)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(fèi)額顯示器等。

關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行檢驗(yàn)主要針對批量產(chǎn)品，根據(jù)具體運(yùn)行情況抽取一定數(shù)量設(shè)備，送至第三方檢測機(jī)構(gòu)(具備CMA、CNAS認(rèn)證)進(jìn)行檢驗(yàn)，主要驗(yàn)證機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)性能是否合格。檢驗(yàn)內(nèi)容是否滿足規(guī)范要求，主要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可考慮以下原則對設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn): 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(yùn)行參數(shù)逐漸不能滿足實(shí)際使用需求的設(shè)備。

5 養(yǎng)護(hù)臺帳建立

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

表4 ××年機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)臺帳設(shè)備名稱設(shè)備廠家維修數(shù)/次運(yùn)行檢驗(yàn)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(hù)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(yùn)行檢驗(yàn)合格、技術(shù)狀況評定等級高、平均每臺設(shè)備養(yǎng)護(hù)資金投入較少；B品牌設(shè)備維修次數(shù)較多，運(yùn)行檢驗(yàn)合格，技術(shù)狀況評定等級較好，平均每臺設(shè)備養(yǎng)護(hù)資金投入一般；C品牌設(shè)備維修次數(shù)多，運(yùn)行檢驗(yàn)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(hù)資金投入多。

由此判斷，A品牌設(shè)備只需正常養(yǎng)護(hù)；B品牌設(shè)備需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，并繼續(xù)觀察；C品牌設(shè)備，當(dāng)養(yǎng)護(hù)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(fèi)車道系統(tǒng)與ETC門架系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行了探討，而養(yǎng)護(hù)工作還需要考慮養(yǎng)護(hù)工作管理、養(yǎng)護(hù)人員投入、養(yǎng)護(hù)資金投入等，只有健全的養(yǎng)護(hù)體系，才能使ETC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。