閆海濤

摘要 山西堅(jiān)持推進(jìn)“科學(xué)治超、科技治超”的理念，不斷向科技借力推進(jìn)治超工作，治超機(jī)電系統(tǒng)從無到有、從簡到全不斷地攻堅(jiān)克難。文章結(jié)合山西汾平高速治超管理工作，就機(jī)電系統(tǒng)及安裝展開了探討，以期對其他公路治超管理工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞 高速公路；治超；機(jī)電系統(tǒng)；安裝

中圖分類號 U495文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0126-03

0 引言

山西作為煤炭大省，非法超限超載所帶來的不良因素促使著山西狠抓治超，山西從2007年年底起，全面啟動了“無縫隙、拉網(wǎng)式”治超總行動。治超機(jī)電系統(tǒng)隨著時(shí)代的進(jìn)步而不斷蛻變，從最早僅有一臺靜態(tài)磅的配置到如今動態(tài)汽車衡、光柵、小黃人等一系列設(shè)備構(gòu)建成熟的治超機(jī)電系統(tǒng)。該文結(jié)合汾平高速治超管理工作，就機(jī)電系統(tǒng)及安裝展開論述，論述觀念可作為健全治超機(jī)電系統(tǒng)提供重要參考。

1 高速公路入口處治超機(jī)電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 治超機(jī)電系統(tǒng)的組成

治超機(jī)電系統(tǒng)包括車牌抓拍、超限提示屏、窄條式動態(tài)汽車衡、驅(qū)動軸與車型識別單元、車輛外廓尺寸檢測單元、ETC天線識別單元、主控處理單元等。主控處理單元預(yù)留數(shù)據(jù)上傳接口，并將采集處理的車輛超限信息上傳至收費(fèi)系統(tǒng)[1]。其中，高速公路入口治超機(jī)電主要子系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

1.2 治超機(jī)電系統(tǒng)的布設(shè)

對于大部分高速公路入口，推薦在入口收費(fèi)站最外側(cè)車道安裝至少1個(gè)車道的窄條入口治超系統(tǒng)[2]。通過可移動式隔離裝置對此車道進(jìn)行隔離，對車輛進(jìn)行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給收費(fèi)系統(tǒng)，由收費(fèi)系統(tǒng)提示超限車輛從最近的出口駛出。窄條稱重和驅(qū)動軸識別入口系統(tǒng)安裝在距離收費(fèi)崗?fù)?2～25 m區(qū)域，兩側(cè)或單側(cè)采用隔離警示樁進(jìn)行隔離。稱重區(qū)域設(shè)備寬度為3.6 m。車牌抓拍至激光光幕距離3～4 m。激光分車、車型與驅(qū)動軸識別設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、車牌識別設(shè)備安裝在島一側(cè)。激光輪廓識別傳感器和ETC天線安裝在L桿上。其中，治超機(jī)電系統(tǒng)的布設(shè)情況如圖2所示。

1.3 治超機(jī)電系統(tǒng)的工作流程

治超機(jī)電系統(tǒng)的工作流程如圖3所示。

2 治超機(jī)電系統(tǒng)的安裝要點(diǎn)

2.1 總體安裝流程

治超機(jī)電系統(tǒng)的總體安裝流程，如圖4所示。

2.2 基礎(chǔ)、管道施工方案

在收費(fèi)島上安裝設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋鋼管、接線手孔；在收費(fèi)車道埋設(shè)檢測線圈的位置破除混凝土路面，剔除鋼筋并重新澆筑素混凝土路面；在島前端增設(shè)ETC標(biāo)志及天線支架基礎(chǔ)、自動欄桿基礎(chǔ)、車道信息屏基礎(chǔ)、車牌抓拍攝像機(jī)基礎(chǔ)、接線手孔及預(yù)埋鋼管；不同管材的管口與管身嚴(yán)禁出現(xiàn)變形現(xiàn)象，配置齊全的接續(xù)配件，插口外徑需與套管內(nèi)徑互相吻合；在施工前，根據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求，嚴(yán)格檢驗(yàn)管道工程施工中所使用器材的質(zhì)量與規(guī)格，嚴(yán)禁在管道工程中使用沒有出廠合格證書的器材；將手孔插入管道中時(shí)，手孔壁應(yīng)平行于管口，同時(shí)需縮入孔壁一定距離，利用水泥砂漿，涂抹管口，使其變?yōu)閳A楞；鋼管通過人孔端部后，需對其進(jìn)行擴(kuò)口處理；從管道工程施工結(jié)束到竣工驗(yàn)收這段時(shí)間中，為切實(shí)保護(hù)好管道，施工單位需采取有效措施來保護(hù)管道；人手孔基坑的開挖和回填應(yīng)符合本設(shè)計(jì)的要求，手孔混凝土強(qiáng)度在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的3/4之前，嚴(yán)禁進(jìn)行回填處理；施工結(jié)束后，分層回填且夯實(shí)基坑；在收費(fèi)島中，需整齊排列管道，嚴(yán)禁出現(xiàn)互相交叉現(xiàn)象，管道埋深不得小于15 cm，管道的彎曲半徑至少為管徑的10倍，在管道鋪設(shè)結(jié)束后，需對鉛絲或穿線帶進(jìn)行加穿。

2.3 線圈施工

車道在安裝線圈前，需封閉該車道，徹底清除路面上存在的油垢與雜物。根據(jù)施工圖，利用靛青粉在線圈位置畫線。切割機(jī)沿著畫好的線進(jìn)行切槽，槽寬6～

10 mm，槽深＞6 cm，在拐角位置處設(shè)置45°的斜槽。切槽結(jié)束后，用清水沖洗，利用吹風(fēng)機(jī)吹干或者自然風(fēng)干。在埋設(shè)線圈之前，需利用噴燈再次烘干槽，若槽很深，應(yīng)利用細(xì)干沙進(jìn)行回填，深度控制在3 cm左右，根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，順著線槽放3圈線圈，每圈均需拉直，在拐彎位置處，自然放入線圈，在線圈出線角位置處紋合兩線頭，同時(shí)檢查是否存在斷線現(xiàn)象。環(huán)氧樹脂灌注施工結(jié)束后，停止使用車道1 d，然后對線圈的質(zhì)量、嵌固端、電特性等進(jìn)行仔細(xì)檢查，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 攝像機(jī)、欄桿機(jī)、費(fèi)額顯示器安裝

根據(jù)平面布置圖確定島上設(shè)備安裝位置。安裝設(shè)備的立柱或支架時(shí)，將設(shè)備固定在立柱或支架上；通過設(shè)備所引出來的電纜，應(yīng)預(yù)留50 cm的余量，固定電源線與電纜，電纜的自重嚴(yán)禁使用插頭來承受；在攝像機(jī)通電后，檢測攝像機(jī)，并進(jìn)行粗調(diào)，攝像機(jī)正常運(yùn)行后，方可安裝；電動欄桿機(jī)安裝牢固和平穩(wěn)，同方向的電動欄桿安裝在一條直線上。欄桿機(jī)的橫臂要調(diào)整水平。控制線接插頭必須鍍錫處理，以確保接觸良好。電源安裝牢固，電源線在預(yù)埋管口處要用塑料套管護(hù)住，接地線按規(guī)定接牢。

雨棚信號燈安裝在收費(fèi)大棚上，ETC天線安裝在立柱上。高空作業(yè)首先要保證施工人員安全，施工人員要系安全帶。頂部安裝位置準(zhǔn)確，正對所指車道沒有歪斜，螺絲安裝牢固。電纜要有一定的預(yù)留，所有的電器連接必須牢固可靠，電纜通電前要進(jìn)行絕緣測試。技術(shù)人員對設(shè)備先期調(diào)試一次，并進(jìn)行外觀檢查，以保證正式安裝的順利進(jìn)行，準(zhǔn)備施工設(shè)備和工具；檢查設(shè)備基礎(chǔ)的質(zhì)量，符合條件才能進(jìn)行施工。吊裝時(shí)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，并有專職安全員在場監(jiān)督，檢查立柱、支架、門架垂直水平度，檢查立柱、支架、門架固定的牢固程度，檢查支架各固定口尺寸；安裝設(shè)備時(shí)，固定位要安全可靠，連接線要正確；檢查防水和防塵效果，連接電源和控制電纜。

2.5 軟件的安裝調(diào)試

制作軟件安裝對照表，明確每一步安裝步驟。安裝時(shí)要求安裝人記錄每一個(gè)系統(tǒng)的整個(gè)安裝過程；按照系統(tǒng)設(shè)置表準(zhǔn)確設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)；對系統(tǒng)單項(xiàng)功能進(jìn)行嚴(yán)格測試并記錄；進(jìn)行模擬測試并核對產(chǎn)生數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；制作復(fù)查表并指定專人對安裝調(diào)試完畢的系統(tǒng)進(jìn)行逐項(xiàng)復(fù)查；軟件要著重強(qiáng)化軟件規(guī)范制定、軟件安裝、軟件調(diào)試、試運(yùn)行環(huán)節(jié)，在試運(yùn)行期間積累總結(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)的所有問題，對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類問題有針對性對系統(tǒng)進(jìn)行升級改造；軟件規(guī)范是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，要保證軟件的一致性和銜接，所以在入手點(diǎn)要制定選擇規(guī)范，按照山西省高速公路軟件自身標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

2.6 外場攝像機(jī)及抓拍設(shè)備安裝

根據(jù)現(xiàn)場情況和施工圖確定攝像機(jī)的位置，布設(shè)施工標(biāo)志；根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙，對立桿安裝與基礎(chǔ)預(yù)埋相關(guān)的不同固定孔尺寸進(jìn)行全面檢查；對避雷針、攝像設(shè)備的接地系統(tǒng)、外場立桿的布設(shè)進(jìn)行檢查；穿好與牢固綁扎電源線與攝像機(jī)控制線纜；基礎(chǔ)應(yīng)垂直于立桿，將高強(qiáng)度螺母擰緊；攝像機(jī)控制箱安裝結(jié)束后，對控制箱中信號線、電源線的緊固程度進(jìn)行檢查。安裝、固定好攝像機(jī)，連接好傳輸線纜和電源線，做好光電纜的端接及熔接；設(shè)備安裝完畢后，接上手提式監(jiān)視器進(jìn)行測試，設(shè)備工作正常，完成調(diào)試，記錄詳細(xì)的測試報(bào)告。

2.7 光纜施工

（1）光纜單盤的測試。根據(jù)出廠的測試記錄，對光纜盤長、光纜盤號進(jìn)行檢查，保證光纜盤與光纜的完好性；利用OTDR，對光纜的長度與衰減進(jìn)行測試；對測試記錄進(jìn)行整理，構(gòu)建單盤測試檔案。

（2）光纖的接續(xù)是光纜接續(xù)的關(guān)鍵，使用密封式接頭盒進(jìn)行接續(xù)。在接續(xù)前，應(yīng)在帳篷中對光纜進(jìn)行室外接續(xù)，周邊環(huán)境應(yīng)保持衛(wèi)生干凈，嚴(yán)禁進(jìn)行露天施工。在進(jìn)行光纖接續(xù)過程中，需搭建防震工作臺。根據(jù)施工圖紙來開剝光纜，利用專用工具去除光纖被覆層。在不同接頭密封組件中套入開剝好的光纜，并在工作臺上對其進(jìn)行固定處理，利用專用的束管刀，將光纖外束管去除，并將油膏清洗干凈。

（3）光纜接續(xù)技術(shù)人員在對光纖進(jìn)行接續(xù)過程中，應(yīng)使用OTDR進(jìn)行雙方向監(jiān)測；采用專用工具去除光纖被覆層，嚴(yán)禁暗傷光纖或損壞光纖；采用進(jìn)口切割刀制作纖斷面；利用進(jìn)口全自動熔接機(jī)熔接光纖熔接，保證光纜接續(xù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）對合格的光纖熔接部位進(jìn)行接續(xù)，利用熱縮加強(qiáng)管進(jìn)行有效保護(hù)；對光纖保護(hù)管進(jìn)行加強(qiáng)處理后，光纖不得出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，同時(shí)不得出現(xiàn)氣泡。為保證光纖的熔接質(zhì)量，要連續(xù)完成各種施工工序作業(yè)。

（5）光纖應(yīng)整齊排列在接頭盒內(nèi)收容板上。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理確定光纖彎曲半徑與光纖收容余長，將芯線標(biāo)記號貼在兩側(cè)余長光纖上，按照規(guī)定順序來收容光纖，同時(shí)將1份接續(xù)資料卡放入其中。在接續(xù)與收容光纖過程中，利用OTDR監(jiān)測兩個(gè)方向，確保接頭損耗均滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇合適的光纜安裝位置與終端方式；在光纜終端盒中熔接尾纖，利用活動連接器，連接光纖分配架與尾纖的另一端。在接續(xù)過程中，為保證接續(xù)的質(zhì)量，應(yīng)利用OTDR進(jìn)行監(jiān)測。

（7）光纖收容通過檢測后，開始組裝接頭盒；利用密封式接頭盒來接續(xù)光纜，根據(jù)出廠說明嚴(yán)格裝配接頭盒；嚴(yán)禁對光纜接頭盒中兩側(cè)光纜的加強(qiáng)件與金屬外護(hù)套進(jìn)行接地，二者應(yīng)互相絕緣；組裝結(jié)束后進(jìn)行接頭盒密封試驗(yàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，該文提出的一種高速公路治超機(jī)電系統(tǒng)具有多種技術(shù)優(yōu)勢，包括窄條式動態(tài)汽車衡，安裝便捷，快速施工，48 h通車；具備大件車的識別和檢測功能，識別率大于99.7%，窄條傳感器內(nèi)部獨(dú)立的壓力檢測單元，建立車輛的三維數(shù)據(jù)信息，通過壓力圖譜算法，識別大件車一線多軸的數(shù)據(jù)特征等。希望該文研究內(nèi)容，可對其他高速公路的治超管理工作起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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