鳳永高速霧燈誘導系統(tǒng)路況分析

許永軍

（陜西交通高速公路服務有限公司，西安　710000）

鳳永高速霧燈誘導系統(tǒng)路況分析

許永軍

（陜西交通高速公路服務有限公司，西安710000）

摘要：我部根據(jù)黃延西漢等高速公路通車后的實際情況，在霧氣較濃的天氣影響下，橋梁及部分路段事故頻繁多發(fā)。又考慮到彬縣處于渭北黃土高原，冬季寒冷川道多霧的實際地理環(huán)境及多處橋梁彎多帶坡，建議在大橋、特大橋上布設誘導霧燈，可大大降低霧天橋梁事故率。

關鍵詞：高速公路；霧燈；誘導

1　系統(tǒng)需求

大霧是一種特殊的天氣現(xiàn)象，它的發(fā)生具有很強的隨機性和突然性，經(jīng)常發(fā)生在地勢低洼、潮濕或公路兩旁有水田的特殊路段，特別是橋梁路段，當霧形成時，薄霧無法隨微風移動分散，致使?jié)舛戎饾u增大，最終形成了濃霧區(qū)。這種只在高速公路局部路段出現(xiàn)濃霧的情況，它的危險性甚至遠遠大于大范圍的起霧。因為車輛事先得不到任何信息提示，從正常路段高速駛?cè)霛忪F區(qū)，由于能見度的突變，視野變得迷糊，隔離墩和防護欄難以辨識，駕駛者很容易發(fā)生判斷和操作失誤，造成交通事故。因此需要在易發(fā)路段，特別是橋梁上安裝霧燈，給駕駛者以及時地提示。

自動防霧系統(tǒng)一般都安裝在遠離城市的郊區(qū)，宜采用太陽能/風能等獨立的供電系統(tǒng)，免去了對市電的依賴。

2　系統(tǒng)方案

2.1系統(tǒng)概述

高速公路橋梁自動防霧監(jiān)測系統(tǒng)是在大霧易發(fā)的橋梁兩側(cè)的防護欄/防護墩上，每一側(cè)按一定的間距（50米）安裝無線遙控霧燈，相鄰的幾個霧燈之間通過遠距離無線方式傳遞通訊信息，所有的霧燈按道路上下行方向構(gòu)成一個傳輸控制數(shù)據(jù)的環(huán)型鏈路，控制中心通過無線方式監(jiān)控該鏈路上每個霧燈的狀態(tài)，實現(xiàn)在惡劣氣象下的同步閃爍以及全天候的防盜報警功能。

2.2市電供電模塊

對于靠近服務區(qū)或者隧道等有市電接入地段的橋梁，本系統(tǒng)可通過AC/DC的方式，對系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源供應。

2.3控制中心

控制中心由控制計算機和GSM短信收發(fā)模塊構(gòu)成的主控管理部分，在控制計算機上運行系統(tǒng)管理軟件，向各個橋梁發(fā)送開啟、關閉或者其他的控制命令，并且同時還可以接收由各個橋梁霧燈管理單元發(fā)送來的狀態(tài)信息，監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

2.4中繼控制器

遠程中繼控制器是使用GSM構(gòu)筑控制鏈路，使用遠程網(wǎng)絡中繼控制器組建遠程控制網(wǎng)絡。遠程網(wǎng)絡中繼控制器通過GSM短信實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，將霧燈的運行狀態(tài)信息傳輸給控制中心，或者將控制中心主機的控制命令傳輸給霧燈終端，控制霧燈的閃爍頻率及明滅狀態(tài)。

2.5霧燈終端

霧燈終端是使用超高亮度黃色LED。燈筒直徑為φ200mm，視角≥30度，可視距離≥200m。頻閃50次/分，功率10W，使用壽命＞100000小時。

3　系統(tǒng)功能

軟件系統(tǒng)是在控制中心的管理下運行監(jiān)控，控制中心在完成起始參數(shù)設定后，即進入運行狀態(tài)。

在控制中心記錄所有與系統(tǒng)運行有關的人員信息，包括管理人員、操作人員、路政巡查人員以及工程維護人員。系統(tǒng)為各類人員設置了相應的管理和操作權(quán)限，并以操作日志的形式，即在每位登錄系統(tǒng)人員的操作過程。控制中心通過遠程網(wǎng)絡檢測路面霧燈的狀態(tài)。

3.1霧燈網(wǎng)絡組成

在每座橋梁上設置一個主控霧燈，作為整個橋梁霧燈的管理單元點，并裝有GSM短信模塊，能夠與主控中心通訊。

每個霧燈上都有一套獨立的Zigbee無線收發(fā)模塊，能夠與其他的霧燈終端之間通訊。而每個霧燈都有一個唯一的ID標識，在每個數(shù)據(jù)包中均包含該標識號，根據(jù)該標識號便能夠確定信息的發(fā)送者。

3.2霧燈的整體控制

當主控中心發(fā)現(xiàn)某橋梁發(fā)生大霧狀況時，通過主控系統(tǒng)軟件以短信的方式向指定的某橋梁霧燈管理單元點發(fā)送開啟命令，并等待管理單元點的確認回復。如果在特定時間內(nèi)未收到任何的確認回復短信，將再次發(fā)送開啟命令。

管理單元接收到短信命令后，立即回復接收到數(shù)據(jù)的確認短信，以告知主控中心。然后通過Zigbee網(wǎng)絡收發(fā)模塊向該橋梁的其他霧燈轉(zhuǎn)發(fā)開啟命令，并接收每個霧燈的狀態(tài)回饋。

其他霧燈接收到霧燈開啟命令，立即開啟霧燈，而且在特定的時間內(nèi)向管理單元發(fā)送狀態(tài)信息，以便于管理單元對霧燈閃爍頻率，閃爍同步的控制。

同樣，如果大霧消失，主控中心通過上述相同的方式向指定橋梁的霧燈發(fā)送關閉命令。

3.3霧燈的特定控制

除了對整個橋梁的霧燈控制外，在某些特定的場合，例如設備檢測、突發(fā)事故等情況下，需要在控制中心實現(xiàn)對某一特定霧燈進行控制。在整個高速公路布設的霧燈終端的ID標識號均不相同，因此，很容易實現(xiàn)針對某一個特定的霧燈控制。

3.4異常情況報警

異常情況下的分類：

蓄電池欠壓：原因是長期的陰雨天，致使太陽能對蓄電池的充電不足，此時霧燈的控制單元會自動關閉LED發(fā)光管，等待一兩個晴天將電池充足后再自動開啟。

霧燈受損：可能是交通事故或大型牲畜所致，需要維護人員檢修。好事的獵奇者：試圖拆卸，探個究竟，導致系統(tǒng)報警，在條件充分的情況下，巡查人員可趕去及時制止。

如果整個霧燈包括無線網(wǎng)絡模塊都無法正常工作，那么該節(jié)點的狀態(tài)能夠由管理單元發(fā)現(xiàn)并上報。因為橋梁上的霧燈管理單元每隔固定的時間發(fā)送狀態(tài)查詢命令，所有的霧燈接收到該命令后，立即返回狀態(tài)信息。在規(guī)定的時間內(nèi)連續(xù)嘗試三次均無法與某個霧燈節(jié)點聯(lián)系，則表明該霧燈節(jié)點發(fā)生狀態(tài)異常，立即通過短信發(fā)送給主控中心。

作者簡介：許永軍（1976—），陜西興平人，主要從事高速公路智能控制方面的工作。