淺析運(yùn)寶黃河大橋道路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備配置及安裝

宋 哲

（山西省公路工程質(zhì)量檢測(cè)中心，山西 太原 030006）

1 概述

運(yùn)寶黃河大橋位于山西省運(yùn)城市芮城縣陌南鎮(zhèn)柳彎村至河南省靈寶縣老城村之間的三門(mén)峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)，距上游的風(fēng)陵渡黃河大橋75 km，下游的三門(mén)峽黃河大橋35 km，是溝通晉西南和豫西北的重要公路橋梁；橋梁采用雙向六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行車(chē)速度80 km/h，橋梁寬度32 m，設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)；山西境內(nèi)段項(xiàng)目起點(diǎn)樁號(hào)為K30+339，終點(diǎn)樁號(hào)為K32+029，橋梁全長(zhǎng)1 690 m（山西段），其中引橋1 070 m，主橋620 m，主橋由3座間距200 m高36 m的索塔牽引支撐，是山西省按獨(dú)立項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)審批的特大橋工程。

橋梁作為高速公路的重要組成部分，與普通路基段相比，水平空間小，縱向高差大，一旦發(fā)生交通事故，疏散、救援非常困難，處理不及時(shí)，極易引起高速公路長(zhǎng)時(shí)間交通中斷，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

完善合理的橋梁道路監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控橋梁道路交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋上事故，在發(fā)生交通事故后能及時(shí)進(jìn)行交通控制引導(dǎo)，避免二次事故發(fā)生，是橋梁安全運(yùn)營(yíng)的保障。

2 監(jiān)控設(shè)備配置原則及安裝

交通部技術(shù)要求2012年第3號(hào)公告《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中第5.6條指出設(shè)置在特大橋區(qū)段的監(jiān)控設(shè)備包括：車(chē)輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、閉路電視攝像機(jī)、可變信息標(biāo)志、車(chē)道控制標(biāo)志、緊急電話(huà)和有線(xiàn)廣播、霧燈、航空障礙燈、航道警示標(biāo)志設(shè)備等。

公路機(jī)電設(shè)備的設(shè)置在滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需要設(shè)置，不能籠統(tǒng)地全部設(shè)置，這樣不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)給近期維護(hù)加重負(fù)擔(dān)。下面對(duì)該項(xiàng)目的監(jiān)控設(shè)備設(shè)置進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1 車(chē)輛檢測(cè)器

主要用來(lái)統(tǒng)計(jì)車(chē)輛種類(lèi)、數(shù)量、速度等交通參數(shù)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中經(jīng)常使用的有微波車(chē)輛檢測(cè)器、線(xiàn)圈車(chē)輛檢測(cè)器、視頻車(chē)輛檢測(cè)器等幾種。微波車(chē)輛檢測(cè)器一般需要立柱安裝，線(xiàn)圈車(chē)檢需素混凝土路面埋地安裝。本次橋梁路段監(jiān)控，共設(shè)有5處閉路電視攝像機(jī)，采用視頻車(chē)檢方案，只需在站級(jí)視頻分配器分出一路信號(hào)用于檢測(cè)信號(hào)源，節(jié)省投資成本，而且視頻車(chē)輛檢測(cè)器還具有事件檢測(cè)功能，能對(duì)火災(zāi)和交通異常事件自動(dòng)識(shí)別及時(shí)報(bào)警通知工作人員進(jìn)行處理。經(jīng)對(duì)比，本項(xiàng)目使用視頻車(chē)輛檢測(cè)器較為經(jīng)濟(jì)合理。

2.2 氣象檢測(cè)器

主要用來(lái)檢測(cè)所在路段能見(jiàn)度、干濕度等氣象參數(shù)，由多種單項(xiàng)氣象檢測(cè)設(shè)備組成，配置時(shí)應(yīng)根據(jù)沿線(xiàn)氣象狀況合理配置，不宜籠統(tǒng)采用全套設(shè)備。橋梁路段影響車(chē)輛通行的主要為團(tuán)霧，設(shè)置能見(jiàn)度檢測(cè)器即可。設(shè)備體積較小，可附著安裝在橋梁索塔側(cè)壁。

2.3 閉路電視攝像機(jī)

視頻監(jiān)控是管理者的眼睛，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)視道路交通及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通事故，還能對(duì)違章行為事前震懾和事后查證。若地形條件允許，云臺(tái)攝像機(jī)一般采用高桿立柱安裝，但橋上安裝高桿立柱較為困難且不美觀(guān)，經(jīng)研究分析，本次橋梁段攝像機(jī)可附著安裝在樁號(hào) K30+615、K30+815、K31+015的 3座索塔和K31+280、K31+785的兩套標(biāo)志門(mén)架上，設(shè)置間距滿(mǎn)足《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中500～1 000 m的要求，這樣既滿(mǎn)足規(guī)范要求，又省去了立柱的安裝。考慮到攝像機(jī)安裝太高檢修困難，索塔側(cè)壁安裝的攝像機(jī)高度不宜超過(guò)15 m（一般高空作業(yè)車(chē)臂高16 m）。

2.4 可變信息標(biāo)志

主要用來(lái)發(fā)布交通信息，告知司乘人員目前的交通狀況，形式較多，一般有單柱、懸臂、門(mén)架、附著等幾種安裝形式。據(jù)調(diào)查，運(yùn)寶黃河大橋前方不到1 km處設(shè)有主線(xiàn)收費(fèi)站，主線(xiàn)收費(fèi)站大棚懸掛有大型可變情報(bào)板，且大橋與收費(fèi)站之間無(wú)其他出入口，橋梁段交通信息可通過(guò)主線(xiàn)收費(fèi)站情報(bào)板發(fā)布，橋梁段可不再設(shè)置。

2.5 車(chē)道控制器

用于指示車(chē)道的開(kāi)放或關(guān)閉，引導(dǎo)司乘人員按當(dāng)前車(chē)道運(yùn)行狀態(tài)正確行駛。可使用交通信號(hào)燈代替，每條車(chē)道設(shè)置一組，設(shè)置在上橋橋頭前，當(dāng)橋上發(fā)生交通事故或擁堵時(shí)，可通過(guò)各車(chē)道信號(hào)燈對(duì)行駛車(chē)輛進(jìn)行控制。

2.6 緊急電話(huà)和有線(xiàn)廣播

用于司乘人員和管理人員之間緊急呼叫。當(dāng)橋上發(fā)生交通阻塞、交通事故或火災(zāi)等緊急情況時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)司乘人員可通過(guò)緊急電話(huà)向管理站內(nèi)的緊急電話(huà)控制臺(tái)進(jìn)行呼叫，報(bào)告事故情況，同時(shí)管理站工作人員也可通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行緊急廣播，指揮調(diào)度、疏導(dǎo)交通和組織救援等。光纖型緊急電話(huà)具有信號(hào)衰減較小、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾、抗雷擊能力強(qiáng)。在管理站設(shè)置緊急電話(huà)主控制臺(tái)，利用波分復(fù)用方式將橋上緊急電話(huà)主機(jī)串聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，有線(xiàn)廣播與緊急電話(huà)共用一套信號(hào)傳輸系統(tǒng)、控制主機(jī)、軟件平臺(tái)。《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中要求特大橋主橋區(qū)段緊急電話(huà)布置間距500～1 000 m，揚(yáng)聲器的布置間距30～40 m。考慮到廣播線(xiàn)的傳輸距離和設(shè)備布置的合理性，緊急電話(huà)與功率放大器可同址安裝，設(shè)置間距400 m。揚(yáng)聲器采用低桿立柱安裝，設(shè)置間距40 m。緊急電話(huà)、功放可使用抱箍安裝在揚(yáng)聲器立柱上。揚(yáng)聲器安裝方式見(jiàn)圖1～圖3。

圖1 有線(xiàn)廣播安裝方案一（單位：m）

圖2 有線(xiàn)廣播安裝方案二（單位：m）

圖3 有線(xiàn)廣播安裝方案三（單位：m）

對(duì)比發(fā)現(xiàn)：方案一廣播聲音方向性最好，但相同廣播音區(qū)所需要安裝的廣播立柱是方案二、三的兩倍；方案二使用廣播立柱少，但部分區(qū)域廣播音區(qū)音效較差；方案三兩側(cè)揚(yáng)聲器安裝互相利用對(duì)側(cè)立柱，減少了立柱使用量，而且揚(yáng)聲器通過(guò)調(diào)整角度，解決了方案二中局部音效問(wèn)題。綜合比較方案三最為合理。

2.7 霧燈

一般安裝在橋梁兩側(cè)混凝土護(hù)欄上，設(shè)置間距20～30 m，主要用于霧天車(chē)輛行駛顯示道路輪廓。據(jù)了解，本路段全年霧天較少，且霧燈設(shè)置密度大、范圍長(zhǎng)，但使用率較低，投資性?xún)r(jià)比不高，規(guī)范中也不作硬性要求，所以可不設(shè)置。

2.8 航空障礙燈

用于高大建筑物高度標(biāo)示，可設(shè)置在大橋索塔頂部，設(shè)備采用光控，當(dāng)周?chē)炼容^低時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)。設(shè)備功率較小，若供電不便，可考慮使用太陽(yáng)能電池供電。

2.9 航道指示標(biāo)志

在通航孔橋主副航道的兩側(cè)橋墩及橋面下沿設(shè)置，用于夜晚或霧天顯示橋墩輪廓，避免船只和橋梁相撞。經(jīng)咨詢(xún)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)，本段河道無(wú)大型船只通航，僅有少量小型渡船，近期預(yù)留管線(xiàn)和安裝位置即可，設(shè)備可根據(jù)航道實(shí)際需要遠(yuǎn)期設(shè)置，避免近期過(guò)度投資。

2.10 管理站監(jiān)控室

負(fù)責(zé)接收基層監(jiān)控設(shè)備上傳的視頻、數(shù)據(jù)信息并處理，執(zhí)行管理和應(yīng)急處置任務(wù)。配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、緊急電話(huà)和有線(xiàn)廣播系統(tǒng)，是連接外場(chǎng)設(shè)備和管理人員的樞紐。

3 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的前提。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，創(chuàng)新的理念是保證工程質(zhì)量的前提條件。機(jī)電工程設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)”的思想，既要滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)功能的要求，還要節(jié)約投資，避免浪費(fèi)，美觀(guān)大方。

本文依據(jù)《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中對(duì)特大橋道路監(jiān)控的相關(guān)要求，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)運(yùn)寶黃河特大橋道路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的配置及安裝進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析并提出了一些個(gè)人見(jiàn)解，不足之處，敬請(qǐng)指正。