淺析高速公路機電監控系統故障現象與處理方法

韓彥棟,申鐵軍

（1.山西路橋集團太佳高速公路東段有限公司,山西 太原 030100; 2.山西路橋建設集團有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

在監控系統進入調試階段、試運行階段及交付使用后有可能出現各種故障，如：不能正常運行、系統達不到設計要求的技術指標、整體性能和質量不理想，即一些“軟毛病”。這些問題對于機電工程項目特別是對于復雜的、大型的監控工程項目來說是在所難免的。故障處理應該遵循由簡到繁、先分析后處理的原則，不可一開始就隨意亂拔亂插設備，應先分析引起該故障的設備可能有哪些，最簡便快捷的方法是什么，盡量不要動與該故障無關的設備[1-3]。

1 高速公路機電監控系統故障現象與處理方法

對于具體故障進行的處理如下：

（1）線圈禁止刷卡在收費軟件上顯示前或后線圈無法檢測到車。①首先需要打開欄桿機后蓋，觀察車檢模塊的線圈指示燈是否亮著，如果不亮說明模塊或者線圈有問題，把線圈線從模塊上拆下來，用萬用表測量線圈電感量一般在100～200 μH 之間，且值比較穩定，或者電阻在2.0 Ω 內，證明線圈完好，則車檢模塊損壞需更換，一般線圈問題不大；②如果線圈指示燈亮說明模塊能檢測到車，用萬用表測量線圈的反饋端，見圖1。當有車時反饋端7、8 或10、11 端口之間的直流電壓為0，無車時為+24 V，如果沒有電壓變化，一直為+24 V，則模塊損壞，需更換；③如果電壓變化則證明模塊正常，則需要打開MTT 柜觀察車控器線圈指示燈狀態，如指示燈不亮基本可以判定車控器的控制板有問題，為進一步證實，需檢測控制機柜內的控制線接線端口（前線圈為J6，后線圈為J7），用萬用表測量接在J6 或J7 端口的兩根線之間有無電壓變化，與在車檢模塊上的測量方法相同。如證明線路沒問題，接下來要排除的就是車控器的控制板以及控制接線電路板的故障，需要有備件來測試，一般都為控制板故障。

圖1 車檢模塊與控制模塊

（2）軟件顯示前或后線圈一直有車。首先需要打開欄桿機后蓋，觀察車檢模塊的線圈指示燈是否一直在閃，可以先按下車檢模塊的復位鍵（RESET），觀察指示燈是否恢復正常。如果不行，則把線圈線從模塊上拆下來，拿一根小短線短接車檢模塊的線圈輸入端，看車檢模塊指示燈能否恢復正常。如果行則基本判定模塊無問題，是線圈故障，如果還不行則模塊損壞需更換。

（3）軟件無法控制頂棚燈變綠或變紅。首先打開機柜觀察車控器，當使用軟件打開或者關閉頂棚燈時，能聽到繼電器吸合的咔嚓聲，同時車控器上的頂棚燈控制輸出指示燈會閃亮一下，說明車控器沒有問題，這時需要上頂棚，拆開頂棚燈，用萬用表測量紅燈管或綠燈管是否有斷路或短路現象，觀察綠燈或紅燈的電阻是否有虛焊，電路板是否與頂棚燈外殼接觸導致短路。

（4）頂棚燈通行燈不亮或者禁行燈不亮。如通行燈不亮，可以先查看車道控制機柜內頂棚燈的開關是否跳閘，用萬用表測量有無電壓，有無短路，一般都為此問題。如不行則需要上頂棚檢測線路，檢查頂棚燈是否損壞。如禁行燈不亮，先觀察是否有相鄰車道的禁行燈也不亮，因為禁行燈的電源都是由車道上的某個配電柜統一供電，如果是則需要找出電源由哪里供，排查電源。如果只有一個不亮，則需要上頂棚對供電線路、頂棚燈進行檢查，檢查頂棚燈變壓器輸出是否正常；如沒有輸出，更換變壓器；檢查整流器的電壓是否正常，如沒有輸出，更換整流器；檢查控制開關是否正常，更換控制開關。

（5）欄桿機桿臂不能到豎直或水平位置，或者到達豎直或水平位置后不穩定，反彈。在欄桿機控制模塊上，有一個欄桿機到位指示燈，當欄桿機升起或降落到豎直或水平位置時，指示燈會亮。如果沒有到達豎直或水平位置，指示燈不會亮。打開欄桿機頂蓋，可以看到有兩個塑料的到位開關，調整到位開關的位置，使欄桿機到豎直或水平位置時，到位指示燈亮。

（6）欄桿機通電后無動作。檢測控制模塊保險是否燒掉、更換保險；檢測傳動部件是否松脫，檢測電機是否壞、是則更換電機，主控器面蓋狀態指示燈全亮、芯片損壞，需更換主控器；檢查環路感應器（HLQ）是否靈敏度調整過高或感應線圈的下層埋有金屬造成其靈敏度降低；檢查主控器安全開關是否斷開，重新短接安全開關；檢測主控器有無輸出（更換主控器）。

（7）軟件無法與車控器通信，或者讀寫器無法連接。首先觀察車控器或者讀寫器供電是否正常，車控器的主控板是否損壞，正常的話，重啟工控機看讀寫器能否連接。還不行的話，要了解車控器、讀寫器與工控機的連接是通過串口實現的，可以通過打開收費軟件的中的exsspway 記事本文件來調換車控器與讀寫器的串口，判斷是否工控機主板串口損壞。如果調換后正常，則說明工控機串口損壞。

（8）電子屏某塊或幾塊顯示板不亮；單個顯示塊一行或多行常亮；單個顯示塊一列或多列常亮；整屏不受控。顯示板不亮先用萬用表測量電源是否燒壞，數據線是否插好，單個顯示塊一行或多行常亮，緊固數據線，萬用表檢查顯示塊是否有短路現象，是則更換模塊。單個顯示塊一列或多列常亮，檢查模塊是否有瞎點，595 芯片是否損壞。整屏不受控，檢查U4 和U21 芯片。

（9）費額顯示器無顯示；自檢正常不能通信；有單獨的數碼管不亮。檢查輸入電壓是否正常；檢查RS-232（新原接在多串口上）或RS-485（京大接在機柜接線板J18 上）連線是否接通，更換通信芯片（新原為MAX232 芯片）；檢查數碼管引腳“＋”腳是否有＋12 V 電壓。

（10）某個車道通信失敗，無法回控，數據不上傳。先拼其他車道，如果能拼通，說明與車道交換機的通信沒問題，檢查網關與子網掩碼是否正確。重新啟動監控室交換機。如果是所有車道不能回控，可能車道交換機斷電，一般電源在靠近監控室的邊道。也可能是監控室服務器沒有啟動。

于2016年6月26日(1-9號)和7月14日(10-16號)測定的綠棚、黑棚、對照的光照、溫度、濕度數據見表1，圖1～圖3。

（11）欄桿起落桿時反應緩慢。檢測啟動電容的電容容量有變時更換啟動電容；檢測控制模塊抬落桿運行時是否滿功率輸出，否則更換控制模塊；檢測彈簧力與欄桿在處于450 左右時是否處于平衡，否則調整至平衡；檢測電機軸是否有卡死現象，是則更換電機。

（12）車道軟件無圖像，呈現藍屏。需要一個小監視器用來測試圖像。從車控器的視頻輸入端拔下攝像機的輸入視頻線，插在監視器上，如果無圖像說明攝像機或者視頻輸入線有問題，首先看一下視頻接頭焊點是否斷開，然后需要打開攝像機護罩，觀察電源指示燈或用萬用表測量電壓是否正常，再把監視器直接接在攝像機上看有無圖像，據此就可判斷出攝像機是否損壞，視頻線路和供電線路是否完好。如果有圖像，可以把顯示器車控器視頻輸出口，看有無圖像，如沒有說明車控器的視頻分配器損壞；如有，則把連接車控器與工控機視頻采集卡輸入口的視頻線接在顯示器上，以判斷是否線路損壞，是否視頻采集卡損壞。當監控室無某個車道圖像，與上述步驟相同，從源頭查起，傳輸線路與矩陣一般不會有問題。

（13）圖像抖動。比較復雜的問題，有視頻接頭的問題，有線路干擾的問題，有接地干擾的問題。需要一步步排查，需要一些抗干擾的設備來排除，用顯示器一步步查，在每級視頻的輸出端加裝抗干擾設備進行實驗。

（14）廣場攝像機無圖像、無法控制（球機）。如無法在立柱下試，則需要上桿，打開攝像機，觀察保險管是否燒斷，用萬用表測量有無電壓。觀察視頻頭有無斷裂。如一切正常，只能讓專業廠家對攝像機進行維修。

（15）故障現象：有圖像但云臺無法控制。首先觀察矩陣的控制線路接頭有無脫落，如是用光端機傳輸，更換光端機（有備件的時候）看是否能正常。如不行，則需要上桿，觀察解碼器是否通電，地址碼與通信協議是否正確（向廠家咨詢），當按下解碼器上的觸點時，解碼器的地址碼LED 顯示器是否顯示正確的地址，測量云臺是否有電。如果一切正常，需要拆下解碼器和云臺，到監控室直接與矩陣連接，實驗解碼器與云臺。

（16）故障現象；主干線攝像機無圖像。首先要清楚圖像是如何傳輸的，然后從上往下或者從下往上一級級排查。檢測外場電源，用監視器在外場觀察，檢查光端機發送機與接收機，更換尾纖實驗。最后上桿對攝像機進行檢查。

2 機電工程日常維護注意事項與工作思路分析

2.1 機電工程日常維護注意事項分析

保持機房清潔干凈，防塵防潮，防止鼠蟲進入。對設備硬件進行操作前應帶防靜電手腕。

已壞的單板不能放在機柜內而應裝入防靜電袋妥善保管以避免引起其他故障。禁用終端軟件以外的其他軟件直接對數據庫進行查詢和修改以免導致嚴重后果[4-6]。遇到強雷雨時遠端模塊局機房要安排值班人員。

2.2 機電工程的日常工作思路分析

（1）聚焦“責任”落實，注重工作效能。定期召開會議，提前謀劃部署，明確責任分工；強化值班值守，嚴格執行24 小時值班和領導帶班制度，確保遇到突發情況第一時間響應、第一時間處置；明確保暢工作重點、細化應急方案，強化工作合力，真正做到思想上重視、行動上緊跟、責任上壓實、落實上有效，全力保障道路暢通。

（2）聚焦“暢通”關鍵，注重精準施策。通盤考慮路況實際、氣象預報、疫情防控等因素，細化完善“一隧一預案”；充分利用監控數據信息和保通保暢工作經驗，科學預判車流量及車流高峰，增強應急處置方案的科學性、實踐性；密切關注重轄區路段車流變化情況，動態調整保暢措施，調配應急值守人員前置，確保道路安全暢通。

（3）聚焦“防疫”重點，注重措施落實。持續做到對疫情防控工作緊抓不放，嚴格落實全員測溫、消毒及定期核酸檢測等防疫舉措；加強人員管控、排查，從嚴從緊從細落實好各項防控措施，切實筑牢織密疫情防控內部防線；實行閉環管理、倒班運行，所有人員實施“在崗不回家、在家不返崗”的措施，保證各項工作正常運轉。嚴格做到查驗與防疫兩不誤，降低傳播風險，筑牢防疫堤壩。規范防疫流程，提醒司乘人員佩戴口罩下車查驗并保持1 m 安全距離；收費員查驗完畢后及時更換手套，使用酒精對查驗設備進行擦拭消毒，隨后操作放行；車輛駛離道口后，再用84 消毒液徹底消殺車道。緊盯重點車輛，查驗裝載新鮮肉類等貨物的冷鏈車時，兩名查驗人員均需穿著防護服，最大限度阻斷病毒傳播渠道；各站定期進行自查，及時發現防疫工作中的盲點與薄弱點并進行整改，不斷提高全員疫情防控能力。

（4）聚焦“安全”基礎，注重運維保障。對隧道內照明、通風、供配電、消防等設施設備運行情況和隧道洞口排水設施進行全面排查，確保設備設施運行狀態良好，提升隧道安全系數；扎實開展“橫向到邊、縱向到底”的專項檢查，對安全生產、應急值守等工作進行全方位檢查，及時發現風險隱患，建立問題臺賬，制定具體整改措施，杜絕和遏制各類安全事故發生。堅持兩人查驗，一人拍照，另外一人指揮后方車輛，保障車道安全；嚴查設備隱患，定期檢查驗貨登高梯，確保安全作業；加大稽查力度，對各收費站綠通查驗工作中存在的不安全、不規范行為進行不定期稽查，并與績效考核成績掛鉤，不斷提高收費站安全查驗水平。

（5）聚焦“服務”體驗，注重通行保障。在嚴格查驗程序的同時，不斷推動窗口服務質量提檔升級。在查驗速度和服務水平上下功夫、想辦法，大流量時增加綠通車輛查驗人員，提高查驗效率，避免道口堵塞。拓寬宣傳渠道，將綠通查驗過程作為推廣宣傳企業形象的重要途徑，為司乘人員提供良好通行體驗。妥善處理特情事件，如出現司乘人員不理解與不配合的情況，要耐心安撫司乘人員情緒，詳細宣貫綠通政策，堅持征收通行費，做到政策解釋有理有據，服務態度無可挑剔，化解征繳矛盾積極穩妥，樹立良好的高速公路的形象。

3 結束語

綜上所述，高速公路機電監控系統可實現交通事件自動檢測、報警通知，在及時處理故障后，前端事件檢測速度更快效率更高。跟蹤攝像機自動配合檢測攝像機，觀察事件細節信息立即觸發報警并自動將報警視頻圖像切換到指揮中心監控畫面，確保了第一時間發現事件并準確定位。