論高速公路入口處治超機電系統及安裝

閆海濤

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

關鍵詞 高速公路；治超；機電系統；安裝

中圖分類號 U495文獻標識碼 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、拉網式”治超總行動。治超機電系統隨著時代的進步而不斷蛻變，從最早僅有一臺靜態磅的配置到如今動態汽車衡、光柵、小黃人等一系列設備構建成熟的治超機電系統。該文結合汾平高速治超管理工作，就機電系統及安裝展開論述，論述觀念可作為健全治超機電系統提供重要參考。

1 高速公路入口處治超機電系統方案設計

1.1 治超機電系統的組成

治超機電系統包括車牌抓拍、超限提示屏、窄條式動態汽車衡、驅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。主控處理單元預留數據上傳接口，并將采集處理的車輛超限信息上傳至收費系統[1]。其中，高速公路入口治超機電主要子系統構成如圖1所示。

1.2 治超機電系統的布設

對于大部分高速公路入口，推薦在入口收費站最外側車道安裝至少1個車道的窄條入口治超系統[2]。通過可移動式隔離裝置對此車道進行隔離，對車輛進行檢測，并將檢測數據發送給收費系統，由收費系統提示超限車輛從最近的出口駛出。窄條稱重和驅動軸識別入口系統安裝在距離收費崗亭22～25 m區域，兩側或單側采用隔離警示樁進行隔離。稱重區域設備寬度為3.6 m。車牌抓拍至激光光幕距離3～4 m。激光分車、車型與驅動軸識別設備、數據采集器、車牌識別設備安裝在島一側。激光輪廓識別傳感器和ETC天線安裝在L桿上。其中，治超機電系統的布設情況如圖2所示。

1.3 治超機電系統的工作流程

治超機電系統的工作流程如圖3所示。

2 治超機電系統的安裝要點

2.1 總體安裝流程

治超機電系統的總體安裝流程，如圖4所示。

2.2 基礎、管道施工方案

在收費島上安裝設備基礎、預埋鋼管、接線手孔；在收費車道埋設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ETC標志及天線支架基礎、自動欄桿基礎、車道信息屏基礎、車牌抓拍攝像機基礎、接線手孔及預埋鋼管；不同管材的管口與管身嚴禁出現變形現象，配置齊全的接續配件，插口外徑需與套管內徑互相吻合；在施工前，根據相關規定與要求，嚴格檢驗管道工程施工中所使用器材的質量與規格，嚴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，手孔壁應平行于管口，同時需縮入孔壁一定距離，利用水泥砂漿，涂抹管口，使其變為圓楞；鋼管通過人孔端部后，需對其進行擴口處理；從管道工程施工結束到竣工驗收這段時間中，為切實保護好管道，施工單位需采取有效措施來保護管道；人手孔基坑的開挖和回填應符合本設計的要求，手孔混凝土強度在達到設計強度的3/4之前，嚴禁進行回填處理；施工結束后，分層回填且夯實基坑；在收費島中，需整齊排列管道，嚴禁出現互相交叉現象，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，在管道鋪設結束后，需對鉛絲或穿線帶進行加穿。

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。根據施工圖，利用靛青粉在線圈位置畫線。切割機沿著畫好的線進行切槽，槽寬6～

10 mm，槽深＞6 cm，在拐角位置處設置45°的斜槽。切槽結束后，用清水沖洗，利用吹風機吹干或者自然風干。在埋設線圈之前，需利用噴燈再次烘干槽，若槽很深，應利用細干沙進行回填，深度控制在3 cm左右，根據施工設計方案，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，同時檢查是否存在斷線現象。環氧樹脂灌注施工結束后，停止使用車道1 d，然后對線圈的質量、嵌固端、電特性等進行仔細檢查，使其滿足設計要求。

2.4 攝像機、欄桿機、費額顯示器安裝

根據平面布置圖確定島上設備安裝位置。安裝設備的立柱或支架時，將設備固定在立柱或支架上；通過設備所引出來的電纜，應預留50 cm的余量，固定電源線與電纜，電纜的自重嚴禁使用插頭來承受；在攝像機通電后，檢測攝像機，并進行粗調，攝像機正常運行后，方可安裝；電動欄桿機安裝牢固和平穩，同方向的電動欄桿安裝在一條直線上。欄桿機的橫臂要調整水平。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，電源線在預埋管口處要用塑料套管護住，接地線按規定接牢。

雨棚信號燈安裝在收費大棚上，ETC天線安裝在立柱上。高空作業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。電纜要有一定的預留，所有的電器連接必須牢固可靠，電纜通電前要進行絕緣測試。技術人員對設備先期調試一次，并進行外觀檢查，以保證正式安裝的順利進行，準備施工設備和工具；檢查設備基礎的質量，符合條件才能進行施工。吊裝時嚴格遵守安全操作規程，并有專職安全員在場監督，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；安裝設備時，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 軟件的安裝調試

制作軟件安裝對照表，明確每一步安裝步驟。安裝時要求安裝人記錄每一個系統的整個安裝過程；按照系統設置表準確設置各項參數；對系統單項功能進行嚴格測試并記錄；進行模擬測試并核對產生數據的準確性；制作復查表并指定專人對安裝調試完畢的系統進行逐項復查；軟件要著重強化軟件規范制定、軟件安裝、軟件調試、試運行環節，在試運行期間積累總結系統出現的所有問題，對運行過程中出現的各類問題有針對性對系統進行升級改造；軟件規范是軟件開發的基礎，要保證軟件的一致性和銜接，所以在入手點要制定選擇規范，按照山西省高速公路軟件自身標準實施。

2.6 外場攝像機及抓拍設備安裝

根據現場情況和施工圖確定攝像機的位置，布設施工標志；根據施工設計圖紙，對立桿安裝與基礎預埋相關的不同固定孔尺寸進行全面檢查；對避雷針、攝像設備的接地系統、外場立桿的布設進行檢查；穿好與牢固綁扎電源線與攝像機控制線纜；基礎應垂直于立桿，將高強度螺母擰緊；攝像機控制箱安裝結束后，對控制箱中信號線、電源線的緊固程度進行檢查。安裝、固定好攝像機，連接好傳輸線纜和電源線，做好光電纜的端接及熔接；設備安裝完畢后，接上手提式監視器進行測試，設備工作正常，完成調試，記錄詳細的測試報告。

2.7 光纜施工

（1）光纜單盤的測試。根據出廠的測試記錄，對光纜盤長、光纜盤號進行檢查，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行測試；對測試記錄進行整理，構建單盤測試檔案。

（2）光纖的接續是光纜接續的關鍵，使用密封式接頭盒進行接續。在接續前，應在帳篷中對光纜進行室外接續，周邊環境應保持衛生干凈，嚴禁進行露天施工。在進行光纖接續過程中，需搭建防震工作臺。根據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）光纜接續技術人員在對光纖進行接續過程中，應使用OTDR進行雙方向監測；采用專用工具去除光纖被覆層，嚴禁暗傷光纖或損壞光纖；采用進口切割刀制作纖斷面；利用進口全自動熔接機熔接光纖熔接，保證光纜接續指標均滿足設計要求。

（4）對合格的光纖熔接部位進行接續，利用熱縮加強管進行有效保護；對光纖保護管進行加強處理后，光纖不得出現彎曲現象，同時不得出現氣泡。為保證光纖的熔接質量，要連續完成各種施工工序作業。

（5）光纖應整齊排列在接頭盒內收容板上。根據設計要求，合理確定光纖彎曲半徑與光纖收容余長，將芯線標記號貼在兩側余長光纖上，按照規定順序來收容光纖，同時將1份接續資料卡放入其中。在接續與收容光纖過程中，利用OTDR監測兩個方向，確保接頭損耗均滿足設計要求。

（6）根據設計要求，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。在接續過程中，為保證接續的質量，應利用OTDR進行監測。

（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光纜，根據出廠說明嚴格裝配接頭盒；嚴禁對光纜接頭盒中兩側光纜的加強件與金屬外護套進行接地，二者應互相絕緣；組裝結束后進行接頭盒密封試驗。

3 結語

綜上所述，該文提出的一種高速公路治超機電系統具有多種技術優勢，包括窄條式動態汽車衡，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%，窄條傳感器內部獨立的壓力檢測單元，建立車輛的三維數據信息，通過壓力圖譜算法，識別大件車一線多軸的數據特征等。希望該文研究內容，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

[1]孫偉， 詹納， 全嘉輝. 圖像取證技術在高速公路治超中的應用淺析[J]. 中國交通信息化， 2023（4）： 132-135.

[2]羅檢民， 吳振興， 李楊， 等. 淺析高速公路入口治超稱重設備現狀與選型[J]. 中國檢驗檢測， 2022（5）： 15-18.