淺談福建三明高速ETC 門架RSU（天線）的安裝

詹昌汾

（福建省三明高速公路有限公司， 福建 三明 365099）

0 引言

根據(jù) 《國務院辦公廳關(guān)于印發(fā)深化收費公路制度改革取消高速公路省界收費站實施方案的通知》（國辦發(fā)〔2019〕23 號）和《取消高速公路省界收費站運營服務保障方案》的要求，保障取消高速公路省界收費站后全網(wǎng)運營服務工作穩(wěn)定和有序開展顯得非常重要，對ETC 門架機電系統(tǒng)的運行監(jiān)測和設(shè)備維護更是重中之重，而RSU（天線）是門架機電系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，本文主要根據(jù)福建三明高速使用的RSU（天線）為例子，詳細講述了RSU（天線）的維護安裝。

1 門架設(shè)備（RSU 天線）的安裝

（1） 天線安裝要求： 每個通信斷面配置路側(cè)單元（RSU）個數(shù)不大于車道總數(shù)（標準行車道個數(shù)+1，應急車道計為1 個車道），通過龍門架安裝于車道上方；每個通信斷面配置一臺RSU 控制器， 安裝于門架機柜內(nèi)； RSU天線與控制器之間通過專用高速數(shù)據(jù)接口連接， 構(gòu)成以控制器為中心的星型結(jié)構(gòu)。 一臺控制器僅配套單方向通信斷面的路側(cè)RSU， 不允許1 臺控制器配套雙向全幅斷面的路側(cè)RSU。

（2）天線位置說明：由第一車道開始，RSU1、RSU2 安裝在各車道中心正上方，RSU3 安裝在應急車道與鄰車道分界線正上方。 考慮到龍門架上鋼架位置，RSU1 天線安裝位置盡量向車道內(nèi)偏，可左右偏差±20cm。 3+1 車道、4+1 車道與2+1 車道位置相似。

2 天線安裝施工要求

（1）確定現(xiàn)場門架是否有維修走廊，是否適合天線安裝，護欄及橫梁鋼管直徑是否符合安裝。 目前安裝件分為兩種規(guī)格：80～160m（標準）和150～180mm。 天線安裝高度凈高不低于6m，最好在6～7m 之間，現(xiàn)堪同時要確認安裝天線和機柜的施工難度。

（2）嚴格按照施工圖紙上標注的尺寸和要求進行RSU天線的安裝。

（3）在天線安裝的過程中必須借助多功能坡度儀，來調(diào)整水平和測量角度。 在設(shè)備附件的安裝時應注意要先大后小，即先安裝大的組件，然后再固定小的螺栓，安裝件要牢固、可靠，螺栓、螺母要擰到位，擰緊。

（4）設(shè)備安裝過程中，必須借助角度平衡儀，保證抱箍與安裝橫桿保持垂直，RSU 連接附件與RSU 天線后安裝背板的連接保持水平不能傾斜，RSU 的初始安裝角度為60°，以確保天線的安裝達到設(shè)計要求。 最終的天線角度應根據(jù)現(xiàn)場實際的通信區(qū)域的需求來進行調(diào)整；

RSU 安裝時應注意其安裝的方向，RSU 天線的安裝方向應使天線的正面朝著來車方向；同一個站點，多套設(shè)備的安裝應注意設(shè)備的垂度、高度和角度要保持一致。

3 天線安裝角度要求

3.1 若天線前方的道路是平直路面

（1）RSU 天線保持在與車道面垂直的面上的投影和水平方向的夾角為0°， 量角器測試結(jié)果小于1°正確，其它情況錯誤。 如圖1 所示。

圖1 天線安裝直視圖

（2）RSU 天線與地平面夾角為60°（依據(jù)現(xiàn)場進行調(diào)整），坡度儀測試結(jié)果大于59°并且小于61°正確，其它情況錯誤。 如圖2 所示。

圖2 天線安裝側(cè)視圖

3.2 若天線前方的道路有一定坡度

選址要求坡度要求在5°以內(nèi)， 則天線角度適應性調(diào)整：針對上坡，預估天線坡度N°，天線角度與地平面夾角上揚對應角度（+N°）；針對下坡，預估天線坡度N°，天線角度與地平面夾角下壓對應角度 （-N°）。 對應調(diào)整完成RSU 角度后， 在RSU 參數(shù)正常配置后， 需要使用測試OBU 測試車外喚醒區(qū)域是否≥60m。

4 天線的安裝要求

RSU 天線的安裝， 主要要求施工人員要熟悉各安裝附件的連接方式， 熟練使用多功能坡度儀來尋找水平和測量角度。安裝時應仔細認真，嚴格按照設(shè)計要求的方式來操作，確保RSU 天線能達到最佳使用效果。 圖3 為RSU天線安裝整體示意圖。

5 天線安裝附件及線纜介紹

RSU 天線的附件安裝主要以三大部分組成：橫桿V型安裝板 （包括前部和后部）、RSU 扇形支架轉(zhuǎn)動固件（與RSU 天線相連）、U 型安裝支架。 安裝原理就是將V型安裝板與安裝橫桿固定好， 再通過U 型安裝支架將RSU 轉(zhuǎn)動固定組件與其相連，并調(diào)整好RSU 的角度。 如圖4 所示，安裝時一定注意M8×20 螺栓和M8×16 螺栓的安裝位置！

圖4 天線附件安裝

6 天線安裝步驟

（1）將U 型安裝支架與前部V 型安裝板進行安裝。 將U 型支架與抱箍中的前部V 型安裝板相連接，連接中使用M8X16 的不銹鋼螺栓。 安裝時應注意U 型支架應水平安裝于安裝板上，正面應與安裝板垂直，不允許出現(xiàn)傾斜。

（2）應與車道平行且迎向車道來車的方向。 U 型安裝支架必須與安裝橫桿保持垂直即與路面保持水平， 這項工作可借助多功能角度儀來完成。

（3）將天線安裝附件轉(zhuǎn)接頭與天線進行連接。將轉(zhuǎn)動固件安裝于RSU 天線后的安裝背板上。 首先應將M8×20的不銹鋼螺栓安裝于RSU 天線后的安裝背板的螺栓槽中，再將RSU 轉(zhuǎn)動固定件與安裝背板連接，用M8 螺母將其固定牢靠。 安裝時應重點注意RSU 轉(zhuǎn)動固件的水平和朝向。RSU 轉(zhuǎn)動固件安裝位置應與天線底面保持水平，其軌道孔應朝向RSU 底部。

（4）橫桿固定組件安裝完畢后，即可將RSU 天線與其固定。將RSU 轉(zhuǎn)動固件上的扇形支架插入橫桿上的U型安裝支架，保證扇形支架的弧形角度孔和軌道孔與U型支架的固定螺孔 （必須對準U 型支架的豎直方向的前兩個孔）對準，使用螺栓穿過固定螺孔，用螺母固定，固定過程中先不要將螺母上的過緊，以便調(diào)整RSU 天線安裝角度。

（5）然后應借助多功能坡度儀，調(diào)整RSU 天線的安裝角度， 保證安裝角度為60°（如現(xiàn)場對通信區(qū)域有不同需求，可結(jié)合通信區(qū)域的標定，調(diào)整安裝角度）。角度確定后，將U 型支架與扇形支架之間的固定螺栓上緊。

（6）線纜沿著龍門架管線鋪設(shè)，鋪設(shè)完成之后將航空插頭直接插入天線后端接口， 并將后端部分固定在龍門架上。

（7）航空插頭一端不能用做穿線端，在線纜鋪設(shè)過程中應注意保護航空插頭，避免其受到外力損傷。 穿線時， 橫桿上的航空插頭一端線長應留出0.5m 左右的余量，保證RSU 天線安裝后的有足夠的連接長度，具體所留余量的長度以現(xiàn)場方便航空插頭與天線連接、安裝天線為準。 航空插頭應使用防水膠帶縛緊，并用透明膠帶將其緊緊纏繞在橫桿之上，達到防水、防震的目的。 線纜的裸露部分應套上內(nèi)徑為Φ20 壁厚不小于2mm 的波紋軟管。

（8）線纜鋪設(shè)時，應在天線立桿的各處留有余量。 在天線與龍門架橫桿的連接處留出0.6～0.7m 的余量。 ETC門架系統(tǒng)布線應滿足以下要求： ①線纜的布放應自然平直，不得產(chǎn)生扭絞、打圈、接頭等現(xiàn)象，不應受外力的擠壓和損傷；②線纜兩端應貼有標簽，應標明編號，標簽書寫應清晰、端正和正確；標簽要選用不易損壞的材料；用接線盒對線纜進行連接、保護，在接線盒中線纜的彎曲半徑應符合安裝工藝要求；③線纜如需連續(xù)，接頭間距應＞200mm，接頭應做絕緣、防水、保護及高壓熱縮套管處理，鎧裝電纜保證鎧的連續(xù)。

當RSU 天線初始安裝完成后， 還應根據(jù)現(xiàn)場實際需求的通信區(qū)域?qū)μ炀€的安裝角度進行調(diào)整，調(diào)整方法參照RSU 天線與橫桿固定組件固定的步驟。在角度調(diào)整時，應借助多功能坡度儀并結(jié)合通信區(qū)域標定的方法來進行，當通信區(qū)域達到要求時，固定天線，即RSU 天線的安裝完成。 剩余需要對RSU 天線控制器設(shè)備進行安裝配置，并進行程序參數(shù)升級等步驟，就不詳細討論了。

7 結(jié)束語

ETC 門架系統(tǒng)是高速公路深化收費公路制度改革、取消省界收費站后車輛通行高速公路費用收取的基礎(chǔ)和保障，加強高速公路ETC 門架系統(tǒng)運行維護，能夠有效保障高速公路的正常運行， 為我國交通事業(yè)貢獻出一份光和熱。