鳳永高速霧燈誘導(dǎo)系統(tǒng)路況分析

許永軍

（陜西交通高速公路服務(wù)有限公司，西安　710000）

鳳永高速霧燈誘導(dǎo)系統(tǒng)路況分析

許永軍

（陜西交通高速公路服務(wù)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(shí)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(shí)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(shè)誘導(dǎo)霧燈，可大大降低霧天橋梁事故率。

關(guān)鍵詞：高速公路；霧燈；誘導(dǎo)

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(qiáng)的隨機(jī)性和突然性，經(jīng)常發(fā)生在地勢(shì)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(dāng)霧形成時(shí)，薄霧無法隨微風(fēng)移動(dòng)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(xiǎn)性甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大范圍的起霧。因?yàn)檐囕v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(hù)欄難以辨識(shí)，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(shí)地提示。

自動(dòng)防霧系統(tǒng)一般都安裝在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)，宜采用太陽能/風(fēng)能等獨(dú)立的供電系統(tǒng)，免去了對(duì)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(dòng)防霧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在大霧易發(fā)的橋梁兩側(cè)的防護(hù)欄/防護(hù)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(gè)霧燈之間通過遠(yuǎn)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(gè)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(gè)霧燈的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在惡劣氣象下的同步閃爍以及全天候的防盜報(bào)警功能。

2.2市電供電模塊

對(duì)于靠近服務(wù)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(duì)系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)。

2.3控制中心

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

2.4中繼控制器

遠(yuǎn)程中繼控制器是使用GSM構(gòu)筑控制鏈路，使用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中繼控制器組建遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中繼控制器通過GSM短信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，將霧燈的運(yùn)行狀態(tài)信息傳輸給控制中心，或者將控制中心主機(jī)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(shí)。

3　系統(tǒng)功能

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

在控制中心記錄所有與系統(tǒng)運(yùn)行有關(guān)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(hù)人員。系統(tǒng)為各類人員設(shè)置了相應(yīng)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)路面霧燈的狀態(tài)。

3.1霧燈網(wǎng)絡(luò)組成

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

每個(gè)霧燈上都有一套獨(dú)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(gè)霧燈都有一個(gè)唯一的ID標(biāo)識(shí)，在每個(gè)數(shù)據(jù)包中均包含該標(biāo)識(shí)號(hào)，根據(jù)該標(biāo)識(shí)號(hào)便能夠確定信息的發(fā)送者。

3.2霧燈的整體控制

當(dāng)主控中心發(fā)現(xiàn)某橋梁發(fā)生大霧狀況時(shí)，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(diǎn)發(fā)送開啟命令，并等待管理單元點(diǎn)的確認(rèn)回復(fù)。如果在特定時(shí)間內(nèi)未收到任何的確認(rèn)回復(fù)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(fù)接收到數(shù)據(jù)的確認(rèn)短信，以告知主控中心。然后通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)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(gè)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(shí)間內(nèi)向管理單元發(fā)送狀態(tài)信息，以便于管理單元對(duì)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(guān)閉命令。

3.3霧燈的特定控制

除了對(duì)整個(gè)橋梁的霧燈控制外，在某些特定的場(chǎng)合，例如設(shè)備檢測(cè)、突發(fā)事故等情況下，需要在控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)某一特定霧燈進(jìn)行控制。在整個(gè)高速公路布設(shè)的霧燈終端的ID標(biāo)識(shí)號(hào)均不相同，因此，很容易實(shí)現(xiàn)針對(duì)某一個(gè)特定的霧燈控制。

3.4異常情況報(bào)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(duì)蓄電池的充電不足，此時(shí)霧燈的控制單元會(huì)自動(dòng)關(guān)閉LED發(fā)光管，等待一兩個(gè)晴天將電池充足后再自動(dòng)開啟。

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

如果整個(gè)霧燈包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊都無法正常工作，那么該節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)能夠由管理單元發(fā)現(xiàn)并上報(bào)。因?yàn)闃蛄荷系撵F燈管理單元每隔固定的時(shí)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(shí)間內(nèi)連續(xù)嘗試三次均無法與某個(gè)霧燈節(jié)點(diǎn)聯(lián)系，則表明該霧燈節(jié)點(diǎn)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。