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

宋 哲

（山西省公路工程質(zhì)量檢測中心，山西 太原 030006）

1 概述

運寶黃河大橋位于山西省運城市芮城縣陌南鎮(zhèn)柳彎村至河南省靈寶縣老城村之間的三門峽水庫庫區(qū)內(nèi)，距上游的風陵渡黃河大橋75 km，下游的三門峽黃河大橋35 km，是溝通晉西南和豫西北的重要公路橋梁；橋梁采用雙向六車道高速公路標準，設(shè)計行車速度80 km/h，橋梁寬度32 m，設(shè)計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級；山西境內(nèi)段項目起點樁號為K30+339，終點樁號為K32+029，橋梁全長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，是山西省按獨立項目進行申報審批的特大橋工程。

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，極易引起高速公路長時間交通中斷，造成重大經(jīng)濟損失。

完善合理的橋梁道路監(jiān)控系統(tǒng)能實時監(jiān)控橋梁道路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)橋上事故，在發(fā)生交通事故后能及時進行交通控制引導(dǎo)，避免二次事故發(fā)生，是橋梁安全運營的保障。

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：車輛檢測器、氣象檢測器、閉路電視攝像機、可變信息標志、車道控制標志、緊急電話和有線廣播、霧燈、航空障礙燈、航道警示標志設(shè)備等。

公路機電設(shè)備的設(shè)置在滿足相關(guān)標準的同時還要結(jié)合項目的實際需要設(shè)置，不能籠統(tǒng)地全部設(shè)置，這樣不僅會造成資源浪費，還會給近期維護加重負擔。下面對該項目的監(jiān)控設(shè)備設(shè)置進行簡要分析。

2.1 車輛檢測器

主要用來統(tǒng)計車輛種類、數(shù)量、速度等交通參數(shù)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中經(jīng)常使用的有微波車輛檢測器、線圈車輛檢測器、視頻車輛檢測器等幾種。微波車輛檢測器一般需要立柱安裝，線圈車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，采用視頻車檢方案，只需在站級視頻分配器分出一路信號用于檢測信號源，節(jié)省投資成本，而且視頻車輛檢測器還具有事件檢測功能，能對火災(zāi)和交通異常事件自動識別及時報警通知工作人員進行處理。經(jīng)對比，本項目使用視頻車輛檢測器較為經(jīng)濟合理。

2.2 氣象檢測器

主要用來檢測所在路段能見度、干濕度等氣象參數(shù)，由多種單項氣象檢測設(shè)備組成，配置時應(yīng)根據(jù)沿線氣象狀況合理配置，不宜籠統(tǒng)采用全套設(shè)備。橋梁路段影響車輛通行的主要為團霧，設(shè)置能見度檢測器即可。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

視頻監(jiān)控是管理者的眼睛，不僅能實時監(jiān)視道路交通及時發(fā)現(xiàn)交通事故，還能對違章行為事前震懾和事后查證。若地形條件允許，云臺攝像機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，經(jīng)研究分析，本次橋梁段攝像機可附著安裝在樁號 K30+615、K30+815、K31+015的 3座索塔和K31+280、K31+785的兩套標志門架上，設(shè)置間距滿足《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中500～1 000 m的要求，這樣既滿足規(guī)范要求，又省去了立柱的安裝。考慮到攝像機安裝太高檢修困難，索塔側(cè)壁安裝的攝像機高度不宜超過15 m（一般高空作業(yè)車臂高16 m）。

2.4 可變信息標志

主要用來發(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、門架、附著等幾種安裝形式。據(jù)調(diào)查，運寶黃河大橋前方不到1 km處設(shè)有主線收費站，主線收費站大棚懸掛有大型可變情報板，且大橋與收費站之間無其他出入口，橋梁段交通信息可通過主線收費站情報板發(fā)布，橋梁段可不再設(shè)置。

2.5 車道控制器

用于指示車道的開放或關(guān)閉，引導(dǎo)司乘人員按當前車道運行狀態(tài)正確行駛?？墒褂媒煌ㄐ盘枱舸?，每條車道設(shè)置一組，設(shè)置在上橋橋頭前，當橋上發(fā)生交通事故或擁堵時，可通過各車道信號燈對行駛車輛進行控制。

2.6 緊急電話和有線廣播

用于司乘人員和管理人員之間緊急呼叫。當橋上發(fā)生交通阻塞、交通事故或火災(zāi)等緊急情況時，現(xiàn)場司乘人員可通過緊急電話向管理站內(nèi)的緊急電話控制臺進行呼叫，報告事故情況，同時管理站工作人員也可通過本系統(tǒng)對現(xiàn)場進行緊急廣播，指揮調(diào)度、疏導(dǎo)交通和組織救援等。光纖型緊急電話具有信號衰減較小、傳輸距離遠、抗干擾、抗雷擊能力強。在管理站設(shè)置緊急電話主控制臺，利用波分復(fù)用方式將橋上緊急電話主機串聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，有線廣播與緊急電話共用一套信號傳輸系統(tǒng)、控制主機、軟件平臺?！陡咚俟繁O(jiān)控技術(shù)要求》[1]中要求特大橋主橋區(qū)段緊急電話布置間距500～1 000 m，揚聲器的布置間距30～40 m?？紤]到廣播線的傳輸距離和設(shè)備布置的合理性，緊急電話與功率放大器可同址安裝，設(shè)置間距400 m。揚聲器采用低桿立柱安裝，設(shè)置間距40 m。緊急電話、功放可使用抱箍安裝在揚聲器立柱上。揚聲器安裝方式見圖1～圖3。

圖1 有線廣播安裝方案一（單位：m）

圖2 有線廣播安裝方案二（單位：m）

圖3 有線廣播安裝方案三（單位：m）

對比發(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)揚聲器安裝互相利用對側(cè)立柱，減少了立柱使用量，而且揚聲器通過調(diào)整角度，解決了方案二中局部音效問題。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)混凝土護欄上，設(shè)置間距20～30 m，主要用于霧天車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，但使用率較低，投資性價比不高，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示，可設(shè)置在大橋索塔頂部，設(shè)備采用光控，當周圍亮度較低時可自動啟動。設(shè)備功率較小，若供電不便，可考慮使用太陽能電池供電。

2.9 航道指示標志

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)咨詢當?shù)赜嘘P(guān)部門，本段河道無大型船只通航，僅有少量小型渡船，近期預(yù)留管線和安裝位置即可，設(shè)備可根據(jù)航道實際需要遠期設(shè)置，避免近期過度投資。

2.10 管理站監(jiān)控室

負責接收基層監(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)。配置計算機系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、緊急電話和有線廣播系統(tǒng)，是連接外場設(shè)備和管理人員的樞紐。

3 結(jié)束語

設(shè)計是工程建設(shè)的前提。嚴謹?shù)脑O(shè)計，創(chuàng)新的理念是保證工程質(zhì)量的前提條件。機電工程設(shè)計應(yīng)貫徹“實用、經(jīng)濟、美觀”的思想，既要滿足運營功能的要求，還要節(jié)約投資，避免浪費，美觀大方。

本文依據(jù)《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》[1]中對特大橋道路監(jiān)控的相關(guān)要求，結(jié)合項目的實際情況，對運寶黃河特大橋道路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的配置及安裝進行了簡要分析并提出了一些個人見解，不足之處，敬請指正。