高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)探討

（交通運(yùn)輸通信信息工程質(zhì)量檢測(cè)中心，北京 100011）

高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)探討

閆偉

（交通運(yùn)輸通信信息工程質(zhì)量檢測(cè)中心，北京 100011）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨之也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。高速公路機(jī)電系統(tǒng)承載著信息發(fā)布、數(shù)據(jù)交換、保障安全等重要任務(wù)，因此一旦高速公路機(jī)電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，容易給高速公路建設(shè)造成不利影響。本文將從高速公路機(jī)電系統(tǒng)的組成出發(fā)，深入研究高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的要點(diǎn)。

高速公路；繼電系統(tǒng)；檢測(cè)技術(shù)

智能交通系統(tǒng)應(yīng)用于高速公路的建設(shè)當(dāng)中，不但提高了高速公路的安全性，高速公路的功能也日趨完善，但也存在隱患，高速公路機(jī)電系統(tǒng)是高速公路建設(shè)中不容忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)，一旦出問(wèn)題，可能引起高速公路的癱瘓，因此加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的研究，對(duì)提高工程質(zhì)量起到重要的作用。

1 高速公路機(jī)電系統(tǒng)的組成

1.1 收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)乎著維持高速公路運(yùn)營(yíng)的資金來(lái)源，因此在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中起到舉足輕重的作用，通常來(lái)說(shuō)，高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)都是有賬目記錄的，以型號(hào)、行駛的里程數(shù)等對(duì)公路上行駛的車(chē)輛進(jìn)行分類(lèi)收費(fèi)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)較獨(dú)立，物價(jià)局核準(zhǔn)的費(fèi)率通過(guò)省中心下發(fā)到每條車(chē)道，根據(jù)車(chē)型和里程計(jì)算通行費(fèi)，保證所有收取的費(fèi)用都用于保持高速公路的運(yùn)行。通常來(lái)說(shuō)，收費(fèi)系統(tǒng)由安全警報(bào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)計(jì)算機(jī)、車(chē)道系統(tǒng)組成，并具有車(chē)輛的原始數(shù)據(jù)，從而避免在收費(fèi)當(dāng)中出現(xiàn)漏洞，造成經(jīng)濟(jì)的損失。

1.2 供配電系統(tǒng)

高速公路供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、分變電所、高壓配電線路、低壓配電線路以及用電設(shè)備組成，因此供配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，決定了高速公路運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行效果，因此應(yīng)該對(duì)高速公路供配電系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和驗(yàn)收，避免供配電線路因?yàn)榄h(huán)境的原因遭到破壞。相關(guān)工作人員在日常工作中，應(yīng)該定期的對(duì)高速公路的供配電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保供配電系統(tǒng)電纜、配電柜，并在鋪設(shè)電纜時(shí)做好保護(hù)措施，加強(qiáng)配電房基礎(chǔ)設(shè)施施工的質(zhì)量控制。在進(jìn)行配電系統(tǒng)的施工前，要為配電系統(tǒng)的施工創(chuàng)造條件，才能避免供配電設(shè)備的安全運(yùn)行。

1.3 監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)組成。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要能使管理部門(mén)全面掌握路段、車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，為管理部門(mén)的科學(xué)規(guī)劃、完善交通環(huán)境提供理論根據(jù)，從而確保行車(chē)的安全、高效、流暢。此外，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)還能為管理部門(mén)的決策提供依據(jù)，使其能夠合理的組織交通，減少交通堵塞帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。此外，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，還能減少交通事故，增強(qiáng)管理部門(mén)的應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的處理能力。高速公路監(jiān)控的硬件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集區(qū)域內(nèi)的情況，并上傳到監(jiān)控中心，并負(fù)責(zé)接收總監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的命令，并通過(guò)本地區(qū)域控制器，來(lái)控制照明設(shè)備、風(fēng)機(jī)設(shè)備、消防設(shè)備、照度計(jì)設(shè)備以及一氧化碳儀，維持高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的要點(diǎn)

2.1 檢測(cè)內(nèi)容

高速公路機(jī)電系統(tǒng)的檢測(cè)工作，應(yīng)該嚴(yán)格依照國(guó)家頒發(fā)的JTGF80/2—2004《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，從設(shè)備的從基本要求、外觀鑒定、質(zhì)量保證資料和實(shí)測(cè)項(xiàng)目幾個(gè)方面檢查。首先，設(shè)備的外觀在一定程度上反應(yīng)了高速公路機(jī)電系統(tǒng)的基本狀態(tài)，因此如果外觀有損，需要進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)與檢修，相關(guān)工作人員在對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，需要對(duì)機(jī)電設(shè)備有一定的了解，明確設(shè)備的型號(hào)規(guī)格、安裝位置，數(shù)量等信息，并檢查繼電設(shè)備的線路敷設(shè)情況，并做好記錄工作，提高高速公路機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)工作的可靠性。此外，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的防雷、接地保護(hù)水平，也是評(píng)價(jià)高速公路機(jī)電系統(tǒng)是否合格的重要指標(biāo)，如果保護(hù)措施不到位，也會(huì)影響高速公路機(jī)電系統(tǒng)的正常工作，因此要對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行分項(xiàng)的檢測(cè)。

2.2 檢測(cè)技術(shù)

依照高速公路機(jī)電系統(tǒng)的不同，使用的檢測(cè)方法也存在一定的差異。

（1）監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)。在監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試當(dāng)中，需要分成隧道檢測(cè)與路面檢測(cè)兩部分，例如對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的功能性和準(zhǔn)確性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)視頻傳輸通道進(jìn)行檢測(cè)，以分析高速公路監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來(lái)的實(shí)時(shí)信息的準(zhǔn)確性，并進(jìn)行突發(fā)事件的應(yīng)急模擬，并以此來(lái)判斷高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的信息發(fā)布、警報(bào)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理的能力。最后要對(duì)所得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并及時(shí)反饋，以保證檢測(cè)結(jié)果應(yīng)用性。

（2）通信系統(tǒng)檢測(cè)。在通信系統(tǒng)的檢測(cè)中，主要考察高速公路通信設(shè)備靈敏性，用模擬信號(hào)的方式，檢查通信系統(tǒng)的光衰器、光口系統(tǒng)的運(yùn)行效率。并測(cè)試通信電源的供電特性，數(shù)據(jù)處理能力是否滿足高速公路日常的通信要求。例如對(duì)光纖接頭損耗進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)通信電源進(jìn)行檢測(cè)等，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)所得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，進(jìn)行檢測(cè)信息反饋。此外，高速公路通信系統(tǒng)的測(cè)試需要不間斷進(jìn)行，以此來(lái)判斷在一段時(shí)間內(nèi)高速公路通信系統(tǒng)的運(yùn)行情況，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）收費(fèi)系統(tǒng)檢測(cè)。對(duì)于收費(fèi)系統(tǒng)的檢測(cè)，包括ETC車(chē)道檢測(cè)和二義性路徑識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)兩種，ETC車(chē)道檢測(cè)主要是對(duì)RSU通信范圍進(jìn)行測(cè)試，可以應(yīng)用手持式的頻譜儀，向著RSU方向?qū)μ炀€場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。另外，將OBU安裝在車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃上，按照順序，間隔1～3m的距離依次通過(guò)ETC車(chē)道，對(duì)各個(gè)車(chē)輛的OBU交易情況進(jìn)行記錄，以觀察車(chē)輛是否存在鄰道干擾的情況。對(duì)于不同車(chē)輛通過(guò)車(chē)道時(shí)，還可以通過(guò)軟件對(duì)車(chē)輛識(shí)別情況進(jìn)行分析，并統(tǒng)計(jì)識(shí)別的正確率。路徑標(biāo)識(shí)測(cè)試，主要是指將OBU安裝在車(chē)輛前方，通過(guò)路段限速方法，通過(guò)標(biāo)識(shí)所在位置，讀出相應(yīng)的標(biāo)識(shí)信息，并核對(duì)所讀信息是否正確。如果RSU工作出現(xiàn)非正常情況，會(huì)發(fā)出報(bào)警信息，工作人員可以在收費(fèi)中心對(duì)車(chē)輛控制情況及安全進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，可能出現(xiàn)RSU通信超出范圍，或者鄰道干擾及跟車(chē)現(xiàn)象，由此導(dǎo)致車(chē)牌識(shí)別不準(zhǔn)或者二義性標(biāo)識(shí)率不足等問(wèn)題，對(duì)此，可以采用調(diào)整RSU角度或功率的方式來(lái)解決，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（4）低壓配電設(shè)備檢測(cè)。低壓配電設(shè)備檢測(cè)，主要是通過(guò)對(duì)雙電源進(jìn)行切換處理，以驗(yàn)證系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。首先要查看柴油發(fā)電機(jī)組是否具有斷電自啟的功能，并進(jìn)行檢驗(yàn)。斷開(kāi)市電，查看不間斷電源能否對(duì)設(shè)備進(jìn)行正常供電。通過(guò)電力監(jiān)控系統(tǒng)的界面對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，并與現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行對(duì)比，查看監(jiān)控系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)是否正確。

（5）照明系統(tǒng)檢測(cè)。對(duì)于照明系統(tǒng)的檢測(cè)，可以在各個(gè)照明段內(nèi)隨機(jī)選取一處進(jìn)行測(cè)試，可以在兩路燈之間，根據(jù)行車(chē)方向劃為10個(gè)等份，設(shè)施11×5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，然后應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的照度計(jì)對(duì)照度進(jìn)行測(cè)試。功能性測(cè)試主要是針對(duì)照明的不同回路進(jìn)行啟動(dòng)測(cè)試。在測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)明確燈具規(guī)則排列，并預(yù)先了解照度的規(guī)定性要求，如果現(xiàn)場(chǎng)的燈具屬于對(duì)稱(chēng)式排列，則可以只測(cè)試半幅路面的照度值，另一面取對(duì)稱(chēng)值即可，以節(jié)約測(cè)試時(shí)間。

（6）隧道通風(fēng)設(shè)施檢測(cè)。在檢測(cè)隧道通風(fēng)設(shè)施的過(guò)程中，首先要切斷設(shè)備電源，并將測(cè)試線連接到強(qiáng)電輸入線線端子與設(shè)備箱地線端子上。開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，等風(fēng)機(jī)能夠全速運(yùn)轉(zhuǎn)后，在隧道內(nèi)部縱向相鄰的兩個(gè)風(fēng)機(jī)位置，應(yīng)用風(fēng)速儀對(duì)隧道斷面的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量。在此過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的是應(yīng)用激光測(cè)距儀，應(yīng)當(dāng)在風(fēng)機(jī)的正下方進(jìn)行測(cè)試。對(duì)通過(guò)監(jiān)控中心和控制器對(duì)風(fēng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)等功能進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，如果出現(xiàn)不可控因素，或者不能與控制命令相符的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更正，以確保能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并提高控制的正確性。測(cè)試完后，要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確保設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，有問(wèn)題的要及時(shí)整改，以保證隧道通風(fēng)設(shè)施的正常運(yùn)營(yíng)。針對(duì)上述這些系統(tǒng)檢測(cè)，都應(yīng)當(dāng)及時(shí)的反饋檢測(cè)結(jié)果，采取對(duì)應(yīng)處理措施，以保證機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電系統(tǒng)在高速公路的運(yùn)營(yíng)中的作用越來(lái)越重要，因此相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)，并及時(shí)將檢測(cè)結(jié)果反饋，以及時(shí)處理機(jī)電系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，保證機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，為高速公路高效、安全的運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)支持。

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