淺析高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)故障現(xiàn)象與處理方法

韓彥棟,申鐵軍

（1.山西路橋集團(tuán)太佳高速公路東段有限公司,山西 太原 030100; 2.山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

在監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試階段、試運行階段及交付使用后有可能出現(xiàn)各種故障，如：不能正常運行、系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計要求的技術(shù)指標(biāo)、整體性能和質(zhì)量不理想，即一些“軟毛病”。這些問題對于機電工程項目特別是對于復(fù)雜的、大型的監(jiān)控工程項目來說是在所難免的。故障處理應(yīng)該遵循由簡到繁、先分析后處理的原則，不可一開始就隨意亂拔亂插設(shè)備，應(yīng)先分析引起該故障的設(shè)備可能有哪些，最簡便快捷的方法是什么，盡量不要動與該故障無關(guān)的設(shè)備[1-3]。

1 高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)故障現(xiàn)象與處理方法

對于具體故障進(jìn)行的處理如下：

（1）線圈禁止刷卡在收費軟件上顯示前或后線圈無法檢測到車。①首先需要打開欄桿機后蓋，觀察車檢模塊的線圈指示燈是否亮著，如果不亮說明模塊或者線圈有問題，把線圈線從模塊上拆下來，用萬用表測量線圈電感量一般在100～200 μH 之間，且值比較穩(wěn)定，或者電阻在2.0 Ω 內(nèi)，證明線圈完好，則車檢模塊損壞需更換，一般線圈問題不大；②如果線圈指示燈亮說明模塊能檢測到車，用萬用表測量線圈的反饋端，見圖1。當(dāng)有車時反饋端7、8 或10、11 端口之間的直流電壓為0，無車時為+24 V，如果沒有電壓變化，一直為+24 V，則模塊損壞，需更換；③如果電壓變化則證明模塊正常，則需要打開MTT 柜觀察車控器線圈指示燈狀態(tài)，如指示燈不亮基本可以判定車控器的控制板有問題，為進(jìn)一步證實，需檢測控制機柜內(nèi)的控制線接線端口（前線圈為J6，后線圈為J7），用萬用表測量接在J6 或J7 端口的兩根線之間有無電壓變化，與在車檢模塊上的測量方法相同。如證明線路沒問題，接下來要排除的就是車控器的控制板以及控制接線電路板的故障，需要有備件來測試，一般都為控制板故障。

圖1 車檢模塊與控制模塊

（2）軟件顯示前或后線圈一直有車。首先需要打開欄桿機后蓋，觀察車檢模塊的線圈指示燈是否一直在閃，可以先按下車檢模塊的復(fù)位鍵（RESET），觀察指示燈是否恢復(fù)正常。如果不行，則把線圈線從模塊上拆下來，拿一根小短線短接車檢模塊的線圈輸入端，看車檢模塊指示燈能否恢復(fù)正常。如果行則基本判定模塊無問題，是線圈故障，如果還不行則模塊損壞需更換。

（3）軟件無法控制頂棚燈變綠或變紅。首先打開機柜觀察車控器，當(dāng)使用軟件打開或者關(guān)閉頂棚燈時，能聽到繼電器吸合的咔嚓聲，同時車控器上的頂棚燈控制輸出指示燈會閃亮一下，說明車控器沒有問題，這時需要上頂棚，拆開頂棚燈，用萬用表測量紅燈管或綠燈管是否有斷路或短路現(xiàn)象，觀察綠燈或紅燈的電阻是否有虛焊，電路板是否與頂棚燈外殼接觸導(dǎo)致短路。

（4）頂棚燈通行燈不亮或者禁行燈不亮。如通行燈不亮，可以先查看車道控制機柜內(nèi)頂棚燈的開關(guān)是否跳閘，用萬用表測量有無電壓，有無短路，一般都為此問題。如不行則需要上頂棚檢測線路，檢查頂棚燈是否損壞。如禁行燈不亮，先觀察是否有相鄰車道的禁行燈也不亮，因為禁行燈的電源都是由車道上的某個配電柜統(tǒng)一供電，如果是則需要找出電源由哪里供，排查電源。如果只有一個不亮，則需要上頂棚對供電線路、頂棚燈進(jìn)行檢查，檢查頂棚燈變壓器輸出是否正常；如沒有輸出，更換變壓器；檢查整流器的電壓是否正常，如沒有輸出，更換整流器；檢查控制開關(guān)是否正常，更換控制開關(guān)。

（5）欄桿機桿臂不能到豎直或水平位置，或者到達(dá)豎直或水平位置后不穩(wěn)定，反彈。在欄桿機控制模塊上，有一個欄桿機到位指示燈，當(dāng)欄桿機升起或降落到豎直或水平位置時，指示燈會亮。如果沒有到達(dá)豎直或水平位置，指示燈不會亮。打開欄桿機頂蓋，可以看到有兩個塑料的到位開關(guān)，調(diào)整到位開關(guān)的位置，使欄桿機到豎直或水平位置時，到位指示燈亮。

（6）欄桿機通電后無動作。檢測控制模塊保險是否燒掉、更換保險；檢測傳動部件是否松脫，檢測電機是否壞、是則更換電機，主控器面蓋狀態(tài)指示燈全亮、芯片損壞，需更換主控器；檢查環(huán)路感應(yīng)器（HLQ）是否靈敏度調(diào)整過高或感應(yīng)線圈的下層埋有金屬造成其靈敏度降低；檢查主控器安全開關(guān)是否斷開，重新短接安全開關(guān)；檢測主控器有無輸出（更換主控器）。

（7）軟件無法與車控器通信，或者讀寫器無法連接。首先觀察車控器或者讀寫器供電是否正常，車控器的主控板是否損壞，正常的話，重啟工控機看讀寫器能否連接。還不行的話，要了解車控器、讀寫器與工控機的連接是通過串口實現(xiàn)的，可以通過打開收費軟件的中的exsspway 記事本文件來調(diào)換車控器與讀寫器的串口，判斷是否工控機主板串口損壞。如果調(diào)換后正常，則說明工控機串口損壞。

（8）電子屏某塊或幾塊顯示板不亮；單個顯示塊一行或多行常亮；單個顯示塊一列或多列常亮；整屏不受控。顯示板不亮先用萬用表測量電源是否燒壞，數(shù)據(jù)線是否插好，單個顯示塊一行或多行常亮，緊固數(shù)據(jù)線，萬用表檢查顯示塊是否有短路現(xiàn)象，是則更換模塊。單個顯示塊一列或多列常亮，檢查模塊是否有瞎點，595 芯片是否損壞。整屏不受控，檢查U4 和U21 芯片。

（9）費額顯示器無顯示；自檢正常不能通信；有單獨的數(shù)碼管不亮。檢查輸入電壓是否正常；檢查RS-232（新原接在多串口上）或RS-485（京大接在機柜接線板J18 上）連線是否接通，更換通信芯片（新原為MAX232 芯片）；檢查數(shù)碼管引腳“＋”腳是否有＋12 V 電壓。

（10）某個車道通信失敗，無法回控，數(shù)據(jù)不上傳。先拼其他車道，如果能拼通，說明與車道交換機的通信沒問題，檢查網(wǎng)關(guān)與子網(wǎng)掩碼是否正確。重新啟動監(jiān)控室交換機。如果是所有車道不能回控，可能車道交換機斷電，一般電源在靠近監(jiān)控室的邊道。也可能是監(jiān)控室服務(wù)器沒有啟動。

于2016年6月26日(1-9號)和7月14日(10-16號)測定的綠棚、黑棚、對照的光照、溫度、濕度數(shù)據(jù)見表1，圖1～圖3。

（11）欄桿起落桿時反應(yīng)緩慢。檢測啟動電容的電容容量有變時更換啟動電容；檢測控制模塊抬落桿運行時是否滿功率輸出，否則更換控制模塊；檢測彈簧力與欄桿在處于450 左右時是否處于平衡，否則調(diào)整至平衡；檢測電機軸是否有卡死現(xiàn)象，是則更換電機。

（12）車道軟件無圖像，呈現(xiàn)藍(lán)屏。需要一個小監(jiān)視器用來測試圖像。從車控器的視頻輸入端拔下攝像機的輸入視頻線，插在監(jiān)視器上，如果無圖像說明攝像機或者視頻輸入線有問題，首先看一下視頻接頭焊點是否斷開，然后需要打開攝像機護(hù)罩，觀察電源指示燈或用萬用表測量電壓是否正常，再把監(jiān)視器直接接在攝像機上看有無圖像，據(jù)此就可判斷出攝像機是否損壞，視頻線路和供電線路是否完好。如果有圖像，可以把顯示器車控器視頻輸出口，看有無圖像，如沒有說明車控器的視頻分配器損壞；如有，則把連接車控器與工控機視頻采集卡輸入口的視頻線接在顯示器上，以判斷是否線路損壞，是否視頻采集卡損壞。當(dāng)監(jiān)控室無某個車道圖像，與上述步驟相同，從源頭查起，傳輸線路與矩陣一般不會有問題。

（13）圖像抖動。比較復(fù)雜的問題，有視頻接頭的問題，有線路干擾的問題，有接地干擾的問題。需要一步步排查，需要一些抗干擾的設(shè)備來排除，用顯示器一步步查，在每級視頻的輸出端加裝抗干擾設(shè)備進(jìn)行實驗。

（14）廣場攝像機無圖像、無法控制（球機）。如無法在立柱下試，則需要上桿，打開攝像機，觀察保險管是否燒斷，用萬用表測量有無電壓。觀察視頻頭有無斷裂。如一切正常，只能讓專業(yè)廠家對攝像機進(jìn)行維修。

（15）故障現(xiàn)象：有圖像但云臺無法控制。首先觀察矩陣的控制線路接頭有無脫落，如是用光端機傳輸，更換光端機（有備件的時候）看是否能正常。如不行，則需要上桿，觀察解碼器是否通電，地址碼與通信協(xié)議是否正確（向廠家咨詢），當(dāng)按下解碼器上的觸點時，解碼器的地址碼LED 顯示器是否顯示正確的地址，測量云臺是否有電。如果一切正常，需要拆下解碼器和云臺，到監(jiān)控室直接與矩陣連接，實驗解碼器與云臺。

（16）故障現(xiàn)象；主干線攝像機無圖像。首先要清楚圖像是如何傳輸?shù)模缓髲纳贤禄蛘邚南峦弦患壖壟挪?。檢測外場電源，用監(jiān)視器在外場觀察，檢查光端機發(fā)送機與接收機，更換尾纖實驗。最后上桿對攝像機進(jìn)行檢查。

2 機電工程日常維護(hù)注意事項與工作思路分析

2.1 機電工程日常維護(hù)注意事項分析

保持機房清潔干凈，防塵防潮，防止鼠蟲進(jìn)入。對設(shè)備硬件進(jìn)行操作前應(yīng)帶防靜電手腕。

已壞的單板不能放在機柜內(nèi)而應(yīng)裝入防靜電袋妥善保管以避免引起其他故障。禁用終端軟件以外的其他軟件直接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢和修改以免導(dǎo)致嚴(yán)重后果[4-6]。遇到強雷雨時遠(yuǎn)端模塊局機房要安排值班人員。

2.2 機電工程的日常工作思路分析

（1）聚焦“責(zé)任”落實，注重工作效能。定期召開會議，提前謀劃部署，明確責(zé)任分工；強化值班值守，嚴(yán)格執(zhí)行24 小時值班和領(lǐng)導(dǎo)帶班制度，確保遇到突發(fā)情況第一時間響應(yīng)、第一時間處置；明確保暢工作重點、細(xì)化應(yīng)急方案，強化工作合力，真正做到思想上重視、行動上緊跟、責(zé)任上壓實、落實上有效，全力保障道路暢通。

（2）聚焦“暢通”關(guān)鍵，注重精準(zhǔn)施策。通盤考慮路況實際、氣象預(yù)報、疫情防控等因素，細(xì)化完善“一隧一預(yù)案”；充分利用監(jiān)控數(shù)據(jù)信息和保通保暢工作經(jīng)驗，科學(xué)預(yù)判車流量及車流高峰，增強應(yīng)急處置方案的科學(xué)性、實踐性；密切關(guān)注重轄區(qū)路段車流變化情況，動態(tài)調(diào)整保暢措施，調(diào)配應(yīng)急值守人員前置，確保道路安全暢通。

（3）聚焦“防疫”重點，注重措施落實。持續(xù)做到對疫情防控工作緊抓不放，嚴(yán)格落實全員測溫、消毒及定期核酸檢測等防疫舉措；加強人員管控、排查，從嚴(yán)從緊從細(xì)落實好各項防控措施，切實筑牢織密疫情防控內(nèi)部防線；實行閉環(huán)管理、倒班運行，所有人員實施“在崗不回家、在家不返崗”的措施，保證各項工作正常運轉(zhuǎn)。嚴(yán)格做到查驗與防疫兩不誤，降低傳播風(fēng)險，筑牢防疫堤壩。規(guī)范防疫流程，提醒司乘人員佩戴口罩下車查驗并保持1 m 安全距離；收費員查驗完畢后及時更換手套，使用酒精對查驗設(shè)備進(jìn)行擦拭消毒，隨后操作放行；車輛駛離道口后，再用84 消毒液徹底消殺車道。緊盯重點車輛，查驗裝載新鮮肉類等貨物的冷鏈車時，兩名查驗人員均需穿著防護(hù)服，最大限度阻斷病毒傳播渠道；各站定期進(jìn)行自查，及時發(fā)現(xiàn)防疫工作中的盲點與薄弱點并進(jìn)行整改，不斷提高全員疫情防控能力。

（4）聚焦“安全”基礎(chǔ)，注重運維保障。對隧道內(nèi)照明、通風(fēng)、供配電、消防等設(shè)施設(shè)備運行情況和隧道洞口排水設(shè)施進(jìn)行全面排查，確保設(shè)備設(shè)施運行狀態(tài)良好，提升隧道安全系數(shù)；扎實開展“橫向到邊、縱向到底”的專項檢查，對安全生產(chǎn)、應(yīng)急值守等工作進(jìn)行全方位檢查，及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險隱患，建立問題臺賬，制定具體整改措施，杜絕和遏制各類安全事故發(fā)生。堅持兩人查驗，一人拍照，另外一人指揮后方車輛，保障車道安全；嚴(yán)查設(shè)備隱患，定期檢查驗貨登高梯，確保安全作業(yè)；加大稽查力度，對各收費站綠通查驗工作中存在的不安全、不規(guī)范行為進(jìn)行不定期稽查，并與績效考核成績掛鉤，不斷提高收費站安全查驗水平。

（5）聚焦“服務(wù)”體驗，注重通行保障。在嚴(yán)格查驗程序的同時，不斷推動窗口服務(wù)質(zhì)量提檔升級。在查驗速度和服務(wù)水平上下功夫、想辦法，大流量時增加綠通車輛查驗人員，提高查驗效率，避免道口堵塞。拓寬宣傳渠道，將綠通查驗過程作為推廣宣傳企業(yè)形象的重要途徑，為司乘人員提供良好通行體驗。妥善處理特情事件，如出現(xiàn)司乘人員不理解與不配合的情況，要耐心安撫司乘人員情緒，詳細(xì)宣貫綠通政策，堅持征收通行費，做到政策解釋有理有據(jù)，服務(wù)態(tài)度無可挑剔，化解征繳矛盾積極穩(wěn)妥，樹立良好的高速公路的形象。

3 結(jié)束語

綜上所述，高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)交通事件自動檢測、報警通知，在及時處理故障后，前端事件檢測速度更快效率更高。跟蹤攝像機自動配合檢測攝像機，觀察事件細(xì)節(jié)信息立即觸發(fā)報警并自動將報警視頻圖像切換到指揮中心監(jiān)控畫面，確保了第一時間發(fā)現(xiàn)事件并準(zhǔn)確定位。