论高速公路入口处治超机电系统及安装

闫海涛

摘要 山西坚持推进“科学治超、科技治超”的理念，不断向科技借力推进治超工作，治超机电系统从无到有、从简到全不断地攻坚克难。文章结合山西汾平高速治超管理工作，就机电系统及安装展开了探讨，以期对其他公路治超管理工作起到一定的借鉴作用。

关键词 高速公路；治超；机电系统；安装

中图分类号 U495文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）12-0126-03

0 引言

山西作为煤炭大省，非法超限超载所带来的不良因素促使着山西狠抓治超，山西从2007年年底起，全面启动了“无缝隙、拉网式”治超总行动。治超机电系统随着时代的进步而不断蜕变，从最早仅有一台静态磅的配置到如今动态汽车衡、光栅、小黄人等一系列设备构建成熟的治超机电系统。该文结合汾平高速治超管理工作，就机电系统及安装展开论述，论述观念可作为健全治超机电系统提供重要参考。

1 高速公路入口处治超机电系统方案设计

1.1 治超機电系统的组成

治超机电系统包括车牌抓拍、超限提示屏、窄条式动态汽车衡、驱动轴与车型识别单元、车辆外廓尺寸检测单元、ETC天线识别单元、主控处理单元等。主控处理单元预留数据上传接口，并将采集处理的车辆超限信息上传至收费系统[1]。其中，高速公路入口治超机电主要子系统构成如图1所示。

1.2 治超机电系统的布设

对于大部分高速公路入口，推荐在入口收费站最外侧车道安装至少1个车道的窄条入口治超系统[2]。通过可移动式隔离装置对此车道进行隔离，对车辆进行检测，并将检测数据发送给收费系统，由收费系统提示超限车辆从最近的出口驶出。窄条称重和驱动轴识别入口系统安装在距离收费岗亭22～25 m区域，两侧或单侧采用隔离警示桩进行隔离。称重区域设备宽度为3.6 m。车牌抓拍至激光光幕距离3～4 m。激光分车、车型与驱动轴识别设备、数据采集器、车牌识别设备安装在岛一侧。激光轮廓识别传感器和ETC天线安装在L杆上。其中，治超机电系统的布设情况如图2所示。

1.3 治超机电系统的工作流程

治超机电系统的工作流程如图3所示。

2 治超机电系统的安装要点

2.1 总体安装流程

治超机电系统的总体安装流程，如图4所示。

2.2 基础、管道施工方案

在收费岛上安装设备基础、预埋钢管、接线手孔；在收费车道埋设检测线圈的位置破除混凝土路面，剔除钢筋并重新浇筑素混凝土路面；在岛前端增设ETC标志及天线支架基础、自动栏杆基础、车道信息屏基础、车牌抓拍摄像机基础、接线手孔及预埋钢管；不同管材的管口与管身严禁出现变形现象，配置齐全的接续配件，插口外径需与套管内径互相吻合；在施工前，根据相关规定与要求，严格检验管道工程施工中所使用器材的质量与规格，严禁在管道工程中使用没有出厂合格证书的器材；将手孔插入管道中时，手孔壁应平行于管口，同时需缩入孔壁一定距离，利用水泥砂浆，涂抹管口，使其变为圆楞；钢管通过人孔端部后，需对其进行扩口处理；从管道工程施工结束到竣工验收这段时间中，为切实保护好管道，施工单位需采取有效措施来保护管道；人手孔基坑的开挖和回填应符合本设计的要求，手孔混凝土强度在达到设计强度的3/4之前，严禁进行回填处理；施工结束后，分层回填且夯实基坑；在收费岛中，需整齐排列管道，严禁出现互相交叉现象，管道埋深不得小于15 cm，管道的弯曲半径至少为管径的10倍，在管道铺设结束后，需对铅丝或穿线带进行加穿。

2.3 线圈施工

车道在安装线圈前，需封闭该车道，彻底清除路面上存在的油垢与杂物。根据施工图，利用靛青粉在线圈位置画线。切割机沿着画好的线进行切槽，槽宽6～

10 mm，槽深＞6 cm，在拐角位置处设置45°的斜槽。切槽结束后，用清水冲洗，利用吹风机吹干或者自然风干。在埋设线圈之前，需利用喷灯再次烘干槽，若槽很深，应利用细干沙进行回填，深度控制在3 cm左右，根据施工设计方案，顺着线槽放3圈线圈，每圈均需拉直，在拐弯位置处，自然放入线圈，在线圈出线角位置处纹合两线头，同时检查是否存在断线现象。环氧树脂灌注施工结束后，停止使用车道1 d，然后对线圈的质量、嵌固端、电特性等进行仔细检查，使其满足设计要求。

2.4 摄像机、栏杆机、费额显示器安装

根据平面布置图确定岛上设备安装位置。安装设备的立柱或支架时，将设备固定在立柱或支架上；通过设备所引出来的电缆，应预留50 cm的余量，固定电源线与电缆，电缆的自重严禁使用插头来承受；在摄像机通电后，检测摄像机，并进行粗调，摄像机正常运行后，方可安装；电动栏杆机安装牢固和平稳，同方向的电动栏杆安装在一条直线上。栏杆机的横臂要调整水平。控制线接插头必须镀锡处理，以确保接触良好。电源安装牢固，电源线在预埋管口处要用塑料套管护住，接地线按规定接牢。

雨棚信号灯安装在收费大棚上，ETC天线安装在立柱上。高空作业首先要保证施工人员安全，施工人员要系安全带。顶部安装位置准确，正对所指车道没有歪斜，螺丝安装牢固。电缆要有一定的预留，所有的电器连接必须牢固可靠，电缆通电前要进行绝缘测试。技术人员对设备先期调试一次，并进行外观检查，以保证正式安装的顺利进行，准备施工设备和工具；检查设备基础的质量，符合条件才能进行施工。吊装时严格遵守安全操作规程，并有专职安全员在场监督，检查立柱、支架、门架垂直水平度，检查立柱、支架、门架固定的牢固程度，检查支架各固定口尺寸；安装设备时，固定位要安全可靠，连接线要正确；检查防水和防尘效果，连接电源和控制电缆。

2.5 软件的安装调试

制作软件安装对照表，明确每一步安装步骤。安装时要求安装人记录每一个系统的整个安装过程；按照系统设置表准确设置各项参数；对系统单项功能进行严格测试并记录；进行模拟测试并核对产生数据的准确性；制作复查表并指定专人对安装调试完毕的系统进行逐项复查；软件要着重强化软件规范制定、软件安装、软件调试、试运行环节，在试运行期间积累总结系统出现的所有问题，对运行过程中出现的各类问题有针对性对系统进行升级改造；软件规范是软件开发的基础，要保证软件的一致性和衔接，所以在入手点要制定选择规范，按照山西省高速公路软件自身标准实施。

2.6 外場摄像机及抓拍设备安装

根据现场情况和施工图确定摄像机的位置，布设施工标志；根据施工设计图纸，对立杆安装与基础预埋相关的不同固定孔尺寸进行全面检查；对避雷针、摄像设备的接地系统、外场立杆的布设进行检查；穿好与牢固绑扎电源线与摄像机控制线缆；基础应垂直于立杆，将高强度螺母拧紧；摄像机控制箱安装结束后，对控制箱中信号线、电源线的紧固程度进行检查。安装、固定好摄像机，连接好传输线缆和电源线，做好光电缆的端接及熔接；设备安装完毕后，接上手提式监视器进行测试，设备工作正常，完成调试，记录详细的测试报告。

2.7 光缆施工

（1）光缆单盘的测试。根据出厂的测试记录，对光缆盘长、光缆盘号进行检查，保证光缆盘与光缆的完好性；利用OTDR，对光缆的长度与衰减进行测试；对测试记录进行整理，构建单盘测试档案。

（2）光纤的接续是光缆接续的关键，使用密封式接头盒进行接续。在接续前，应在帐篷中对光缆进行室外接续，周边环境应保持卫生干净，严禁进行露天施工。在进行光纤接续过程中，需搭建防震工作台。根据施工图纸来开剥光缆，利用专用工具去除光纤被覆层。在不同接头密封组件中套入开剥好的光缆，并在工作台上对其进行固定处理，利用专用的束管刀，将光纤外束管去除，并将油膏清洗干净。

（3）光缆接续技术人员在对光纤进行接续过程中，应使用OTDR进行双方向监测；采用专用工具去除光纤被覆层，严禁暗伤光纤或损坏光纤；采用进口切割刀制作纤断面；利用进口全自动熔接机熔接光纤熔接，保证光缆接续指标均满足设计要求。

（4）对合格的光纤熔接部位进行接续，利用热缩加强管进行有效保护；对光纤保护管进行加强处理后，光纤不得出现弯曲现象，同时不得出现气泡。为保证光纤的熔接质量，要连续完成各种施工工序作业。

（5）光纤应整齐排列在接头盒内收容板上。根据设计要求，合理确定光纤弯曲半径与光纤收容余长，将芯线标记号贴在两侧余长光纤上，按照规定顺序来收容光纤，同时将1份接续资料卡放入其中。在接续与收容光纤过程中，利用OTDR监测两个方向，确保接头损耗均满足设计要求。

（6）根据设计要求，选择合适的光缆安装位置与终端方式；在光缆终端盒中熔接尾纤，利用活动连接器，连接光纤分配架与尾纤的另一端。在接续过程中，为保证接续的质量，应利用OTDR进行监测。

（7）光纤收容通过检测后，开始组装接头盒；利用密封式接头盒来接续光缆，根据出厂说明严格装配接头盒；严禁对光缆接头盒中两侧光缆的加强件与金属外护套进行接地，二者应互相绝缘；组装结束后进行接头盒密封试验。

3 结语

综上所述，该文提出的一种高速公路治超机电系统具有多种技术优势，包括窄条式动态汽车衡，安装便捷，快速施工，48 h通车；具备大件车的识别和检测功能，识别率大于99.7%，窄条传感器内部独立的压力检测单元，建立车辆的三维数据信息，通过压力图谱算法，识别大件车一线多轴的数据特征等。希望该文研究内容，可对其他高速公路的治超管理工作起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]孙伟， 詹纳， 全嘉辉. 图像取证技术在高速公路治超中的应用浅析[J]. 中国交通信息化， 2023（4）： 132-135.

[2]罗检民， 吴振兴， 李杨， 等. 浅析高速公路入口治超称重设备现状与选型[J]. 中国检验检测， 2022（5）： 15-18.