浅谈福建三明高速ETC 门架RSU（天线）的安装

詹昌汾

（福建省三明高速公路有限公司， 福建 三明 365099）

0 引言

根据 《国务院办公厅关于印发深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案的通知》（国办发〔2019〕23 号）和《取消高速公路省界收费站运营服务保障方案》的要求，保障取消高速公路省界收费站后全网运营服务工作稳定和有序开展显得非常重要，对ETC 门架机电系统的运行监测和设备维护更是重中之重，而RSU（天线）是门架机电系统不可或缺的重要组成部分，本文主要根据福建三明高速使用的RSU（天线）为例子，详细讲述了RSU（天线）的维护安装。

1 门架设备（RSU 天线）的安装

（1） 天线安装要求： 每个通信断面配置路侧单元（RSU）个数不大于车道总数（标准行车道个数+1，应急车道计为1 个车道），通过龙门架安装于车道上方；每个通信断面配置一台RSU 控制器， 安装于门架机柜内； RSU天线与控制器之间通过专用高速数据接口连接， 构成以控制器为中心的星型结构。 一台控制器仅配套单方向通信断面的路侧RSU， 不允许1 台控制器配套双向全幅断面的路侧RSU。

（2）天线位置说明：由第一车道开始，RSU1、RSU2 安装在各车道中心正上方，RSU3 安装在应急车道与邻车道分界线正上方。 考虑到龙门架上钢架位置，RSU1 天线安装位置尽量向车道内偏，可左右偏差±20cm。 3+1 车道、4+1 车道与2+1 车道位置相似。

2 天线安装施工要求

（1）确定现场门架是否有维修走廊，是否适合天线安装，护栏及横梁钢管直径是否符合安装。 目前安装件分为两种规格：80～160m（标准）和150～180mm。 天线安装高度净高不低于6m，最好在6～7m 之间，现堪同时要确认安装天线和机柜的施工难度。

（2）严格按照施工图纸上标注的尺寸和要求进行RSU天线的安装。

（3）在天线安装的过程中必须借助多功能坡度仪，来调整水平和测量角度。 在设备附件的安装时应注意要先大后小，即先安装大的组件，然后再固定小的螺栓，安装件要牢固、可靠，螺栓、螺母要拧到位，拧紧。

（4）设备安装过程中，必须借助角度平衡仪，保证抱箍与安装横杆保持垂直，RSU 连接附件与RSU 天线后安装背板的连接保持水平不能倾斜，RSU 的初始安装角度为60°，以确保天线的安装达到设计要求。 最终的天线角度应根据现场实际的通信区域的需求来进行调整；

RSU 安装时应注意其安装的方向，RSU 天线的安装方向应使天线的正面朝着来车方向；同一个站点，多套设备的安装应注意设备的垂度、高度和角度要保持一致。

3 天线安装角度要求

3.1 若天线前方的道路是平直路面

（1）RSU 天线保持在与车道面垂直的面上的投影和水平方向的夹角为0°， 量角器测试结果小于1°正确，其它情况错误。 如图1 所示。

图1 天线安装直视图

（2）RSU 天线与地平面夹角为60°（依据现场进行调整），坡度仪测试结果大于59°并且小于61°正确，其它情况错误。 如图2 所示。

图2 天线安装侧视图

3.2 若天线前方的道路有一定坡度

选址要求坡度要求在5°以内， 则天线角度适应性调整：针对上坡，预估天线坡度N°，天线角度与地平面夹角上扬对应角度（+N°）；针对下坡，预估天线坡度N°，天线角度与地平面夹角下压对应角度 （-N°）。 对应调整完成RSU 角度后， 在RSU 参数正常配置后， 需要使用测试OBU 测试车外唤醒区域是否≥60m。

4 天线的安装要求

RSU 天线的安装， 主要要求施工人员要熟悉各安装附件的连接方式， 熟练使用多功能坡度仪来寻找水平和测量角度。安装时应仔细认真，严格按照设计要求的方式来操作，确保RSU 天线能达到最佳使用效果。 图3 为RSU天线安装整体示意图。

5 天线安装附件及线缆介绍

RSU 天线的附件安装主要以三大部分组成：横杆V型安装板 （包括前部和后部）、RSU 扇形支架转动固件（与RSU 天线相连）、U 型安装支架。 安装原理就是将V型安装板与安装横杆固定好， 再通过U 型安装支架将RSU 转动固定组件与其相连，并调整好RSU 的角度。 如图4 所示，安装时一定注意M8×20 螺栓和M8×16 螺栓的安装位置！

图4 天线附件安装

6 天线安装步骤

（1）将U 型安装支架与前部V 型安装板进行安装。 将U 型支架与抱箍中的前部V 型安装板相连接，连接中使用M8X16 的不锈钢螺栓。 安装时应注意U 型支架应水平安装于安装板上，正面应与安装板垂直，不允许出现倾斜。

（2）应与车道平行且迎向车道来车的方向。 U 型安装支架必须与安装横杆保持垂直即与路面保持水平， 这项工作可借助多功能角度仪来完成。

（3）将天线安装附件转接头与天线进行连接。将转动固件安装于RSU 天线后的安装背板上。 首先应将M8×20的不锈钢螺栓安装于RSU 天线后的安装背板的螺栓槽中，再将RSU 转动固定件与安装背板连接，用M8 螺母将其固定牢靠。 安装时应重点注意RSU 转动固件的水平和朝向。RSU 转动固件安装位置应与天线底面保持水平，其轨道孔应朝向RSU 底部。

（4）横杆固定组件安装完毕后，即可将RSU 天线与其固定。将RSU 转动固件上的扇形支架插入横杆上的U型安装支架，保证扇形支架的弧形角度孔和轨道孔与U型支架的固定螺孔 （必须对准U 型支架的竖直方向的前两个孔）对准，使用螺栓穿过固定螺孔，用螺母固定，固定过程中先不要将螺母上的过紧，以便调整RSU 天线安装角度。

（5）然后应借助多功能坡度仪，调整RSU 天线的安装角度， 保证安装角度为60°（如现场对通信区域有不同需求，可结合通信区域的标定，调整安装角度）。角度确定后，将U 型支架与扇形支架之间的固定螺栓上紧。

（6）线缆沿着龙门架管线铺设，铺设完成之后将航空插头直接插入天线后端接口， 并将后端部分固定在龙门架上。

（7）航空插头一端不能用做穿线端，在线缆铺设过程中应注意保护航空插头，避免其受到外力损伤。 穿线时， 横杆上的航空插头一端线长应留出0.5m 左右的余量，保证RSU 天线安装后的有足够的连接长度，具体所留余量的长度以现场方便航空插头与天线连接、安装天线为准。 航空插头应使用防水胶带缚紧，并用透明胶带将其紧紧缠绕在横杆之上，达到防水、防震的目的。 线缆的裸露部分应套上内径为Φ20 壁厚不小于2mm 的波纹软管。

（8）线缆铺设时，应在天线立杆的各处留有余量。 在天线与龙门架横杆的连接处留出0.6～0.7m 的余量。 ETC门架系统布线应满足以下要求： ①线缆的布放应自然平直，不得产生扭绞、打圈、接头等现象，不应受外力的挤压和损伤；②线缆两端应贴有标签，应标明编号，标签书写应清晰、端正和正确；标签要选用不易损坏的材料；用接线盒对线缆进行连接、保护，在接线盒中线缆的弯曲半径应符合安装工艺要求；③线缆如需连续，接头间距应＞200mm，接头应做绝缘、防水、保护及高压热缩套管处理，铠装电缆保证铠的连续。

当RSU 天线初始安装完成后， 还应根据现场实际需求的通信区域对天线的安装角度进行调整，调整方法参照RSU 天线与横杆固定组件固定的步骤。在角度调整时，应借助多功能坡度仪并结合通信区域标定的方法来进行，当通信区域达到要求时，固定天线，即RSU 天线的安装完成。 剩余需要对RSU 天线控制器设备进行安装配置，并进行程序参数升级等步骤，就不详细讨论了。

7 结束语

ETC 门架系统是高速公路深化收费公路制度改革、取消省界收费站后车辆通行高速公路费用收取的基础和保障，加强高速公路ETC 门架系统运行维护，能够有效保障高速公路的正常运行， 为我国交通事业贡献出一份光和热。