广东潮惠高速公路有限公司516700
摘要：高速公路道路监控系统是将先进的信息、数据传输技术，电子控制以及计算机处理等技术综合运用于地面运输管理体系。监控系统能全面及时了解到道路交通状况，也能准确迅速对道路突发状况进行及时有效的处理，这给道路的使用者提供了有效的交通管理、控制、监视、诱导交通运行的手段。但如何运用这项技术成为了我们的主要难题，所以本文就通过对高速公路监控系统所用的施工技术进行论述分析。
关键词：高速公路；监控系统；施工技术
1.高速公路监控系统概述
高速公路道路监控系统是对实时采集的路网交通信息进行处理的，根据各路段的交通运行状况分析计算，对路网未来时刻交通情况进行预测，进而通过诱导控制车流合理的调控车流分布。根据道路监控系统的功能要求和设备特点，系统又可分为信息采集系统、信息处理和控制系统、信息显示和查询系统等。信息采集子系统包括：车辆检测器、外场摄像机、视频事件检测器、道路气象探测器、隧道内的一氧化碳、能见度、风向风速检测器等；信息处理和控制系统主要包括交通信息处理、事件事故信息处理、设备故障信息处理等，信息处理分析一般有手动和半自动两种控制模式，路段的监控中心是一个高速公路全线监控系统顶部的控制中心，主要负责所属路段范围内的交通监测和控制；信息显示和查询系统，包括可变信息标志、信号灯等，标记和信号是交通监控和管理汽车客户的主要服务形式。
高速公路监控系统本质上是一个闭环系统，信息经过监测系统的分析和处理后，可发出相关指令，控制路段上的交通。例如改变情报板显示内容，对交通流进行控制，实施调整和控制交通流。
2.高速公路监控系统的功能
2.1信息采集
信息采集通过巡逻车辆、视频采集、测速仪监测、电子狗等多种方式，将某个路段的车流量、车辆拥堵情况、车辆行驶速度等实时的连续记录下来，以此来获取某个路段的车辆通行情况。目前常见的信息采集原理是视频采集技术，它结合了视频图像和计算机模式识别，是近些年发展起来的一种新型道路信息采集技术。
2.2信息处理
信息处理会根据信息采集阶段所采集的数据信息，按照科学的数据处理方法和准则进行数据分析。从而计算出某个时刻某个路段的车辆行驶情况，例如是否出现拥堵。从而提前预测下一路段的路况，避免意外发生。
2.3信息公布
信息公布是根据信息处理阶段所得出的路况结果和预测结果，在相关工作人员的讨论研究下，对某个区域或者某个时刻的交通运行办法。除此之外，在该阶段还要实时监控路段路况的变化情况，积极调用可以利用的工具了解路况信息，从而做到更高效的调节路段车辆行驶情况。
3.高速公路监控系统的组成
根据监控系统的功能，监控系统可以理解为信息采集子系统、信息提供子系统和监控中心三大部分组成。信息采集子系统是高速公路上设置的用来采集信息的设备和配备，对采集到的交通流、气象、道路环境、异常事件等原始信息进行预处理，以便得到符合系统应用要求的信息：信息提供子系统是高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令的设备，以及向管理、救助部门和社会提供求助指令道路交通信息的设施。其中向道路使用者提供信息是通过高速公路上的可变情报板或路侧通信系统提供：向道路使用者提供的建议或控制指令是通过可变情报板、可变限速标志、车道控制标志或匝道控制设备来实现：向管理和救助部门提供的信息是利用指令电话或业务电话提供：向社会提供的信息是通过交通广播系统或广域信息网来实现。监控中心是界于信息采集子系统和信息提供子系统之间的中间环节，是监控系统的核心部分：通常由汁算机系统、室内显示设备和监控系统控制台组成：实现信息的分析、处理、交通控制和管理的辅助决策。同时高速公路监控系统通过监控中心与外围的管理和服务机构紧密联系。
4.高速公路监控系统的施工技术
4.1施工前准备
4.1.1在施工工作开始前，应办理妥当实施工程所必须的一切施工和许可证，并提交备案。
4.1.2在施工工作开始前至少4周，施工方应提交施工工艺图（包括操作和维护程序）和安装指导图（随设备提供）。
4.1.3施工工艺图和安装指导图应详细说明所有设备、部件的安装、测试和试运行的顺序和采取何种处理确保设备的正常功能、避免设备损坏和影响使用，以及电缆的埋设、连接和测试等。
4.1.4安装材料的准备：监控系统安装材料包含视频线、电源线、控制线、单模光纤、检查井、安装支架、BNC接头、胶带、PVC管、防雷器、地线等，应按照详细设计进行准备，保证10%的冗余量。
4.2设备到货验收
4.2.1到货设备的验收工作由监理方或者业主组织验收，采购的人员和施工方需派人员参加验收。在检验现场，施工方要提供检验工作所需的劳力和工具。
4.2.2验收的设备到达验收前，需要先提供所有使用设备清单，设备的原证书、产品质量合格证书、材料自检证书、报关单据（进口设备）等各种材料。
4.2.3重要的设备及材料还需进行工厂测试，包括常规检测及工厂验收试验。
4.3设备安装
4.3.1施工方不得在现场安装未经工厂测试或监理工程师批准的任何系统、设备或材料。
4.3.2应事先检查所有工作通道、门、房间的尺寸，以保证设备能顺利安装在正确的位置上。
4.3.3在安装和变更位置等作业中，不能损坏原有设备。
4.3.4所有设备应按施工工艺图和安装指导图的指示进行固定和连接。设备应处于正常直立和稳定的状态。
4.3.5所有机电设备的安装均采用下走线方式。
4.3.6施工方应确保所有机电设备在良好的环境条件下安装、维修和保养以及在合适的环境条件下交付试运行。如果施工方交付试运行的环境条件与设备的正常工作环境条件相关较大，那么施工方应提交试运行的环境条件供监理工程师审批。
4.4完工测试
设备安装完后，施工方应在监理工程师现场监督的条件下对系统和设备进行以下测试，但不局限于此（由监理工程师确定）：单项设备通电测试；单项设备功能测试；分系统功能测试；系统功能测试；系统运行测试。
全套设备和所有已安装连接的附属设备都需按批准的有关图表进行完工测试。测试应在待测设备确已安装稳妥并已调整完毕后进行。如果工程允许，测试可以分阶段进行，分阶段测试内容，各系统可以参考以下几个阶段进行：各站点安装及系统测试、全系统联网测试。在所有设备安装完毕后，应进行操作运行状态下的最后总测试，以表明分阶段测试对前期工程的性能无影响。如果设备中的任一部件未能通过上述测试，当故障排除后，应重新测试。
4.5试运行
运行时间为连续3个月。在试运行期间，除非使用不当外，施工方应对系统和所有设备负全部责任。在此期间，施工方应使任何缺陷或故障都能在24小时内（节、假日也不例外）修复。如果系统试运行3个月内达不到指标要求，则应在修复之后由双方重新确定再一次连续试运行开始的日期。
所有试运行期间设备的修改和软件变化都应在试运行结束后写入操作和维修手册中。在试运行期间，系统至少无故障连续运行30天后，施工方即可申请交工验收。
4.6验收
交工验收完成后即进入缺陷责任期，一般为24个月，从业主签收交工验收合格证书之日算起。施工方应遵照合同条款的规定，施工方应在整个缺陷责任期内提供免费服务以纠正、修复或更换制造的设计上的缺陷，由此引起的额外费用全部由施工方负担。在缺陷责任期内，施工方除保证系统正常运行和完好外，还应负责运营管理单位的技术指导和人员培训。
5.某高速公路监控系统施工实例分析
某高速公路全线采用全封闭、全立交、双向四车道高速公路标准修建，主线路线全长72.391公里。监控系统采用“监控中心—外场设备”管理模式，负责该路段的交通监视与控制工作。
5.1监控系统安装施工流程
监控系统工程主要包括监控中心分项工程、电缆桥架、供电电缆分项工程。监控中心设备（主要包括服务器及管理设备、标准机柜、CCTV设备、USP电源设备等）安装的施工顺序为：对所有施工人员进行设计技术交底—提出工程质量和目标要求—进行安全文明教育—施工工具和设备材料准备—勘查设备安装现琢检查土建和装修工程是否满足设备安装要求）—现场放线定位、安装线槽和设备基础—设备安装、内部接线—连接光缆、电缆、接地线（要求接地电阻≤1Ω）—项目总工和质检员进行检测—请监理工程师检查（安装满足规范要求）—通电—测试各项技术指标—系统联调—试运行—技术培训—资料整理—交工验收。
电缆桥架、供电电缆分项工程的施工顺序：对所有施工人员进行设计技术交底—提出工程质量和目标要求—进行安全文明教育—施工工具、施工用电和设备材料准备—放线定位—打膨胀螺栓固定电缆桥架安装支架—布放电缆桥架（同时连接跨接地线）—敷设电缆—测试电缆绝缘电阻—质检员和监理工程师检查安装满足规范要求—连接电缆通电—技术培训。
5.2外场设备立柱及机箱安装
外场设备中的遥控摄像机、车辆检测器等外场设备均需要安装立柱或机箱。
因立柱在施工现场装配，强度要求在140km/h的强风下不损坏。施工时一定要注意个组件之间连接的紧固性，立柱与基础之间的连接更要紧密牢固。为保护外场设备的正常运行，在安装过程中还要十分注意机箱防雨水渗漏。因机箱金属板外层都进行了表面防腐蚀处理，安装时需注意外层保护，不能损坏。接地导体务必与底座焊接接地。箱体门与箱体间应加装密封橡胶条，防雨水渗漏。机箱顶部、侧部缝隙应用防水胶密封。
5.3摄像机安装
摄像机安装一般与立柱安装同时施工，可将摄像机的相关结构安装件，预先与立柱连接，然后安装摄像机，接好相应的引下缆线后，用吊机将立柱吊装到位。摄像机支架需平稳、牢固安装，转接机箱内设备严格按施工图安装，机箱的固定螺丝在安装完毕后用玻璃胶密封。各个接线端子接头压实，BNC头固定后用自粘带包裹严实。摄像机安装完毕后，用玻璃胶密封所用支架、机箱上的接缝，以防进水。具体操作如下：①在项目部，将摄像机、变焦镜头、云台和防护罩进行组合，并调整好变焦镜头的后截距以及其它电气性能；②遥控摄像机整体，安装在摄像机立柱顶部，接好相应的视频电缆和信号电缆；立柱避雷针及引下线同时连接完好；③用16吨汽吊，将摄像机立柱吊起，对准摄像机基础的地脚螺栓套人，将基础螺栓紧固到位。④安装摄像机控制箱；⑤安装控制箱内的电源盒、解码盒、光端机和尾纤盒；⑥进行光纤尾纤的熔接；连接电源线、信号线、视频线；⑦在摄像机立柱中，将避雷接地引下线与接地扁钢延长段用铜螺栓可靠固定。
5.4大型情报板安装
5.4.1安装立柱
安装准备：清洁基础法兰上的地脚螺栓。分别起吊左右立柱，下法兰与基础法兰平面贴合，初拧地脚螺帽。
5.4.2安装横梁
①用钢丝绳穿过横梁走台钢板中央孔口，吊起横梁搁置在两立柱上法兰之上。
②事先已经站在左右两固定铁笼内的安装工，用撬棒，穿过立柱上法兰及梁法兰的对应孔，不断校准，使法兰上的全部安装孔对准、并穿上螺栓。
③调整立柱上下法兰螺栓，以保证立柱的垂直度。必要时需在基础法兰平面上加垫片。
④调整完备后，分别紧固上下法兰螺栓并拆除安装铁笼。
⑤龙门架安装后，立柱垂直度和两法兰面上法兰面平面度误差均小于18mm。
⑥龙门架安装后，横梁直线度和水平度误差均小于40mm，横粱、立柱法兰接面间隙小于5mm。
⑦龙门架安装后，横梁下缘至路面基准平面净空高度误差控制在+l00mm，-20mm。
⑧安装爬梯至相应位置，并用螺栓固定。
5.4.3拼装屏体
①按行车方向观察可变情报板，确认左、右端面。
②模组与模组之间联接之前，采用有机硅免垫密封胶，确保不渗漏进水。
③模组之间安装采用镀锌六角头螺栓联接。现场安装单元模组，螺栓拧紧，屏体大平面调平并控制误差。
④模组与模组联接后对接缝隙采用有机硅免垫密封胶，确保不渗漏进水。
⑤整体外表整洁、无划痕。
⑥锁上门锁，保证门内设备的安全。
5.4.4吊装屏体
①将连接好的屏体整体吊装至龙门架横梁上，调整水平及对中，要保持整体平直，符合技术要求。
②安装拉杆及对接螺栓，保证锁紧可靠。
③在相应位置焊接避雷针、扶梯和中走台钢板，保证焊接质量。
结束语：高速公路监控系统是高速公路建设不可缺少的重要组成部分，通过它不仅可以及时监视、处理和引导交通流，更是保证服务品质的主要手段。随着路网的完善及信息技术的发展，未来一个功能完善、技术先进的现代化高速公路交通监控系统必将改变传统交通运营管理模式，使管理更加人性化、科学化、规范化。
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