橋梁超限預(yù)檢系統(tǒng)項目設(shè)計方案

1 橋梁超限預(yù)檢系統(tǒng)項目設(shè)計方案 一 系統(tǒng)背景 近年部份橋梁垮塌事故案例 1） 哈爾濱陽明灘大橋垮塌 2012 年 8 月 24 日晨 5 點 30 分許，哈爾濱陽明灘大橋引橋發(fā)生坍塌，四輛大型貨車墜橋，3 人遇難 5 人受傷。經(jīng)鑒定，事故原因為貨車嚴重超載。 2 2） 北京寶山橋被超載車壓塌 2011 年 7 月 19 日，北京懷柔區(qū)白河大橋被超載大貨車壓塌。一輛載重超過 160 噸的嚴重超載貨車在通過北京懷柔寶山寺白河橋時，該橋發(fā)生坍塌。寶山寺白河橋始建于 1987 年，2006 年上部結(jié)構(gòu)加固，經(jīng)檢測為二類橋梁，設(shè)計荷載為汽車 20 級（ 6 軸貨車車貨總重不超過 55 噸）。 3 3） 吉林省道錦江大橋垮塌 2010 年 6 月 8 日 20 時 30 分許，吉林省道 302 朝長公路 194 公里 +100 米處的錦江大橋突然垮塌，一輛行駛在橋上的大掛貨車連同橋面墜入錦江，一輛出租車駛到垮塌大橋處時墜入橋下，貨車與出租車共 7 人， 6 人受傷。 4 5 4） 廣東陽山青蓮公路橋 2009 年 8 月 8 日，廣東陽山縣境內(nèi)的青蓮公路橋路面被超載運煤車壓塌。 6 5） 浙江杭州余杭區(qū)伍杭鎮(zhèn)運河橋 6） 2004 年 8 月 14 日凌晨 1 時許，杭州余杭區(qū)伍杭鎮(zhèn)運河上的一座橋，被一輛滿載石塊的黃沙 車 壓 塌 ， 造 成 水 路 、 公 路 全 部 癱 瘓 ， 大 卡 車 也 墜 入 三 米 深 的 運 河 里 。 7 以及： 1999 年 1 月重慶市綦江彩虹橋在建成后不到 3 年的時間內(nèi)就發(fā)生了整體垮塌，造成 49人死亡的慘劇，直接經(jīng)濟損失 600 余萬元。 2001 年 11 月 7 日，四川省宜賓市金沙江南門大橋兩端先后發(fā)生斷裂，兩輛汽車墜入江中，一艘小型船被毀，造成宜賓市區(qū)南北公路交通中斷。 2007 年 6 月 15 日廣東九江大橋垮塌。事故造成 4 輛汽車墜江， 9 人失蹤。 2010 年 7 月2 日 山西呂梁市興縣忻黑公路九龍大灣橋發(fā)生垮塌，致使陜、晉、蒙運煤大道忻黑縣段全線封閉 等等。 橋梁 坍塌事故一旦發(fā)生，不僅造成生命和財產(chǎn)的重大損失，同時對所在地區(qū)也造成極其重大的惡劣影響 公路橋梁的坍塌可能導(dǎo)致交通完全中斷，市政橋梁則往往位于人口、車流密集區(qū)域，事故造成的損失和政治影響更是不容忽視。 橋梁坍塌事故原因分析 1967 美國西弗吉尼亞明尼阿波利斯橫跨密西西比河的西弗大橋（ 交通高峰期突然坍塌，死亡 46 人，其后美國聯(lián)邦公路管理局（ 國家交通安全委員會建立了全國橋梁數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并對全部事故進行調(diào)查、匯總結(jié)果，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，公路橋梁坍塌的主要原因有： 1） 設(shè)計 、施工失誤 2） 車輛超載及密度過高造成的橋梁超負荷運行 3） 使用期過長及養(yǎng)護不足 4） 外部偶然因素，如洪水、撞擊 除選址、設(shè)計、施工失誤以及自然災(zāi)害之外，公路橋梁提前失效或損毀，最重要的原因就是車輛的嚴重超載和橋梁的超負荷運行。 橋梁所受損傷分為兩種 突發(fā)損傷和累積損傷。突發(fā)損傷由外部事件引起，如自然災(zāi)害（地震、臺風(fēng)）或偶然事件（爆炸、火災(zāi)、撞擊）；累積損傷則由緩慢累積的性質(zhì)，到一定程度就引起破壞，影響安全和使用。 我國近三十年來經(jīng)濟發(fā)展迅速，迄今為止超載現(xiàn)象仍然相當普遍，并且超載程度也相當嚴重，超載對于橋梁的使用壽 命、維護成本乃至安全都帶來了極大的隱患，造成很大的影響。 8 超載、負荷過大對于橋梁的影響是持續(xù)、累積和不可恢復(fù)的，不僅加速了老化、使得使用壽命縮短，并且整體的結(jié)構(gòu)和強度也遭到破壞，日積月累，在某種外部誘因的影響下可能導(dǎo)致突然坍塌的重大事故。由交通部、公安部和其它安全監(jiān)管部門對系列橋梁坍塌事故所作的聯(lián)合調(diào)查進一步表明：除設(shè)計標準及使用年限外，我國近年來發(fā)生的一系列橋梁坍塌事故最主要和直接的原因是貨車的嚴重超載！超載對橋梁的主要危害有： 1） 【易 誘發(fā) 橋面 交通事故 】超載車輛在橋面行駛無法保證行駛安全、極易出現(xiàn)制動失靈、 側(cè)傾、側(cè)翻等交通事故。 2） 【加速橋面損壞】單車嚴重超載，車輪對路面壓強過大，并對路面板塊形成彎折和剪切力，造成橋體道路結(jié)構(gòu)的老化和損壞。（根據(jù)研究，車輛超載倍數(shù)與對路面損壞程度呈 8 次方關(guān)系，即超載 2 倍的車相當于正常裝載車輛行駛 256 次） 3） 【對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響和破壞】多輛超載車輛在橋面行駛，會使橋梁總負荷過大，即通行區(qū)域車輛載重過大、密度過高，造成橋體總體載荷過大，容易破壞橋體的力學(xué)結(jié)構(gòu)，使得橋體老化加快、使用壽命縮短、甚至發(fā)生坍塌事故。 橋梁安全保護和超載檢測的必要性 本世紀初，交通部已就橋梁安全 的重要性，于 2001 年 6 月下發(fā)了關(guān)于進一步加強橋梁養(yǎng)護管理工作的通知以及關(guān)于公路橋梁養(yǎng)護管理工作制度的通知等重要文件 ,強調(diào)“重視橋梁的養(yǎng)護及安全管理工作”。但至今大部分橋梁管理部門都仍延續(xù)人工、定期巡檢的傳統(tǒng)方式進行檢查判定，沒有實施更有效的手段來對橋梁的使用和健康狀況進行有效、準確、定量的評估。 采用先進技術(shù)手段，對現(xiàn)役橋梁的使用、負荷等情況進行精確實時監(jiān)測和統(tǒng)計，將此作為橋梁安全預(yù)警的基礎(chǔ)，并配合相應(yīng)的管理手段是今后橋梁安全保護和管理的必然方向。 無論公路橋梁還是市政橋梁，一旦發(fā)生坍塌事故，不僅 經(jīng)濟、生命財產(chǎn)蒙受巨大損失，還會造成惡劣的社會、政治影響，涉及相關(guān)地區(qū)、行業(yè)管理部門、相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重大責(zé)任。防止此類惡性事故發(fā)生的有效辦法，就是利用先進的技術(shù)手段對通過橋梁的車輛負荷進行有效地檢測和監(jiān)控，禁止嚴重超載車輛通過橋梁、減少超載車輛的通行量。 超載監(jiān)測的解決方法 為全面掌握各路和橋梁的超重車輛通行狀況，為行政執(zhí)法查處提供依據(jù)，提出了超重車輛高速動態(tài)稱重管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)基于壓電電纜傳感式動態(tài)稱重和視頻監(jiān)測技術(shù)的非現(xiàn)場超 9 限超載執(zhí)法系統(tǒng)，可實現(xiàn)對各種正常行駛車輛的動態(tài)稱重功能，能在 10h 速度范圍內(nèi)檢測過往車輛的軸重、總重、車型、流量、速度及加速度等參數(shù)，可對貨運機動車超限超載進行有效治理。根據(jù)執(zhí)法需求，可依法對超限超載車輛進行治理。 高速稱重能保證了整個超限超載檢測管理系統(tǒng)能夠在交通流量較大或車速較快的路段快速識別超限超載車輛而不影響正常交通；系統(tǒng)首次實現(xiàn)超限超載的非現(xiàn)場執(zhí)法，通過高速動態(tài)稱重和視頻監(jiān)測有機結(jié)合，提供了非現(xiàn)場執(zhí)法依據(jù)，大大節(jié)省了人力成本。 此系統(tǒng)用于道路橋涵，也適用于車速較高的高等級公路、交通量較大的干線公路等應(yīng)用場合超限超載車輛的治理。 二 系統(tǒng)應(yīng)用介紹 統(tǒng)應(yīng)用對象和環(huán)境介紹 本系統(tǒng)克服了現(xiàn)有超限超載治理系統(tǒng)，適用環(huán)境和對象有限 /場地投入大，人力成本高，需要大量人員現(xiàn)場值守等不足，其使用對象和環(huán)境廣泛： 可在城市道路中應(yīng)用，用于車輛的超限超載治理； 可在高速公路、國 /省道中應(yīng)用，用于對超限超載車輛的治理； 可用于道路橋梁等環(huán)境下，起到監(jiān)測和保護的作用。 統(tǒng)在超限超載治理和管理中的作用 非現(xiàn)場執(zhí)法在橋梁及高速公路交通管理工作中的作用主要有以下幾方面： 彌補了交通安全管理空當，提高了交通安全管理工作效率，保護了路橋在使用中的安全。非現(xiàn)場執(zhí)法通過在 重點路段設(shè)置前端檢測點，實現(xiàn)了對道路交通的全天候 24 小時不間斷數(shù)據(jù)采集與分析，解決了必須建立固有治超站的不足，同時節(jié)省了一定的人力投入，加強了路面管控力度。 非現(xiàn)場執(zhí)法重證據(jù)、重事實，減少了人為因素的干擾，進一步促進了執(zhí)法公正。非現(xiàn)場執(zhí)法針對的是車輛的超限超載行為，不會因超限超載對象的身份不同而區(qū)別對待，不會出現(xiàn)執(zhí)法人員現(xiàn)場執(zhí)法時，司機討價還價，甚至阻撓、抗拒等干擾因素；采集的違法數(shù) 10 據(jù)真實確鑿，錄入計算機系統(tǒng)后，經(jīng)管理部門嚴格設(shè)定管理權(quán)限，不能隨意更改、刪除違法數(shù)據(jù)；有效地避免了說情、走后門等不正之風(fēng)，最大 限度地保證了公正執(zhí)法。 有效避免執(zhí)法過程中可能遇到的突發(fā)事件。非現(xiàn)場執(zhí)法最直接的優(yōu)點，就是減少了執(zhí)法與違法行為人的直接接觸。同時，在接受處罰時，由于重事實、重證據(jù)、重程序公開，當事人對此爭議較少，容易接受處罰，避免了少數(shù)違法人在直接面對站內(nèi)執(zhí)法人員時容易產(chǎn)生的對抗心理，從而在一定程度上避免了執(zhí)法過程中的突發(fā)事件的發(fā)生。 三 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 統(tǒng)總體設(shè)計原則 本公司對建立高速稱重點的設(shè)計總體要求及相關(guān)模塊的技術(shù)參數(shù)要求突出以下重點： 1）所用設(shè)備 成熟性原則 此方案所選用的相關(guān)硬件模塊，主 要是國際國內(nèi)有名的品牌，如稱重模塊中稱重傳感器采用美國精量公司生產(chǎn)的壓電傳感器，此類傳感器至今已生產(chǎn) 15 年已上，已生產(chǎn)超過 5 萬條。此方案采用的稱重數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)備使用的是國產(chǎn)自主研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集儀。 2） 先進性原則。 采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 按照國際上超載車檢測及管理的經(jīng)驗，系統(tǒng)稱重精度為先進水平，根據(jù)公司多年類似設(shè)計項目經(jīng)驗系統(tǒng)總重的誤差可控制在 10%至內(nèi)， 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)代表了當今國際國內(nèi)先進水平 。 3）省錢 實用性原則。 系統(tǒng)選用的稱重傳感器為具有世界先進水平的壓電薄膜傳感器，此類型傳感器具備對動態(tài)車輛的檢測響應(yīng)快，稱重 精度高，有具備成本相對低廉的特點。系統(tǒng)選用的稱重數(shù)據(jù)處理設(shè)備具有集成度高的特點，一臺設(shè)備不僅可以檢測處理稱重傳感器的信號，同時也可以檢測車進車出的信號。系統(tǒng)自帶車檢器的功能，一機二功能，比同類產(chǎn)品費用大大降低。 4） 開放的體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，硬件模塊接口具備了目前流行的通用接口、軟件模塊化設(shè)計，使系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)連接或今后軟件、硬件升級變的容易。 開放的體系結(jié)構(gòu)和使用當中具有科學(xué)性的系統(tǒng) ,可以無縫隙的與現(xiàn)治超 系統(tǒng) 相 11 統(tǒng)可實現(xiàn)的功能 1） 在主要干道上，安裝對車輛進行高速稱重的全自動化檢測設(shè)備， 在不影響正常交通的基礎(chǔ)上，檢測出超載車。通過智超信息化網(wǎng)絡(luò)將超載車的信息實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心、超限檢測站、流動檢測站等，對進入城區(qū)的超重車可達到全面的掌控。 2） 由自動化的檢測設(shè)備及互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)建立全自動檢測點，代替靠人員的檢查點，可以減小人員配置及管理，同時用科技設(shè)備檢測為科學(xué)文明執(zhí)法提供手段。 3） 主要干道自動檢測點的設(shè)置，可以將超載監(jiān)控管理納入長效運行機制，通過廣泛宣傳使社會車輛道路上布有檢測網(wǎng)絡(luò)，建立不能超載的觀念。 4） 全自動檢測點可以自動檢測出超載車并同時檢測到此車的如下數(shù)據(jù)： 全車圖片、車前臉特寫圖片、車牌 照號、單軸重、軸數(shù)、軸組重、總車重、軸間距、總軸距、車長、高度、寬度、車速、車流量、車間距，行駛方向，車型，時間和日期。 統(tǒng)拓撲圖 12 13 統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖 14 擴展的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖 15 四 高速動態(tài)稱重 系統(tǒng)的組成 統(tǒng)的組成與原理 統(tǒng)組成 本套系統(tǒng)主要有兩部分構(gòu)成，前端車輛信息采集系統(tǒng)及后端非現(xiàn)場執(zhí)法管理平臺，如下圖： 車輛信息采集系統(tǒng)，主要由稱重設(shè)備、高清車牌識別系統(tǒng)、車型檢測器、工控機、可變情報板、車輛信息檢測軟件以及相應(yīng)的安裝輔材、線纜線材構(gòu)成。主 要用于車輛重量數(shù)據(jù)、車輛圖片及車牌信息的采集，超限車輛的報警提示，以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳。 貨車超載超限非現(xiàn)場執(zhí)法管理平臺主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)接收和處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器、 務(wù)器、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器、 據(jù)接收處理軟件、管理平臺 務(wù)軟件、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。平臺可接收前端車輛信息采集系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)， 16 并對數(shù)據(jù)進行安全的存儲、管理，提供功能強大的 務(wù)應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)車輛查詢、統(tǒng)計、執(zhí)法管理、站點管理等，并提供公眾信息查詢系統(tǒng)的演示功能。 作原理 壓電稱重傳感器輸 出的電壓信號與車輛壓過的壓力相對稱的。信號由控制器轉(zhuǎn)換成電壓。此電壓信號用來決定軸被檢測到的時間，電壓的大小計算出相應(yīng)軸的重量，每車道 2 條壓電傳感器相距 3 米。地感線圈安裝為 2 米見方。線圈對稱在傳感器中間。同一車軸經(jīng)過 2 條壓電傳感器的時間被 3 米來除可以得出此車的速度。 車的軸距是用分別通過一條壓電傳感器軸時間乘上速度來得出。系統(tǒng)給測出的軸距是兩條壓電傳感器分別計算的軸距的平均。 當車輛通過線圈中感應(yīng)區(qū)域時，安裝道路上地感應(yīng)線圈的感應(yīng)值發(fā)生改變（上圖中深藍色的長方框），引起控制器內(nèi)部感應(yīng)探測器震動頻率的 變化。這種頻率變化用于系統(tǒng)判定是否有車輛通過感應(yīng)線圈。 車輛的長度由其金屬底盤激活地感應(yīng)線圈的時間長度而得出。感應(yīng)信號也用來區(qū)別前車及后車。 統(tǒng)技術(shù)指標 單軸額定載荷： 30t； 單軸最大過載能力： 200%； 速度量程： 10 200km/h 動態(tài)檢測精度： 10%（ 95%置信度） 防護等級： 20000h； 工作環(huán)境溫度范圍： +85； 相對濕度范圍： 0 95%。 要設(shè)備 重采集儀 稱重采集儀（車道單元）用于處理動態(tài)稱重系統(tǒng)所有的 信號和信息。 17 高速動態(tài)稱重采集儀是由我公司自主研發(fā)制造，產(chǎn)品是 10 年研發(fā)并投入使用 , 已全國 20 多個省安裝使用過 。這種系統(tǒng)每一車道安裝 2 條壓電軸載稱重傳感器及 1 個地感應(yīng)線圈?？刂破髟O(shè)備安裝在路邊機箱內(nèi)并與道路上傳感器連接?？杀O(jiān)測到車輛通過壓電傳感器時所產(chǎn)生的信號，此信號可以用來計算軸負荷，車速及車輛軸距。地感線圈的信號用以判定當前是否有車輛通過，地感線圈的信號也可決定車輛底盤長度 ,也被系統(tǒng)用于檢測前后車。 采集儀的技術(shù)參數(shù)如下： 1） 總重誤差范圍： 10%； 2） 置信度： 95%； 3） 速度范圍： 10 200km/h； 4） 荷載能力（單軸）： 30t； 5） 過載能力（單軸）： 200%； 6） 速度誤差： 2Km/h； 7） 流量誤差：小于 5%； 8） 軸距誤差： 150 9） 檢測參數(shù)信息：日期和時間、速度、車軸數(shù)量、車軸間距、車型、車軸重量、輪重、軸重、軸組重、車輛總重、分類類型、總軸距、車長、車道號和行駛方向、數(shù)據(jù)記錄序號、標準當量軸次、違例類型代碼、車輛加速度、車輛間隔時間（毫秒）等； 10） 儀器壽命： 20， 000h； 11） 工作電壓： 10%， 504 12） 環(huán)境溫度： 80； 13） 濕度： 0 95%； 14） 安裝方式：在路面淺表層 鑲嵌。 15） 信號范圍： 10 16） 采樣速率： 150 17） 信號傳輸方式： 種接口實時傳輸。 重傳感器 這種壓電薄膜軸交通傳感器是美國 司開發(fā)和生產(chǎn)的，此種傳感器目前已在世界上三十多個國家得到了廣泛的應(yīng)用，安裝數(shù)量超過了 55000 根。該傳感器可以被用于檢測車軸數(shù)、軸距、軸荷、車速、輪距、輪胎數(shù)等各種參數(shù)，因而 18 在車型分類、動態(tài)稱重 (收費站地磅、闖紅燈拍照、停車區(qū)域監(jiān)控、交通信息采集 (道路監(jiān)控 )及機場滑行道監(jiān)控等應(yīng)用實例中都有用武之地。壓電薄膜 的獨特結(jié)構(gòu)和工作原理造就了他在以下幾方面無與倫比的優(yōu)勢、精確的速度信號、可靠的觸發(fā)信號和按國際最新車型分類標準的分類信息采集及詳盡實時的車輛統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 傳感器圖片： 傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下： 線芯： 16平編織鍍銀銅芯線 壓電材料： 極化壓電聚合物涂層 P 外護套： 米黃銅管 外形尺寸： 米 路面開槽尺寸： 19 寬 *19 深毫米（使用專用灌縫膠與路面填平） 絕緣電阻： 500壓常數(shù)： 200 無源信號電纜： 度誤差： 長度方向 +工作溫度： 0% 19 溫度靈敏度： C 傳感器壽命： 4000 萬次 1 億次（ 等效軸載） 此傳感器 有 如下特點 ： 1）使用壽命長 傳感器使用壽命達到 1億次 /等效軸次遠大于同類型使用穿感器 2千萬 /等效軸的使用壽命，使用壽命超過 10 年 2）安裝簡單，施工快 傳感器的獨特結(jié)構(gòu)可以使它直接以柔性的形式安裝在路上可以更好的配合路面的形狀。 傳感器扁平的結(jié)構(gòu)可排斥駛進車輛對路面的行駛產(chǎn)生的固有的噪聲及臨近車輛的信號干擾。 安裝傳感器時只需路面 開 199路同寬的槽。這樣可以給路面帶來最小的損壞、施工時間短、安裝所需填料少。 傳感器安裝剖面示意圖 3）覆蓋整個車道，不漏檢 單根稱重傳感器長度可達 6 米，標準長度 ，安裝時全長度覆蓋車道截面。 傳感器現(xiàn)場安裝圖片 20 制柜 控制柜用于安裝電源、開關(guān)保護配件、風(fēng)機、稱重控制器、電荷放大器、線圈車檢器、光端機等設(shè)備。整機使用全不銹鋼結(jié)構(gòu)，做工方面力求精益求精。外觀美觀，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，經(jīng)久耐用，能夠使內(nèi)部所有設(shè)備長期可靠工作。 使用環(huán)境，溫度： +85，相對濕度 95%。 防護等級： 通信接口： 行口、 ； 數(shù)據(jù)傳輸：控制柜配備光端機，稱重控制器通過 以太網(wǎng)連接光端機，再由光纖進行數(shù)據(jù)傳輸，使信號穩(wěn)定可靠，具有極高的抗干擾能力； 具有防雷、抗浪涌沖擊裝置； 機柜內(nèi)置溫控器和軸流風(fēng)機，調(diào)節(jié)機柜內(nèi)始終處于適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)； 20000h； 控制柜箱體厚度為 2冷軋不銹鋼材料，門鎖采用防盜鎖。 牌識別及懸臂支撐架 預(yù)檢系統(tǒng)中的車牌識別采用?？档能嚺谱詣幼R別系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用先進的 計算機視覺技術(shù)和數(shù)字信號處理（ 術(shù)而研制開發(fā)的專用車牌自動識別設(shè)備。 視頻圖像采集前端 21 系統(tǒng)功能 視頻流逐幀識別。提取出視頻中所存在的車牌號碼信息、顏色信息，并同時提供相應(yīng)的包含車輛的單幀或多幀圖片、車牌小圖、車牌二值化圖等信息； 可提供車輛附加信息輸出，如實時車牌大小以及位置信息； 可接入外部硬件和軟件觸發(fā)信號，如接入車輛檢測器的觸發(fā)； 可對外輸出硬件觸發(fā)信號，如同步其它后級設(shè)備； 通過動態(tài)特征檢測技術(shù)，實現(xiàn)無牌車的檢測與抓拍； 提供 10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，用于結(jié)果傳輸和命令控制； 提供 行接口，用于簡單結(jié)果傳輸和命令控制； 提供 線傳輸接口； 提供識別結(jié)果的輸出時間定制功能； 提供特殊車牌過濾或告警設(shè)置功能； 提供實時視頻傳送功能； 提供雷達測速接口，用于超速治理； 提供全景抓拍功能； 提供用戶遠程升級功能； 提供設(shè)備自恢復(fù)功能； 提供對前端 閃光源的全功能控制，以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境； 提供一整套軟件開發(fā)包（ 及相關(guān)使用說明文檔，如動態(tài)鏈接庫（ 件（ 系統(tǒng)技術(shù)指標： 識別符合“ 92 式牌照）和“ 02 式牌照）標準的民用車 22 牌照和 04 式新軍車牌照與 07 式新武警車牌照的漢字、字母、數(shù)字、顏色等信息； 型號 名稱 1/能交通網(wǎng)絡(luò)攝像機 攝像機 傳感器類型 1/低照度 N) 快門 1/25 秒至 1/100， 000 秒 鏡頭接口類型 C/口 自動光圈 動 壓縮標準 視頻壓縮標準 縮輸出碼率 32 6M 像 圖像格式 大圖像尺寸 2048*1536 幀率 25048*1536) 圖像設(shè)置 飽和度 ,亮度 ,對比度 ,白平衡 ,增益 , 3D 降噪通過軟件可調(diào) 網(wǎng)絡(luò)功能 存儲功能 支持 儲設(shè)備 支持協(xié)議 P,持傳圖片 通用功能 心跳 ,密碼保護 ,時 抓拍功能 圖片格式 采用 碼，圖片質(zhì)量可設(shè) 智能 識別 車牌識別、車型識別、車輛檢測、違章檢測 閃光燈控制 閃光燈自動光控、時控可選，支持頻閃 專用功能 支持信號燈同步、紅綠燈信號狀態(tài)輸入、視頻檢測紅綠燈信號狀態(tài)、違章連續(xù)抓拍 接口 通訊接口 1 個 0M/100M/1000M 自適應(yīng)以太網(wǎng)口 ,1 個 口 觸發(fā)輸入 4 路外部觸發(fā)輸入 觸發(fā)輸出 3 路 (光耦隔離 2500可作為閃光燈同步輸出控制 23 同步輸入 號燈電源同步輸入 視頻輸出 15/ 一般規(guī)范 工作溫度濕度 70, 濕度小于 90%(無凝結(jié) ) 電源供應(yīng) 0% 功耗 10W 寸（ 4重量 1450g 龍門架 /懸臂支撐架用于安裝車牌識別攝像機，安裝柱采用鍍鋅焊接鋼管制造，底座法蘭盤與路面基礎(chǔ)相連接，整個龍門架 /懸臂支撐架應(yīng)防腐處理，除銹后涂防銹漆。龍門架 /懸臂支撐架凈空高度不小于 6m，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，底座結(jié)實，在風(fēng)速 35m/s 時攝像機不產(chǎn)生晃動。 效果圖： 24 景監(jiān)控攝像機 每個預(yù)檢檢測點配置 1 個全景 監(jiān)控攝像頭，安裝于抓拍龍門架上，槍口面向來車方向，對檢測點車輛通行狀況進行實時監(jiān)控，球機為 130 萬高清攝像機， 全景攝像機技術(shù)參數(shù)如下： ) 鏡頭 焦距 20 倍光學(xué) 變倍速度 大約 3 秒 (光學(xué) , 廣角 水平視角 (廣角 近攝距 10角 光圈數(shù) 外功能 紅外照射距離 150 米 紅外 角度 根據(jù)焦距可變 網(wǎng)絡(luò) 最大圖像尺寸 19201080 主碼流分辨率及幀率 5059201080)、 25280720) 6009201080)、 30280720) 視頻壓縮 碼支持 頻壓縮 絡(luò)協(xié)議 25 同時預(yù)覽視頻數(shù) 最多 20 路 用戶權(quán)限 最多 32 個用戶，分 3 級 :管理員、操作員和普通用戶 一般規(guī)范 菜單 中、英文 電源 35W 中紅外燈 15W 熱 6W 工作溫度和濕度 濕度小于 90% 防護等級 外球 ) 000V 防雷、防浪涌、防突波，符合 級標準 安裝方式 多種安裝方式可選根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進行選擇 尺寸 245(399(室外 ) 重量 6k 牌抓拍打包工控機主要參數(shù) 研祥工業(yè)級工控機 26 五 主要設(shè)備施工 工步驟 場踏勘 根據(jù)業(yè)主要求，我公司將對工程作現(xiàn)場實地勘察，測量道路具體寬度，確定設(shè)備安裝位置，并掌握施工過程的重點與難點。做出施工方案及相應(yīng)圖紙。 備組織 我公司在與貴單位簽訂合同后將組織系統(tǒng)設(shè)備到位。根據(jù)業(yè)主要求和具體工程進展，采取安全、可靠 、高效的運輸手段，將設(shè)備或材料分批運抵施工現(xiàn)場，同時，我公司將陪同業(yè)主和監(jiān)理對于關(guān)鍵設(shè)備進行驗收，及時發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)輸運過程中可能產(chǎn)生的各種問題，保證設(shè)備或材料的品質(zhì)和安全性。 27 備安裝調(diào)試 在設(shè)備到場后，項目經(jīng)理部將派專人進行設(shè)備性能測試。按技術(shù)規(guī)范要求，對各項設(shè)備作安裝前測試，測試合格后進入現(xiàn)場安裝，考慮到氣候因素及各項相關(guān)工程可能的交叉施工影響，為保證本系統(tǒng)關(guān)鍵實施階段的質(zhì)量與進度，我公司將對工作界面采取靈活適應(yīng)的施工方式，條件具備一處，抓緊實施一處，確保設(shè)施、設(shè)備按期安裝完畢。 各 子系統(tǒng)的調(diào)試將緊跟設(shè)備安裝進行，成熟一項完成一項，設(shè)備調(diào)試與軟件調(diào)試順序進行。各子系統(tǒng)相對獨立開通后，進入系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。根據(jù)本工程具體情況，對本系統(tǒng)實施計劃適應(yīng)留有余地，以應(yīng)付施工中的不可預(yù)見的影響。 訓(xùn) 在系統(tǒng)正式開通前，我公司將派工程師對業(yè)主的管理人員、技術(shù)人員、操作人員提供培訓(xùn)，以保證工程驗收移交后，業(yè)主能夠勝任系統(tǒng)的全部運行管理、線路維護、故障處理、設(shè)備維修和日常保養(yǎng)等工作。 運行 完工后到開通運行將對系統(tǒng)進行進一步的觀察、測試、檢查、彌補系統(tǒng)的缺陷，完善系統(tǒng)的功能，從而達到業(yè)主 滿意的結(jié)果。 電傳感器的安裝 點選擇確認 動態(tài)稱重技術(shù)在歐洲 美國 是采集儀及傳感器整套設(shè)備按裝在某一使用地點后針對此安裝點實際檢測后，設(shè)備在此點達到的進度，所以安裝地點的選擇對車輛動態(tài)稱重保證精度起關(guān)鍵作用。我公司根據(jù)十年多的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗，對安裝地點的選擇有自己的選擇標準如下： 傳感器安裝地點選擇表 28 傳感器安裝地點選擇正確對保證系統(tǒng)動態(tài)稱重精度十分關(guān)鍵，下面是一些選點關(guān)鍵指標 項目 選擇條件 結(jié)果 是 否 道路上安裝 1 安裝位前后各 50 米路是否直不轉(zhuǎn)彎 2 安裝位前后各 50 米路面是否平?jīng)]坡度 3 安裝位前后各 50 米路面是否有裂紋 4 安裝位前后各 100 米路是否有進出口車經(jīng)常變道 5 安裝位前后各 20 米內(nèi)是否有減速帶車會顛簸 6 車輛過此點是否換檔加減速 橋梁上安裝 7 安裝位前后各 20 米內(nèi)是否有伸縮縫 8 安裝位是否選擇在振動小的地方如輔橋、橋墩上 9 安裝位是否 選擇在坡度小的地方 10 如有監(jiān)控攝像機安裝在傳感器點后 20 米的地方 日期： 業(yè)主負責(zé)人： 項目負責(zé)人： 感器的安裝步驟 施工所需的時間及程序 路面?zhèn)鞲衅靼惭b之前，首先要和道路管理有關(guān)部門安排好道路的合理封閉。 1） 路面施工所需時間基本二天安裝完成二條車道，第一天完成二條車道的切槽和清理，第二天完成清洗、安裝。多于二車道道路，按二天二車道安排時間。 29 合理安排車道的封閉，同一方向在保證交通的情況下可以多封閉車道，如同一方向有 3車道時，可以先同時封閉 2 車道，這樣可 加快施工，施工時盡量從靠路邊車道開始。 在所封閉的車道畫線切槽； 對所切的槽進行清洗，吹干； 安裝傳感器在槽中；電路線引到路邊機柜旁； 用填縫膠填補切槽，根據(jù)天氣情況需 3時填縫膠固化； 將填縫膠與路面磨平。 準備好施工工具 卷尺（ 5 米） 白色油漆及畫線器 切槽機 清潔水 掃帚 5 厘米寬膠帶 攪拌器 打磨的砂輪機 吹風(fēng)機 220 伏動力電 扁鏟 剪線鉗 錘子及鋼釬 4 米長 5 厘米寬 米厚的鋼板 畫線和切槽 劃線 1）在將要開槽的路面上作記號，標明傳感器在路面上的埋置位置。壓電傳感器切槽尺寸為寬 2 厘米深 2 厘米長與一車道同寬，地感線圈切槽為： 6 毫米寬 5 厘米深，尺寸為：2 米長 2 米寬。 如下為 4 車道的施工畫線圖： 30 在路邊的道路線上找一個起點，順著路邊的道路線量 3 米并用紅色畫線筆或噴漆做一記號。然后在車道內(nèi)從同一起點起畫一個 3。 6 米的圓弧。最后，從路邊的 3 米處量 4。68 米在與 3。 6 米的園弧交叉處做一記號。 沿起點和該交叉點噴一條直線標記，以便開槽時能看見。這就是第一條傳感器的位置。 第二條傳感器的位置應(yīng)該以第一條的為準，從第一條的兩個末端向同側(cè)量 3 米相同的距離，標明位置，用繩子或直尺噴一直線。 按 圖紙測量和標明其他車道傳感器的位置及對應(yīng)感應(yīng)線圈的位置，感應(yīng)線圈的位置應(yīng)在二傳感器之間及車道中間。 切槽 施工前在當?shù)刭u一根 4 米長 5 厘米寬 米厚的鋼板，當做一個長尺子。 切線槽時切割機貼著鋼板走，槽就不會切歪了。 具體操作： 先用切割機在起點處按畫線切一刀，定好深度，將鋼尺子貼緊切割機沿著切槽的方向固定。 31 固定的方法是在尺子 2 頭鉆 2 孔，在路面相應(yīng)位置也鉆 2 孔，用膨脹螺栓插在孔中，使尺子不移位就行了。 讓工人將切割機抵這尺子往前切。 用大切割機切槽 32 4）用尺子或標記棒檢查所有開槽有足夠深。 清洗和準備工作 1）當所有的開槽工作結(jié)束后，用高壓水槍沖洗清開槽內(nèi)的雜物。再用吹風(fēng)槍將開槽面吹干（如有可能用噴燈加熱以盡快風(fēng)干開槽部位）。 33 填縫膠需要用在干燥的表面才能保證足夠的強度。 灌充填縫膠前，在槽口邊兩側(cè) 3 毫米處貼上 5 厘米寬的膠帶。 壓電傳感器用專用填縫膠。型號： 34 地感線圈用專用冷補縫膠填平。型號： 安裝傳感器和密封 1） 將傳感器從箱子中拿出，檢測完容抗值后， 2 人將傳感器拉直。 2）在傳感器上安裝支架 35 3）在槽中安裝傳感器，安放入槽內(nèi)距離路面 10 毫米 （用傳感器帶的標尺測量），并保證水平一致。 地感線圈在切槽中纏繞三圈，引出到傳感器的饋線需要絞纏在一起。 每一米絞繞 10 圈。 36 首先用攪拌器將大桶里的膠攪拌均勻，注意攪拌頭在桶中上下膠拌，將桶底沙子與膠攪拌均勻。后將小桶（ 斤）里的液體到入大桶中（ 斤），用低速鉆攪拌 1 分鐘時間，使兩種液體充分攪拌均勻。 在 2 分鐘內(nèi)小心，仔細，快而勻速地傾倒添縫材料到槽內(nèi)，確保添縫材料完全流入和充滿傳感器的下面和四周，傳感器不能搖動。 保證傳感器膠齊平地添滿開槽表面不能有凹印。 2 人配合 1 人倒膠另一人 用扁鏟迅速將膠與路面抹平。 在膠還沒完全凝固但已經(jīng)定型后，揭掉槽兩側(cè)的膠帶。如膠完全凝固了膠帶會揭不下來。 37 為了保證填縫膠表面平整光滑，應(yīng)用砂輪機打磨表面。 取消交通管制之前，必須確保填縫膠已完全硬化和干燥。根據(jù)天氣狀況需 3時左右。 檢查所有的工作完畢后，車輛可放行。 38 安裝后測試 1） 安裝后可用萬用表容抗檔測試傳感器是否正常。表檢測值在 10 右。傳感器電纜越長，容抗越大。 用感抗表測量地感線圈的感抗保證線圈安裝正確。電感值大約 80 毫亨（ 3 圈）或 150毫亨（ 4 圈） 用萬用表電阻檔 檢測溫度傳感器，在 25 攝氏度是，電阻應(yīng)該為 圈傳感器的安裝 1、線圈電纜為 高溫導(dǎo)線特種 電纜，工作溫度為 105 。 2、電纜截面積為 2多芯軟銅導(dǎo)線構(gòu)成。 3、電纜絕緣材料是聚丙烯。絕緣層平均厚度不小于 1后完成的電纜外徑不超過 4電常數(shù)不超過 4、環(huán)形線圈埋設(shè)好后的絕緣電阻大于 500 饋線電纜施工方法： 1、饋線成對擰在一起， 增加抗干擾能力 。 2、饋線電纜與線圈電纜使用同一種電纜 ，中間不能有斷點或者進行拼接 。 環(huán) 形線圈施工方法： 1、施工準備 1）首先檢查環(huán)形線圈的規(guī)格型號，是否與設(shè)計圖紙相符。 2）根據(jù)需要準備施工機具，并檢查其是否能正常使用。 2、線圈位置測量 1）根據(jù)線圈的安裝位置確定線圈的形狀，線圈的安裝位置避開鐵磁體，否則將影響線圈的精確度。 2）根據(jù)線圈的形狀在路面車道畫線，在畫線時使用較細的物體。線畫好后進行復(fù)核，確認所畫線正確無誤后，進行下一線圈的測量畫線 。 3、路面切割 39 1）啟動電動切割機，根據(jù)所畫線在路面切一深約 40 50槽，切割時注意保持切割機平穩(wěn)，保證切割質(zhì)量，切縫平直，斷面整齊。 2）一個線圈的所有連線被切割完畢后，用一扁平鑿（尖部寬 3 5兩切割縫內(nèi)的路面鑿下，矩形槽四內(nèi)角切出倒角槽，以便于敷設(shè)線圈。 3）清理線槽內(nèi)及附近雜物，平整線槽底部，使槽底平直無金屬屑及其它粒裝物，保證槽內(nèi)干燥清潔。 4、線圈敷設(shè) 1）當線槽全部清理完之后，開始敷設(shè)檢測器線圈，線圈可自由放入，按自然狀態(tài)布線，不緊繃，敷設(shè)線圈時不損壞其絕緣，并對地絕緣。線圈置于鋼筋混凝土上時，線圈距鋼筋至少為 50 2）放入線圈后，將饋線穿過承重管（保護鋼管），引到路肩外側(cè) 控制柜 內(nèi)與 車檢器相連 。饋線成對擰在一起，每 米纏繞 16 圈以上。埋設(shè)后的環(huán)形線圈和饋線的對地絕緣電阻 10 3）線圈敷設(shè)完畢后，立即用膠化瀝青或環(huán)氧樹脂料將槽口密封，防止雨水滲入。 4）車輛檢測器調(diào)整好后，緊固各螺母 ，防止線頭松動 。 操作要點： 1、根據(jù)施工圖要求，切割線槽刀片的厚度符合規(guī)定，刀片磨換后，及時更換刀片。 2、敷設(shè)前對導(dǎo)線的外觀、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)合格證等進行檢查；對導(dǎo)線的直流電阻、絕緣電阻等有關(guān)參數(shù)進行測試，做好記錄。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時報告相關(guān)單位協(xié)商解決辦法。 3、測量環(huán)形線圈技術(shù)參數(shù)的儀器儀表，有技術(shù)檢測部門的合格證書，并注意 有效期，以確保測量數(shù)字的準確。 4、環(huán)形線圈的線槽位置、寬度、深度符合技術(shù)要求，導(dǎo)線敷設(shè)不能擠壓，嚴防損傷。填充料澆注密封良好。 5、導(dǎo)線敷設(shè)前將線槽中的水及其它雜物吹干凈并烘干。 6、環(huán)形線圈穿越保護管道之前將線圈兩端用防水電工膠帶包扎防止線圈受潮，并將管道中的污水及砂石雜物處理干凈，穿管工程要控制牽引好拉力，避免線圈損傷。 40 7、填充料的調(diào)制按廠家提供的標準，配比正確。 8、澆注填充料盡量避免污染路面，溢出線槽的填充料應(yīng)及時清理，保持路面整潔。 9、環(huán)形線圈實測的電感量及絕緣電阻值在允許范圍內(nèi)。 10、嚴 格按交警部門在路面施工必須設(shè)置施工禁止通行標志、穿戴醒目工作服等安全措施的規(guī)定，確保施工安全。施工結(jié)束及時清理施工機具及安全路障，集中收集丟棄物投入垃圾箱，做到文明施工。 牌識別系統(tǒng)的安裝調(diào)試 高度 建議龍門架的最佳高度約為 。 圖像中心點距離 每個車道的圖像中心點距離為： 24 米。 高度越高中心點位置應(yīng)該稍微往前移。比如原來的中心點距離為 24 米，在高度改變?yōu)? 米時應(yīng)該將中心點距離調(diào)整到 25 米。 相鄰車道圖像中心線疊加長度 為了避免車輛從相鄰車道騎線行駛，兩個攝像機分別得到不完整的車牌， 導(dǎo)致識別率下降，所以圖像中心線的直線疊加長度為一個車牌的長度： 50 厘米。 防護罩在龍門架上的安裝位置 把防護罩安裝在龍門架上正對車道中間的位置。 聚焦位置 焦點聚集在整個攝像機畫面前端 1/4 處的實際路面位置。如 下圖 中黑色實心線所示位置。 車牌大小（以小轎車車牌為準） 車牌在畫面中不同位置的大小為： 進入畫面車牌大小約為： 90 象素。約占整個監(jiān)視屏幕寬度的 1/7； 畫面中間車牌大小約為： 120 象素。約占整個監(jiān)視屏幕寬度的 1/6； 畫面底端車牌大小約為： 130 象素。約占整個監(jiān)視屏幕寬度的 1/5； 安裝示 意圖 41 圖四 雷接地及通訊設(shè)備防雷 在龍門架基礎(chǔ)施工或控制機箱點基礎(chǔ)施工時， 接地體采用 角鋼 *， 用440 鍍鋅扁鋼 將角鋼與 設(shè)備 基礎(chǔ) 鋼支座焊接連接，接地焊接時扁鋼搭接焊接長度100面焊接，刷瀝青防腐。 扁鋼上焊接一個螺栓，用于連接抓拍設(shè)備或控制機箱等設(shè)備的接地引下線。 安裝完成后進行接地電阻搖測， 保證 接地電阻小于 4 。 龍門架的頂部安裝避雷針，針長 接于龍門架鋼管上。 六 系統(tǒng)軟件介紹 重采集器軟件 儀表開機后，系統(tǒng)自動加載檢測程序，主界面如圖 1 所示： 42 圖 1 18） 在主界面上可以看到日期，時間，溫度及一至四車道的檢測數(shù)據(jù)，包括軸重，速度，總重，線圈觸發(fā)及收尾的狀態(tài)，主界面的下部分顯示所有存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。 19） 統(tǒng)計功能：如圖 2 所示 43 圖 2 20） 根據(jù)上圖，