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高速公路机电工程培训讲义 二〇一三年三月十八日高速公路机电工程培训讲义 第一讲：机电工程主要系统的构成与功能 1 1.1. 收费系统的主要构成与功能 1 1.2. 监控系统的主要构成与功能 2 1.3. 通信系统的主要构成与功能 5 第二讲：收费系统 6 2.1. 收费系统设备组成 6 2.2. 质量控制要点 9 第三讲：监控系统 21 3.1. 监控系统设备组成 21 3.2. 质量控制要点 22 3.3. 隧道内监控设备 28 第四讲：通信系统 37 4.1. 通信系统设备组成 37 4.2. 质量控制要点 37 第五讲：通信管道工程 51 5.1. 通信管道工程的构成 51 5.2. 质量控制要点 52 第一讲：机电工程主要系统的构成与功能 高速公路机电系统是高速公路管理运营的系统，通过技术手段进行准确、高效的运营维护及安全保障，主要包括收费系统、监控系统、通信系统和通信管道工程；各系统主要构成和功能如下： 收费系统的主要构成与功能 收费系统指从车辆进入收费道路开始到实现收费，车辆交纳通行费直到费款安全进入存储点以及能提供各种收费过程相关信息的设施和人员的集合体。收费方式分为三种:人工收费、半自动收费、全自动收费。 通行券:《高速公路联网收费暂行技术要求》推荐三种通行券即多次重复使用的非接触式IC 卡、一次性使用的纸质磁性券、一次性使用的纸质二维条形码券。目前我国主要使用非接触式IC 卡。 收费系统的主要构成： 就一条高速公路收费系统来说，分为计算机系统、收费视频监视系统、内部对讲系统、安全报警系统、电源系统等，其扩展系统有计重系统、车牌自动识别系统等。计算机系统根据级别可分为车道计算机系统、收费站计算机系统、路段分中心计算机系统。 收费系统的主要功能： 对本高速公路使用者正确、合理地收取通行费，减少逃票、漏收现象的发生，最大限度地堵塞来自司机的财务漏洞。 具有采集收费交易数据、收费设施状态信息等功能。所有收费交易必须入账，所有收费过程的登记、记录必须完整，最大限度地堵塞来自收费人员的财务漏洞。 具备较高的服务水平，尽可能减少因收费引起的交通延误。 具有处理、统计、查询、打印功能。统计报表准确、及时，满足管理方面的需要；所有收费登记力争实现计算机化，利于实现办公自动化。 兼顾本路段入、出口交通管理，定时向监控系统提供交通数据。 收费操作过程简明、实用，有助于减轻收费员的劳动强度。 具有严密的数据安全体系，保证收费数据的安全。 具有票证、通行券的管理功能。 监控系统的主要构成与功能 监控系统的主要构成： 监控系统按其功能可分为九个子系统:交通监控系统、视频监视系统、紧急电话系统、火灾自动报警系统、隧道通风控制系统、隧道照明控制系统、供配电监控系统、调度指令电话系统、有线广播系统。 监控系统虽然由九个子系统组成，但他们之间并不是完全独立的，相互之间要交换信息，有机地构成一个系统。一个路段的监控系统是根据道路的特点、桥梁与隧道大型构造物的分布、交通量以及气候环境等因素来构架本路段的监控系统，可以是全部系统，也可能只有交通监控、视频监视、紧急电话和调度指令电话等子系统。特大桥还会有桥梁结构安全检测子系统。 监控系统的主要功能： 公路监控系统主要是实时收集道路状况、交通流信息、气象信息及相关设备状态，控制与调节交通流，疏导交通，减少交通事故，保证行车安全。其主要功能如下: 信息收集功能。收集道路状况、交通流状况、气象状况、设备运行状况、紧急电话报警以及交通事故告警等信息。 动态显示和监视功能。对交通数据进行统计分析处理，并通过图形界面和显示媒体对管辖范围内的各种数据、设备显示内容进行静态与动态显示，对监控系统的所有设备工作状况进行实时监测和显示，使值班员及相关的管理人员能随时监视交通运行的状况和系统的运行状况，实现对管辖范围内的公路的全面监视。 视频监视功能。系统可对全省特大桥、长隧道、特长隧道、高接高枢纽立交、事故易发地点、省(市)界主线收费站、大城市出入口的收费广场等处的图像进行选择与监视，并能进行实时存贮录像、回放、检索等功能，实现视频的多级监控。 控制功能。监控中心系统能下达指令给分中心进行监控外场设备信息发布控制。被控对象包括可变情报板、可变限速标志、交通信号灯、车道指示标志、遥控摄像机以及其他可能控制交通流的设施等。 交通事件的排除、救援组织功能。系统可根据交通事件的严重程度分成轻故障、重故障、严重故障，并分别进行处理。一旦有告警信息，则在操作员工作站上立即显示设备的状态告警、交通运行状况告警等信息，并且有相应的声光信号提示值班员，同时系统根据故障的性质、地点、时间等结合自动控制功能进行相应的诱导方案提示，或者由值班员进行人工控制处理。所有告警随时进行存贮、记录、打印。打印内容包括故障时间