郑州至民权高速公路开封境段机电系统联合设计（监控系统）.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目 录第一章 总体说明211 路线情况简介212 设计依据213 设计范围和内容214 设计界面215 交通工程系统设计目标416 设计指导原则417 初步设计审查意见执行情况4第二章 管理机构的设置621 沿线设施管理622 沿线设施设置6第三章 监控系统731 工程项目概述732 设计范围及内容733 监控系统管理机构设置734 监控系统功能735 监控系统构成9351 闭路电视监视子系统9352 交通监控子系统9353 紧急报警子系统10354 指令电话子系统1036 传输方案10361 数据传输方案1037 软件系统11371 系统软件11372 应用软件1138 监控设备供电1139 监控系统设备防雷接地12391 直击雷的防护12392 电源防雷12393 信号防雷12394 接地要求12310 主要设备技术指标133101 监控分中心133102 外场设备163103 传输设备18311 设备安装与基础203111 监控设备安装203112 监控设备基础203113 供电电缆直埋技术要求21第一章 总体说明11 路线情况简介 本项目为河南省拟建的郑州至民权国际机场高速公路的开封段，本项目起点与郑州至民权国际机场高速公路郑州段连接，终点将继续向东延伸至民权。本项目沿线设置开封西、开封南2座普通互通立交，吴楼、七里湾2处枢纽互通立交，预留1处开封东互通立交，本项目主线全长39.475Km。主要技术标准表序号项目单位标准主线开封西连接线开封南连接线1公路等级高速公路二级公路二级公路2设计速度Km/h12080803停车视距m2101101104平面线形平曲线极限最小半径m650250250平曲线一般最小半径m1000400400不设超高最小曲线半径m550025002500缓和曲线最小长度m10070705纵面线形最大纵坡%355极限最小半径凸m1100030003000凹m400020002000一般最小半径凸m1700045004500凹m6000300030006横面整体式路基宽度m291515行车道宽度m2（33.75）23.7523.757梁桥涵洞设计荷载公路级公路级公路级大、中桥设计洪水频率1/1001/1001/100桥面净宽m213.68614148路面结构沥青混凝土沥青混凝土沥青混凝土12 设计依据(1)郑民高速公路开封段设计合同(2)公路工程技术标准(JTG B012003)(3)河南省交通厅 河南省高速公路交通机电技术要求(4)河南省地方标准高速公路设计技术要求(5)郑民高速公路开封段初步设计省发改委评审意见(6)郑民高速公路开封段主体施工图等(7)其他国家及地方标准13 设计范围和内容 本次设计为郑民高速公路开封段主线及开封西、开封南连接线交通工程详细设计。 设计内容包括监控系统、收费系统、通信系统、通信管道、收费土建。14 设计界面 1、与机场跑道段的设计界面 机场跑道段的安全设施、服务区变电所供配电设计由机场跑道段设计单位负责。 机场跑道段的通信站、主线通信管道、道路监控设施由机电系统负责设计。 2、与土建工程设计界面 (1)主线及分歧管道 主线通信管道、分歧人孔、横穿过路钢管(监控外场设备以及供电线缆横穿过路用)、路肩手孔等均由通信管道承包人负责完成。 从主线分歧人孔沿匝道至房建区外围的通信管道由通信管道承包人负责完成。 (2)外场设备基础及接地 收费广场摄像机的基础与接地由机电工程负责完成。 (3)监控外场设备的直埋电力电缆，由机电工程负责完成。 (4)收费广场 收费广场下的横穿管道、人手孔、收费岛、收费车道以及收费岛上需安装的设备基础、管道均由收费土建专业承包人负责完成。收费亭等由机电工程完成。 低速车道称重系统设备安装所需的土建工程，包括称重平台基础的开挖、回填，红外线车辆分离器基础的施工，称重平台所在位置的混凝土板块、收费车道排水管道的预埋、称重平台与排水管的连接的施工，由收费系统负责完成。 3、与房建的界面 (1)房建区内通信、收费管道 从房建区外边缘的人孔到房建区内的局前人孔，以及从局前人孔至室内地沟或手孔均由房建专业负责提供。 收费系统从房建区内的局前人孔到收费广场、收费车道之间的通信管道、电力管道由房建专业负责实施。 (2)沟槽管洞 进局、进机房的光电缆在上下楼层时必须采用电缆爬架，并在进局管孔处做密封堵头；通信分中心的电缆爬架由机电系统总承包人提供。 收费站、分中心内的电缆竖井、爬架、过墙孔、预埋管、电缆桥架均由房建专业负责完成。 (3)接地 房建专业为机电系统各专业机房提供一个联合接地母线，母线采用404镀锌扁钢，沿电缆竖井或电缆桥架引至竖井或电缆桥架所在的机房内，并预留2m长度，从母线至各机房各设备的连接由相关机电系统负责。 (4)电话和网线布线 房建区的电话和网线主分线盒或配线架设置在通信机房内墙壁上，从主分线盒或配线架到建筑区各楼内各房间的电话和网线配线由房建专业负责，综合楼与建筑区内其他楼之间的电缆以及电缆的敷设（直埋或架空等）均由房建专业负责，从主分线盒或配线架到通信系统MDF配线架的连接由机电系统（通信系统）负责完成。 (5)与收费大棚专业的界面 收费大棚的照明、配电箱、电缆、控制等均由收费大棚专业负责。 收费大棚避雷针由房建专业采购并提供现场安装。 收费大棚专业为机电专业车道信号灯预留引上管道。 4、机电专业之间界面 (1)数据传输 1)主线监控外场设备数据传输 监控外场设备数据传输所用单模光缆由通信系统负责。 在外场设备处，通信系统负责把该单模光缆引至监控外场设备设置点的路肩手孔内，并做盘留。盘留光缆至外场设备处传输设备的连接工作(包括光缆接续和光终端盒的提供)由监控系统负责。 在监控分中心或通信站，通信系统负责提供光配线架并将光缆引至光配线架，监控系统负责光配线架与光端机之间的尾纤、接头、光端机至通信系统接入网设备之间的线缆及接头及连接工作。 通信系统负责在各无人通信站ONU设备上为监控外场设备传输提供10/100M数据接口。 2)收费系统数据传输 监控分中心与收费分中心之间通过交换机连接，从监控分中心交换机至收费分中心以太网交换机之间的连接由监控系统负责。 各收费站与收费分中心之间通过以太网交换机以及通信系统提供的10/100M通道相连。通信系统负责在各无人通信站ONU设备上提供以太网接口。 (2)视频传输 1)监控外场摄像机视频传输 在外场摄像机处，通信系统负责把通信光缆引到摄像机设置点的路肩手孔内，并做盘留。盘留光缆至视频传输设备的连接工作（包括光缆熔接、光终端盒和传输设备的提供）由监控系统负责。在就近收费站的通信站，通信系统负责提供光配线架并将光缆引至光配线架，监控系统负责光配线架与视频传输设备之间的尾纤及接头、连接工作。 2)收费站视频传输至监控分中心 对于本路收费系统图像的上传，采用视频远端模块+数字视频传输平台的传输方式，由收费系统负责将图像上传至监控分中心，收费系统为监控系统预留接入容量和接口，远端传输设备由监控系统负责，传输光缆由通信系统负责。 3)其他 监控、收费、通信分中心设备的配电电缆由收费系统统一考虑，工程量计入收费系统。 监控分中心闭路电视监视设备由监控系统和收费系统共用，由监控系统统一考虑，工程量计入监控系统。 三大系统各机房的防静电地板纳入到收费系统统一提供，分中心控制台由监控系统统一提供。 5、监控、通信、收费系统与供电照明专业的界面 供电照明专业为监控、通信、收费系统提供所用的交流电源，与监控、通信、收费系统的分界面在机房内，供电照明专业将线路引入机房配电箱内进线开关处。 另外供电照明专业与监控系统外场设备供电的界面设在各变电站的交流配电屏馈出开关的出线端子上，供电专业为监控外场设备供电考虑用电负荷和设计空气开关及配电回路。 6、与郑民高速郑州段的界面 (1)开封分中心统一管理郑民高速开封段和郑州段，该分中心位于开封段，由开封段负责设计，为郑州段预留接入条件，包括通信通道、网络接口、监控分中心设施、软件处理方面。 (2)通信管道要与郑州段对接，综合光缆、监控光缆要对接。 7、与省监控通信收费中心界面 本工程收费监控分中心需向省监控中心上传收费监控图像，监控系统负责配置分中心编码器，省中心解码器不在本工程范围内。15 交通工程系统设计目标 交通工程系统作为道路系统的一个组成部分，将为道路使用者提供良好服务，提高道路运营效率、服务水平及交通安全条件。 本项目设计目标：加强道路监控和交通参数检测，预防二次事故的发生；一旦出现故障，能迅速排除并恢复正常交通；为车辆和道路使用者提供快速、有效的服务；减少因设置收费站引起的交通延误，最大限度地阻塞收费系统人为财务漏洞；保证与现有其它相关道路交通工程系统的互联性，顺利实现全省联网。16 设计指导原则 参照国内外有关标准、规范和技术建议的规定精心设计，吸收国内外已建成高速公路的经验、教训，尽可能采用具有国内先进水平的技术和设备。 从本项目的特点，针对道路沿线地理、气候、环境等特点，所采用的技术标准、实施规模与水平同道路系统其它部分协调一致，设计方案力求经济、安全、实用、可靠、先进，努力把它建设成为标准高、质量优、投资省、效果好的现代化高速公路。 考虑本项目交通流特性及其未来发展趋势，各子系统设计方案的选择必须与交通流发展相适应；各子系统之间相互配合、相互协调，达到系统组成的最优化，最大限度的发挥系统总体调控功能。 材料设备立足国内，尽量选用国内成熟、先进的产品，少量关键机电设备可进口。 设计方案应具有可扩充性和可升级性，兼容性强，满足近期使用、远期升级及系统联网要求，预留必要的接口和数据通道。 系统所采用的技术和设备应成熟、可靠、可操作性强，易于维修和更换，以达到降低运营成本之目的。 交通工程设计应与路桥主体工程设计有机地融为一体，各子系统相互协调，与路桥主体工程良好配合，为道路使用者提供安全、快速、经济、舒适的服务。 17 初步设计审查意见执行情况专家意见、建议执行情况1、由于郑民高速公路开封段和郑州段均属中原高速公路股份有限公司，两段的监控、通信、收费分中心可考虑合并建设，减少建设费用。本设计按合并监控、通信、收费分中心设计，设在开封段。2、本设计文件中的养护工区应统一称为养护所。本设计已统一称为养护所。3、设计文件中应明确本项目管理设施等级为A级，监控系统为A22系统配置。己按以上意见修改。4、开封南互通立交匝道收费站设计出入口均为3条。由于河南省收费采用的是进口发卡、出口收费的方法，出口收费速度相比进口发卡速度很慢，所以建议出口设为4条。因为本项目定位为机场高速公路，又连接了郑州、开封等大城市，因此本设计在各收费站均单独设置了1入1出ETC车道，MTC车道为2入2出，因此每站总车道数均为3入3出，维持原设计。5、建议监控系统视频编码采用H.264代替MPEG-2，H.264具有更高的数据压缩比，在同等级图像质量的情况下，H.264的数据压缩比目前DVD系统中使用的MPEG-2高2-3倍。站级、分中心监视均采用数字非压缩标准，图像质量高；视频存储采用H.264标准。6、计算机配置中应取消3.5“软驱要求，增加USB接口要求。详细设计中取消软驱，增加了USB接口。7、监控分中心计算机系统硬件要求的（6）光盘刻录机指标应要求可刻录DVD盘片。详细设计已改为DVD刻录机。8、收费系统中多媒体工作站的CPU、硬盘、内存、显存等应采用目前主流配置，设计文件中的配置过低。详细设计已修改相关工作站性能。第二章 管理机构的设置21 沿线设施管理211 设置原则 依据我国公路法和公路管理条例，我国高速公路管理工作实行统一领导，分级管理原则。沿线设施的管理，坚持“集中、统一、高效”的原则。高速公路业务管理按照：精简统一、高效多能、权责一致、依法治路的原则进行设置。212 管理模式 考虑国家体制改革精神，管理设施的设置总的趋势是适应市场经济发展，不论采取何种模式应能体现公路管理业务上集中统一指挥的系统性、特殊专管的客观性，并利于近期与远期管理上的连续性。 本项目采用两级管理模式：监控、收费、通信分中心一各站、区，其中监控、收费、通信分中心设在开封南互通附近，与开封南收费站同址建设。 本项目分中心还需管理郑民高速郑州段机电系统。22 沿线设施设置221 监控收费通信分中心 本路属于开封监控、收费、通信分中心管理，开封监控、收费、通信分中心设置在开封南互通附近，与开封南收费站同址建设。 由于郑民高速郑州段与本路段为同一投资主体，因此由本项目管理分中心统一管理。222 收费设施 根据联网收费路网内收费站设置原则及本路段的路网情况，全线共设2处匝道收费站：开封南匝道收费站、开封西匝道收费站。223 养护设施 本项目设置1处养护所，即开封养护所，与开封南收费站同址建设。224 服务设施 高速公路的服务设施主要为行驶车辆提供停车、加油、修理等服务；为乘客和司机提供休息、住宿、小卖等服务。设计服务设施时，必须考虑的问题是设置间距及设置的位置、设置的规模，以及主线上的互通立交桥、通道、桥涵等的构造物对服务设施布设的影响等。 结合本路高速公路全线地形，路桥构筑物的实况，在K35+022处设开封服务区。该服务区设在了机场跑道段，平时作为高速公路服务区使用，战时作为军用。本项目在K59+750处设开封停车区1处。第三章 监控系统31 工程项目概述 郑州至民权高速公路开封境段起点顺接郑州至民权高速公路郑州境段，经中国四大历史名镇之一朱仙镇，跨大庆至广州高速公路，终点通过七里湾互通与日照至南阳高速公路相交。本项目是开封市与新郑国际机场之间快速通道的重要组成部分，也是中原地区极具影响力的两座城市郑州市与开封市的重要联系纽带，同时构成了中原地区与连霍高速公路并行的又一重要交通干线，对中原城市群的建设将发挥重要作用，必将推动沿线乃至全省经济的快速发展。 本项目全长为38.375公里，按路基宽29m双向四车道高速公路标准设计，全线采用设计速度120kmh。 本项目设有互通立交四座(开封西互通、开封南互通、吴楼枢纽互通、七里湾枢纽互通)，吴楼枢纽互通、七里湾枢纽互通分别与大庆至广州高速公路、日照至南阳高速公路相接。32 设计范围及内容 本次监控系统施工图设计的设计范围为郑州至民权高速公路开封境段的设计，包括： (1)监控系统功能 (2)监控系统构成 (3)外场设备布设、传输、供电、基础、防雷接地和安装要求 (4)监控分中心设计33 监控系统管理机构设置 本路监控系统分为2级管理体制，即开封监控分中心一外场设备。开封监控分中心设置在开封南互通附近，负责本路段和郑州至民权高速公路郑州境段的交通管理，收集外场设备数据、图像，并对路段交通进行协调控制；可进行交通及气象参数检测、异常情况处理、闭路电视监视、交通信息发布以及系统日常运行操作，对路段的交通数据及其它各种参数进行汇总、统计、打印；向上一级监控机构传输图像和数据，并接受其指挥控制；并负责与相邻监控分中心互通信息，以便本路开通后，进行路网协调监控。开封监控分中心在本次设计范围内。34 监控系统功能 监控系统应至少具备以下功能： 1信息采集功能 收集路段交通数据：交通量、平均车速、车道占有率 收集高速公路互通出入口数据(收费站)：交通流量、交通组成 收集图像信息：监控外场图像、服务区餐厅和超市收银台图像 收集路段气象信息 收集紧急求救信息 收集大型可变信息标志、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏、服务区信息发布屏显示的内容，发布命令的时间。 收集各外场设备工作状况信息 收集沿线事故、车辆故障信息 2信息处理、显示功能 对交通数据(包括路段和高速公路出入口)进行统计。 根据上述数据与各自阈值比较，予以越限时报警(包括故障和告警信息)，提出控制方案(阈值可根据实际情况设定)。 通过图形界面，对各种数据、大型可变信息标志、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏、服务区信息发布屏显示内容进行显示。 通过图形界面，对所有设备工作状况进行实时监测和显示工作状况，并在设备出现故障时自动报警。 对于图像信息可在监视器或拼接屏幕墙上实时显示，并可存贮录像。 3控制功能 可根据系统采集的信息，分析处理，对系统自动提出的控制方案，值班员可修改或确认后再执行。 对大型可变信息标志、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏、服务区信息发布屏的内容进行人工编辑与发布。 可控制道路沿线设置的遥控摄像机(包括收费站传来的图像)动作，包括遥控摄像机上下左右旋转，遥控镜头自动光圈、变焦等；可切换显示摄像机图像在任一台监视器上显示，任选一路进行录像。 控制方式有人工控制和自动控制两种，人工控制优先。 4告警处理功能 系统可根据告警事件的严重程度分成轻故障、重故障、严重故障分别进行处理，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、紧急告警等，并且有相应的声光信号提示值班员。所有告警随时进行存储、记录、打印，打印内容包括故障日期、时间、地点、故障性质等。 5报表统计与打印功能 系统能按预先规定的格式和内容，定时进行日、周或旬、月、季、年报表的统计处理，并且进行自动打印。 关于报表的类型和格式宜在联合设计时确定，建议可以有以下类别的报表： 交通量报表：包括地点、日期、时间、交通量、平均车速、占有率、等参数。 收费数据：包括收费站编号、车道号、日期、事件、车流量、车辆类型等。 事故记录报表：包括日期、地点、事件类型、处理内容等。 设备报警记录：所有设备的报警情况记录，包括设备名称、地点、日期、报警内容等。 设备工作情况：主要指可变信息标志、信息发布屏的工作情况，包括设备名称、地点、日期、发布内容、操作员号码等。 各类报表的时效建议如下：其中日、周或旬报表每三个月转储，月、季、年报表按12个月转储。对于交通量、收费数据可以图形方式绘制变化曲线。 6查询功能 值班员可随时查询当前和历史数据、交通运行状况和设备信息，并按要求进行显示和打印。 7自动数据备份和系统恢复功能 系统具有数据自动备份功能，系统能实时自动的将重要数据进行备份，一旦系统受到破坏，可以尽快地恢复系统运行。 系统具有数据手动备份功能，当系统出现问题的时候，操作员可以手动的进行原始数据的备份工作，并且备份数据的内容可以选择。 数据备份的介质可以选择多种，包括硬盘备份、光盘备份等。 8系统具有自诊断功能 能自动测试系统的工作状况，并且在检测到异常情况时候，自动显示和打印诊断报告。 9安全功能 系统对不同层次和职责的人员，分别设置不同的访问操作使用权限，设置不同的操作口令和密码，防止越权存取和修改，保障数据的完整性 数据防抵赖保护，系统的任何操作都应被记录在日志文件系统(包括存贮操作、打印操作、登录等等)，防止操作人员抵赖自己曾做出的行为，从而保护系统的安全性。 监控系统应有详细的系统日志，记录每个操作人员每次活动(访问时间和访问的数据、设备信息等)，以及系统出错信息和配置修改信息。 10自动备用功能 局域网上的控制计算机等两台以上设备，应具有自动后备功能、即在一台计算机故障的情况下，其余设备应能接受此故障设备所分管的工作。 1 1协调处理功能 监视、协调沿线各路段的交通控制，尤其是在某些路段发生拥堵及交通事故时、某些特殊车队通过时等需要各个路段之间进行协调控制的情况时，监控分中心可协调处理各路段的交通流控制，保证整个路段的畅通。 在出现交通异常事件时，可通知监控分中心、交警、消防、医院、养护、路政等部门协调处理。 12路网协调控制功能 及时与路网内其他高速公路进行信息共享、交换和发布，一旦发生交通异常，可通过相关的路网进行交通疏散和诱导，使监控系统发挥路网整体协调的作用。 13数据传输功能 向河南省监控中心传输图像和数据，并接受河南省监控中心的指令和控制命令。同时向河南省公司传输图像。35 监控系统构成 交通监控系统的基本框架：由闭路电视监视子系统、交通监控子系统、紧急报警子系统、指令电话子系统四个子系统构成。351 闭路电视监视子系统 闭路电视监视子系统主要用于交通状况、道路状况的监视，以利于交通控制，在异常情况下可用于事件、事故等上传信息的确认，为选择控制方案提供依据，并可以对必要的视频图像进行录像，以便分析及取证。 通过国内外高速公路的实践经验总结，视频监视手段是延伸监控管理人员视野的有力工具，它通过实时、直观地再现道路现场的实况，使监控管理人员在监控室即可了解沿线的道路和交通运行情况、气象状况以及交通事件现场的真实情况，迅速采取疏导交通和救援等措施；由于其良好的监视效果，已经成为运营管理者最重要的监控手段。因此，结合本路特点，对道路交通运行状况进行实时视频监视，是很有必要也是很有效的。 1摄像机的布设 设计在全线路段按2公里左右间距设置1台遥控摄像机，主要用于对全线各路段的交通运行状况进行实时监视；在服务区、停车区两侧各设置1台遥控摄像机，用于监视服务区、停车区的情况；在服务区两侧的餐厅和超市收银处各设置1台半球形摄像机，用于监视餐厅和超市收银处的情况。共设置遥控摄像机26台，半球形摄像机4台。 2遥控摄像机选型 对于遥控摄像机的选型，根据目前高速公路使用情况的调查，虽然球机的优点是一体化结构、体积小、方便施工安装、转速快，但缺点是不好清洁摄像机球体的外罩(如果配备雨刷设备非常昂贵)，如果用在室内是非常好的选择，但用在空气清洁度低、雨水较多的室外场合会影响使用效果。而传统枪机也有其不足如需要单独购买摄像机、镜头、云台来组装，施工安装复杂，相应转速也低，水平旋转角度存在死角等。目前随着技术的改进，市场上出现了一体化枪式遥控摄像机，即集解码器、云台、护罩和一个一体化的光学组件为一体，一体化的光学组件包括一个自动聚焦的摄像机和镜头，并且可以编程；它不仅具有传统枪机的优点，而且由于是一体化结构，转速比球机稍慢但比传统枪机要快很多，施工安装同球机一样方便，且在高速公路上应用效果非常好，因此本次设计建议选择一体化枪式遥控摄像机。 3系统构成 本子系统主要由遥控摄像机、半球形摄像机、监控分中心闭路电视控制设备以及传输通道等组成。监控分中心闭路电视控制设备配有数字视频传输平台、视频以太网交换机、视频监视工作站、视频服务器、磁盘阵列(IPSAN)、监视器等。同时，本路监控分中心监控与收费系统的CCTV系统合建，CCTV设备由监控、收费共用，数字视频传输平台由收费专业负责设计，其他CCTV设备由监控专业负责设计。本路监控分中心还接受本路收费系统上传的图像、郑州至民权高速公路郑州境段监控系统和收费系统上传的图像，并对其进行统一的监视和管理。352 交通监控子系统 交通监控子系统主要接收外场检测设备采集到的检测数据，进行数据信息的分析、处理，并以此为依据制定相应的控制方案，从而控制外场显示设备显示限速、警告、交通拥挤等有关信息。在必要时，利用大型可变信息标志、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏和服务区信息发布屏诱导交通，发布有关信息。 1交通参数采集 交通参数是评价一条高速公路服务水平最基本的数据，也是评价交通流的稳定畅通的依据，交通数据的积累是运营管理者制定重大交通决策的基本依据。因此，监控系统应准确检测高速公路沿线各路段的交通参数，并进行数据统计分析和存储。 在每个互通立交两端各设置一组车辆检测器，这样，本路共设置车辆检测器7套，主要用于沿线每个路段的交通参数的采集和交通流变化路段的交通参数积累，为道路运营决策提供依据。车辆检测器可检测交通量、占有率、车头时距等交通参数，并辅助判断路段的交通状况。 目前高速公路上常用的车辆检测器主要有环形线圈车辆检测器、视频车辆检测器和微波车辆检测器。环形线圈成熟可靠，检测精度高，但受路面影响很大，一旦路面受到破坏，环形线圈也很容易会被破坏。视频车辆检测器不受路面影响，但容易受环境影响，如雾、雨、雪、夜间及摄像机晃动等都会使其检测效果受到影响。微波车辆检测器在安装和维修过程中不需要中断交通，不破坏路面，不受恶劣天气及环境影响，但检测精度较低，调试比较复杂。因此在初步设计中选择了视频车辆检测器。但随着微波车辆检测器技术的改进，目前市场上出现了双雷达微波车辆检测器，它不仅具备原有微波车辆检测器的优点，还大大提高了检测精度，调试较为简单，因此本次设计建议选择双雷达微波车辆检测器。 2气象信息的采集 由于本项目所在区域雨、雾等情况较多，能见度检测可为交通控制提供依据，因此设计在开封南互通附近设置了一套能见度检测器，检测能见度、雨量等参数。同时可通过沿线密布的摄像机进行实时天气状况监视及异常天气确认。 3信息发布 (1)近期在开封服务区下行入口前、开封南互通上行出口前、吴楼枢纽互通下行出口前各设置一套大型可变信息标志，在吴楼枢纽互通上行出口前设置一套悬臂式可变信息标志，远期在开封西互通上行出口前、开封南互通下行出口前、七里湾枢纽互通下行出口前各设置一套悬臂式可变信息标志，用于道路前方运行信息、交通诱导信息或行驶注意事项发布等。 (2)在开封西和开封南收费广场入口前各设置一套收费站前信息发布屏，用于向欲进入本高速公路的车辆发布本高速公路相关的交通信息，告知本高速公路的交通运行状况如畅通、拥堵、封闭等信息，进而诱导车辆进入或者不要进入本高速公路。 (3)在开封服务区两侧各设置一套服务区信息发布屏，用直观的方式使在服务区停车休息的旅客及时了解到最新的综合信息，如本路情况、路网情况、前方路况介绍、异常事件通报、交通信息提示及其他临时信息等等，当前方发生交通异常事件时，可以及时通知旅客选择合适的行驶路径或发布行车注意事项等，在进行交通诱导和控制的同时，有效地提升了本高速公路的服务意识。 4系统构成 交通监控子系统主要由外场设备(摄像机除外)、监控分中心设备以及传输通道等组成。外场设备包括：微波车辆检测器(近期7套)、大型可变信息标志(近期3套)、悬臂式可变信息标志(近期1套，远期3套)、收费站前信息发布屏(近期2套)、服务区信息发布屏(近期2套)、能见度检测器(近期1 N)o N控分中心设备包括：计算机系统、拼接系统、控制台、不间断电源。计算机系统采用局域网，主要设备包括服务器、工作站、以太网交换机等，外围设备包括激光打印机、光盘刻录机等。353 紧急报警子系统 根据交通部公路发2005495号文“关于进一步完善公路紧急报警设施设置的意见”的精神，新建路段可以不设紧急电话。且河南省已经实施了全省高速公路紧急呼叫中心，设立专用特服号码作为道路报警设施，因此本路段不设紧急电话。354 指令电话子系统 指令电话控制台设在监控分中心。本部分的设计详见通信系统方案。36 传输方案 传输系统包括数据传输和图像传输。361 数据传输方案 1外场设备与监控分中心之间的数据传输 对于外场设备到监控分中心之间的数据传输，数据传输采用单模光纤传输方式，在光纤两端各加一台数据光端机(同址复用)，将外场设备数据先传输至就近通信站，然后在通信站设置串口服务器，将多路RS232485数据信号转换为以太网信号，再通过通信系统的10100M传输通道传输至监控分中心；监控分中心附近的设备则采用光纤的传输方式，两端各加一台数据光端机，直接传至分中心。所需要的光纤由通信系统负责。 2 .监控分中心与相邻监控分中心之间的数据传输 设计采用路由器和通信系统提供的El通道进行传输。 3监控分中心与省监控中心之间的数据传输 按照省联网要求，监控分中心向省监控中心上传本路和郑州段的监控数据，设计数据传输通过路由器和通信系统提供的10100M通道上传省监控中心。362 图像传输方案 1外场设备与监控分中心之间的图像传输 监控图像采用节点式光端机的方式直接传至监控分中心。设计在主线每个外场摄像机处设置1台节点式光端机，在监控分中心设置l套数字视频传输平台，各节点式光端机与监控分中心的数字视频传输平台组成多条光纤链路将其图像传至监控分中心，每条链路占用一芯光纤，所需单模光纤由通信系统负责，数字视频传输平台由收费系统负责。 设置在监控分中心的数字视频传输平台可作为数字视频矩阵负责所辖视频的切换控制，监控分中心不再设置模拟矩阵；可直接解出模拟视频用于拼接显示和监视器显示；同时数字视频传输平台配备H264视频压缩单元，可输出H264低码流数字化图像用于视频存储和网上浏览，视频存储采用IP SAN存储；为了向省监控中心上传数字图像，需另配置视频编码节点设备。 对于本路收费系统图像的上传，采用视频远端模块+数字视频传输平台的传输方式，由收费系统负责将图像上传至监控分中心，并可实现网络浏览和监视，具体的传输方式参见收费系统设计文件。 对于郑州至民权高速公路郑州段监控收费图像的上传，也采用相同的方式上传分中心。本项目为其预留接入容量和接口，远端传输设备不在本次设计范围内。 2监控分中心与省监控中心之间的图像传输 按照省联网要求，监控分中心向省监控中心上传4路图像，图像符合H.264的标准，通过通信系统提供的10l00M通道进行传输。 3监控分中心与省公司之间的图像传输 监控分中心向省公司上传4路图像，图像符合H264的标准，通过通信系统提供的10l00M通道进行传输。37 软件系统371 系统软件 监控系统计算机网络应符合国际开放式标准，监控分中心局域网应符合IEEE 8023u标准(100BaseTX快速以太网)，服务器可选用Windows 2003 Server、windows 2000 Server或UNIX等多用户、高可靠的操作系统。工作站可选用windows XP ProfessiOnal、windows 2000Professional系列中文版操作系统，推荐采用windows XP Professional简体中文版。数据库管理系统可采用SQI Server、0racle、Sybase等，推荐采用SQl Server最新版数据库管理系统。人机界面要友好，要求中文显示，并且提供完成本系统功能的相应实用与支持软件。开发及维护软件可采用C+、VB、PowerBuilder、Delphi等。372 应用软件 应用软件应采用模块化结构，模块高内聚、松耦合。应用软件应满足高可靠、实时响应快、安全性好、开放性好，系统应易于操作、易于维护、可扩展性好，能满足系统的采集、运算、控制、显示、报警、存贮、打印等功能要求，满足本路日常监控及运营管理的实际需要。与省监控中心之间进行信息传输，传输内容、格式及周期应与全省规划统一。38 监控设备供电 1监控分中心的供电 监控分中心监控设备的供电由收费系统统一设计，所需的供电设备均计入收费系统工程量中。 2监控外场设备的供电 (1)外场设备供给电源要求、各设备的用电量如下(仅供参考，可根据具体设备作相应的调整)： 遥控摄像机AC 220V 300W 半球形摄像机AC 220V l OOW 微波车辆检测器AC 220V 200W 能见度检测器AC 220V 200W 大型可变信息标志AC 220V380V 6000W 悬臂式可变信息标志AC 220V380V 3000W 收费站前信息发布屏AC 220V380V 3500W 服务区信息发布屏AC 220V380V 4000W (2)供电方案： 离变电站或箱式变电站较远的7台遥控摄像机(K41+530、K49+100、K51+100、K53+100、K55+100、K57+200、K68+250)采用太阳能供电的方式，其他外场设备供电采用低压电力电缆供电方式。 外场设备的供电线路引自附近收费站区、服务区、停车区变电站和箱式变电站。 电力电缆采用YJV22型铠装电缆，直埋于路侧。在外场设备密集处设置配电箱。 供电电缆需横穿主线道路、被交道路、沿线桥涵时，应穿保护钢管。39 监控系统设备防雷接地391 直击雷的防护 1对办公楼等高耸建筑或物体应进行直击雷防护，由房建设计单位统一考虑； 2对遥控摄像机、大型可变信息标志、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏、服务区信息发布屏、微波车辆检测器、能见度检测器小范围的物体应进行直击雷防护。这些设备的避雷针包含在各设备内，工程量不单独计列。 设备性能要求如下： 提前放电时间60 u s。 避雷针内部无电子部件，免维护。 不锈钢材料。392 电源防雷 1在所有配电箱进线端每路加装4065KA的过电压保护器。 2所有监控外场设备机箱内电源进线端都必须加装1540KA的过电压保护器。 设备性能如下： 首级防护： 最大放电电流：单模块4065kA 最大持续耐压：单模块440Vrms(有效值) 保护电压测试电流：18kV20kV 响应时间：25ns 安装方式：模块化结构，标准导轨安装 告警方式：有变色窗口，可视告警 末级防护： 最大放电电流：单模块1540kA 最大持续耐压：单模块440Vrms(有效值) 保护电压测试电流：18kV 响应时间：25ns 安装方式：模块化结构，标准导轨安装 告警方式：有变色窗口，可视告警393 信号防雷 1在摄像机的馈线端安装双绞线信号过电压保护器以及视频信号过电压保护器。2在外场设备的信号线(外场)处安装双绞线信号过电压保护器。设备性能如下：双绞线信号过电压保护器： 最大放电电流：单线10kA 静态门槛电压：15Un(额定工作电压) 动态电压(1Kvu s)：2Un(额定工作电压) 频宽：2MHz 安装方式：模块化结构，标准导轨安装视频信号过电压保护器： 额定电压：5V 静态门槛电压：9V 动态电压(1Kvu s)：16V 最大放电电流：10kA 频宽：40MHz 结构：屏蔽金属铝，BNC接口，阻抗75 394 接地要求 1为确保设备的正常运行，要求下列电器设备外漏导线部分均应接地或接保护线，所有的设备均需做好接地： (1)电器的柜、屏、箱的框架，金属架构和钢筋混凝土架构，以及靠近带电导体的金属围栏和金属门； (2)电缆的金属外皮或屏蔽层，穿导线的钢管和电缆接线盒、终端盒的金属外壳。 2所有外场设备均应做保护接地，遥控摄像机、悬臂式可变信息标志、收费站前信息发布屏、服务区信息发布屏、微波车检器、能见度检测器等要做防雷接地，保护接地与防雷接地共用接地体，接地电阻不大于1。 3供电缆线应做屏蔽接地、防雷接地，一般可在外场设备处将铠装层接地；电力电缆及通信电缆从室外进入设备或机房处应采取防雷电过电压的措施，其避雷装置、过电压吸收装置等都应可靠接地。 4对于室内的监控等设备宜做联合接地，其接地电阻不应大于1欧姆。室内计算机等电子设备布置时应远离防雷装置的接地引下线，其间距宜大于5米。 5其它要求应按GB5005794建筑物防雷设计规范、JGJT1692 民用建筑电气设计规范、GB5019894民用闭路电视系统工程技术规范、GB5017493 电子计算机机房设计规范执行。310 主要设备技术指标3101 监控分中心 在监控分中心配备计算机系统、闭路电视监视系统、大屏拼接系统、不间断电源、综合控制台等。其中不问断电源设备由收费系统负责，工程量计入收费系统。 1计算机系统硬件 监控分中心的计算机及外围设备包括：l套双服务器+磁盘阵列、l台三层千兆以太网交换机、1台路由器、2台控制工作站、1台通信工作站，外围设备包括1台激光打印机、1台光盘机。 计算机及外设的选择在招标时要随当时的技术水平做相应的变化。 (1)双服务器+磁盘阵列 两台服务器共用一台显示器和一套鼠标键盘，服务器间设置一套KVM。 服务器： 产品类别:机架式 产品结构:2U 处理器 CPU类型:Intel 至强5600 CPU频率:2.66GHz 三级缓存:12MB :QPI 4.8GT/s 主板 扩展槽:4PCI-E（二代插槽） 内存 内存类型:DDR3 内存容量:标配 内存描述:DDR3 RDIMM 内存插槽数量:18 存储 硬盘接口类型:SAS，SFF标配硬盘容量:500GB 最大硬盘容量:8TB 内部硬盘架数:最大支持16块2.5英寸热插拔SAS/SATA硬盘 热插拔盘位:支持热插拔 RAID模式:RAID 0,1,5,10网络控制器:集成双端口千兆网卡 电源类型:热插拔电源 19”液晶显示器KVM设备：键盘、鼠标、显示器三合一单一控制端可控管8台服务器或计算机主机无需外接电源安装容易，无需其它软件，只需将线材接续至计算机，即可完成电源自动侦测，可自动地切换至第一台已启动电源的计算机自动扫描功能可提供使用者方便地监控计算机操作支持光电鼠标及标准的滚轮鼠标支持超高分辨率可达2048x1536；且支持DDC2B功能可支持操作系统：DOS、Winidows系列、LINUX、UNIX等服务器显示器、键盘、鼠标：两台服务器共用一套服务器显示器、键盘、鼠标，通过KVM切换器进行操作显示器：TFTl7”，1024768标准键盘鼠标(2)三层千兆以太网交换机所有端口支持线速转发交换容量为192Gbps包