高速公路机电系统介绍

1、简介高速公路机电系统主要包括：监控系统、收费系统、通信系统三个子系统，主要负责对高速公路营运管理提供技术支撑，是高速公路营运、管养和维护的核心。收费系统监控系统通信系统高速公路机电系统２、机电系统平台构成外场设备中心设备通信传输系统监控系统收费系统隧道监控系统３、监控系统监控系统：监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。监控中心由计算机系统、闭路电视监视控制设

备、投影设备、不间断电源系统等组成。监控中心计算

机系统采用局域网结构，能接入视频、数据和语音信息，构成一个多媒体的信息平台，具备方便的扩展性。计算机系统具有每天24h连续工作的能力。监控软件工程是交通监控系统的灵魂工程，它采集外场设备检测到的信息，进行分析处理，生成相应的控制方案，通过外场的情报板等设备发布路况信息。３、监控系统磨思高速公路主线外场设备构成：本高速公路道路监控系统由云南省高速公路监控总中心、片区监控中心、路段监控分中心、外场设备及隧道值班室、隧道监控设施构成。云南省高速公路监控总中心、片区监控中心不在本设计范围内。监控分中心与思小监控分中心合并设置，本设计仅新增部分中心监控设备以满足新增监控功能的要求，对原思小路的监控系统基本不做调整。主线外场设备的设置有车辆检测器8套、门架式可变情报板4套、F型可变情报板2套、能见度检测器2套、闭路电视摄像机13套。３、监控系统监控系统组成：３、监控系统监控管理平台体系结构：３、监控系统监控系统业务处理流程：３、监控系统监控系统信息处理流程：３、监控系统监控系统功能描述：数据采集功能：主要负责外场车流量、平均车速、车道占有率、气象环境以及设备状态参数的采集。数据处理功能：主要负责车流量、平均车速、车道占有率、气象信息、交通控制信息、情报板信息以及限速控制信息的存储处理。外场设备控制：主要控制外场摄像机图像切换，情报板信息发布，限速标志信息发布以及相关设备参数设置等。３、监控系统监控系统功能描述：视频图像管理：主要实现对视频图像的切换、录像、录像查询、视频回放、监视器成组切换、轮询切换以及图像控制策略的编制。事故事件检测：主要负责高速公路道路异常事故事件的检测、报警以及录像存储处理。设备状态监视：负责监视外场设备运行状态。数据统计及报表打印：实现车流量、平均车速、车道占有率、气象数据、情报板信息、报警记录、设备状态等历史数据的查询统计并打印。３、隧道监控系统隧道监控系统构成：隧道监控软件系统通信控制服务交

大通

屏控

监制

控管

管理

理视通

照

频风

明

监控

控

控制

制

管模

模

理块

块

模块PLC控制模块紧有火消信交控急线灾防息通制电广报控发事预话播警制布件案管管管管管检管理理理理理测理模模模模模模模块块块块块块块３、隧道监控系统磨思高速公路隧道监控系统概况：本路段沿线共分布2座长大隧道，如何做好隧道的监控管理是本段路监控系统设计的另一个重点，根据国内外公路隧道监控的管理经验，按照现在云南省高速公路的管理格局，本次设计采用集中监控的方案，即：隧道仅作为路线内的一个特殊区段，隧道的视频、音频、控制等信息均须实时上传道路监控分中心并受其控制，系统不再为隧道设置专门的隧道监控中心。本项目共设置两个隧道值班室：磨黑、思茅值班室，设置在上述两个长大隧道附近，负责本隧道的日常维护管理，监控分中心负责对隧道的运营管理。４、隧道监控系统隧道监控系统功能描述：一、隧道多级控制功能二、隧道联动控制功能三、交通异常事件自动检测功能四、交通控制功能五、通风控制功能六、照明控制功能七、消防检测控制功能４、隧道监控系统隧道监控系统功能描述：八、自动报警管理功能九、视频图像控制功能十、数据采集功能十一、信息发布功能十二、数据分析统计及报表打印功能十三、人员日志系统参数管理功能

十四、自动数据备份及系统恢复功能５、收费系统收费系统：高速公路收费系统是高速公路建设费用回收的途径，收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心—收费结算中心”的四级收费体制。各级站点的核心都为计算机设备，这些设备通过以太网交换机连成网络。收费车道采集的原始收费数据，通过计算机网络实时传送到收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。５、收费系统收费系统结构图：收费系统由收费

中心计算机系统、收费站计算机系统、闭路电视监

视系统、内部对

讲和报警系统、

车牌照识别系统

和计重系统构成。５、收费系统磨思高速公路收费系统：墨黑至思茅高速公路收费设施，主要包括：收费站设施、收费车道设施、系统构成、计算机网络、计重系统、收费闭路电视系统、收费软件系统、设备配置、供电系统、收费岛及设备基础及预埋管线等，与系统相配合的接地、防雷设施等。本路段共有4处收费站：磨黑匝道收费站、普洱匝道收费站、同心匝道收费站和思茅北匝道收费站。整个项目共包括21条收费车道，其中：入口车道9条，出口车道13条。５、收费系统收费车道结构图：收费车道由称重设备、收费主机、摄像头、读卡器、栏杆机、打印机、车道通行灯、警报灯组成。５、收费系统收费设施功能：车道控制机1、控制收费车道设备，完成收费操作。2、收集原始操作数据和交通流数据、对车辆进行图像抓拍和存储。3、通过以太网将收费数据、图像数据上传到收费站控制室计算机系统，同时接收收费站控制室计算机系统传来的数据和管理指令。4、车道控制机在收费站计算机系统出现故障时，能独立工作，并存储不小于7天的原始收费处理数据和图像数据。５、收费系统收费设施功能：计重控制器在车辆处于动态中测量车辆重量。自动车辆分离判别测量车轴、车轴组和车辆总重。提供车辆轮轴识别功能。形成整车称量信息，包括车轴重量、车轴组重量、总重量、超限超载信号、轮轴类型等。标准通信接口RS232/485，实现与车道控制机等外设之间的通信和控制。计重设备外表面均进行防锈和防腐处理。５、收费系统入口车道处理流程描述：车辆驶入收费车道，收费员目测并输入车型，车道控制机存储车道摄像机所摄取的该车图像，车辆停在收费亭前，收费员将IC卡通行券交给司机并按下

“确认”键，通行信号灯由红变绿，自动栏杆开起，车辆驶入车辆检测器区域，通行信号灯由绿变红，车辆驶离检测器区域，自动栏杆放下，收费数据本地存储并上传收费站控制室计算机系统，完成一次收费处理。５、收费系统出口车道处理流程描述：车辆驶入收费车道，收费员目测并输入车型，车

道控制机存储车道摄像机所摄取的该车图像，车辆停

在收费亭前，收费员从司机手中收回IC卡通行券，由

IC卡读写器阅读处理。若在入、出口两次输入的车型

一致，车道控制机自动计算通行费并显示在收费员终

端和费额显示器上。收费员收取通行费后，按“已付”键，收据打印机打印收据，完成一次收费处理，通行

信号灯由红变绿，自动栏杆开起，车辆驶入车辆检测器区域，通行信号灯由绿变红，车辆驶离检测器区域，自动栏杆放下，收费数据本地存储并上传收费站控制室计算机系统，完成一次收费处理。５、收费系统车道系统软件结构：收费车道软件块块车数工道据

外

车报收故其班收通设牌警费障他管费信控抓处计诊辅理管管制拍理重断助模块理模理模模块模块模块模块模块模块５、收费系统收费站系统软件结构：５、收费系统收费分中心系统软件结构：６、通信系统通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道，它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段。根据目前的技术状况，通信系统基本采用两种实现方法。一种为SDH光纤数字传输系统；另一种为可实现语音、数据、视频三网合一的千兆以太网技术。６、通信系统高速公路通信系统示意图：