高速公路机电工程讲解（46页)ppt课件

1、高速公路机电工程系统讲解：刘新宇.主 要 内 容一、高速公路机电工程系统简介二、高速公路机电工程系统组成三、监控系统四、通讯系统五、收费系统六、低压供配电系统七、照明系统八、隧道机电系统九、机电工程常用名词解释十、机电施工安装流程及本卷须知.一、高速公路机电工程系统简介 高速公路机电工程系统隶属于交通工程平安设备、管理设备和效力设备的管理设备。高速公路机电系统被划分为六大系统，即监控系统、通讯系统、收费系统、低压供配电系统、照明系统、隧道机电系统。在高速公路的建立和开展过中，监控、收费、通讯三大系统是同步协调开展的。 .二、高速公路机电工程系统组成机电工程监控系统通讯系统收费系统低压供配电系统

2、照明系统隧道机电系统.车辆检测器气候检测器闭路电视监视系统可变标志光电缆线路监控分中心设备安装及软件调测二、高速公路机电工程系统组成监控系统大屏幕投影系统计算机监控网络与软件地图板.通讯管道与光电缆线路光纤数字传输系统数字程控交换系统紧急系统二、高速公路机电工程系统组成通讯系统无线挪动通讯系统通讯电源.入口车道设备出口车道设备收费站设备及软件收费中心设备及软件IC卡及发卡编码设备闭路电视监视系统收费系统内部有线对讲及紧急报警系统收费系统计算机网络收费站内光、电缆及塑料管道二、高速公路机电工程系统组成.中心站内低压配电设备外场设备电力电缆线路二、高速公路机电工程系统组成低压供配电系统.照明系统二

3、、高速公路机电工程系统组成照明设备.车辆检测器气候检测器闭路电视监视系统紧急系统环境检测设备报警与诱导设备隧道机电系统可变标志隧道监控中心计算机控制系统本地控制器二、高速公路机电工程系统组成隧道监控中心计算机网络低压供配电.三、监控系统 监控系统普通由监控中心和外场设备两部分组成。监控中心由算机系统、闭路电视监视控制设备、投影设备、不延续电源系统等组成。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连续任务的才干。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，进展分析处置，生成相应的控制方案

4、，经过外场的可变标志等设备发布路况信息。.三、监控系统 高速公路监控系统从管理层次普通分为外场设备、监控站或隧道管理站、监控分中心以及监控总中心。外场设备按物理环境分为普通路段设备和隧道内设备。普通路段设备包括车辆检测器有源环检测器、微波检测器、视频检测器等、气候检测器风速风向检测器、温湿度检测器、能见度检测器、路面形状检测器、雨量监测器等、信息发布屏和遥控摄像机等 ；隧道内设备普通分为环境检测系统CO检测器、照度检测器、能见度检测器等、交通控制子系统信息发布设备、视频检测设备、流量监测设备等、火灾检测报警子系统、隧道通风控制子系.三、监控系统统、隧道照明控制子系统、有线广播子系统以及本地控制

5、子系统等。监控站或隧道管理站、监控分中心、监控总中心监控系统根据建立规模和要求的不同普通由监控中心由计算机网络系统、闭路电视监视系统、控制台及辅助设备等部分组成。 .三、监控系统别的角度了解： 高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。信息采集子系统包括：车辆检测器、气候检测器、紧急和巡查车。监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要担任全线路范围内交通情况的监视和控制。信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户效力的主要方式 。 国内现阶段的监控主要是视频监控。视频监控主要由以下子系统组成： .三、监控系统视频摄像子系统

6、：包括遥控摄像机、固定摄像机、激光夜视摄像机、广场球型摄像机、摄像机支架、防护罩、云台、摄像机支柱等。图像数字系统：视频编码器及解码器、中继器、接纳器、线缆、视频分配器等。输出子系统：监视器、硬盘录像机、延时录像机等。控制子系统：包括云台控制器或控制键盘、副控键盘、矩阵切换器、画面分割器等。 .三、监控系统设备引见及图示：车辆检测器车辆检测器，更规范的称谓应该是：交通讯息检测器。国内外在交通检测系统或交通讯息采集系统中，大量运用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通讯技术等高新科学技术。相应地，交通讯息检测器主要有电感环检测器环型感应圈、超声波检测器、红外检测

7、器、雷达检测器、视频检测器。目前高速公路主要运用环形线圈检测器、普通波频检测器和视频检测器。 .三、监控系统环形线圈检测器 环形线圈检测器是传统的交通检测器，是目前世界上用量最大的一种检测设备。车辆经过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数，并上传给中央控制系统，以满足交通控制系统的需求。此种方法技术成熟，易于掌握，并有本钱较低的优点 。这种方法也有以下缺陷：a. 线圈在安装或维护时必需直接埋入车道，这样交通会暂时遭到妨碍。b. 埋置线圈的切缝软化了路面，.容易使路面受损，尤其是在有信号控制的十字路口，车辆启动或者制动时损坏能够

8、会更加严重。c. 感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。d. 感应线圈由于三、监控系统本身的丈量原理本身的丈量原理所限制，当车 流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度稍有下降，有些厂商的产品甚至无法检测。.三、监控系统普通波频检测器 波频车辆检测器多为悬挂式检测系统波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波产生感应的检测器，这里主要引见微波车辆检测器RTMS，它是一种价钱低、性能优越的交通检测器，可广泛运用于城市道路和高速公路的交通讯息检测。微波车辆检测器RTMS的任务方式是：采用侧挂式，在扇形区域内发射延续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。RTMS以

9、2米为一 “层，将投影分割为.三、监控系统32层。用户可将检测区域定义为一层或多层。RTMS根据被检测目的前往的回波，测算出目的的交通讯息，每隔一段时间经过RS- 232向控制中心发送。它的车速检测原理是：根据特定区域的一切车型假定一个固定的车长，经过感应投影区域内的车辆的进入与分开阅历的时间来计算车速。一台RTMS侧挂可同时检测8个车道的车流量、道路占有率和车速。 微波车辆检测器RTMS的丈量方式在车型单一，车流稳定，车速分布均匀的 道路上准确度较高，但是在车流拥堵以.三、监控系统及大型车较多、车型分布不均匀的路段，由于遮挡，丈量精度会遭到比较大的影响。另外，微波检测器要求离最近车道有3m

10、的空间，如要检测8车道，离最近车道也需求7-9m的间隔而且安装高度到达要求。因此，在桥梁、立交、高架路的安装会受到限制，安装困难，价钱也比较昂贵。.视频检测器三、监控系统 视频车辆检测器是经过视频摄像机作传感器，在视频范围内设置虚拟线圈，即检测区，车辆进入检测区时使背景灰度值发生变化，从而得知车辆的存在，并以此检测车辆的流量和速度。检测器可安装在车道的上方和侧面，与传统的交通讯息采集技术相比，交通视频检测技术可提供现场的视频图像，可根据需求挪动检测线圈，有着直观可靠，安装调试维护方便，价钱廉价等优点，缺陷是容易受恶劣天气、灯光、阴影等.三、监控系统环境要素的影响，汽车的动态阴影也会带来干扰，受

11、恶劣天气正确检测率下降，甚至无法检测。受灯光、阴影等环境要素的影响误检率也大幅上升。 .三、监控系统气候检测器 由于在气候恶劣的天气中，交通事故的出现频率较高。因此，在高速公路周围要结合道路的地形、地物、环境条件设置气候检测器，根据需求可检测风速、风向、温度、湿度、能见度、黑冰、雨雪等气候情况；有一部分气候检测器还可以根据实时数据提供短时间内特殊气候情况的预告。普通情况下，气象检测器配备的传感器有：温度检测器、湿度检测器、风速风向检测器、雨量检测器、能见度检测器、路面检测器等。如今.三、监控系统新型的气候检测器还往往配有气候热普地图。 温度与湿度探测器：探测路面温度与湿度。目前运用于高速公路的

12、相关探测器丈量范围是-40+80、0100%r.h。风速风向检测器：探测道路附近风速及风向。常用于高速公路的检测器丈量范围是075m/s0360。雨量检测器：探测路面雨雪情况。可以探测的降水强度为：大雨、小雨、中雨；可以探测的降水类型为：雨雪、雨加雪。 .三、监控系统能见度检测器：检测大气透明度。能见度定义为具有正常视力的人在当时的天气条件下还可以看清楚目标轮廓的最大间隔。能见度和当时的天气情况亲密相关。当出现降雨、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较差。.三、监控系统路面形状检测器：包括气候热普地图、道路情况检测、地图制造、实时监控软件等内容，并与外场气候检测器配合，主要完成实时对道路路面的冰、雪、黑冰检测，并可根据大气条件和相关信息，提早预测冰雨、雪等特殊气候情况的发生。.闭路电视监视系统三、监控系统 闭路电视监控系统(CCTV)能提供某些重要区域近间隔的察看、监视和控制。系统符合国家有关技术规范。普通在系统应设置电视摄像机，以实现全方位监控。系统的主要设备应配置监视器时滞录像机和画面处置器等，运用户能调看恣意一个画面和遥控操作恣意一台有遥控功能摄像机的云台和变焦功能。CCTV系统的组成：概括的说，由前端，传输，终端组成。.1前 端： 用于获取被监控区域的图像 。普通由摄像 机和镜头、云台、编码器、防尘罩等