监控外场设备的安装与调试

2.4　监控外场设备的安装与调试

外场设备用以采集交通信息，执行控制命令。高速公路一般在互通立交、大桥、隧道口、服务区等地方设置可遥控摄像机以实行CCTV监控；同时，为了及时掌握道路的地面状况和周围的天气情况，在中部地段附近设置一套气象检测器，在雾分布较集中的收费站、大桥等地段设置能见度检测器，用于能见度、风速、风向、温度、湿度、雨量的检测，以便及时进行速度控制。在路段起止点、立交附近及进入隧道集中段等地段设置门架型或立柱型可变信息标志。

2.4.1　工作要求

由于监控外场设备均安装在道路侧，因此，在进行监控外场设备安装之前，必须对当地环境做详细的调查，了解土质结构、视野开阔情况、供电电缆及数据电缆的路由走向等。

在本学习与工作环节中，学生所在小组应该完成以下工作：

（1）现场勘察并记录设备安装位置及其周围环境的详细情况等；

（2）能根据勘察结果制定设备的安装调试计划及配置详细的安装调试工具、辅材及其施工人员；

（3）能描述主要监控外场设备的安装调试方法；

（4）能够使用调试软件进行单机调试。

2.4.2　实施建议

一、现场勘查

引导问题15　一般民用设备基础要求r 水泥编号范围是多少？

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引导问题16　进行外场设备基础施工时，一般应准备哪些机具？

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引导问题17　做好的混凝土基础应该如何养护？其养护期至少为几天？如在雨季、冬季施工时应注意哪些问题？

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引导问题18　参考监控外场设备基础施工的流程图，绘制监控外场门架及立柱的施工流程图，并对其施工工艺做简要说明。

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查阅施工图纸，准备好外场设备基础的施工人员和机具进行施工。对安装地点及环境做详细的调查，准备好人、机、料，填写如表2-10、表2-11。

表2-10　监控外场设备构成表

表2-11　外场设备基础勘察表

在监控外场设备基础的施工过程中，需要雇佣大量临时人员进行施工，且施工地点在野外，因此，必须做好安全施工管理，防止发生意外。

【外场基础施工的参考案例】

外场基础的施工流程如图2-8所示。

图2-8　外场基础的施工流程图

外场基础的施工工艺说明如下：

（1）基础采用明挖法施工，基底先整平、夯实，控制挖深。施工完毕，基坑应分层回填夯实，夯实度不小于原有压实度。

（2）基础施工时宜先施工保护接地系统，且严格按有关规范执行，保护接地电阻值小于4Ω，接地引线和接地极均进行镀锌处理，镀锌量≥350g/m²。

（3）基础采用强度不小于C25混凝土现场浇注，机械搅拌，振导棒捣实，钢模板支模，养护期不少于28天。如工期紧急，可在混凝土搅拌时增加早强剂，减少养护期。

（4）构造钢筋选用热轧I级、II级钢筋，钢筋保护层厚度不小于40mm。钢筋型号、规格及材质性能应符合GB1499要求。

（5）基础顶面应预埋高强地脚螺栓，地脚下部为标准弯钩。法兰盘为Q235钢材。

（6）在浇注基础混凝土时，应注意使定位法兰盘与基础对中，并将其嵌进（其上表面与基础面齐平），保持其顶面水平，预埋地脚螺栓应与其保持垂直。所有地脚螺栓均为45号钢制成，并进行镀锌处理，镀锌量为≥350g/m²。

（7）所有穿线钢管内预穿φ4铁丝，其两端应留有足够长度供穿线用。

（8）所有钢管均采用镀锌焊接钢管，预埋钢管规格为φ50～φ76，钢管外露部分、接头和镀锌层受损处采用外涂热沥青或防锈漆防锈处理，钢管敷设完毕后试通，管孔用木塞堵严，以防泥沙进入管孔。

（9）脚螺栓外露长度为80～100mm。施工完毕，对外露螺纹部分应涂抹黄油并用油纸包扎加以妥善保护。

（10）基础中所有构件的加工制作、组装、焊接等工艺按照本设计技术标准及JTJ04-89《公路桥涵施工技术规范》执行。

二、车辆检测器的安装与调试

外场道路车辆检测器主要由车检器系统、线圈及馈线电缆组成；线圈的安装方法可参见收费系统的线圈制作方法（在此略）。其构成如图2-9所示。

车检器系统由主控制处理板、检测板、电源模块、母板四大部分组成。集成在一个标准的19英寸3U高的机架里面。机架安装在双层设备机箱中，有雷电浪涌保护，外壳防护等级达到IP65，设备电源输入和信号输入都有防雷电措施。

图2-9　车检器系统构成图

引导问题19　车辆检测器是由哪些设备构成的？各组成部分的主要结构和功能各是什么？

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引导问题20　车辆检测器主要检测的数据有哪些？能检测逆行的车辆吗？为什么？

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引导问题21　请绘制你所选用车辆检测器的安装示意图，并对其安装调试方法进行简要的说明。

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【车辆检测器安装的参考案例】

车检器机柜安装如图2-10所示。

图2-10　车检器机柜安装图

安装调试方法如下：

（1）在设备基础上安装固定机柜，将需要接入的馈线电缆、供电电缆及传输光缆引出至箱体内；

（2）在机柜中安装车检器，并打开机箱的后板，方便接线；

（3）连接馈线电缆（线圈线），一定要注意根据行车方向接线，否则车检器检测到的数据就相反；

（4）连接供电电缆并加电；

（5）使用车检器调试软件（一般由厂家提供），进行车检器的设置，如配置前后线圈、行车方向、敏感度等相关参数；

（6）最后实际过车对行车方向、车速、占有率、车辆统计等数据进行校核。

三、外场摄像机的安装与调试

外场摄像机一般由摄像机杆和遥控摄像机组成，摄像机又分为枪式和球形两种。比较流行的是球形摄像机。

引导问题22　外场摄像机的供电方式有几种？请描述各自的特点。

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引导问题23　请绘制你所选用外场摄像机的安装示意图，并对其安装调试方法进行简要的说明。

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【外场摄像机安装的参考案例】

摄像机安装在8～10m的摄像机杆上，杆上下部位置还有一个设备控制箱，主要用来控制摄像机和传输摄像机图像。其安装图如图2-11所示。

图2-11　道路摄像机安装图

安装调试方法如下：

（1）在摄像机上先安装固定好摄像机，并将视频线及电源线引出至杆下控制箱内，确保线缆完好，必要时可穿套管保护；

（2）使用吊车、扳手等机具安装固定摄像机杆，紧好法兰螺母；

（3）开启电源，从控制箱内接出视频信号和控制信号；

（4）等待摄像机自检通过后，在控制箱内拨码定义好控制协议；

（5）使用矩阵键盘进行360°旋转控制，并拉近拉远；

（6）在现场使用小型监视器，设置好监视范围、方向和焦距。

安装调试完毕后填写如表格2-12。

表2-12　外场摄像机安装调试表

四、可变信息标志的安装与调试

大型可变信息标志由龙门架、显示屏、控制器和箱体等组成。大型可变信息标志由高速公路电力网提供电力，分别给显示屏驱动系统、控制系统供电。

大型可变信息标志由控制箱内的微处理器操作，微处理器通过综合通信网与监控分中心计算机相连，接收分中心计算机指令的远程控制，反馈各种信息，如确认信息、故障信息、警告信息等。

引导问题24　情报板的颜色主要由哪几种基本颜色组成？

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引导问题25　请绘制你所选用可变信息标志的安装示意图，并对其安装调试方法进行简要的说明。

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【可变信息标志安装的参考案例】

其设备安装如图2-12所示：

图2-12　可变信息标志安装图

安装调试方法如下：

（1）使用吊车等机具安装龙门架，并引电缆、数据线至门架上预留的出线孔处；

（2）吊装显示屏，并依次固定在安装架上；每个显示屏间隔不得超过1cm；

（3）连接显示屏的数据线和电缆；注意显示屏的数据线为排线，不要插反；

（4）加电调试，一般厂家都已写入固定的显示内容；

（5）连接数据线至现场笔记本电脑上的串口，使用调试程序进行命令发送；对其颜色、字体、显示方式等进行调试。

调试完毕后填写如表2-13。

表2-13　可变信息标志的安装调试表

五、气象检测仪（含能见度检测仪）的安装与调试

气象检测器包括用来检测的各种探头以及处理探头采集信息的处理单元，可自动检测气象信息，自动进行处理并及时上传到监控中心，供监控系统参考，以便系统能根据天气状况及时提出最佳监控方案。

气象检测站由能见度检测器、温湿度检测器、风速风向检测器、路面检测器、雨量检测器、数据采集器组成。

引导问题26　气象检测仪主要由哪些设备组成？各组成部分的结构和功能各是什么？请绘制其体系结构图。

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引导问题27　气象检测仪中的核心设备是什么？该设备能检测的数据是什么？

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引导问题28　请绘制你所选用气象检测器的安装示意图，并对其安装调试方法进行简要说明。

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【气象检测器安装的参考案例】

气象检测器的安装如图2-13。

图2-13　气象检测仪安装图

气象检测器的安装调试方法如下：

（1）气象检测器安装在路侧立柱上，其安装位置应远离大树、建筑物，并不应离路边太近，避免受影响。另外，设备安装位置还应保证交通安全，避免损坏。

（2）安装地感线圈（与车道线圈制作方法一样）。

（3）在设备基础上安装风向杆和设备控制箱。

（4）将地感线圈线及风向杆数据线接入控制箱内。

（5）连接箱内各检测单元接线：路面传感器、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、能见度传感器。

（6）加电，检测控制箱内各传感器的工作状态。

（7）接上笔记本电脑，依据控制协议，接收各种数据，并与实际进行对比，如有偏差进行设置调整。

安装完毕后填写如表2-14。

表2-14　气象检测仪安装调试表