公路机电工程培训讲义.doc

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1、公路机电工程培训讲义公 路 机 电 工 程培 训 讲 义共68页，第68页。目 录第一讲 掌握交通工程主要系统的构成与功能8一、交通安全设施的主要构成与功能8(1)交通安全设施8(2)各种交通安全设施的功能与构成8二、监控系统的主要构成与功能9(1)监控系统的主要构成9(2)监控系统的主要功能10(3)监控各子系统的功能与构成111)交通监控系统的功能与构成112)视频监视系统的功能与构成123)紧急电话系统的功能与构成124)火灾自动报警系统的功能与构成135)隧道通风控制系统的功能136)隧道照明控制系统的功能137)供配电监控系统的功能与构成138)调度指令电话系统的功能与构成149)有

2、线广播系统的功能与构成14三、收费系统的主要构成与功能15(1)收费系统的主要构成15(2)收费系统的主要功能15(3)收费各子系统的功能与构成161)车道计算机系统的功能与构成162)收费站计算机系统的功能与构成173)路段收费分中心计算机系统的功能与构成174)省收费结算中心计算机系统的功能与构成185)收费视频监视系统的功能与构成196)内部对讲系统的功能与构成197)安全报警系统的功能与构成208)电源系统的功能与构成209)计重系统的功能与构成2010)车牌自动识别系统21四、通信系统的主要构成与功能22(1)通信系统的主要构成22(2)通信系统的主要功能22(3)通信各子系统的功能

3、与构成221)光纤数字传输系统的功能与构成222)数字程控交换系统的功能与构成233)紧急电话系统的功能与构成234)有线广播系统的功能与构成245)会议电视系统的功能与构成246)数字同步时钟系统的功能与构成247)通信电源系统的功能与构成25五、供配电、照明系统的主要构成与功能25(1)供配电系统的构成251)电源252)变配电所253)供配电线路264)低压配电箱26(2)供配电系统的功能26(3)照明系统的构成26(4)照明系统的功能26第二讲 交通工程机电系统软件的相关要求27一、系统软件的选择要求27二、应用软件开发的主要标准27三、应用软件的文档要求28(1)应用软件开发的有关1

4、4种文档28(2)应用软件生存周期的六个阶段28四、智能运输系统(1TS)28五、不停车收费系统(ETC)28(1)车载单元(OBU)28(2)路侧通信单元(RSU)29(3)数据处理单元29六、交通工程综合系统工程施工组织设计编制的内容和方法29(1)内容29(2)方法与步骤29第三讲 掌握交通工程主要系统的检测、调试与验收31一、交通安全设施的检测31(1)交通标志的检测311)对于交通标志各构件的检测项目312)对于施工完毕的检验313)里程标和百米标的检测项目与标志相同。31(2)交通标线的检测311)对于常温型路面标线材料检测312)对于热熔型路面标线材料检测313)对于已完工的标线

5、检测324)对于安装完毕的突起路标检查32(3)护栏的检测32(4)隔离栅的检测32(5)轮廓标的检测32(6)防眩设施的检测32二、监控系统检测的主要项目与方法33(1)主要检测项目331)设备及材料的质量和规格的检测332)设备的性能、功能的检测333)监控子系统检测334)监控系统的系统检测33(2)主要设备的检测内容与方法331)监控各子系统主要设备的检测332)线缆的检测34三、收费系统检测的主要项目与方法34(1)主要检测项目351)设备及材料的质量和规格的检测352)设备的性能、功能的检测，353)收费子系统检测354)收费系统的系统检测35(2)主要设备的检测内容与方法351)

6、车道计算机系统主要设备的检测35方法检测35主要设备的检测内容与方法:352)收费站、路段收费分中心、省收费结算中心计算机系统主要设备的检测36检测方法36主要设备的检测内容与方法:363)收费视频监视系统主要设备的检测364)内部对讲、安全报警系统主要设备的检测365)电源系统主要设备的检测376)线缆的检测37外观检测37性能检测37四、通信系统检测的主要项目与方法37(1)通信系统设施质量检测主要项目38(2)通信系统设施质量检测方法381)光、电缆线路的检测382)通信设备的检测38机房环境、安全检查38安装工艺检查38设备检查和本机测试39五、供配电、照明系统检测的主要项目与方法40

7、(1)主要检测项目401)设备及材料的质量和规格的检测402)设备的性能、功能的检测403)供配电、照明系统的系统检测40(2)供配电主要设备的检测内容与方法401)高、低压开关柜的检测402)变压器的检测403)柴油发电机组的检测414)不间断电源UPS的检测41(3)照明主要设备检测的内容与方法411)道路照明设施的检测41单项设备检测41照明效果检测422)低压配电设施的检测42电力电缆的检测42配电箱检测42六、监控、收费及通信系统的调试与验收42(1)系统调(测)试的目的42(2)系统调(测)试的方法42(3)监控系统的调(测)试431)子系统调(测)试432)系统调(测)试43(4

8、)收费系统的调(测)试441)子系统调(测)试442)系统调(测)试44(5)通信系统的调试451)单机调试452)系统调试45光纤数字传输系统的调试45数字程控交换系统的调试45紧急电话系统的调试.46通信电源系统的调试463)通信系统各子系统之间的联调46(6)监控、收费及通信系统的验收471)验收办法及组织472)验收的内容47施工验收47技术验收47资料的审查473)验收结论48第四讲 交通工程施工安装49一、交通安全设施的施工安装要求49(1)标志的施工安装要求49(2)标线、突起路标、轮廓标的施工安装要求49(3)护栏的施工安装要求50(4)隔离栅、桥梁防抛网、公路界碑的施工安装要

9、求50(5)防眩设施的施工安装要求51二、监控系统主要设施的施工安装要求51(1)设备安装通用要求51(2)主要外场设备基础安装要求52(3)主要外场设备的安装要求521)车辆检测线圈的安装522)可变信息标志、可变限速标志的安装523)气象检测器、能见度检测器的安装524)大屏幕背投系统的安装53(4)视频监视系统设备的安装要求531)摄像机的安装要求532)监控室设备的安装要求:53机架安装应符合下列规定:53控制台安装应符合下列规定:54监视器的安装应符合下列要求:543)供电与接地54(5)光、电缆线路的施工要求参见通信系统.54三、收费系统主要设施的施工安装要求55(1)设备安装通用

10、要求55(2)设备安装要求551)车道计算机系统设备安装要求55收费亭内设备安装要求55收费亭外设备安装要求552)设备安装要求563)收费视频监视系统的设备安装要求56(3)光、电缆线路的施工要求参见通信系统。56四、通信系统主要设施的施工安装要求56(1)光、电缆线路施工要求561)管道光、电缆的敷设56敷设管道准备工作56子管敷设56光、电缆敷设562)光、电缆接续和电缆成端57光缆接续57光缆接头57电缆芯线接续57电缆成端58(2)通信设备的安装要求581)机架安装582)布放电缆583)敷设电源线594)接地装置59五、供配电、照明系统主要设施的施工安装要求60(1)安装前的准备6

11、0(2)高低压开关柜、配电箱(盘)安装要求60(3)变压器、箱式变电所安装要求60(4)柴油发电机组安装要求61(5)不间断电源UPS安装要求61(6)母线安装要求61(7)电缆线路敷设要求62(8)灯具安装要求62(9)动力设备安装要求63(10)配电工程安装要求631)钢管敷设632)塑料管敷设633)配线63六、交通工程机电系统防雷，接地的主要技术要求64(1)防雷及过电压保护的基本原则641)雷电过电压参照标准642)建筑物雷电过电压保护643)雷电过电压的规划644)防雷区宜按以下规定分区645)防雷区空间划分646)雷电过电压保护设计及施工勘察657)材料、设备的选型65(2)雷电

12、过电压保护的接地要求65(3)收费站、分中心、中心等建筑物防雷65(4)接地类型65(5)机电系统防雷设计、施工主要规范66(6)接地装置的施工技术、方法661)室外接地装置的安装662)室内接地装置的安装67第一讲 掌握交通工程主要系统的构成与功能一、交通安全设施的主要构成与功能交通工程及沿线设施是公路的重要组成部分，是发挥公路经济效益、保障行驶安全必利可少的配套设施，是公路现代化、智能化的标志之一。交通工程及沿线设施的建设应根据五彩公路网规划、公路的功能、等级、交通量等确定，它包括交通安全设施、服务设施和管理设施引种。服务设施主要指沿线的服务区、停车区和公共汽车停靠站。管理设施包括监控、收

13、费、通信、供配电、照明和管理养护等设施。一般将监控、收费、通信、供配电及照明系统称为交通工程机电系统。(1)交通安全设施主要包括交通标志、交通标线、防撞设施、隔离栅、视线诱导设施、防眩设施、桥梁防抛网、里程标、百米标、公路界碑等。(2)各种交通安全设施的功能与构成1)交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，用于管理交通的设施，主要起到提示、诱导、指示等作用。它主要包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志等主标志以及附设在主标志下的辅助标志。2)交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标等所构成的。另外，路面标线根据涂料的

14、种类又可以分为常温型、加热型、热熔型三种。交通标线的主要作用是管制和引导交通。3)防撞设施防撞设施主要包括护栏、防撞筒等。护栏的主要作用是防止失控车辆越过中央分隔带或在路侧比较危险的路段冲出路基，不致发生二次事故。同时，还具有吸收能量，减轻事故车辆及人员的损伤程度，以及诱导视线的作用。护栏的形式按刚度的不同可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏，按结构可分为缆索护栏、波形梁护栏、混凝土护栏、梁柱式钢护栏、组合式护栏等。防撞筒的主要作用是吸收能量，减轻事故车辆及人员的损伤程度，同时也有诱导视线的作用。4)隔离栅主要作用是将公路用地隔离出来，同时将可能影响交通安全的人和畜等与公路分离，保证公路的正常

15、运营。它主要包括编织网、钢板网、焊接网、刺铁丝、隔离墙以及常青绿篱等形式。5)视线诱导设施视线诱导设施主要包括分合流标志、线形诱导标、轮廓标等，主要作用是在夜间通过对车灯光的反射，使司机能够了解前方道路的线形及走向，使其提前做好准备。分合流标志、线形诱导标的结构与交通标志相同，轮廓标主要包括附着式、柱式等形式。6)防眩设施主要作用是避免对向车灯造成的眩光，保证夜间行车安全。防眩设施主要分为人造防眩设施和绿化防眩设施，人造防眩设施主要包括防眩板、防眩网等结构形式。7)桥梁防抛网桥梁防抛网主要设置于天桥或主线下穿的分离立交上，用于防止杂物落在桥梁下方的道路行车道上，保证行车安全。它主要包括钢板网、

16、焊接网等结构形式。8)交通安全其它设施还包括里程标(碑)、百米标(桩)和公路界碑，主要作用是标识出道路里程和公路用地界限。例:交通工程交通安全设施的主要组成部分包括()A收费系统设施B通信设施C视线诱导设施、标志标线设施D供配电设施E防撞、防眩、隔离设施答案:CE二、监控系统的主要构成与功能(1)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

17、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。(2)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:1)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。2)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

18、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。3)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。，4)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。5)交通事件的排除、救援组织功能系统可根

19、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、地点、故障性质、操作内容、控制指令内容等。6)事件输入记录功能系统具有人工输入各种事件及存贮功能，可针对紧急电话、巡逻车、养护部门、路政部门送来的各种道路维护、事故等信息进行人工输入、包括事故的发生时间和终止时间、地点、类型、事故检测的手段、事故处理过程中

20、采用的监控措施、事故描述等。7)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、月、年各种报表的统计处理，并自动打印。8)查询功能值班员可随时查询当前和历史数据，并且按值班员的要求进行显示和打印。9)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，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。10)系统具有自诊断功能能自动测试系统的工作状况，包括与各路监控分中心的通道连接状况，并且在检测到异常情况时，自动显示和打印诊断报告。11)安全功能系统对不同层次和职责的使用及管理人员，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

21、，保障数据的完整性，并且对值1K月的操作进行存贮、记录、打印，12)时间统一功能省监控中心负责提供全省监控系统统一的基准时间，使各监控分中心内部时钟与省监控中心内部时钟取得一致。13)提供内部其他系统相关信息提供上级管理部门及相关信息中心的交通信息，实现信息共享。14)提供对外界的服务功能将公路的实时交通状况、交通拥堵、事故以及处理情况及时向社会及相关单位发布。(3)监控各子系统的功能与构成1)交通监控系统的功能与构成功能通过实时采集变化着的道路交通流信息(包括交通信息、气象信息、交通异常事件信息等)、道路及监控设施等信息，进行交通运行状态正常与否的判断、交通异常事件严重程度的确认、交通运行异

22、常状态的预测、对已经发生或可能发生的异常事件处理方案的处理等，从而达到信息发布、交通控制、诱导的目的，为管理部门提供有效的管理手段，为高速公路的使用者提供最好的交通信息服务。构成交通监控系统由计算机系统、外场设备以及传输通道等组成。计算机系统按管理体制又可以分为监控所计算机系统、路监控分中心计算机系统、省监控中心计算机系统。路监控分中心管辖各自路段，省监控中心对各路监控分中心进行协调管理。一个路监控分中心通常管辖一条路，或者管辖一个或多个(隧道、大桥)监控所，本身具有收集信息功能、信息分析处理功能、交通控制功能、特殊事件控制功能、辅助管理功能等。省监控中心管辖若干个路监控分中心，它处于高一层的

23、协调管理地位，具有宏观监视功能、宏观协调控制功能。2)视频监视系统的功能与构成功能在分中心可任意选择调看所管辖范围内每个外场摄像机的视频图像，并对其进行水平、垂直方向的旋转、变焦等控制。通过监视器和大屏幕投影等显示设备，分中心、中心监控人员可直观地了解摄像机覆盖区的交通运行状况、拥堵情况和交通事件，以便正确的做出拥堵和事件确认，并做出有效的控制决策。具有对拥堵、交通事故现场的视频图像进行录像、存储，并能利用路段地点、时间等参数对录像图像进行检索、回放，为交通事件的事后分析和取证提供依据。当监控分中心和省中心或区域中心实现视频联网监控时，系统应具有多级联网视频监控功能，即上级中心可任意选择和控制

24、沿线遥控摄像机。构成一条路的视频监视系统包括沿线遥控摄像机，视频和数据传输设备以及监控分中心的视频监视、存储及控制装置等组成。监控分中心的视频监控装置一般由监视器、视频切换控制矩阵、数字录像设备、控制键盘(或视频工作站)、大屏幕投影机、视频编解码器等组成。3)紧急电话系统的功能与构成详细内容参见通信各子系统的功能与构成的(3)紧急电话系统的功能与构成。4)火灾自动报警系统的功能与构成功能用于隧道内发生火灾时，自动或人工发出紧急信号，迅速通告监控室或监控分中心，启动消防水泵，及时进行灭火、救援等活动，减少人员伤亡，减轻隧道设施的破坏、损失；结合隧道交通监控的控制，阻止洞外车辆进入故障隧道，避免事

25、故的恶化，保证隧道安全。构成火灾自动报警系统分人工和自动报警两种。自动报警系统由外场火灾自动检测设备，监控分中心(监控所)的火灾自动报警系统，以及传输通道等组成，是隧道安全运行保障系统中的一个重要子系统。当火灾自动检测设备检测到附近有火情发生时，会立即生成一个报警信号传到监控分中心(监控所)，监控分中心(监控所)产生声光报警和地点信号，值班员可进行确认和处理。人工手动报警系统与自动报警系统的构成相似。通常是在隧道内每50m间距的消防洞处设一个手动报警按钮(每个按钮带地址编码)，由传输通道将其连接到监控分中心(监控所)。5)隧道通风控制系统的功能用通风设备将新鲜空气强行送入隧道，稀释污染物质并将

26、其排出隧道，使隧道内保持良好的卫生环境，提高能见度，保证行车安全。该系统根据检测到的环境数据、交通量信息等控制风机的运行台数、风向、运行时间，能实现节能运行和保持风机较佳寿命的控制运行；并在发生火灾时根据不同地点进行相应的火灾排烟处理，以保证隧道的安全及运行环境的舒适性。6)隧道照明控制系统的功能合理地设置隧道照明系统能避免隧道黑洞效应，使驾驶员适应隧道内外的亮度差，保证行车安全；并根据洞外的照度变化、交通量的变化对洞内照明强度进行调节，节约用电，降低运营费用。7)供配电监控系统的功能与构成电力监控系统可与公路供配电系统相结合构成功能完善、独立的供配电监控系统；也可只对重要供配电回路进行遥控、

27、遥信、遥测。它作为监控系统的一个子系统，其监控范围包括专用变配电所、高压电源线路、馈出高压线路、备用柴油发电机组、主变压器、重要的低压配电回路及低压配电装置等。功能是完成对公路专用供配电系统进行数据采集、监视和控制的系统，实现对系统的安全监控。是完成供配电信息收集、处理和控制功能的自动化系统。它通过人机联系子系统的屏幕显示和调度模拟屏对供配电网运行进行在线的安全监视；并有越限告警、记录、打印制表、事故追忆、本系统的自检、远动通道状态的监测等功能；对供配电系统中重要开关进行遥控；对有载调压变压器分接头、静电电容器等无功功率补偿设备进行自动调节或投切，实现供配电监控。调度员可以掌握该系统当前的运行

28、情况，实现遥控操作，完成记录、统计、制表等调度日常工作。构成由远动子系统、监控中心计算机子系统和人机联系子系统组成，也可将人机联系子系统归入到监控中心计算机子系统。动消防水泵，及时进行灭火、救援等活动，减少人员伤亡，减轻隧道设施的破坏、损失；结合隧道交通监控的控制，阻止洞外车辆进入故障隧道，避免事故的恶化，保证隧道安全。火灾自动报警系统分人工和自动报警两种。自动报警系统由外场火灾自动检测设备，监控分中心(监控所)的火灾自动报警系统，以及传输通道等组成，是隧道安全运行保障系统中的一个重要子系统。当火灾自动检测设备检测到附近有火情发生时，会立即生成一个报警信号传到监控分中心(监控所)，监控分中心(

29、监控所)产生声光报警和地点信号，值班员可进行确认和处理。人工手动报警系统与自动报警系统的构成相似。通常是在隧道内每50m间距的消防洞处设一个手动报警按钮(每个按钮带地址编码)，由传输通道将其连接到监控分中心(监控所)。8)调度指令电话系统的功能与构成详细内容参见通信各子系统功能与构成的2)数字程控交换系统的功能与构成。9)有线广播系统的功能与构成详细内容参见通信各子系统功能与构成的4)有线广播系统的功能与构成。例:隧道火灾报警系统由（）等构成。A外场火灾自动检测设备B监控分中心的火灾自动报警系统C传输通道D隧道声控照明E通风风机设备答案:ABC三、收费系统的主要构成与功能收费系统指从车辆进入收

30、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。收费制式分为三种:全线均等收费制(简称均一制)、按路段收费制(简称开放式)、按车型与实际行驶里程收费制(简称封闭式)。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交公路发(2000)463号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。(1)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

31、，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。在省域高速公路联网收费系统中，计算机系统还应包括省收费结算中心计算机系统。收费站、路段收费分中心、省收费结算中心计算机系统各自构成一个局域网。收费站局域网与路段收费分中心局域网之间一般采用路由器或三层交换机经通信系统连接的方式构成广域网，其逻辑拓扑结构为星形结构或环形结构。路段收费分中心局域网和省收费结算中心局域网之间一般也采用路由器或三层交换机经通信系统连接的方式构成广域网，其逻辑拓扑结构为备用通道的星形结构，或不完全的网状结构，或两个环的自愈保护结构。(2)收费系统的

32、主要功能1)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。2)具有采集收费交易数据、收费设施状态信息等功能。所有收费交易必须人账，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。3)具备较高的服务水平，尽可能减少因收费引起的交通延误。4)具备高可靠性，具有防止人为(有意或无意)和自然事故损害系统的能力。5)具有后备功能，局部故障不会影响其他部分的正常工作。6)具备可扩充性，易于实现升级，兼容性强，开放性好。7)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

33、实现办公自动化。8)收费操作过程简明、实用，有助于减轻收费员的劳动强度9)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。10)根据收费管理的需要能完成收费站、路段分中心、省结算中心之间的收费业务数据、费率、时钟等的通信。11)完成对收费车道、收费站等收费设施以及对收费业务的监视，保证收费系统正常工作。12)具有严密的数据安全体系，保证收费数据的安全。13)具有票证、通行券的管理功能。(3)收费各子系统的功能与构成1)车道计算机系统的功能与构成功能按车道操作流程正确工作，并将收费原始数据实时上传收费站。接收收费站下传的收费运行参数(费率表、黑白名单、同步时钟、免费车、系统设置参数等)。

34、对车道设备的管理与控制，具有设备状态自检功能，并将故障状态信息实时上传收费站。可保存一定时间段的收费原始数据，可降级使用，但不丢失数据。通信中断时，具有后备独立工作能力。为车辆提供控制信息。将各种违章报警信号实时上传给收费站。构成车道计算机系统由车道控制机(含工控机和车道控制器)、收费员终端(显示器、专用键盘)、通行券发券装置(入口)、通行券读写装置(出口)、电动栏杆、车辆检测器、雨棚信号灯、车道通行信号灯、雾灯、声光报警器、手动栏杆、收据打印机(出口)、费额显示器(出口)等设备构成。车道计算机系统通过广场以太网交换机与收费站以太网交换机相连构成收费站局域网。为了实现收费视频监视功能，还需在车

35、道安装车道摄像机、收费亭摄像机、数字图像叠加器等设备。2)收费站计算机系统的功能与构成功能与收费车道控制机通信完成信息采集。与分中心计算机通信、上报各种信息，接收下发的收费运行参数(如:时钟、费率等)，并下发到收费车道控制机。对各种数据进行查询、检索。打印输出各种报表。对站内的通行券进行管理。对票证(收据、定额票)进行管理。系统自检及状态监视，软件具有容错功能，并能对硬件进行自检，发现故障立即显示。收费站内的系统维护、数据管理和备份。系统加电自启动，分中心或通信系统故障时，收费站可独立工作。断电后可由后备电源供电。构成收费站(包括收费车道)一般采用快速以太网技术。收费站计算机系统包括服务器、计

36、算机工作站、数据存储设备、打印机等。这些设备与收费站监控室以太网交换机相连，收费车道的以太网交换机与收费站监控室的以太网交换机相连构成一个收费站局域网。收费站与收费车道之间的网络连接方式视采用的局域网网络种类及传输距离而定，一般采用光纤或五类非屏蔽线。3)路段收费分中心计算机系统的功能与构成功能收集本区段内的各收费站计算机上传的收费信息，并上报到省收费结算中心。接收省收费结算中心转发的各种命令(如时钟、费率等)，并下发到各收费站。汇总、整理、统计、存贮、打印所辖收费站上传的数据信息。对管辖范围内的通行券进行管理。对票证(收据、定额票)进行管理。收费分中心内的系统维护、数据管理和备份。通信线路故

37、障时，收费分中心计算机系统可独立工作。构成路段收费分中心一般采用100M快速以太网或千兆以太网技术。路段收费分中心计算机系统包括的设备与收费站计算机系统基本相同，服务器、计算机工作站、打印机等设备与路段收费分中心以太网交换机相连构成一个局域网。收费站与路段收费分中心组成收费网络的逻辑拓扑结构采用星形结构或环形结构。4)省收费结算中心计算机系统的功能与构成功能确定收费系统运行参数(费率表、车型分类、黑名单、同步时钟等系统参数)，并下发给各路段收费分中心、收费站。接收收费站上传的收费交易原始数据和通行费拆分数据。接收路段收费分中心上传的收费交易统计数据及管理数据。按规定的原则进行通行费的拆分与结算

38、，或者对路段收费分中心(或管理所)提交的拆分与结算进行校核、审定。与指定结算银行进行账目信息的交换和结算。对通行券、收费票证等进行管理。具有收费数据、交通量及各种管理报表的统计与打印功能。具有查询功能。值班员可随时查询当天或历史数据，并按要求进行显示和打印。系统具有自动数据备份功能，一旦系统受到破坏或停止运行时，可尽快恢复系统运行。系统具有自诊断功能。能自动测试省收费结算中心系统的工作状况，包括与各路段收费分中心、收费站通道的连接状况，并在检测到异常时自动显示和打印诊断报告。安全功能。系统能对不同层次和职责的使用及管理人员，分别设置不同的访问使用权限，设置不同的操作口令和密码，防止越权存取和修

39、改，保障数据的完整性，并对值班员的操作进行存贮、记录、打印。与指定银行的数据交换或有通过公用电信网与路段收费分中心进行数据通信的要有安全技术防范措施，保证数据的安全。提供内部系统及上级管理部门有关信息，实现信息共享，但与办公管理系统要有安全隔离措施。构成省收费结算中心系统的构成，应根据公路网络规模的大小、交通量、采用的收费技术体制等来决定。目前收费结算中心局域网宜采用千兆以太网，并且网络系统宜结合监控系统，考虑本地办公自动化的需求，提供网络支持。省收费结算中心网络、结算服务器等重要设备郎应具有高可用性，采用高可靠冗余系统，避免单点设备故障影响系统的正常运行。为了保证收费网络的可靠性，省收费结算

40、中心与各路段收费分中心组成收费网络的逻辑拓扑结构应采用备用通道的星形结构，或不完全的网状结构，或采用两个环的自愈保护结构。省收费结算中心主要由高可靠性、安全性的服务器、磁盘阵列、工作站、交换机、路由器、打印机、数据存储设备、通行券(非接触式IC卡)发行管理系统和收费票据管理系统等组成。5)收费视频监视系统的功能与构成收费视频监视系统一般采用收费站和路段收费分中心二级监视方式。功能便于收费时的交通管理。实时监视收费员工作情况、车辆通过收费车道、收费广场情况，防止漏费，制止作弊。实时监视金库情况，保证金库的安全。实时监视收费站监控室监控员的工作情况，实现多级监视，防止监控员与收费员勾结进行集体贪污

41、等。收到车道报警信号，自动切换图像，便于重点监控。实时记录图像资料，为进行收费工作的动态分析、随机管理、善后处理和稽查等提供正确依据。构成参见监控各子系统的功能与构成的2)视频监视系统。6)内部对讲系统的功能与构成功能为收费站与收费亭间提供直接语音通道，便于收费站监控员与收费亭内收费员之间的业务对话。对讲主机可群呼、单呼等。收费站监控员可对每个收费亭进行监听。构成内部对讲系统由收费站内对讲主机、收费亭内对讲分机、通信线缆和电源等构成。7)安全报警系统的功能与构成功能收费员在遇到人身、金钱安全威胁等紧急情况下向收费站监控室发出报警信息，请求救援帮助。构成安全报警系统由收费站内报警主机、收费亭内的

42、报警开关和它们之间连接的信号电缆构成。8)电源系统的功能与构成功能为收费各设备提供电力供应，保证收费系统正常工作。构成电源系统主要由不间断电源UPS、稳压电源、配电箱等构成。9)计重系统的功能与构成计重系统有计重收费系统和超限管理系统两种形式。两种形式表现丁两种对道路的保护理念。计重收费系统只是对货车采用计重收费，对车、货总重超过总的轴载限的比例来计算超限幅度，不同的幅度采用不同的费率收取通行费。计重收费系统对超限车辆征收惩罚性收费，以加重收费形成对超限车辆驾驶者的威慑，使超限车辆渐渐减少，重在以经济杠杆减少不规范行为。超限管理系统则是在超限车辆驶入重点路段、特大桥、长隧道之前，被拦截处理，杜

43、绝超限车辆对重点路段、桥隧的破坏，重点在于防范。功能有效防止超重车辆对高速公路的破坏，保护道路，延长高速公路的使用寿命。净化货物运输市场，维护守法者的利益。减少高速公路的维修保养费用。减少道路交通事故，提高道路服务水平。构成计重收费系统一般来说只需要在出口(或入口)车道设置低速/静态轴重检测系统。它主要由称重仪、轮胎识别器、红外线车辆分离器、称重数据采集处理器等组成。该低速/静态轴重检测系统与车道控制机协同工作，由车道控制机判断此车辆是否超限，同时结合通行券信息计算出应收取的通行费。采用这种形式不会引起太大的土建投资，操作、维护、管理都较简单。超限管理系统一般需要在主线车道上设置高速动态轴重检

44、测系统，对驶往被保护的特大桥、终点主线站方向的车辆进行高速动态称重，并辅以车辆检测器、摄像机、警示牌等，指示超限车进入静态称重区；静态称重区管理房里设置称重计算机设备和静态轴重检测设备，对超限嫌疑车辆复核，同时辅以各种监视设备。这种系统设备比较昂贵，同时需要增加占地和房建建设的投资，所以造价比较高，对运营者管理水平的要求也比较高。因此一般用于重点路段和桥隧。10)车牌自动识别系统功能防止不同车辆之间的换卡。防止卡流失。防止收费员利用车种或降档车型进行营私舞弊。自动放行，提高通行能力，减少通行券的投资。对于免费车和月票车，通过车牌号和数据库中免费车和月票车库的比较，可实现公务车、军警车、特殊车、

45、月票车的不发卡自动放行。稽查黑名单。通过车牌号和黑名单库比较，可发现各类黑名单车。车辆管理统计。可实现某一辆车、某单位车、某地区车的通行情况分类统计。辅助车型分类。通过车牌号对应出车的车型，可对收费员的分型进行核查。构成车牌自动识别系统有软硬件一体和开放式的软、硬件结合体系两种形式。软硬件一体的车牌自动识别系统由车体感应器、摄像机、辅助光源、图像采集卡、主控电脑和车牌识别软件组成。开放式软、硬件结合方式指一个纯软件的车牌识别软件模块嵌入到车道控制机收费软件中，利用现有的车道控制机、车道摄像机、图像采集卡等硬件设施，由收费软件直接调用该车牌识别软件模块来识别车牌照。此方式成本低，通用性好。例:不属于公路收费系统的收费制式是（）A随机式B均一式C开放式D封闭式答案:A解析:公路收费制式分三种，均等收费制(简称均一制)、按路段收费制(简称开放式)、按车型与实际行驶里程收费制(简称封闭式)。四、通信系统的主要构成与功能(1)通信系统的主要构成高速公路通信系统主要由光纤