超限超载不停车检测系统前端感知设计的具体方案 时间: 2024-03-07 02:34:09 |   作者: 产品中心

  不停车超限检测区选址不宜设在平、纵曲线半径较小、视距不良和长下坡等路段。通俗来讲即路面应平直，无纵向坡道，无横向倾斜。按照以下原则进行选点：

  （1）重点布设在省市界入口，加强对运输通道以及超限超载严重路段的监控；同时考虑对重大桥梁、多条国省道交汇点等重点路段和节点的控制；

  （2）考虑土地、资金、环境等制约因素，尽量节约世界资源，集约建设，综合利用。 要最大限度地考虑与收费站、养护工区、服务区等现有公路养护管理设施及公安卡口相结合， 提高设施、设备等的共享利用水平，降低建设成本，同时方便工作协同。

  （3）选点布局与治超执法需求相匹配、与周边地理环境和交通条件相协调，通过科学分析、优化选点、合理地布局，尽可能以最少的数量规模控制最大的区域。

  （4）既要着眼于当前辖区公路网络格局和交通流运行特征，又要考虑未来路网形态变化和交通流分布变化的影响。

  （5）称重区应该远离需要加速、减速或驾驶员变道的区域以保证车辆匀速行驶（比如信号灯交叉口，收费站等），此外，还要远离会造成司机换挡的区域，比如 匝道等。

  （1）不停车称重检测区前60m引导路段和后30m引导路段的路面中心线m引导路段的路面纵向坡度应≤2%。

  （3）不停车称重检测区前60m引导路段和后30m引导路段的路面横向坡度值ｉ应满足1%≤ｉ≤2%。

  （4）不停车称重检测区前150m引导路段范围内应无遮挡驾驶员视线）不停车称重检测区设置位置与同一路段上公路隧道进出口距离不宜小于2km，不小于1km。

  （6）考虑与其他交通管理设施的互补，如可优先考虑部署在交警卡口附近，对于后期通过遮挡号牌逃避检测车辆可有效遏制，将来要实现同交警的联动或联合执法也方便。

  （7）信息发布屏安装在称重区域后方200米处，能实现明显的超限提醒作用。

  （8）避开岔路口、行人密集区、红绿灯路口等易造成拥堵路段，降低非正常行驶发生的概率。

  动态称重系统由称重传感器、异常行驶检测传感器、地感线圈和车检器、交通信息采集主机、称重仪表、交通信息处理工作站、以及其他辅助设备和采集软件组成，通过精密称重算法计算轴数、轴重、轮重、总重的数据，可以瞬间“捕捉”到超限车辆，同时联合抓拍系统的信息，匹配成完整的车辆过车信息并对应存储。系统完成对被检测车辆主要数据的检测、处理、计算、通信及其它辅助设备的控制、管理工作，及时有效地发现超限超载车辆，进行声光报警等方式提示违法车辆司机。

  动态称重检测区域对传感器做到合理布局，包括对称重传感器、异常行驶检测传感器、地感线圈等器件的在路面全覆盖排布，检测车辆重量的同时，能够分析出车辆异常行驶的行为。如下图所示：

  （1）动态称重设备允许货物运输车辆通过不停车检测区域的速度范围为0.5～100km／h。（2）系统测量车货总重量的称重最大允许误差在首次检验和后续检验以及在使用中检验达到JJG 907-2006《动态公路车辆自动衡器检定规程》中准确度等级5的规定和要求。

  （5）称重传感器性能符合GB/T7551《称重传感器》的规定和要求，不停车称重使用的称重传感器防护等级不低于IP68。

  （6）存储功能：动态称重设备能自动存储当前已设置的参数和取证信息，存储时间不小于72h；断电情况下动态称重设备内部时钟运行时间不小于72d。

  （7）系统能够在无人值守状态下满足大于7*24小时全天候持续工作的需要。

  （9）工作环境和温度适合使用的范围-40℃～+80℃，耐环境湿度技术指标满足JT／T817《公路机电系统设备通用技术方面的要求及检测的新方法》室外机电设施的相关规定和要求。

  由于动态称重系统要安装在公路主线上，对称重检测设备选择应以最好能够降低道路破坏、施工周期短、检测精度高等要素为原则，因此，我们设计选用了具有领先水平的称重传感器，其特点是：安装便捷、施工周期短、适用特殊道路安装、称重精度高、动态响应快、适用速度范围广（0.5km/h～100km/h）、温度漂移小、防护等级高、无需排水、长期稳定、寿命长、免维护等优势。

  由传感器晶体+高强度金属外壳组成，称重传感器是由特质晶体经特殊加工形成，采用传感器压力/电荷转换器件，特点是工作稳定性很高，不受气温变化影响，全密封结构，无机械运动及磨损，防水、防砂、耐腐蚀、坚固耐用、免维护、便于更换。

  以特质晶体为“核心”的称重传感器满足信号线性输出，重复性称量输出信号一致，确保了称重的精准性和稳定能力，无信号漂移，易于校准，同时晶体独特切割工艺和传感器独特的结构及形式决定了其对来自横向侧力(垂直向下以外的力)的不敏感，因此即使车辆通过传感器时刹车、加速、变向等行为仍然不可能影响称重精度。

  异常行驶检测传感器是用来检测判断车辆经过检测点的行驶轨迹，最小检测宽度为150 mm。针对跨道、逆向、压缝、急刹、急加、急停、走走停停等不规范行驶进行异常行驶检测，配合软件算法修正检验测试的数据，提高异常行驶检验测试的数据精度。

  交通信息采集主机集成了数据采集器、车辆检测器、电荷放大器等模块，对于称重传感器和异常行驶检测传感器的信号进行放大处理，将称重信息传送给称重仪表；对检测线圈的信号进行整合，发送给抓拍机触发抓拍。

  称重仪表是系统前端设备的中心处理器，除了处理交通信息采集主机到的称重、过车信息等信号外，还负责处理匹配由监控和抓拍子系统采集到的车牌信息以及系统工作状态和系统故障信息数据。

  交通信息处理工作站是系统前端设备的分析中转站，搭载自主研发的数据采集管理软件，完成前端数据管理、数据分析和中转传输。

  在检测点位采用高清抓拍单元，对通过的所有车辆进行实时高清晰图像抓拍，同时捕获抓拍车牌号码、车辆细节信息，结合车辆重量检测信息实时上传到称重仪表。高清抓拍系统由以下部分组成：

  系统采集车辆车头图片1张、车辆尾部图片1张、车辆车身侧面图片2张、车牌号码图片1张、全景图片1张作为执法证据链。采集的图片具备叠加检测日期、检测时间、检测地点、车货总重量、图像取证设备编号、防伪等功能。

  高清抓拍系统由在抓拍立杆上安装高清抓拍单元、（侧面）高清抓拍单元、摄像机防护罩和支架、频闪补光灯、爆闪灯补光灯、交通固定平板、抱箍、万向节、辅材等组成。

  视频监控系统对检测区的整体状况做实时监控，并通过中心平台可以远程调度，可以在一定程度上完成远程对视频方位的控制，全天候存储道路视频信息，对刻意避开检测点，绕行的车辆的全天候视频进行调取，能够对接其他部门作为治安监控点位使用，同时，对现场设施也可以有效的进行全天候监控，避免人为破坏。

  系统采用线圈触发抓拍的方式，当车辆经过检测线圈时，检测线圈会产生一个信号，经过处理后这个信号会触发抓拍机进行抓拍，以此来实现系统对所有经过车辆进行捕获的功能，除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备捕获跨线行驶车辆的功能，捕获率达到99%以上。

  在车辆通过超限检测点时，高清抓拍单元能准确拍摄包含车辆车头图片、车辆尾部图片、车辆车身侧面图片、车牌号码图片、全景图片；并在照片上叠加车辆通行信息（如时间、地点、车速、方向等）。采用补光灯和摄像机成像控制模块之间的反馈控制技术，满足夜间拍摄要求。采用强光抑制技术，防止强逆光、强顺光环境下对抓拍造成的影响。防止强逆光、强顺光环境下对视频取证造成的影响。

  l系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别；车牌识别率白天99%以上，夜间达到99%以上；车牌号码自动识别。

  系统综合车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况，采用了高清镜头、专门的成像控制策略和补光方式，同时配合合理的设备布设方式，使得系统对各类车型全天候都能有效解决前挡风玻璃反光和强光直射等问题，确保车身、车牌都清晰可辨。

  系统对记录的每张车辆违背法律规定的行为图片以及抓拍的取证照片（车辆车头图片、车辆尾部图片、车辆车身侧面图片、驾驶员信息图片，车辆经过的视频录像）都包含管辖区域内认定的原始防伪信息，防止原始图片在传输、存储、处理和校对中被人为篡改，保证数据的真实性。中心管理系统接收到违章记录图片后，首先进行防篡改标识的验证，对图像的任何变更都会引起防篡改标识的错误信息。取证图片格式采用JPEG格式，JPEG图片编码应符合ISO/IEC 15444：2000的要求，进行防篡改水印加密，符合GA/T 496对防篡改的要求。

  前端图像采集识别处理单元对采集抓拍的车辆特征信息进行自动识别，包括车辆号牌、车型、车身颜色等信息，识别准确率在99%以上。所有高清抓拍单元在车辆经过检测点线圈触发捕获抓拍的同时，均进行实时高清视频监控录像，视频质量均需采用高清分辨率，全天候可看清路面车道的状况及通行车辆的类型、颜色、车牌数字等信息。

  视频监控设备截取车辆通过检验测试区域的有效取证视频，通过算法匹配存储设备内的过车视频，自动生成到治超管理平台的相应界面。

  信息发布系统采用国内常用的LED信息发布屏。在最大限度地考虑所在路段实际货物运输车辆行车速度和可视距离需求，并满足GB/T23828《高速公路LED可变信息标志》的相关规定和要求的情况下，该信息发布屏安装在不停车称重系统后方约200米位置，通过信息发布屏上显示超限车辆的车牌、重量、超限率等信息来告知超限司机已经超重，并引导车辆接受相关处理。信息发布系统由户外LED信息发布情报板、显示控制软件、控制主机组成。控制其对应的信息发布屏的显示效果。它可以自动运行一个不断循环的程序，根据给定的节目单去服务器上取得相关的显示数据，也可以人工干预，产生屏幕上的显示效果。屏幕上像素和屏幕控制机显示器相应区域上像素一一对应，直接映射。

  信息发布子系统建议使用单色LED屏，建议点间距为16mm。由高亮度发光二极管点阵组成，显示单元由多个LED元件组成，每个像素的LED管配比为单红色。显示牌表面封装满足IP66标准，为高亮度、防水、防腐、防尘、野外型组件。

  能根据环境的亮度自动调整信息发布屏发光强度，具有多级自动调光。显示屏箱体为防风雨型、整个箱体刚性、坚固，不会因信息发布屏本身重量而产生弯曲。

  驱动和控制管理系统在其箱体内，内部电路板的布置易于操作和维护。箱体有通风、散热装置，以保证信息发布屏正常工作。控制机箱机壳有接地点与地线相连。

  通过交通标志牌提示引导驾驶人员按照相应的规则要求进行行驶，系统自动完成车辆的相关信息采集，来保证采集数据的准确性和道路的通畅性。交通标志符合GB5768设置相关规定和要求，安装的地方和标语可根据省市标准定制。

  综合考虑本项目所处地区的气候、水文、土质等自然条件，结合以往路面施工经验、客户提供路面设计图纸，在满足交通量和使用上的要求的前提下，制定技术先进、经济合理、安全适用、选材合理、方便施 工、利于改造的路面改造方案。

  为保重称重设备使用达到长期稳定性和可靠性，故对路面要求如下：l 对基础的要求：稳固、刚性;

  l 对路面的要求：符合对应公路等级设计规范的水泥混凝土路面，路面平整度：3米范围内，平整度误差不大于3mm;

  l 如果原路面为沥青路面，必须对检测车道及称重设施安装区域进行水泥混凝土改造;

  l 水泥混凝土路面施工一定要符合交通部JTG F30-2003《公路水泥混凝土路面实施工程技术规范》和JTG F80-2004《公路工程质量评判标准》。

  l 基础变形或破损，改变路面状况，称重车辆无法平顺通过，增加动态检测的不确定因素，降低系统精度；l 基础变形，改变称重传感器及称重系统的理想受力状态，导致称重不稳定不准确，提前发生故障，缩短预期寿命；

  l 基础变形或破损，改变轮轴识别等设备的检验测试条件，无法准确、可靠地自动识别，影响系统功能正常实现和使用效率；

  l 基础变形,使地感线圈承受路面变形的附加载荷，最后导致局部破损或拉断,使地感线圈功能失效，如重新切割，影响路面通行。

  l 路面改造厚度：当原路面为沥青路面或混凝土路面有裂纹、凹坑、凸起等缺陷，必须对检测车道及称重设施安装区域进行破除和路面改造，破除路面长度不小于25米，深度不低于30厘米。结合实际路面开挖时的现状，决定水泥路面改造厚度：当水稳层以上如果深度超过25厘米，则水稳层以上全部厚度重做混凝土；如果水稳层以上小于20公分，就需要改造水稳层至总厚度为30厘米。

  l 路面浇筑：路面宽度及浇筑方法严格依照国家标准执行，以中心线为基准两侧对称，宽度误差≤±10mm；

  对于建设点位无法对整个路面宽度进行传感器全方面覆盖的情况下，根据《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2017）的标准，对高速公路、国省干道的施工路段进行波形护栏设计。波形梁护栏能预防超限车辆冲出路外；具有导向功能，设碰撞车辆改变行驶方向；具有较强的吸收碰撞运动的能力。

  每个前端点（立杆旁边）都安装防雷接地系统。防雷接地与安全防护设计符合现行国家标准《工业公司通信接地设计规范》、《公路机电系统设备通用技术方面的要求及检测的新方法》（JT／T817）、《建筑物防雷设计规范》和《30MHZ•1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》的规定。

  2.前端电缆线根据设计采用多支铜芯、聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型平行连接，杆上设备供电结合实际路口情况采用线芯线.路口主电缆及引电电缆，结合实际路口情况采用线 mm²的铠装多芯线或护套线。具体根据路口情况做配置。

  3.穿过管道的所有线缆截面积之和在设备机箱及杆件等末端处不超过管道截面积的80%，另外的地方不超过管道截面积的 50%。

  6.管道电缆或直埋电缆在引出地面时，采用钢管保护。钢管伸出地面不小于2.5cm；埋入地下为0.3～0.5m。

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