高速公路机电工程方案

高速公路机电工程通常由收费、通信、监控三大部分组成。随着我国高速公路建设的飞速发展，机电工程的三大部分内容也在发生变化，例如：紧急电话由于移动通信的普及被悄悄取代；收费系统逐步实现智能化管理；视频监控从各收费站扩展到全线等等。与其它行业不同，高速公路机电工程的系统技术方案一般首先由专业设计院完成初步设计。招投标完成后由总承包商会同设计院进一步联合深化设计，以符合业主要求和现场实际。我公司自1995年起承担我国第一条世界银行贷款项目高速公路（山东环胶州湾）收费、监控、通信机电系统安装工程，河南省第一条世界银行贷款项目高速公路（郑州至洛阳）监控、通信机电系统安装工程以及数十标段高速公路机电工程的器材供应，其解决方案大致如下：一.联合深化设计依据（不限于此）1.××××高等级公路建设招标文件2.××××高速公路交通工程合同文件3.××××（总承包商）投标文件《××××高速公路交通（机电）工程技术完善方案》4.中华人民共和国交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》二.引用的标准和规范（不限于此）1.民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)2.电子设备雷击保护导则(GB7450-87)3.外壳防护等级(IP代码)(GB4208-93)4.民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)5.通信光纤光缆标准汇编6.计算机软件工程规范国家标准汇编(1998年)三.设计内容1.系统方案和组成2.系统运行和操作流程3.电子设备布设和安装4.光电缆路由及敷设5.防雷与接地装置安装6.其他指导施工的设计四.设计界面1.本设计是对招标文件、投标文件、完善方案的细化设计，以便指导施工.2.详细的零部件加工图、制造用图纸按招标文件要求不放在本设计图册中3.详细的设备技术指标、功能参见设备随机技术资料4.站房和收费广场天棚等建筑物的防雷接地应由建筑承包商完成五.图号编制说明本设计文件采用两段式编号即：任务编号+图纸编号JK表示监控系统图纸TX表示通信系统图纸SF表示收费系统图纸QT表示不属于上述系统的图纸YY表示子系统流水号XX表示子系统内图纸的流水号子系统划分和图纸编号对应关系如表：三大系统的子系统安排如下：系统分册号序号子系统名称图纸编号监控系统第一分册1××监控总中心×-JK-01-××2××监控分中心×-JK-02-××3××监控分中心×-JK-03-××4××隧道控制室×-JK-04-××5××隧道控制室×-JK-05-××6监控软件流程图×-JK-06-××第二分册7车辆检测器×-JK-07-××8可变情报板×-JK-08-××9可变限速标志×JK-09-××10可变车道控制标志×-JK-10-××11闭路电视系统×-JK-11-××12外场设备供电系统×-JK-12-××收费系统第一分册1系统×-SF-01-××2车道×-SF-02-××第二分册3××站×-SF-03-××4××分中心×-SF-04-××5××总中心×-SF-05-××6××西站×-SF-06-××7××站×-SF-07-××8××站×-SF-08-××9××站×-SF-09-××第三分册10××站×-SF-10-××11××站×-SF-11-××12××东站×-SF-12-××13××分中心×-SF-13-××14××站×-SF-14-××第四分册15数据流程图×-SF-15-××16模块设计图×-SF-16-××通信系统第一分册1总体×-TX-01-××第二分册2交换系统×-TX-02-××第三分册3传输系统×-TX-03-××第四分册4集群系统×-TX-04-××5紧急电话系统×-TX-05-××6电源系统×-TX-06-××第五分册7光电缆系统×-TX-07-××六.设备编号说明交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中，已给出设计文件常用符号表(1—52项)，在本设计中用到的其他设备由设备的英文或汉语拼音缩写表示。设备编号对应符号表序号设备名称设备符号备注1录音机AR2放大单元AU3大屏幕BS4大屏幕投影仪BSP5大屏幕投影系统BSPS6中央通信控制单元CCCU7闭路电视CCTV8闭路电视摄象机CCTVC9闭路电视控制单元CCTVCU10通信控制单元CCU11彩色图形计算机CSC12彩色图形监视器CGM13彩色图形控制单元CGU14通信接口CI15控制键盘CK16可变情报板CMS17一氧化碳检测器CO18通信系统CS19可变标志计算机CSC20可变限速标志CSLS21本地控制器CTR22控制单元CU23中文显示终端CVDU24驱动单元DRU25检测单元DU26紧急电话ET27紧急电话控制单元ETCU28紧急电话控制台ETCO29外场设备控制器FEC30综合控制台GCD31光盘LD32激光打印机LPT33车道控制标志LS34调制解调器M35手动单元MU36打印机PT37处理单元PU38遥控键盘RCK39扫描仪SC40自控单元SCU41存储单元SU42收费计算机TC43交通信息计算机TIC44交通信号灯TRS45收费系统TS46交通监控中心TSCC47交通监控单元TSCU48交通控制系统TSCS49不中断电源UPS50车辆检测器VD51地图板WM52气象检测器WS53车道控制机54收费员终端55收据打印机56IC卡读写机57IC卡编码机58费额显示器59通信信号灯60电动栏杆61车道摄象机62亭内摄象机63广场摄象机64黄色闪光报警器65报警开关66对讲系统主机67对讲系统分机68网络集线器69专用服务器70收费管理工作站71图象采集计算机72多画面分割器73视频光发射机74视频光接收机七.主要施工方法和技术要求7.1施工准备7.1.1现场准备清除施工现场障碍物，平整场地，搭建施工临时设施，接通施工用电、用水，充分准备现场消防措施。7.1.2技术准备a)熟悉施工图纸上的有关技术文件和资料，提出必要的规范标准，组织图纸会审，对图纸中与实际不合理的方面及施工不方便等问题提出意见和可行性建议。b)对某些施工对象编制施工方案，设计流程图、工序控制卡和做好各类质量记录。c)组织有关人员进行技术交底。7.1.3资源准备a)劳动力准备在施工过程中，根据现场条件，对劳动力进行调配。b)施工机具、仪器仪表准备根据施工对象，准备必须的施工机具，仪器仪表。7.2主要施工方法和技术要求7.2.1穿线穿线前，管内要清除干净，管口要加护口，导线要分色，线径要按图纸要求。在盒、箱内导线要留有适当余量，在管内不能有接头。接头刷锡后再用胶布包扎严密。管内穿线的总面积（含保护层）不得超过截面积40%。强弱电导线要分别穿在不同的管中。配线工程结束后，用兆殴表分路测量导线的绝缘电阻，并作好记录。对有问题的线路要及时检查处理。7.2.2配电箱（柜）的安装配电箱先装箱体，二层板取下编号先存放在库房内，待试电前再安装。配电箱开孔要合适，严禁用电气焊开孔。暗装箱箱盖要紧贴墙面，箱体无仰倾斜现象。明装箱在钢筋混凝土墙上安装时，直接用膨胀螺丝固定，膨胀螺丝不得小于M10。配电柜安装要用槽钢做基础底座，柜与底座要连接紧密、牢固。配电箱（柜）内接地线要压紧，垫片、弹簧垫圈要齐全。配电箱内需用专用零线端子连接，且不能拧成鸡爪形。在安装过程中要对箱体用塑料包好，以保护箱体面漆。7.2.3母线槽安装首先要检查各段母线配件是否齐全，外壳有无变形，内部有无损伤，绝缘垫片有无损坏，各分段标识清楚与否，安装时不要一次固定死，以便调整。槽终端要装好封闭罩，外壳之间压好跨接地线，保证接地可靠。为防止内部有短路现象，每装一段母线，均需用兆殴表分路测量对地电阻，并作好记录，如有问题及时处理，并且要分段调整母线槽安装垂直度，母线槽的接地端应与配电室引来的接地干线相连接成为一个整体。7.2.4电缆桥架的安装电缆桥架安装时应先预埋F10螺栓或预埋件固定一托臂及支架，再将桥架固定在托臂支架上，安装时应注意以下问题：(1)电缆桥架伸缩缝时，应断开，断开距离以100mm为宜；(2)支撑电缆桥架的各托臂间距为1—1.5M，(3)桥架安装要平直，连接要牢固。7.2.5电缆敷设电缆敷设前，要认真查看低压配电系统图、控制图、列出电缆回路细表，找出起点、终点，按电缆规格，计算好电缆长度。本着先放控制电缆，后放电力电缆的原则进行施工。敷设时，能用放线架必须用电线架；不能用放线架的地方，可先用一根长导线，量好起、终点的实际距离，然后断开电缆进行敷设。敷设时，注意避免胶拧、保护层断裂及表面划伤等现象发生。转弯处注意排列整齐，挂好标志，电缆预留量要适当。敷设好的电缆要用尼龙卡带、绑带等进行固定。电缆终端头制作时，绝缘带要包扎严密。相色要正确，端子要用压线钳压紧，刷锡要均匀、饱满。7.2.6光缆敷设光缆敷设前,应按施工图规定路由核对管孔占用情况和畅通情况。根据光缆回路细表，找出起点、终点，按光缆规格，计算光缆长度。光缆敷设，为安全敷设和减少牵引张力，一般在光缆路由的转弯、高差以及引出口安装光缆导引装置。敷设时，必须由对端将牵引索由管道内穿至光缆盘位置，然后将牵引索同光缆连好。将人员分成3组，即缆盘组、牵引组和中间人孔组。光缆由盘上退下，引入人孔以及随光缆牵引，不断退下不断送入人孔，其速度和牵引速度同步是非常重要的。当一个牵引段布放到终点，光缆引出人孔。光、电缆敷设（计算）的详细说明，参见“光电缆路由图”。八.系统界面协议8.1监控系统与通讯控制台之间的协议（微机型和键盘型相同）1．物理接口：RS2322．传输速率：19200bps3．数据位：8bits4．停止位：1bit5．奇偶位：none6．信息格式：如下$01FCBranchnbERTaddrERTstateN.U.stateCRC16主机地址（1Byte）功能码（1byte）支流数（1byte）分机地址（1byte）分机状态（1byte）备用（00）效检和（2byte）8.2监控系统与收费系统数据通信协议1.收费小时车流量统计文档名称:“HOUR_”+DATE+“_”+HOUR+“.TOLL”例如:“HOUR_1999-04-01_23.TOLL”传输频率:每小时正点数据格式:ID+““+IN1+““+IN2+““+IN3+““+IN4+““+IN5+““+IN6+““+OUT1+““+OUT2+““+OUT3+““+OUT4+““+OUT5+““+OUT6+换行2.收费日车流量文档名称:“DAY_”+DATE+“.TOLL”例如:“DAY_1999-04-01.TOLL”传输频率:每天零点数据格式:,,与收费小时车流量统计相同3.收费月车流量统计文档名称:“MONTH_”+DATE+“.TOLL”例如:“MOUTH_1999-04.TOLL”传输频率:每月第一天零点数据格式:与收费小时车流量统计相同4.收费季度车流量统计文档名称:“QUAT_”+DATE+“.TOLL”例如:“QUAT_1999-04-01.TOLL”传输频率:每季第一天零点数据格式:与收费小时车流量统计相同5.收费半年车流量统计文档名称:“HALF_”+DATE+“.TOLL”例如:“HALF_1999-06-01.TOLL”传输频率:每半年第一天零点数据格式:与收费小时车流量统计相同6.收费年车流量统计文档名称:“YEAR_”+DATE+“.TOLL”例如:“YEAR_1999-01-01.TOLL”传输频率:每天零点数据格式:与收费小时车流量统计相同7.数据内容说明项目类型说明ID字符串,如“×××”收费站名称DATE“YYYY/MM/DD”日期，“年/月/日”HOUR“HH”时间，00---23IN1十进制字符串，如“45“指车流量为45车型1入口车流量IN2十进制字符串车型2入口车流量IN3十进制字符串车型3入口车流量IN4十进制字符串车型4入口车流量IN5十进制字符串车型5入口车流量IN6十进制字符串车型6入口车流量OUT1十进制字符串车型1出口车流量OUT2十进制字符串车型2出口车流量OUT3十进制字符串车型3出口车流量OUT4十进制字符串车型4出口车流量OUT5十进制字符串车型5出口车流量O