淺析運寶黃河大橋道路監控系統設備配置及安裝

宋 哲

（山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006）

1 概述

運寶黃河大橋位于山西省運城市芮城縣陌南鎮柳彎村至河南省靈寶縣老城村之間的三門峽水庫庫區內，距上游的風陵渡黃河大橋75 km，下游的三門峽黃河大橋35 km，是溝通晉西南和豫西北的重要公路橋梁；橋梁采用雙向六車道高速公路標準，設計行車速度80 km/h，橋梁寬度32 m，設計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級；山西境內段項目起點樁號為K30+339，終點樁號為K32+029，橋梁全長1 690 m（山西段），其中引橋1 070 m，主橋620 m，主橋由3座間距200 m高36 m的索塔牽引支撐，是山西省按獨立項目進行申報審批的特大橋工程。

橋梁作為高速公路的重要組成部分，與普通路基段相比，水平空間小，縱向高差大，一旦發生交通事故，疏散、救援非常困難，處理不及時，極易引起高速公路長時間交通中斷，造成重大經濟損失。

完善合理的橋梁道路監控系統能實時監控橋梁道路交通狀況，及時發現橋上事故，在發生交通事故后能及時進行交通控制引導，避免二次事故發生，是橋梁安全運營的保障。

2 監控設備配置原則及安裝

交通部技術要求2012年第3號公告《高速公路監控技術要求》[1]中第5.6條指出設置在特大橋區段的監控設備包括：車輛檢測器、氣象檢測器、閉路電視攝像機、可變信息標志、車道控制標志、緊急電話和有線廣播、霧燈、航空障礙燈、航道警示標志設備等。

公路機電設備的設置在滿足相關標準的同時還要結合項目的實際需要設置，不能籠統地全部設置，這樣不僅會造成資源浪費，還會給近期維護加重負擔。下面對該項目的監控設備設置進行簡要分析。

2.1 車輛檢測器

主要用來統計車輛種類、數量、速度等交通參數，高速公路監控系統中經常使用的有微波車輛檢測器、線圈車輛檢測器、視頻車輛檢測器等幾種。微波車輛檢測器一般需要立柱安裝，線圈車檢需素混凝土路面埋地安裝。本次橋梁路段監控，共設有5處閉路電視攝像機，采用視頻車檢方案，只需在站級視頻分配器分出一路信號用于檢測信號源，節省投資成本，而且視頻車輛檢測器還具有事件檢測功能，能對火災和交通異常事件自動識別及時報警通知工作人員進行處理。經對比，本項目使用視頻車輛檢測器較為經濟合理。

2.2 氣象檢測器

主要用來檢測所在路段能見度、干濕度等氣象參數，由多種單項氣象檢測設備組成，配置時應根據沿線氣象狀況合理配置，不宜籠統采用全套設備。橋梁路段影響車輛通行的主要為團霧，設置能見度檢測器即可。設備體積較小，可附著安裝在橋梁索塔側壁。

2.3 閉路電視攝像機

視頻監控是管理者的眼睛，不僅能實時監視道路交通及時發現交通事故，還能對違章行為事前震懾和事后查證。若地形條件允許，云臺攝像機一般采用高桿立柱安裝，但橋上安裝高桿立柱較為困難且不美觀，經研究分析，本次橋梁段攝像機可附著安裝在樁號 K30+615、K30+815、K31+015的 3座索塔和K31+280、K31+785的兩套標志門架上，設置間距滿足《高速公路監控技術要求》[1]中500～1 000 m的要求，這樣既滿足規范要求，又省去了立柱的安裝。考慮到攝像機安裝太高檢修困難，索塔側壁安裝的攝像機高度不宜超過15 m（一般高空作業車臂高16 m）。

2.4 可變信息標志

主要用來發布交通信息，告知司乘人員目前的交通狀況，形式較多，一般有單柱、懸臂、門架、附著等幾種安裝形式。據調查，運寶黃河大橋前方不到1 km處設有主線收費站，主線收費站大棚懸掛有大型可變情報板，且大橋與收費站之間無其他出入口，橋梁段交通信息可通過主線收費站情報板發布，橋梁段可不再設置。

2.5 車道控制器

用于指示車道的開放或關閉，引導司乘人員按當前車道運行狀態正確行駛。可使用交通信號燈代替，每條車道設置一組，設置在上橋橋頭前，當橋上發生交通事故或擁堵時，可通過各車道信號燈對行駛車輛進行控制。

2.6 緊急電話和有線廣播

用于司乘人員和管理人員之間緊急呼叫。當橋上發生交通阻塞、交通事故或火災等緊急情況時，現場司乘人員可通過緊急電話向管理站內的緊急電話控制臺進行呼叫，報告事故情況，同時管理站工作人員也可通過本系統對現場進行緊急廣播，指揮調度、疏導交通和組織救援等。光纖型緊急電話具有信號衰減較小、傳輸距離遠、抗干擾、抗雷擊能力強。在管理站設置緊急電話主控制臺，利用波分復用方式將橋上緊急電話主機串聯成環網，有線廣播與緊急電話共用一套信號傳輸系統、控制主機、軟件平臺。《高速公路監控技術要求》[1]中要求特大橋主橋區段緊急電話布置間距500～1 000 m，揚聲器的布置間距30～40 m。考慮到廣播線的傳輸距離和設備布置的合理性，緊急電話與功率放大器可同址安裝，設置間距400 m。揚聲器采用低桿立柱安裝，設置間距40 m。緊急電話、功放可使用抱箍安裝在揚聲器立柱上。揚聲器安裝方式見圖1～圖3。

圖1 有線廣播安裝方案一（單位：m）

圖2 有線廣播安裝方案二（單位：m）

圖3 有線廣播安裝方案三（單位：m）

對比發現：方案一廣播聲音方向性最好，但相同廣播音區所需要安裝的廣播立柱是方案二、三的兩倍；方案二使用廣播立柱少，但部分區域廣播音區音效較差；方案三兩側揚聲器安裝互相利用對側立柱，減少了立柱使用量，而且揚聲器通過調整角度，解決了方案二中局部音效問題。綜合比較方案三最為合理。

2.7 霧燈

一般安裝在橋梁兩側混凝土護欄上，設置間距20～30 m，主要用于霧天車輛行駛顯示道路輪廓。據了解，本路段全年霧天較少，且霧燈設置密度大、范圍長，但使用率較低，投資性價比不高，規范中也不作硬性要求，所以可不設置。

2.8 航空障礙燈

用于高大建筑物高度標示，可設置在大橋索塔頂部，設備采用光控，當周圍亮度較低時可自動啟動。設備功率較小，若供電不便，可考慮使用太陽能電池供電。

2.9 航道指示標志

在通航孔橋主副航道的兩側橋墩及橋面下沿設置，用于夜晚或霧天顯示橋墩輪廓，避免船只和橋梁相撞。經咨詢當地有關部門，本段河道無大型船只通航，僅有少量小型渡船，近期預留管線和安裝位置即可，設備可根據航道實際需要遠期設置，避免近期過度投資。

2.10 管理站監控室

負責接收基層監控設備上傳的視頻、數據信息并處理，執行管理和應急處置任務。配置計算機系統、閉路電視系統、緊急電話和有線廣播系統，是連接外場設備和管理人員的樞紐。

3 結束語

設計是工程建設的前提。嚴謹的設計，創新的理念是保證工程質量的前提條件。機電工程設計應貫徹“實用、經濟、美觀”的思想，既要滿足運營功能的要求，還要節約投資，避免浪費，美觀大方。

本文依據《高速公路監控技術要求》[1]中對特大橋道路監控的相關要求，結合項目的實際情況，對運寶黃河特大橋道路監控系統設備的配置及安裝進行了簡要分析并提出了一些個人見解，不足之處，敬請指正。