论高速公路入口处治超机电系统及安装

闫海涛

山西汾平高速公路有限公司

摘 要： 山西坚持推进“科学治超、科技治超”的理念，不断向科技借力推进治超工作，治超机电系统从无到有、从简到全不断地攻坚克难。文章结合山西汾平高速治超管理工作，就机电系统及安装展开了探讨，以期对其他公路治超管理工作起到一定的借鉴作用。

关键词： 高速公路;治超;机电系统;安装;

作者简介： 闫海涛（1989—）,男,大专,从事风控管理工作。;

0 引言

山西作为煤炭大省，非法超限超载所带来的不良因素促使着山西狠抓治超，山西从2007年年底起，全面启动了“无缝隙、拉网式”治超总行动。治超机电系统随着时代的进步而不断蜕变，从最早仅有一台静态磅的配置到如今动态汽车衡、光栅、小黄人等一系列设备构建成熟的治超机电系统。该文结合汾平高速治超管理工作，就机电系统及安装展开论述，论述观念可作为健全治超机电系统提供重要参考。

1 高速公路入口处治超机电系统方案设计

1.1 治超机电系统的组成

治超机电系统包括车牌抓拍、超限提示屏、窄条式动态汽车衡、驱动轴与车型识别单元、车辆外廓尺寸检测单元、ETC天线识别单元、主控处理单元等。主控处理单元预留数据上传接口，并将采集处理的车辆超限信息上传至收费系统[1]。其中，高速公路入口治超机电主要子系统构成如图1所示。

1.2 治超机电系统的布设

对于大部分高速公路入口，推荐在入口收费站最外侧车道安装至少1个车道的窄条入口治超系统[2]。通过可移动式隔离装置对此车道进行隔离，对车辆进行检测，并将检测数据发送给收费系统，由收费系统提示超限车辆从最近的出口驶出。窄条称重和驱动轴识别入口系统安装在距离收费岗亭22～25 m区域，两侧或单侧采用隔离警示桩进行隔离。称重区域设备宽度为3.6 m。车牌抓拍至激光光幕距离3～4 m。激光分车、车型与驱动轴识别设备、数据采集器、车牌识别设备安装在岛一侧。激光轮廓识别传感器和ETC天线安装在L杆上。其中，治超机电系统的布设情况如图2所示。

1.3 治超机电系统的工作流程

治超机电系统的工作流程如图3所示。

图1 高速公路入口治超机电主要子系统构成 下载原图

2 治超机电系统的安装要点

2.1 总体安装流程

治超机电系统的总体安装流程，如图4所示。

2.2 基础、管道施工方案

在收费岛上安装设备基础、预埋钢管、接线手孔；在收费车道埋设检测线圈的位置破除混凝土路面，剔除钢筋并重新浇筑素混凝土路面；在岛前端增设ETC标志及天线支架基础、自动栏杆基础、车道信息屏基础、车牌抓拍摄像机基础、接线手孔及预埋钢管；不同管材的管口与管身严禁出现变形现象，配置齐全的接续配件，插口外径需与套管内径互相吻合；在施工前，根据相关规定与要求，严格检验管道工程施工中所使用器材的质量与规格，严禁在管道工程中使用没有出厂合格证书的器材；将手孔插入管道中时，手孔壁应平行于管口，同时需缩入孔壁一定距离，利用水泥砂浆，涂抹管口，使其变为圆楞；钢管通过人孔端部后，需对其进行扩口处理；从管道工程施工结束到竣工验收这段时间中，为切实保护好管道，施工单位需采取有效措施来保护管道；人手孔基坑的开挖和回填应符合本设计的要求，手孔混凝土强度在达到设计强度的3/4之前，严禁进行回填处理；施工结束后，分层回填且夯实基坑；在收费岛中，需整齐排列管道，严禁出现互相交叉现象，管道埋深不得小于15 cm，管道的弯曲半径至少为管径的10倍，在管道铺设结束后，需对铅丝或穿线带进行加穿。

图2 治超机电系统的布设情况 下载原图

图3 治超机电系统的工作流程 下载原图

2.3 线圈施工

车道在安装线圈前，需封闭该车道，彻底清除路面上存在的油垢与杂物。根据施工图，利用靛青粉在线圈位置画线。切割机沿着画好的线进行切槽，槽宽6～10 mm，槽深>6 cm，在拐角位置处设置45°的斜槽。切槽结束后，用清水冲洗，利用吹风机吹干或者自然风干。在埋设线圈之前，需利用喷灯再次烘干槽，若槽很深，应利用细干沙进行回填，深度控制在3 cm左右，根据施工设计方案，顺着线槽放3圈线圈，每圈均需拉直，在拐弯位置处，自然放入线圈，在线圈出线角位置处纹合两线头，同时检查是否存在断线现象。环氧树脂灌注施工结束后，停止使用车道1 d，然后对线圈的质量、嵌固端、电特性等进行仔细检查，使其满足设计要求。

图4 治超机电系统的总体安装流程图 下载原图

2.4 摄像机、栏杆机、费额显示器安装

根据平面布置图确定岛上设备安装位置。安装设备的立柱或支架时，将设备固定在立柱或支架上；通过设备所引出来的电缆，应预留50 cm的余量，固定电源线与电缆，电缆的自重严禁使用插头来承受；在摄像机通电后，检测摄像机，并进行粗调，摄像机正常运行后，方可安装；电动栏杆机安装牢固和平稳，同方向的电动栏杆安装在一条直线上。栏杆机的横臂要调整水平。控制线接插头必须镀锡处理，以确保接触良好。电源安装牢固，电源线在预埋管口处要用塑料套管护住，接地线按规定接牢。

雨棚信号灯安装在收费大棚上，ETC天线安装在立柱上。高空作业首先要保证施工人员安全，施工人员要系安全带。顶部安装位置准确，正对所指车道没有歪斜，螺丝安装牢固。电缆要有一定的预留，所有的电器连接必须牢固可靠，电缆通电前要进行绝缘测试。技术人员对设备先期调试一次，并进行外观检查，以保证正式安装的顺利进行，准备施工设备和工具；检查设备基础的质量，符合条件才能进行施工。吊装时严格遵守安全操作规程，并有专职安全员在场监督，检查立柱、支架、门架垂直水平度，检查立柱、支架、门架固定的牢固程度，检查支架各固定口尺寸；安装设备时，固定位要安全可靠，连接线要正确；检查防水和防尘效果，连接电源和控制电缆。

2.5 软件的安装调试

制作软件安装对照表，明确每一步安装步骤。安装时要求安装人记录每一个系统的整个安装过程；按照系统设置表准确设置各项参数；对系统单项功能进行严格测试并记录；进行模拟测试并核对产生数据的准确性；制作复查表并指定专人对安装调试完毕的系统进行逐项复查；软件要着重强化软件规范制定、软件安装、软件调试、试运行环节，在试运行期间积累总结系统出现的所有问题，对运行过程中出现的各类问题有针对性对系统进行升级改造；软件规范是软件开发的基础，要保证软件的一致性和衔接，所以在入手点要制定选择规范，按照山西省高速公路软件自身标准实施。

2.6 外场摄像机及抓拍设备安装

根据现场情况和施工图确定摄像机的位置，布设施工标志；根据施工设计图纸，对立杆安装与基础预埋相关的不同固定孔尺寸进行全面检查；对避雷针、摄像设备的接地系统、外场立杆的布设进行检查；穿好与牢固绑扎电源线与摄像机控制线缆；基础应垂直于立杆，将高强度螺母拧紧；摄像机控制箱安装结束后，对控制箱中信号线、电源线的紧固程度进行检查。安装、固定好摄像机，连接好传输线缆和电源线，做好光电缆的端接及熔接；设备安装完毕后，接上手提式监视器进行测试，设备工作正常，完成调试，记录详细的测试报告。

2.7 光缆施工

(1）光缆单盘的测试。根据出厂的测试记录，对光缆盘长、光缆盘号进行检查，保证光缆盘与光缆的完好性；利用OTDR，对光缆的长度与衰减进行测试；对测试记录进行整理，构建单盘测试档案。

(2）光纤的接续是光缆接续的关键，使用密封式接头盒进行接续。在接续前，应在帐篷中对光缆进行室外接续，周边环境应保持卫生干净，严禁进行露天施工。在进行光纤接续过程中，需搭建防震工作台。根据施工图纸来开剥光缆，利用专用工具去除光纤被覆层。在不同接头密封组件中套入开剥好的光缆，并在工作台上对其进行固定处理，利用专用的束管刀，将光纤外束管去除，并将油膏清洗干净。

(3）光缆接续技术人员在对光纤进行接续过程中，应使用OTDR进行双方向监测；采用专用工具去除光纤被覆层，严禁暗伤光纤或损坏光纤；采用进口切割刀制作纤断面；利用进口全自动熔接机熔接光纤熔接，保证光缆接续指标均满足设计要求。

(4）对合格的光纤熔接部位进行接续，利用热缩加强管进行有效保护；对光纤保护管进行加强处理后，光纤不得出现弯曲现象，同时不得出现气泡。为保证光纤的熔接质量，要连续完成各种施工工序作业。

(5）光纤应整齐排列在接头盒内收容板上。根据设计要求，合理确定光纤弯曲半径与光纤收容余长，将芯线标记号贴在两侧余长光纤上，按照规定顺序来收容光纤，同时将1份接续资料卡放入其中。在接续与收容光纤过程中，利用OTDR监测两个方向，确保接头损耗均满足设计要求。

(6）根据设计要求，选择合适的光缆安装位置与终端方式；在光缆终端盒中熔接尾纤，利用活动连接器，连接光纤分配架与尾纤的另一端。在接续过程中，为保证接续的质量，应利用OTDR进行监测。

(7）光纤收容通过检测后，开始组装接头盒；利用密封式接头盒来接续光缆，根据出厂说明严格装配接头盒；严禁对光缆接头盒中两侧光缆的加强件与金属外护套进行接地，二者应互相绝缘；组装结束后进行接头盒密封试验。

3 结语

综上所述，该文提出的一种高速公路治超机电系统具有多种技术优势，包括窄条式动态汽车衡，安装便捷，快速施工，48 h通车；具备大件车的识别和检测功能，识别率大于99.7%，窄条传感器内部独立的压力检测单元，建立车辆的三维数据信息，通过压力图谱算法，识别大件车一线多轴的数据特征等。希望该文研究内容，可对其他高速公路的治超管理工作起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1] 孙伟,詹纳,全嘉辉.图像取证技术在高速公路治超中的应用浅析[J].中国交通信息化,2023(4):132-135.

[2] 罗检民,吴振兴,李杨,等.浅析高速公路入口治超称重设备现状与选型[J].中国检验检测,2022(5):15-18.

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柯力传感：致力于建设国际一流的物联网公司

作者：袁靓

2019年8月6日柯力传感（股票代码：603662）正式在上交所挂牌上市。据悉，柯力传感本次公开发行约2985万股，发行市盈率为22.98倍，其是宁波辖区在A股上市的第79家企业，也是上交所第1488家挂牌企业。

作为全球称重领域物联网研发与推广应用的主要引领者和工业物联网产业开拓者之一，近年来，柯力传感积极实施“工业物联网战略”，对传统产品进行“物联网+”改造，着力研发无线低功耗、高精度、多物理量、多分力传感器和仪表，并逐步推出了工业物联网适用元器件、软件、系统集成、大数据分析、人工智能产品。目前，随着我国物联网产业的快速发展以及工业4.0智能制造的大踏步发展，柯力传感还在不断向数字化、无线化、信息化、智能化迈进。同时，柯力传感的物联网也在软硬结合、多物理量传感器、大数据分析计算、制造服务充分融合的道路上不断前行，努力成为涵盖称重物联网“感知层—网络层—应用层”的全方位解决方案提供商。

行业成长空间广阔 业绩实现连年大增

柯力传感主要研制和生产各类物理量传感器、称重仪表、电子称重系统、工业物联网系统成套设备、公磅一体机等，并提供不停车检测系统、建筑机械物联网（含干粉砂浆）、港机及海洋工程装备物联网、起重机械物联网等工业物联网系统、项目、产品及解决方案，同时提供专业的称重物联网解决方案、物联网软件定制等。公司下游客户广泛分布于我国国民经济的各个领域，如工商业衡器、公路计费、冶金、港口设备、化工、建筑机械、工程机械、物流设备等众多行业，因此市场整体需求与我国国民经济增长相关性较高，目前预计行业增长率为每年7%左右。而在国际市场方面，行业受益于发展中国家及新兴经济体的发展，及其工业产业链完善升级、智能化、自动化需求的逐步增加，全球市场需求增长势头十分明显。值的一提的是，相比于国际竞争对手，我国生产企业在产品性价比、服务响应速度、产品定制化程度方面具有明显优势，这使得国际市场采购需求不断向中国转移，从而对我国行业龙头形成了强利好。

据了解，柯力传感主营的应变式传感器、仪表等元器件及系统集成主要应用于称重、测控、自动化领域，该领域的终端应用分为衡器与非衡器两大类。从衡器市场方面来看，根据相关测算，2019年我国将新增汽车衡用传感器数量约86万只，汽车衡仪表约11万台，小地磅传感器200多万只，小地磅仪表约54万等，合计金额将达到5.8亿元。同时，汽车衡安装后还需要改造、升级，以目前国内140万台现有汽车衡保有量为基础，和2019年15%份额的改造需求计算，还将产生6000万的市场需求。而且，受益于国民经济的健康发展，应用于常规电子汽车衡、地上衡及吊钩秤等称重设备的传感器、仪表总体将保持稳定增长态势。而从非衡器（过程控制、自动化）市场方面来看，出于质量保证、效率提升的竞争需求，生产过程控制、安全监控等设备具有向信息化、自动化方向发展的需求，工商企业对自动化生产等效率提升手段存在客观需求，具体表现为石油化工、油漆涂料等危化品行业的安全生产需求；海陆工程装备、起重设备等特种行业的安全监控需求；铁路桥梁施工、轨道衡测控、港口码头装卸的安全计重测控需求等。因此，作为过程称重、测力控制的核心元器件及各类行业应用软件，将有望保持20%以上的年增长率。此外，在应用于公路冶超的不停车检测系统方面，结合柯力传感2018年运营情况及调研来看，预计窄条传感器等有技术优势及市场优势的产品，总需求将新增4000万元左右。加上汽车检测等特种称重、物流称重设备的应用需求也在持续增长，结合行业内上市公司定期报告等相关信息，预计2019年度的市场需求将继续保持10%以上的增长。

而柯力传感产品在市场供应总量中的占有率持续处于领先地位。据中国衡器协会信息统计网年报统计，2016年至2018年，在可统计的衡器企业范围内，柯力传感称重仪表的销售额排名稳居前三甲，应变式称重传感器销售额常年位列第一，占比高达总销售额的四分之一左右，同时位列全球单品市场占有率前五强，并成功入选工业和信息化部产业政策司2017年公布的《第二批制造业单项冠军企业和单项冠军产品名单》中应变式传感器细分市场“单项冠军培育企业”。

广阔的市场前景和不断增高的占有率和销量，使柯力传感的业绩也实现了增长，数据显示，2016年到2018年，柯力传感营收分别为5.8亿元、6.3亿元、7.1亿元，净利润分别实现了0.7亿元、1.1亿元、1.4亿元，营收和净利均呈现连年增长之势，同时公司毛利率也保持较高水平，连年接近40%，比国内同行业平均毛利率高出4-6个百分点。未来，随着本次募投高精度传感器及配套高端仪表生产项目、称重物联网项目、干粉砂浆行业第三方系统服务项目的相继达产，柯力传感经营业绩势必取得更大增长，从而进一步提升公司的竞争力和企业价值。

创新为本 综合竞争优势突出

柯力传感创建于2002年，十七年来，柯力传感始终怀揣实业之心，专注于应变式传感器行业产品的研发、生产和销售，目前已在国内外应变式传感器市场具备较强的竞争力和品牌知名度。同时，伴随着几十年持续不断的投入，柯力传感积累了大量的技术储备和客户资源，具有较高的行业地位和市场地位。而竞争优势和市场地位的取得离不开柯力传感持之以恒的创新精神和几十年如一日的科研积累，目前柯力传感在低功耗、无线、恶劣环境、高精度、动态、多物理量、多分力的传感器研发等方面享有技术及应用案例储备，包括大数据分析、物联网多功能仪表、无人值守称重系统、不停车检测系统、干粉砂浆仓储的信息化等。近年来，柯力传感还积极实施“物联网战略”，对传统产品进行物联网化改造，着力探索传感器及仪表、软件为核心元件和细分市场下的物联网行业解决方案，着力建设产业园区、供应链、产品技术三大平台，持续打造主营业务的高端化、国际化、信息化、智能化。

这些成就的取得，主要在于柯力传感十分重视科研投入，研发费用占营收的比例始终保持在5%以上。目前，其下属的实验中心建筑面积约6000平方米，下设力学实验室、物联网实验室、电磁兼容实验室、软件检测实验室等众多实验室，并拥有健全、先进的试验检测中心，设备包括国内领先的50t净重机、2000t比对机、氦质谱检漏仪等，为研发产品的性能检测及可靠性验证提供了全面的试验条件。另外，公司正在筹建的工业物联网软件检测平台，能够对称重传感器、电子称重仪表、系统成套设备等称重物联网系统部件进行型式试验评价和性能判定。此外，柯力传感还通过校企合作，打造产学研合作平台，成立了省级企业技术中心、省级企业研究院、省级博士后工作站、市级院士工作站。据统计，柯力传感目前总计已成功拥有162项专利、116项计算机软件著作权、4项软件产品，更主笔起草了《称重高温传感器》(QB/T4929-2016)行业标准，完成参与起草《称重传感器》（GB/T 7551-2008）及《金属粘贴式电阻应变计》（GB/T 13992-2010）两项国家标准，完成参与起草国家计量技术规范——《便携式动态轴重仪校准规范》（JJF 1212-2008）。这些都足以见证柯力传感的每一个创新脚步，并充分凸显出公司的综合竞争力。

不仅如此，柯力传感还严格按照OIML国际建议R60、R76组织生产，制造的称重传感器、电子称重仪表具有防尘、防水、防腐、防爆、防雷击等特点，已取得50多种称重传感器和电子称重仪表OIML认证、7种称重传感器NTEP认证、50多种称重传感器俄罗斯计量认证、10种称重传感器乌克兰计量认证、50多种称重传感器和电子称重仪表CE认证等，并先后获得中国衡器协会副理事长单位、全国轻工业卓越绩效先进企业、中国轻工业衡器行业十强企业、中国衡器协会称重物联网宁波培训基地、高新技术企业、国家传感器产业振兴和技改项目、国家制造业单项冠军培育企业、国家服务型制造示范项目等诸多国家级、省级和市级荣誉称号。

如今的柯力传感，通过围绕物联网战略落地，深入挖掘市场需求，持续打造宁波工业物联网特色产业园，已实现从单纯制造业向制造服务业，从称重物联网向工业物联网，从产品经营向平台发展的多项成功转型。对于未来，柯力传感表示，将一直沿着“国际化、科技化、多元化、集团化、服务化”的发展方向，为宁波“中国制造2025试点城市”而努力，为工业物联网发展而努力，向建设国际一流的物联网公司的企业愿景而迈进。■

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