浅析运宝黄河大桥道路监控系统设备配置及安装

宋 哲

（山西省公路工程质量检测中心，山西 太原 030006）

1 概述

运宝黄河大桥位于山西省运城市芮城县陌南镇柳弯村至河南省灵宝县老城村之间的三门峡水库库区内，距上游的风陵渡黄河大桥75 km，下游的三门峡黄河大桥35 km，是沟通晋西南和豫西北的重要公路桥梁；桥梁采用双向六车道高速公路标准，设计行车速度80 km/h，桥梁宽度32 m，设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级；山西境内段项目起点桩号为K30+339，终点桩号为K32+029，桥梁全长1 690 m（山西段），其中引桥1 070 m，主桥620 m，主桥由3座间距200 m高36 m的索塔牵引支撑，是山西省按独立项目进行申报审批的特大桥工程。

桥梁作为高速公路的重要组成部分，与普通路基段相比，水平空间小，纵向高差大，一旦发生交通事故，疏散、救援非常困难，处理不及时，极易引起高速公路长时间交通中断，造成重大经济损失。

完善合理的桥梁道路监控系统能实时监控桥梁道路交通状况，及时发现桥上事故，在发生交通事故后能及时进行交通控制引导，避免二次事故发生，是桥梁安全运营的保障。

2 监控设备配置原则及安装

交通部技术要求2012年第3号公告《高速公路监控技术要求》[1]中第5.6条指出设置在特大桥区段的监控设备包括：车辆检测器、气象检测器、闭路电视摄像机、可变信息标志、车道控制标志、紧急电话和有线广播、雾灯、航空障碍灯、航道警示标志设备等。

公路机电设备的设置在满足相关标准的同时还要结合项目的实际需要设置，不能笼统地全部设置，这样不仅会造成资源浪费，还会给近期维护加重负担。下面对该项目的监控设备设置进行简要分析。

2.1 车辆检测器

主要用来统计车辆种类、数量、速度等交通参数，高速公路监控系统中经常使用的有微波车辆检测器、线圈车辆检测器、视频车辆检测器等几种。微波车辆检测器一般需要立柱安装，线圈车检需素混凝土路面埋地安装。本次桥梁路段监控，共设有5处闭路电视摄像机，采用视频车检方案，只需在站级视频分配器分出一路信号用于检测信号源，节省投资成本，而且视频车辆检测器还具有事件检测功能，能对火灾和交通异常事件自动识别及时报警通知工作人员进行处理。经对比，本项目使用视频车辆检测器较为经济合理。

2.2 气象检测器

主要用来检测所在路段能见度、干湿度等气象参数，由多种单项气象检测设备组成，配置时应根据沿线气象状况合理配置，不宜笼统采用全套设备。桥梁路段影响车辆通行的主要为团雾，设置能见度检测器即可。设备体积较小，可附着安装在桥梁索塔侧壁。

2.3 闭路电视摄像机

视频监控是管理者的眼睛，不仅能实时监视道路交通及时发现交通事故，还能对违章行为事前震慑和事后查证。若地形条件允许，云台摄像机一般采用高杆立柱安装，但桥上安装高杆立柱较为困难且不美观，经研究分析，本次桥梁段摄像机可附着安装在桩号 K30+615、K30+815、K31+015的 3座索塔和K31+280、K31+785的两套标志门架上，设置间距满足《高速公路监控技术要求》[1]中500～1 000 m的要求，这样既满足规范要求，又省去了立柱的安装。考虑到摄像机安装太高检修困难，索塔侧壁安装的摄像机高度不宜超过15 m（一般高空作业车臂高16 m）。

2.4 可变信息标志

主要用来发布交通信息，告知司乘人员目前的交通状况，形式较多，一般有单柱、悬臂、门架、附着等几种安装形式。据调查，运宝黄河大桥前方不到1 km处设有主线收费站，主线收费站大棚悬挂有大型可变情报板，且大桥与收费站之间无其他出入口，桥梁段交通信息可通过主线收费站情报板发布，桥梁段可不再设置。

2.5 车道控制器

用于指示车道的开放或关闭，引导司乘人员按当前车道运行状态正确行驶。可使用交通信号灯代替，每条车道设置一组，设置在上桥桥头前，当桥上发生交通事故或拥堵时，可通过各车道信号灯对行驶车辆进行控制。

2.6 紧急电话和有线广播

用于司乘人员和管理人员之间紧急呼叫。当桥上发生交通阻塞、交通事故或火灾等紧急情况时，现场司乘人员可通过紧急电话向管理站内的紧急电话控制台进行呼叫，报告事故情况，同时管理站工作人员也可通过本系统对现场进行紧急广播，指挥调度、疏导交通和组织救援等。光纤型紧急电话具有信号衰减较小、传输距离远、抗干扰、抗雷击能力强。在管理站设置紧急电话主控制台，利用波分复用方式将桥上紧急电话主机串联成环网，有线广播与紧急电话共用一套信号传输系统、控制主机、软件平台。《高速公路监控技术要求》[1]中要求特大桥主桥区段紧急电话布置间距500～1 000 m，扬声器的布置间距30～40 m。考虑到广播线的传输距离和设备布置的合理性，紧急电话与功率放大器可同址安装，设置间距400 m。扬声器采用低杆立柱安装，设置间距40 m。紧急电话、功放可使用抱箍安装在扬声器立柱上。扬声器安装方式见图1～图3。

图1 有线广播安装方案一（单位：m）

图2 有线广播安装方案二（单位：m）

图3 有线广播安装方案三（单位：m）

对比发现：方案一广播声音方向性最好，但相同广播音区所需要安装的广播立柱是方案二、三的两倍；方案二使用广播立柱少，但部分区域广播音区音效较差；方案三两侧扬声器安装互相利用对侧立柱，减少了立柱使用量，而且扬声器通过调整角度，解决了方案二中局部音效问题。综合比较方案三最为合理。

2.7 雾灯

一般安装在桥梁两侧混凝土护栏上，设置间距20～30 m，主要用于雾天车辆行驶显示道路轮廓。据了解，本路段全年雾天较少，且雾灯设置密度大、范围长，但使用率较低，投资性价比不高，规范中也不作硬性要求，所以可不设置。

2.8 航空障碍灯

用于高大建筑物高度标示，可设置在大桥索塔顶部，设备采用光控，当周围亮度较低时可自动启动。设备功率较小，若供电不便，可考虑使用太阳能电池供电。

2.9 航道指示标志

在通航孔桥主副航道的两侧桥墩及桥面下沿设置，用于夜晚或雾天显示桥墩轮廓，避免船只和桥梁相撞。经咨询当地有关部门，本段河道无大型船只通航，仅有少量小型渡船，近期预留管线和安装位置即可，设备可根据航道实际需要远期设置，避免近期过度投资。

2.10 管理站监控室

负责接收基层监控设备上传的视频、数据信息并处理，执行管理和应急处置任务。配置计算机系统、闭路电视系统、紧急电话和有线广播系统，是连接外场设备和管理人员的枢纽。

3 结束语

设计是工程建设的前提。严谨的设计，创新的理念是保证工程质量的前提条件。机电工程设计应贯彻“实用、经济、美观”的思想，既要满足运营功能的要求，还要节约投资，避免浪费，美观大方。

本文依据《高速公路监控技术要求》[1]中对特大桥道路监控的相关要求，结合项目的实际情况，对运宝黄河特大桥道路监控系统设备的配置及安装进行了简要分析并提出了一些个人见解，不足之处，敬请指正。