智慧货车超限监测站建设方案.docx
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智慧货车超限监测站建设方案
仪陇智慧货车超限检测站建设方案
1前言
近年来，通过治理超限超载综合检查站、治理超限超载监测及信息系统等建设，使道路车辆超限超载治理工作取得了明显成效。
但由于路网密度越来越高，经济发展越来越快，超限超载车辆绕行检查站，逃避检查行为时有发生。
同时由于目前缺乏自动化的路面超限超载监测手段，难以及时掌握超限超载车辆绕行线路和冲站情况，为路面移动执法、源头末端责任倒查带来难度。
因此亟需通过合理规划、设计、建设自动化的治理超限超载路面监测信息系统，实现车辆超限超载信息采集与共享，为各级管理部门掌握区域超限超载现状、实施相关管理措施提供数据支撑，为建立智能治超体系与长效治超机制奠定基础。
2系统设计概述
为提高治超站工作效率，实现治超科技化，需要使用先进的技术手段来为治超工作带来辅助和提升，我公司为此结合动自身自动化与云数据分析处理以及传感器技术方面的技术优势，结合综合监测站、路面监测站、动态称重预检和静态称重精检实现无缝对接、数据共享。
提出“智慧货车超限检测站建设方案”。
本系统本着先进性选择的原则，动态称重模块采用最先进的石英称重传感器。
石英传感器无论在施工工程量、称重精度、使用寿命与使用安全等方面，均占明显领先优势。
系统称重精度达到动态5级标准，数据可直接用于执法的要求，并可为软件计算提供更多基础数据。
能有效的识别和处理车辆在检测区域内跨道行驶、拥堵、停留等各种不规则行驶。
在通过我公司自有知识产权计重软件处理后，能准确得出车辆轴重、总重、轴型、车型、速度等信息，保障整个系统计重的准确性和稳定性。
同时系统称重模块采用稳定可靠的嵌入式控制系统；在其他设备选择时均优先选用性能成熟可靠的知名品牌，从源头上增强了系统的稳定性和可靠性，且考虑到野外恶劣的运行环境，系统关键设备均采用工业级型号，坚决杜绝商用级设备用于户外环境对本系统造成的不稳定影响，以保证系统整体运行的稳定性。
本系统采用模块化设计方案，并预留了相应接口，便于用户根据实际使用需求，对系统进行功能扩充和升级。
也可以在系统改动很小的情况下，将数据接入其它应用系统（或将其它系统数据接入本系统），满足用户扩充应用的需求。
2.1先进性与特点
本方案具备如下先进性和特点：
（一）动静态检测无缝对接。
将不停车预检测系统与治超站原有静态称重系统整合成为一套完整系统，工作人员可以使用这一套软件同时查看和处理不停车预检及静态称重，极大减少工作量。
（二）大数据分析。
采用一套整合系统后，当车辆经过治超站管辖区域时，其不停车动态预检数据与静态称重数据可同时出现在工作人员的处理流程模块，方便工作人员进行处理。
可查看车辆以往通行数据，可自动设定黑名单，可自动统计分析站点通行数据，更科学的统计数据并进行汇总上报。
而且单个站点数据还可以与其它站点数据交互，使治超工作更加有机完善。
（三）自动处理。
系统将按治超工作流，设计自动处理模块。
依据载重货车的动态预检数据和静态称重数据，自动生成不同处理界面，工作人员只需要在处理界面中进行相关选择，就能自动处理各种情况，避免了人工输入的各种弊端。
（四）智能联动。
由于有了动静数据的共享，当出现静态数据的缺失时，系统会自动判定有超限的载重货车冲站，系统会自动报警，同时根据治超站工作流程，可以向交警、运政等相关职能发送报警。
（五）无限扩展。
智慧型治超站点级软件具有移动互联、云计算、大数据背景，可以升级扩展为市级综合平台，可实现全市数据间的共享，对过境车辆进行全程监控。
2.2系统设计依据
系统设计依据：
GB2312信息交换用汉字编码字符集基本集
GB/T3453数据通信基本型控制规程
GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）
GB5768道路交通标志和标线
GA/T484—2004LED道路交通诱导可变标志
QC-T413-2002汽车电器设备基本技术条件
JJG907-2006动态公路车辆自动衡器检定规程
JT/T604—2011汽车号牌视频自动识别系统
JT/T794-2011道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求
DB11/T384—2009（所有部分）图像信息管理系统技术规范
DB11/T493—2007道路交通管理设施设置规范
DB11/776—2011道路智能化交通管理设施设置要求
3系统介绍
本系统由不停车高速预检系统、治超站内静态精检系统与治超管理平台构成，通过动态称重预检与静态精检有机的结合，全面收集道路交通和超限情况的完整数据，并且汇总到治超站管理中心。
以此实现对超限情况的处理，以及对治超工作情况的全面实时动态展示分析和了解。
3.1系统工作流程
设置在道路上的不停车预检系统在车辆通过时获取车辆的轴型、轴数和货车重量、车牌号等车辆过境信息并传回现场管理中心。
现场管理中心服务器实时接收预检系统传回的车辆信息，并根据超限检测软件事先输入的轴重/总重限值判断过往车辆是否超限。
预检系统一旦发现超限车，则驱动设置在外场LED可变情报板并报警，将超限车的车牌号、违法内容及处理信息传输至可变情报板，用以提醒驾驶人员。
对于预检未超限的车辆，可以直接放行或进行抽查，对于动态预检超限的车辆，则必须进入治超监测站进行静态称复检，否则做为冲站处理。
复检超限的车辆，系统会自动根据超限情况生成处理单并做记录，完成自动化处理流程。
所有的流程数据，都会实时汇总到中心管理平台，以供管理人员对道路交通实时情况、治超站工作完成情况和治超工作决策辅助提供统计和分析的数据依据。
3.2道路不停车预检系统
在道路上安装的不停车预检监测终端：
采用石英动态称重传感器，对公路上高速通行货车进行称重，实现路面快速治超监测，允许的货车通行速度为5-180km/h。
系统示意图如下：
不停车预检系统示意图
当有货车从称重设备上通行时，治超控制器自动采集货车称重信息、车牌信息、车轴信息以及其他辅助信息，进行超限判断和数据集成，将治超检测记录本地存储，同时上传到中心系统。
治超检测记录包括治超检测记录号、设备编号、数据记录时间、货车重量、车牌号码、车牌类型、车轴数量、超限代码等。
检测记录还包括环境温度、车速、车加速度等动态信息。
系统结构图如下：
◆系统特色与优势：
类型项目
场地要求
路面破坏程度
检测精度
噪音、安全性
施工周期
维护成本
高速称重
石英式
安装在主路路面（推荐水泥混泥土）
低
精度≤5%（高速）
无噪音、运行安全
短
低
弯板式
安装在主路路面（推荐水泥混泥土）
高
精度≤20%（高速）
噪音大、有潜在脱落危险
长
高
1.称重检测系统无需停车或以特定速度通过，可有效避免在车流量较大情况下发生的交通拥堵现象；
2.系统对车辆进行准确、有效的自动分离，并能处理车辆排队、倒车、点刹车等复杂多变的行驶状态，保证车辆和数据严格对应
3.无需附加其他辅助传感器，系统便能准确得出车辆速度、轴重、总重、轴型、车型等信息
4.系统自动化，可有效降低现场执法人员的工作强度及危险拦车现象，采用7*24小时无人值守式运行方式，当车辆通过称重区域时，可自动识别车辆信息，自动称重并匹配车牌号，自动对超限嫌疑车辆进行接受处理提示，对不接受处理的恶意逃逸超限嫌疑车辆自动监控与数据自动存储，系统故障自动提示，全程无需人工干预。
5.彻底改变目前“人工判断、抽样检测”执法方式，有效避免违规放行、执法不严等不良现象。
6.检测设备采用浅基础安装，对路面的破坏较小，且施工方便，周期短，减少主路路面由于施工对交通通行的影响；
7.系统现场数据采集处理器具有开机自检、自动校时和自动温度补偿功能。
在系统故障、自检异常、通讯失败、程序迷走时能自动复位，复位时间不超过15秒。
8.在通讯链路发生故障时，能自动保存相关数据及断点信息，并自动检测链路状态，一旦链路恢复时，能将保存数据自动再次上传至管理中心服务器，确保数据库信息完整。
◆系统主要设备介绍
A、数据采集控制器：
数据采集处理器采用高可靠性的嵌入式工业计算机系统和高速率信号采集卡组成，整个装在控制盒内，程序固化在电子盘内。
用于处理来自于传感器、地感线圈的信号和数据，计算出通过车辆的轴重、总重等，并把相关数据发送给管理计算机。
结构设计：
采用总线结构设计，含有A/D卡、CPU处理板、I/O接口板等；
设备防雷：
含防电涌、防雷装置；
数据接口：
RS232/RS485/RJ45；
防护等级：
IP68
温度范围：
-20℃～60℃；
湿度：
0%～95%，无凝结；
设备功能：
（1）采集来至称重传感器、地感线圈等的数据、工作状态和故障信息。
并按要求实时上传管理计算机。
（2）具备数据自动缓存功能，能够保存一定数量的数据，当向管理计算机发送数据失败时，能重发数据，保持数据的唯一性和完整性；
（3）带有调试用操作面板和调试用外接便携式计算机接口，能够方便地对称重检测设备进行校准调试；
（4）具有自诊断功能，发生故障时能够通过信息接口向外部发出故障信息；
（5）通信接口：
标准RS232串行通信口；通信速率：
9600～115200bps可选（另有RS485、RJ45接口备用）；
B、石英动态称重传感器
单轴额定载荷：
30t；
单轴最大过载能力：
45t；
速度量程：
5～200km/h
动态检测精度：
±5%（95%置信度）
防护等级：
IP68
MTBF≥20000h；
工作环境温度范围：
-50℃～+85℃；
相对湿度范围：
0～95%
C、可变情报板
环境温度：
-30～80℃
湿度：
＜95%
平均亮度：
≥6000cd/㎡
显示面积：
1m×10m
显示内容：
可自由定制
工作电压：
A220V±10%,50Hz
可视距离：
≥200m（在阳光直射情况下）
LED寿命：
70000小时
防护等级：
IP56s
封装要求：
防水、防光、防腐
MTBF:
26000小时
D、车牌识别子系统：
采用视频技术和车牌识别算法，对货车的车牌号码进行识别
设备特性：
500万像素2/3"逐行扫描CCD，最大分辨率可达2448×2048支持双码流，采用先进的视频压缩技术H.264编码，压缩比高，且处理非常灵活，同时支持MJPEG编码，抓拍帧采用JPEG编码，图片质量可设支持同步闪光灯输出，最多可支持3路闪光灯同步输出。
主要技术参数：
型号：
海康威视DS-2CD9151
像素：
500万
传感器类型：
2/3"ProgressiveScanCCD
最小照度：
0.1Lux@（F1.2,AGCON）
快门：
1/8.3秒至1/100,000秒
视频压缩标准：
H.264/MJPEG
压缩输出码率：
32Kbps~16Mbps
图像格式：
JPEG
最大图像尺寸：
2448×2048
图像设置：
饱和度,亮度,对比度,白平衡,增益,3D降噪通过软件可调
存储功能：
支持SD/SDHC,USB存储设备
支持协议：
TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP,RTSP,NTP,支持FTP上传图片
抓拍功能：
智能抓拍
智能识别：
车牌识别、车型识别、车辆检测、违章检测
闪光灯控制：
闪光灯自动光控、时控可选，支持频闪
识别率：
≥95%
3.3治超站静态复检系统
在货车进入治超站的同时，系统抓拍车头照片，并进行车牌识别。
货车进入精检称重区后，在安装在精检称重台上秤端栏杆机的引导下示依次通过整车静态称重系统，检测出车辆的总重、车轴数、轴组数、车牌，并将检测信息上传至精检计算机，作为执法依据。
车辆如果不超限，车辆返回主车道；如果车辆超限，驾驶员将车辆开进卸货场并到执法大厅接收处理。
基础选择可采用浅基坑或无基坑，用户可根据当地的地理位置、环境条件（主要是排水）等情况进行选择，如果配上轮轴识别器建议要求配置浅基础，以提高轮轴识别器正确识别率。
本系统除了自身的地中衡之外，还支持市面上常见的地中衡系统的接入接口，只需要通过很小的无损技术改动，便可以接入站内静态地中衡。
可以保护投资对于已有地中衡的治超监测站的原有投资。
实现对静态称重数据的平台接入，与动态称重数据实现参照，提供处理依据。
◆系统主要设备介绍
A、3.4×18米-120数字式电子汽车衡介绍
本方案采用电子汽车衡采用四节秤台（秤体SCS-3.2×18米120T四秤台16#面板，300#型工字钢，横向2根，纵向8根）。
a.秤体结构：
秤台结构符合我国的GB700-88钢结构设计规范，我公司生产的电子汽车衡秤台采用全工字钢结构模块，面板采用16mm钢板制作，汽车衡限位装置采用内外结合式，安装在汽车衡两端外侧与内侧，便于观察汽车衡限位情况，及时发现因限位装置松动、卡死造成汽车衡计量失误等问题，秤台上预留维修口。
b.防腐性能：
产品承重台材料选用优质热轧型及板材，其化学成分和力学性能符合GB700-88《普通碳素结构钢技术条件》的规定。
全部钢材加工前表面进行抛丸等预处理，去除钢材表面的氧化皮、锈蚀及异物，出锈达到GB8923-88《涂装前刚材表面锈蚀等级和除锈等级》Sa2.5级。
c.机械性能：
产品全部采用CAD、CAE等先进的设计手段，承重台的设计均采用计算机进行秤体钢度、强度、受力分析计算，保证承重台收集合理，具有良好的钢度强度，承重台的安全载荷大于125%FS,保证汽车衡具有良好的使用安全性和长期可靠性。
d.制造工艺：
承重台采用型钢和钢板焊接成框架箱形结构。
保证有足够的焊深。
焊接表面处理得光滑平整，无气孔、夹渣、裂纹等缺陷，保证焊接质量。
设计制造全面符合GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》
e.防护设计
产品传感器线走线全部采用防护设计，在金属套线管之间的走线采用包塑软管防护，多余电缆线将与接线盒一起放置在封闭的箱体内，有效避免了传感器的机械损伤或鼠咬等原因造成汽车衡的计量性能失误，同时防止了人为等因素在传感器电缆线上的作弊行为。
f.抗干扰、防电击、雷击性能：
产品结构基础设计符合GB50057-94《建筑防雷设计规范》和GB64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》要求，整个秤台接地，用一根或数根接地电缆将秤体与接地桩相连，接地桩要打在电位恒定的零区，且接地电阻小于4Ω。
秤台与接地桩之间有了宽敞的大电流回流通道，则当静电感应时，可以从大地补充电子使其中和，在设备产生高电位后能快速疏散而不致损坏电子汽车衡。
B、全数字式传感器介绍：
单个传感器的技术指标：
额定载荷
30t
额定输出
2mv/v
非线性
0.02%
迟滞性
0.02%
重复性
0.02%
蠕变（20min）
0.03%
回零（20min）
0.03%
零点温度系数/10℃
0.026%
额定输出温度系数/10℃
0.015%
供桥电压
10VAC/DC
零点输出
+1%
输入阻抗
760Ω+5Ω
输出阻抗
700Ω+5Ω
绝缘阻抗（10vDC）
>5000MΩ
温度补偿范围
-10℃∽+45℃
使用温度范围
-20℃∽+60℃
安全过负荷
150%
极限过负荷
200%
环境保护等级
IP68
C、道闸自动控制部分
电气特性：
1.独特LED显屏，独有的模具化批量制造、产品工艺精湛，使用方便；
2.电机和减速机构一体化，免皮带传动，低噪音、更便捷和稳定；
3.四连杆平衡设计，确保闸杆运行轻快、平稳、输入功率小，防止人为抬杆和压杆；
4.电子控制部分：
霍尔开关、机械行程开关，结构缓冲顶位三重控制；
5.闸杆采用铝合金材料的八角杆，杆体内加了整条的加强筋，质量可靠；
6.自动挡车器安装压力电波开关控制，反应灵敏可以安全有效地实现防砸车、砸人功能，配套车辆检测器，完成双重保护；
7.独有的冷光源发光提示杆，国内首创专利，灯管采用技术先进的冷光源技术，纤维材料制作，超长寿命、超低功耗；
8.独创的压板安装技术、定位方便。
技术指标：
工作电源：
AC220V150W
升降时间
1.5~6秒可选
工作温度
-20℃~+85℃
闸杆长度
3~6米可选
工作湿度
5％~95％
3.4系统防雷设计
本系统根据“综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”的原则，对感应雷、传导雷、开关操作过电压进行相应防御。
目前，各种弱电设备受到雷电感应高压损坏主要途径有二种，一是辐射性的感应雷击是强雷电磁场通过辐射或感应造成设备损坏。
二是由供电线路、信号线路和控制线路等由各种线路传导进来的感应雷电高压脉冲损坏电子设备的。
因此，采取的相应措施为：
A、安装浪涌过电压保护器，包括供电系统。
B、良好接地。
防雷方案设计原则
通过对超限检测站防雷系统要求分析，现提出我公司对该项目的设计原则:
●避雷器件在线路中应不影响被保护设备的正常工作。
●重点考虑安全性、实用性。
●考虑检测站的整体性、美观性。
●设计、施工的可操作性。
经验证明，由电源部分耦合进入造成的雷害占所有雷害事故的70％以上，因此，对电源系统防雷是整个工程中必不可少的重要环节。
电源系统实施防雷的保护对象主要有：
称重传感、接线盒、仪表、电脑、打印机、显示屏等各部分超限检测设备。
在检测站磅房内的进电处安装1台电源模块
A电源防雷器作为第一级电源系统保护，在各检测设备供电电源的UPS前安装电源模块。
B第二级电源系统防雷保护，彻底泄放感应雷。
3.5站端系统
本方案设计的中心平台系统具有良好的操作方式，简洁美观的用户界面。
在治超站和中心平台系统的数据通信过程中，中心服务器能完成完成处理治超站设备与中心系统之间的注册管理、数据通信、状态管理等功能。
超限超载告警客户端软件为本系统用户提供人机交互功能的终端。
该终端通过网络方式连接治理超限超载监测信息系统，获得实时超限超载告警信息，可以声光等方式进行告警，并提供相关的GIS地理信息查看功能。
治超站内使用计算机运行本系统的治超站端，由实时数据展示模块、大数据分析决策系统、智能工作流程处理模块三部分组成：
◆实时数据展示模块
功能描述：
共包括过境货车实时在线监测和当日过境车辆实时统计两个部分。
过境货车实时在线监测主要指：
对过境货车进行实时监控，主要对过境货车的车牌号、轴数、轴型、允许最大载重量、过境时车速、当前载重、是否超载、超载比例等进行判断显示并进行记录。
双击一条记录可查看该条记录的详细文字信息记录及抓拍图片记录。
当日过境车辆实时统计主要指：
对当日该路段的车辆过境情况进行统计，包括当日过境车辆数（含小车）、当日货车过境数、当日超载货车数量、超载货车占比等。
◆大数据分析决策系统
货车冲站提醒列表:
该列表通过动态监测点和站内监测点的数据比对，能有效给出该路段的货车冲站提醒列表并进行展示。
单车信息展示:
显示动态监测站或静态监测点的货车称重的实时情况，显示当前通过车辆的详细信息。
货车流量峰值统计模块:
货车流量峰值统计主要是指对通过检测路段的货车数量以进行横向对比，并且配以柱状图进行显示。
工作人员可以清晰明了的看出哪一个时间段通过货车数量为较多从而制定一些相应合理的管理政策。
峰值可按年、月、日以及制定的时间段进行任意统计。
统计报表支持在线查看、打印报表、导出成指定格式的电子文档等功能大大提升了工作便捷性及管理效率。
模块示意图如下：
当日路段基本情况统计表:
可以显示当日该路段的过境车辆数、过境货车数、超限数量与百分比、冲站数量与百分比以及超限货车处理情况与百分比等数据。
车流量分析：
主要是指对通过检测路段的机动车车数量按货车、小车进行分类统计对比，并且配以饼状图进行显示。
工作人员可以清晰明了的看出指定时间段内通过货车、小车占比情况从而制定一些相应合理的管理政策。
对比统计分析可按年、月、日以及制定的时间段进行任意统计。
统计报表支持在线查看、打印报表、导出成指定格式的电子文档等功能。
模块示意图如下：
货车超限统计：
指对指定时间段内通过检测路段的货车载重情况按超载比例进行纵向对比，并且配以饼状图进行显示。
工作人员可以清晰明了的看出指定时间段内通过该路段的各超载比例货车的数量及占比。
对比统计分析可按年、月、日以及制定的时间段进行任意统计。
统计报表支持在线查看、打印报表、导出成指定格式的电子文档等功能。
模块示意图如下：
历史记录查看：
可对历史过境车辆信息列表进行查看（列表默认一页50行，可进行翻页查看），可根据时间段、车牌号、近查看超限车辆等条件进行筛选查看（备注：
默认仅列出指定时间段内超限的货车信息）。
双击一条记录可查看该条记录的详细信息（带图片），点击打印按钮则可打印当前页的车辆信息列表。
模块示意图如下：
货车超限统计报表：
系统可以对指定时间段内，货车的超限情况进行分类统计，得出货车的超限比，超限量等情况。
掌握超限情况的第一手资料。
货车超限次数统计报表:
系统可以针对指定的时间段进行统计，统计出该时间段内超限次数最多的车辆列表，便于进行集中处理。
可以将超限严重的货车，直接自动归纳进入黑名单系统。
货车冲站次数统计（按车牌、与黑名单结合）:
系统可以在指定时间段内，对冲站的货车情况进行统计，统计出冲站次数、冲站时的超限情况，并可以将冲站情况严重的货车，自动归纳进入黑名单系统。
冲站货车历史记录列表:
系统可以对指定的货车进行统计，统计出该货车的冲站历史情况统计表，同时标注冲站时间、冲站时的超限情况以及超限量。
治超站工作完成比例统计:
系统可以针对指定时间段，对治超站对超限车辆的处理情况做出统计，得出已处理数量和未处理数量，为治超站的工作考评以及提升治超站工作效率和流程提供辅助依据。
◆智能工作流程处理模块
执法处理模块:
可以自动对超限货车打印超限处理单，并可按照相关法律法规自动填写处理意见，包括卸货、罚款等相关信息，由相关工作人员确定后，可以通过配套打印机实现超限处理单据的自动打印。
数据一致性处理模块:
对于动静态称数据不一致的情况，系统会自动判断系统的工作状况，为工作人员提供情况判断依据，并得到工作人员的确认。
待处理车辆提醒模块:
对于通过动态监测点的超限车辆，系统会自动记录，并且将其加入到提醒模块中，工作人员可以实时看到有超限情况，需要进站复检和处理的车辆列表。
当日工作完成率情况统计图表:
系统可以自动根据系统的超限处理情况进行比对，得出实时的或历史的处理完成率的统计情况，作为治超站工作情况监测的依据数据。
工作日志填写:
支持治超站工作人员填写当天工作的工作日志，系统会自动将当天该人员的相关数据作为附件，附加到该日志之中。
可以有效作为工作人员工作情况的判断依据。
黑名单模块:
系统支持智能黑名单生成，可根据冲站次数、超载次数或手工录入等方式自动检测并归纳进入黑名单列表。
该列表也可以从全市的中心数据库进行导入与导出，实现超限严重车辆的立体化管理。
模块示意图如下：
智能语音报警模块:
系统可以支持实时的智能语音合成提示，通过语音的方式通报系统工作状态以及超限情况，同时可以使用语音，引导治超站内的交通情况与工作人员的操作提醒。
并支持黑名单车辆通过时的语音自动报警与提醒。
规则设置模块：
规则设置是指根据路政工作相关规定，路政工作人员可随时对货车类型（按轴数、轴型等）以及对应的允许最大载重上限进行设置（双击一条记录可进行编辑或删除）。
模块示意图如下：
数据传输模块：
与全市的中心数据库平台进行数据交换，实现全市的数据统一收集与数据共享。
完成数据的全面化和立体化。
LED联动模块:
可以
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