长江公路大桥桥面监控方案.docx

1、长江公路大桥桥面监控方案TS201. 监控系统概述TS201.1. 工程背景情况及摘要荆州长江公路大桥位于湖北省荆州市境内，向北连接襄樊荆州高速公路，向南连接长江南岸，接207国道。大桥工程项目起于荆州市区太岳路与大庆路交叉口南端（K9+630），跨荆江大堤、三八洲、荆南干堤，止于南岸公安县207国道埠河道班（K18+500），全长8.8416公里。依据招标文件及有关设计技术规范的要求，荆州长江公路大桥的监控系统由监控中心子系统，数据采集子系统，交通控制子系统、闭路电视监视子系统、电力监控子系统、传输子系统（主要由通信系统提供）和供配电防雷子系统以及与此相关的工程构成，本投标人将提供上述整个荆

2、州长江公路大桥监控系统的设计，设备监造与供货、运输、安装、调试、试运行与检测，人员培训、文件和缺陷责任期保修等全套服务。本技术文件主要包括下列项目：一、 监控系统构成及其功能描述；二、 系统特点；三、 交通控制策略；四、 监控系统软件构成及其实现方法；本系统技术方案，是依照荆州长江公路大桥的具体特点和招标文件的相关要求，结合我司在国内已实施的长江公路大桥相关机电系统项目的经验，综合考虑了系统的造价和功能之间的相互关系，而设计的一套技术先进、功能齐全、价格合理、可靠实用的交通监控系统方案。本方案从系统的实用性、可靠性及完整性方面作了较为详尽的阐述，对系统的先进性与经济性之间的平衡给予了充分考虑。

3、本公司在中标后会以业主联合设计要求进一步提供优化的具体实施方案供业主选择。TS201.2. 监控系统的建设工程目标本系统主要用于荆州长江公路大桥路段范围内的交通流数据信息、气象信息、供电系统相关参数、视频图像等，经系统处理或人工事件输入决策控制信息和诱导信息由外场的小可变情报板和桥面广播系统等反馈给司乘人员，以确保荆州长江公路大桥的安全畅通，主要建设目标如下：1. 检测、收集荆州长江公路大桥路段内的交通流信息和道路信息；2. 在出现交通异常和事故的情况下，值班员在监控中心就可通过指令电话、业务电话、调度电话、路侧紧急电话等进行指挥和调度，以便迅速处理事故、抢救伤员和疏导交通，同时由可变限速标志

4、等通报事故、发布限制行车时速等；3. 实时收集和监视大桥上视频图像信息；4. 实时收集和监视大桥上气象信息；5. 实时监视大桥供电系统相关参数，同时实现对于整个大桥供电系统进行集中控制；6. 接收和处理来自路侧紧急电话系统传来的交通事件信息；7. 接收和处理来自收费系统的交通流信息；8. 通过安装在大桥两端的小可变情报板和桥上广播系统向过往车辆发布交通信息和控制信息，诱导和控制大桥上的交通流，同时保证大桥安全；9. 通过监控中心的大屏幕投影系统与地图板实现交通流状况的模拟动态显示。TS201.3. 工程责任范围及项目工程责任我公司按技术规范、合同条款及批准了的有关文件，执行并完成与荆州长江公路

5、大桥监控系统有关的一切工程与服务，保证在合同范围和工程范围内的所有工作的顺利进行，最大限度满足业主要求。1. 负责详细设计荆州长江公路大桥监控系统工程，满足业主的各项业务需求，并使系统具有可扩展的能力，方便将来的全省联网；2. 负责本监控系统工程设备的提供、生产、采购、运输、安装、调试、测试、开通、试运行、交付使用工作；3. 按照技术规范、合同条款的要求提供监控系统工程的详细文件、图纸、资料、操作与维修手册；4. 按照技术规范、合同条款的要求提供监控系统工程的维修、维护工作和培训工作；5. 按照技术规范、合同条款的要求提供监控系统工程的备品备件供应工作；6. 未作必要规定，但对完成监控系统工程

6、又必要的附带材料和工作。工程范围及完成的项目本方案提供的监控系统工程实施范围如下：1. 提供包括工程系统设计；设备采购、运输、安装；系统调试、开通、测试、试运行、移交；培训、文件、备件和缺陷责任期等在内的全部工作和所有相关服务。2. 监控中心内的控制台设备、计算机及网络设备、闭路电视切换控制设备、地图板及视频显示（板）设备、UPS电源和所有系统及应用软件等的供货与安装和所有相关服务。3. 大桥监控外场设备的供货、安装、调试、开通及相关服务。4. 监控系统软件安装、调试、联合测试、试运行、培训、升级及其相关服务。5. 外场的LOOP车辆检测器、气象检测器、电力监控系统设备、小可变情报板、摄像机及

7、其控制设备的供货与安装和所有相关服务。6. 上述所有设备的安装具体指终端引入电缆的架设与连接、室内设备间的配线、室内设备的联合接地、外场设备机箱安装与安装基础和接地等。7. 外场设备的供电电缆、配电箱等的供货、线缆布设工程及相关土建工程。8. 所有设备的备件及相关专用仪器和工具等。9. 所有为完成本工程的其它基本材料和辅料等（联合设计时确定）。TS201.4. 工程界面我公司本着真诚、友好、合作的精神，以优质完成工程和业主利益第一为目的，恰当地协调与其他承包人的工作，负责所承担工程的设计、设备提供和安装等技术服务，保证工程的顺利实施。与供配电工程界面供电工程承包商负责提供监控中心所有系统的低压

8、交流电源供电，界面为交流空气开关出线端，配电柜及空开由供电工程承包商完成。外场设备供电和负荷由本系统承包人提出，供电工程承包商应负责将低压交流电引至共同协商供电点并预留足够电量的空气开关，界面为供电点交流空气开关出线端，后端的引出和供电线缆及工程等均由本系统承包人完成。供电工程承包商应在桥南北变电点与桥上变电点向监控系统提供标准的modbus/RS485相关电力参数测量信号与相关的开关量信号，同时提供相应的标准接口，由相关接口的引线至电力监控智能终端以后的工程与设备由监控系统承包商完成。TS201.4.1. 与土建、房建工程的界面土建承包商负责主线通信管道、分歧人孔、横穿过路钢管、路肩手孔等。

9、从主线分歧人孔沿匝道至房建区外围的通信管道由土建承包商负责。我方将对于不符合要求的部分进行部分完善；房建区的通信管道、电力管道以及机房在建筑屋内的局前人井、楼前电缆井、电缆进楼引入保护钢管、各楼层间主干线槽、主干线槽进各设备机房的壁槽、预留穿孔和导管由土建与房建承包商完成土建承包商负责监控外场摄像机、气象检测器、电力监控智能终端的基础、接地以及安装设备时所需的土建工程。监控系统所需的房建工程由房建承包商完成，包括室内装修、照明、空调、接地（在各机房内提供一个不大于1欧姆的联合接地端子、接地汇流排）。我方负责主桥上的摄像机、气象检测器等的雨路灯杆复用安装的设计与制作。TS201.4.2. 与通信

10、系统工作界面对于紧急电话控制信息的传输，硬件界面定于监控中心计算机网络交换机的RJ45数据端口上；通信系统提供紧急电话控制台计算机设备及所需的网卡和RJ45接口，以便与监控系统联网，定时将紧急电话信息传到监控系统，监控系统负责从紧急电话控制台到监控中心计算机系统的缆线及连接，监控中心实时接收紧急电话子系统传来的运行状态信息，通信规程、数据格式等软件界面，由通信系统与监控系统另行约定；监控系统与通信系统数据和图像信号传输界面划分：对于用电缆传输数据的监控外场设备（小可变情报板、车辆检测器、气象检测器等），在外场通信系统负责将通信电缆放至外场设备边坡通信手井或桥梁的接线箱内，并作10米预留；在内场

11、界面划分在MDF、DDF架、外侧（监控系统侧）电缆接线由监控系统负责。调制解调器、路由器计入监控系统工程量，MDF、DDF架计入通信系统工程量。对于图像传输，在外场通信系统负责为每个外场摄像机、电力监控外场终端提供一芯光纤，并把光缆放至外场设备边坡通信手井或桥梁的接线箱内，并作20米盘留；在内场界面划分在ODF架或光端盒处，光缆熔接和FC/PC连接器计入通信系统工程量。ODF架外侧（监控系统侧）的尾、跳线、图像传输设备及如监控系统工程量。监控中心预留到未来湖北省监控总中心数据通过2Mb/S通道、界面划分在路由器。路由器以外由通信系统负责提供传输通道，监控系统和通信系统协商信号输入接口的规程、协

12、议等。TS201.4.3. 与收费系统工作界面与收费系统图像界面定在收费站闭路电视监控器的视频输出端和信号输入端，外侧的视频传输设备（视频光端机）、在监控中心显示来自收费站的图像的监视器工程量计入监控系统，监控系统将提供两系统监控主机之间的联网控制的有关控制协议、规程等；监控系统与收费系统之间收费数据界定在监控中心通信计算机多串口通信卡。低速数据传输设备及线缆计入收费系统工程量清单。监控中心定时接收各收费查询计算机通过低速数据口传送的出入口交通流数据(不分车型)。监控系统承包商将于收费系统协商信号输入接口的规程、协议等。TS202. 系统构成及功能描述根据招标书要求，荆州长江公路大桥监控系统是

13、一个由计算机局域网、闭路电视、外场智能设备、光纤通信技术等高新技术集于一体的综合系统，通过该系统，大桥监控管理人员在大桥监控中心可监视大桥全路段交通运行，实施对于全路段交通运行的宏观管理和调度。同时该系统还对大桥电力供应系统进行全方位监控，系统包括综合电力监控子系统。整个桥面交通监控系统结构示意见图TG-JZJK-03所示，电力监控系统结构原理图见图TG-JZJK-16、TG-JZJK-17所示。整个交通监控系统监控外场设备布置图见图TG-JZJK-02所示，根据湖北省公路管理特点与荆州长江公路大桥的自身特点，以保证整个系统更好得发挥辅助管理作用，荆州长江公路大桥监控系统采用监控中心集中管理方

14、式。设在荆州大桥管理中心的监控中心负责全桥路段的交通状况的监视与运营管理。通过桥面和道路摄像机摄取的视频信号、车辆检测器检测到的过往车辆的各种信息、气象检测器检测到的气象信息等分别由相关的通信设备或专用信道传递到监控中心系统内，同时接收收费系统传来的收费站车流信息、车道开闭状态信息，保证操作员在监控中心监视整条大桥的交通运行情况，由监控中心计算机将这些信息加工处理后作出适当的结果返回（也可直接由人工输入优先干预）并由网络传递通过小可变情报板、桥面广播系统（由通信系统提供）、大屏幕投影系统或地图板发布其控制信息，实施对全线交通运行的宏观管理和调度。同时综合电力监控系统将对整个大桥的电力供应与照明

15、系统进行监视与控制。整个荆州长江公路大桥交通监控系统的结构依功能可划分为监控中心子系统、数据采集子系统、交通控制子系统、交通CCTV监视子系统、监控系统数据通信、供电系统、综合电力监控子系统和以上相关防雷保护子系统等。荆州长江公路大桥交通监控系统总体功能如下：1. 信息采集监控中心计算机系统通过通信计算机及多串口卡从外场设备收集检测信息，监控中心接收如下信息：A. 车辆检测器数据：每车道交通量、车速、占有率以及收费系统提供的每车道交通流数据和车道开、闭信号；B. 紧急电话呼叫信息：呼叫时间、地点、次数；C. 外场摄像机画面；D. 气象检测器检测的气象信息；E. 小可变情报板显示的反馈信息；F.

16、 各种设备的工作状态反馈信息；G. 电力监控外场设备收集到的电力系统状态信息；H. 巡逻车提供的信息；其中：A-G由系统自动采集，H为人工输入。2. 数据处理监控中心计算机对收集到的各种信息进行如下处理：A. 交通异常情况自动判别：交通异常自动判别是指通过沿线设置的车辆监测器进行实时检测。通过计算机结合专家分析系统进行分析，对发生的交通异常自动报警和显示。B. 主要路段的交通状况分析与判别：主要路段的交通状况分析与判别是指通过主要路段的交通信息，自动生成各路段交通状况，并在图形计算机上、地图板与大屏幕投影系统上进行自动显示。3. 实时控制正常情况下，监控中心计算机综合分析交通和环境指标状况后，

17、根据系统内以配备的控制方案，对交通进行实时自动控制。在交通异常或事故紧急情况下，监控中心计算机根据数据处理结果，一方面向操作员报警，一方面迅速向操作员显示相应的控制方案，待操作人员根据巡逻车、紧急电话、摄像机等提供的信息综合判断后进行确认或修改后，向外场控制设备（小可变情报板或桥面广播系统）发布指令。4. 显示在监控中心彩色图形计算机显示器、地图板及大屏幕投影系统的大屏幕上，动态显示全线交通运行状态、设备工作状态和报警位置及各种图表报告等。在监控中心内的监视器上分别显示全路段的图像情况，以提供相关路段的详细情况。5. 事故、事件输入对公路上发生的每一事件的详细情况，如时间、地点、伤亡人员状况、

18、持续时间、伤亡车辆相关信息、对事件采集的措施及处理方法等均可通过键盘输入计算机记录在案，以提供查询与相关处理。6. 统计查询统计、查询及图表系统提供对于各种监控数据与记录统计与查询，显示和打印各种图表，系统可按业主要求提供各种形式的图表。详细图表清单见软件部分描述。同时监控中心计算机系统可任意查询一年内的详细数据，包括任一时刻的交通、设备状况、事件事故输入、命令发布纪录。并提供相应的报表打印形式。7. 数据档案存储监控中心计算机软件能完成每一日检测原始数据的备份及重要文件的存档，所有数据自动备份。监控中心计算机系统的所有数据可存储3年以上的时间，同时系统提供数据的手动导出，使用光盘作永久保存。

19、具体方案由业主要求决定。8. 自检与报警系统具有对本系统的软硬件及外场设备的自动监测和故障报警功能，系统软件同时提供典型故障自动分析功能。TS202.1. 监控中心子系统荆州长江公路大桥监控中心设在管理中心大楼内。监控中心子系统是监控系统数据交换、处理的中枢，负责整个路段的日常运营管理，处理相关事务，进行交通参数采集、数据处理、实时的智能控制、信息发布、数据监控和统计查询、设备运行状况的监控、现场交通图像监控、异常事件的处理等工作，同时可接收上级命令，下达控制命令等功能。监控中心子系统包括软、硬件两部分，硬件包括计算机网络系统、地图板、控制台、大屏幕投影系统、闭路电视监控设备、紧急电话设备（设

20、备由通信系统提供）、接地与电源保障设备等；软件包括系统软件、数据库软件、防病毒软件和监控系统应用软件等。TS202.1.1. 监控分中心计算机网络结构描述监控中心的计算机系统是由以太网交换式集线器、服务器、打印服务器、客户机（通信计算机、交通信息计算机、交通控制计算机、彩色图形计算机、紧急电话控制计算机）和及相关外设构成。其中紧急电话控制计算机由通信系统提供。激光打印机、彩色喷墨打印机和其他相关设备等相关外设等构成的一个快速交换式以太网。监控分中心的计算机系统由以下主要设备组成：网络服务器 1台通信计算机 1台 交通信息计算机 1台交通控制计算机 1台彩色图形计算机 1台激光打印机 1台24针

21、宽行打印机 1台彩色喷墨打印机 1台以太网交换式集线器 1台多串口卡 1套监控分中心计算机网络功能描述监控中心的计算机均配有10M/100M自适应网卡，使用非屏蔽双绞线通过以太网交换式集线器连接成快速交换式以太网。服务器的网络操作系统采用Windows NT Server 4.0中文版，客户机（通信计算机、交通信息计算机、交通控制计算机和彩色图形计算机）的操作系统采用Windows 2000 Professional 中文版。服务器是监控数据存储中心，也是网络管理中心。局域网内部的数据传输通过交换机来进行。通信计算机采集的数据经交换机存储到网络服务器上。交通控制计算机、彩色图形计算机和交通信息

22、计算机从服务器获取数据和已存储的图像，配合各自的应用软件实现参数设置、数据查询、统计分析等功能。监控中心计算机网络通过公路沿线的监控外场设备及时、准确、完整地收集荆州长江公路大桥上的各类信息，如交通、事故、路况与桥梁供电系统相关信息等，通过监控中心的监视器等实时直观地监视路上的交通运行情况。在发生交通异常时，及时发现并直接观测，提出相应的控制策略并实施控制措施；在发生严重的交通事故或火灾、台风、地震等自然灾害时，及时直观地确定事故和受灾区域，根据当时的道路交通状况，采取相应的控制和救援措施。网络各计算机的功能如下：一、服务器服务器负责完成网络服务、数据库服务，包括数据自动集成提取，数据自动备份

23、及维护等。在本应标方案中，监控系统服务器具有双重功能。首先，服务器是监控中心数据库的宿主计算机；其次，它又是收集收费中心计算机送来的特殊情况数据和接收由通信系统的紧急电话控制台送来的紧急电话运行状态之间数据通讯的通讯计算机。由于服务器中存储了重要数据，服务器的功能特别重要，为此服务器采用硬盘镜像备份技术，以保证数据安全。服务器主要负责网络操作系统中的管理与运行，为各工作站提供齐全、可靠的监控系统数据，数据以磁盘镜像方式进行存储、备份，最大的限度保护数据的完整性。负责网络操作和各进程的管理与运行；以冗余互备方式储存监控系统所有数据，并建立数据文件；向网上各计算机提供所需有关数据。二、通信计算机通

24、信计算机通过多串口卡和modem与外场车辆感应器、小可变情报板、气象检测器、综合电力监控工作站等建立通讯联系。完成监控中心计算机局域网与监控外场设备进行通信联系功能。具体包括： 以轮询的方式对现场的交通设备进行故障检测； 与电力监控系统的工作站通信，收集桥梁电力系统相关参数； 采集各传感器的实时数据； 分析与预处理采集到的数据的格式及有效性； 定时将采集到的数据写入数据库； 小可变情报板外场设备转发交通监控计算机的控制指令与状态查询指令三、交通信息计算机该工作站用于运行数据收集及处理应用软件，完成实时检测功能。其功能为： 收集与处理交通情报； 形成和打印交通情报（包括各种曲线及直方图等）； 负

25、责改变检测器阈值等系统参数，进行数据越限报警，在摄像机监视地区发现异常情况时可通知CCTV控制器自动录像；进行视频图象捕捉和图象检索； 监视检测设备工作状态； 接收服务器数据，选择控制方案，形成显示内容，经操作人员确认后向外场小可变情报板发布指令； 可由操作人员任意编辑新小可变情报板显示的图形、文字； 处理外场小可变情报板的反馈信号与显示内容。四、彩色图形计算机负责运行彩色图形应用软件，显示本路段路况详图（包括设备布设）及局部放大显示，主要功能包括： 控制大屏幕投影系统显示内容，辅助大屏幕控制器完成大屏幕控制功能； 通过软件实现对CCTV监控主机的联网操作。控制CCTV监控系统相关设备（如云台

26、、镜头控制，监控主机的输出切换等）； 采集CCTV监控系统的图象信号，实现监控图象信号的多媒显示与记录（对特殊图片进行人工捕捉）； 将采集和分析得到的数据以图形和数字相结合的方法直观的显示在大屏幕投影上，包括路线走向、沿线设施位置、外场设备布设等，通过点击相应设备显示此设备的详细信息，包括设备名称、编号、位置、工作状态、设定参数、最新检测数据等，对道路交通状况进行全局或局部模拟显示，图形的打印。六、计算机系统外设计算机系统外设主要包括激光打印机、彩色喷墨打印机、打印服务器、多串口卡等设备，主要完成报表打印、数据交换、图像输出等功能。系统设备描述一、 网络服务器计算机网络最关键的就是提高输入输出

27、的吞吐率，增加存贮容量，为客户/服务器的应用环境提供后台运行的数据库。网络服务器是计算机网络的核心设备，是网络的控制中心。本系统服务器采用惠普公司的部门级服务器HP NetServers LH3000P2483A。秉承深得用户青睐的惠普服务器之精华，惠普公司推出的HP NetServers LH 3000性能更出色，可靠性更高，尽可满足您对服务器苛刻的要求。这款集性能、存储和高可用等顶尖技术于一身的惠普服务器拥有原本只有高端服务器才具备的特性。 HP NetServer LH3000具有高端服务器的性能，但仍保持了部门级服务器的价格 ，经在多项工程使用，运行正常，是公路监控系统服务器的首选。工

28、程实施时服务器将力争满足如下指标： 处理器：P 1GHZ2 内存：512MB，SDRAM 硬盘： 40G2 接口：网络接口，SCSI及其他标准接口 显示器： 17”SVGA彩显 光驱：52倍速，640Mb 网卡：快速以太网卡（10/100BASZ-TX） （10/100BASE-TX）二、 彩色图形计算机彩色图形计算机系统采用HP VECTRA VL800商用工作站，其性能参数为：CPU主频：Intel Pentium 4 1.4GHz主内存：256M 133MHz SDRAM内存，最大可扩充至512MB硬盘： 40G软驱：3.5寸，1.44m显卡：INTEL 815集成的32M图形卡，支持1

29、024768、32M真彩分辨率下的刷新率为75Hz显示器：17寸VGA 平面直角，0.25mm点距CD-ROM：52倍速键盘：标准鼠标：标准网卡：32位10/100M 3COM自适应网卡I/O：2个RS232口含图像捕捉卡三、 交通信息计算机交通信息计算机系统采用HP VECTRA VL800商用工作站，其性能参数为：CPU主频：Intel Pentium 4 1.4GHz主内存：128M 133MHz SDRAM内存，最大可扩充至512MB硬盘： 40G软驱：3.5寸，1.44m显卡：INTEL 815集成的32M图形卡，支持1024768、32M真彩分辨率下的刷新率为75Hz显示器：17寸

30、VGA 平面直角，0.25mm点距CD-ROM：52倍速键盘：标准鼠标：标准网卡：32位10/100M 3COM自适应网卡I/O：2个RS232口四、 通信计算机由于通信计算机需连接多串口卡，系统采用研华工业控制机，其提供较多的ISA与PCI接口，其性能参数为： 机箱：研华14槽 CPU主频：Intel Pentium III 1GHz 主内存：128M 硬盘： 40G 软驱：3.5寸，1.44m 显示器：17寸VGA CD-ROM：52倍速 键盘：标准 鼠标：标准 网卡：10/100M TX PCI UTP I/O：2个RS232口五、 激光打印机为保证监控系统的各种业务打印的需求，以及减少

31、对计算机本身及整个收费系统网络运行的影响。我们采用HP公司HP LaserJet 5000激光器打印机加上外置的HP网络打印服务器作为本计算机网络的网络打印机。HP LaserJet 5000系列打印机采用HP最具创造性的新技术，为纸张处理、打印速度、质量及网络打印机管理建立一系列新标准。该系列打印机对于一般办公、财务、CAD及桌面印刷、市场推广等需要快速、高质量黑白打印输出的任何工作组都极为理想。而且，加上其可打印从3x5英寸到整张A3幅面图像的能力，对那些需要“多种规格打印机”或需求求外部资源的部门来说，是一种十分经济实惠的替代方法。 特点： 纸张托盘和硒鼓容量大，可降低纸张和墨粉的补充频率 直观操作减少了电话咨询的次数 拥有成本更低 开机即可打印，提供标准功能 每页打印成本低 功耗和维护成本低 可选用双面打印装置，进行双面打印 打印输出优质、快速 1200dip的打印质量，但对速度、内存和网络流量均无影响 快速数据吞吐量及快速处理 HP LaserJet 5000 技术指标： 全功能网络A3打印机 内置双面打