第一章、石英稱重不停車預檢系統方案概述工程背景不停車預檢系統,全稱不停車公路預警檢測治理超限物聯網系統,該物聯網系統集物理感知層、數據處理層和數據共享層三個層次。系統按照功能劃分為動態稱重測速系統、車牌識別系統和上位機軟件系統三局部；按照地域那么可劃分為高速預檢監測站、分中心、省中心(可選)三局部。檢測站是感知層數據采集的現場。當車輛在高速公路上正常行駛，不停車駛入動態稱重系統檢測區域，動態稱重系統可自動檢測到車輛的速度、軸重、軸數、軸距、整車重和通過時間等信息，并自動別離車輛，形成一條完整的車輛稱重信息，上傳至上位機軟件系統。車輛在駛入動態稱重區的同時已進入車牌識別檢測區，車牌識別系統對車輛車牌進行識別，并將識別結果上傳至檢測站軟件系統。檢測站軟件系統匹配上傳的車輛稱重數據和車輛車牌等數據，并按照超限車輛判別標準的要求設置超限限值,自動判別車輛是否超重、是否超速；如果車輛超限，根據用戶設置，可向外部顯示設備提供提示信息。每輛車都會形成一條完整的過車信息，包括車輛速度、軸重、軸數、軸距、整車重、車牌、車速、通過時間、是否超限，并上傳至分中心數據庫，方便對過車記錄的查找、共享和分析。分中心作為數據效勞器提供者，可對大容量數據進行存儲和管理。高速預檢分中心管理系統，屬于上位機軟件系統的一局部，通過該管理軟件可對多個檢測站點進行遠程管理，可檢測高速現場設備運行狀態。提供對過車記錄實時顯示、檢索、分析、表報等功能，并可對第三方系統提供數據接口，方便數據的接入和提取。省中心聚集全省數據，作為整個高速預檢物聯網系統的最頂層。可管理多個分中心，同步檢索多個數據效勞器，對大量過車數據進行智能分析。高速預檢省中心管理系統，也隸屬于上位機軟件系統，用戶可根據需求進行選擇性安裝。衡量不停車預檢系統提供了簡潔、可靠的管理模式，已得到成功應用。無需新征土地，設備投資小，對地形適應性強，安裝速度快，可實現治超與收費的數據共享和聯動執法，減少了人力資源的重復投資，提高執法效率，降低執法人員的勞動強度，真正表達了科技治超，人文治超的和諧理念。系統需求檢測高速行駛〔速度：1～180km/h〕車輛的軸重、車速、軸距，總重并可自動別離；系統適應性強，斜坡、彎道等地形已得到成功運用；對于大霧、陰雨等惡劣天氣，不影響系統正常運行，亦不影響稱重和測速的準確性。系統一經搭建完成，即為無人值守式工作。可檢測高速行駛車輛的速度、軸重、軸距、總重，并實現車輛自動別離。提供高清實時過車圖片，能快速識別車輛牌號。具有外部顯示功能，可根據用戶設置顯示輸出信息〔超速車、超重車、大貨車、小車等，可單項選擇或交叉多項選擇〕至LED情報板，對行駛中的車輛提供警示和提醒功能，另外用戶自定義顯示格式。具有數據容錯功能，正確匹配重量和車牌號，形成完整的車輛過車信息，包括車輛的車牌、車速、軸重、軸數、軸距、整車重、通過時間、是否超重、是否超速等。按照超速和超重車輛判別標準的要求設置超速和超重限值，用戶可以方便的進行調整,系統自動判別行駛車輛是否超速、超重。能自動傳輸和存儲過往車輛的圖像和過車數據。提供斷點上傳功能，即當網絡發生斷開時，過車數據可保存24小時；當網絡恢復后，數據會自斷點處自動上傳。可根據時間、車道號、超重量、超重率、超速、過車地點、車牌號等多條件檢索過車記錄，用戶可自定義檢索條件。提供報表功能，可提供單車、多車和超限車輛三種形式報表，同時用戶可自定義顯示多車報表字段。實現智能分析，可根據時間段、過車地點等條件進行分析，并以圖表形式表示。提供系統網絡連接測試功能，可動態繪制系統拓撲結構圖，實時測試網絡中各個節點的連接狀態。對高級權限用戶提供用戶管理、數據備份和數據復原等功能。高速預檢分中心管理軟件提供對多個檢測站點遠程管理的功能，對檢測站外圍設備具有狀態檢測功能。預留數據分發功能，可向第三方系統提供超限車輛數據，便于對超速、超重車輛進行重點監控。預留標準接口，方便其他廠家的高速預檢數據的接入。設計方案1、在公路進城方向平直路段，取1公里平直路段安裝不停車檢測的前端稱重檢測設備；2、在10米寬的兩條行車道及路肩輔道20米的原瀝青路面上，切割破除原路面，改造成混凝土路面，鋪300mm厚的混凝土〔內鋪鋼筋網〕，再安裝壓電石英傳感器和地感線圈車檢器，安裝三排壓電石英傳感器滿鋪十米寬路面，保證檢測不留死角。3、在稱重檢測區〔安裝石英傳感器和地感線圈的區域〕后20米處安裝車牌抓拍的監控立桿，上面安裝四臺700萬像素的高清數字網絡攝像機，用于抓拍前方來車車牌和全景，兩臺用于前方車牌，一臺用于抓拍前方車牌，一臺作為全景監控，每臺攝像機配一臺爆閃光燈和一臺環境補光燈；注意：經勘察現場得知，此處已有交警部門安裝的兩套治安監控立桿，而且還具備電源和網線，可考慮與交警部門協商，借用他們的立桿來安裝治超網絡抓拍攝像機和補光燈、爆閃燈，并且電源和網絡均可資源共享，兩套系統可各自獨立工作，互不影響，這樣，最低可節約財政資金80000員左右。4、在稱重檢測區安裝野外雙層機箱，箱內安裝高速稱重計算機、電荷放大器、車檢器、抓拍主機、信息發送主機、網絡交換機等重要設備；5、在距離稱重檢測區100米處安裝信息顯示龍門架，龍門架寬10米，雙立柱，LED信息顯示屏為960X1340，正面顯示經過檢測區的車輛信息，如車牌號、車軸、車速、車總重、超重值、提示超載車輛進站檢測或卸載、接受復檢或接受處分等字樣，并可將“珍惜生命‘嚴禁超載”字樣和車輛信息交替顯示；6、在進入檢測區前200米處安裝一塊F型立柱提示牌，提醒并引導超載車輛已進入自動檢測區，由治超綜合平臺對超載車執行非現場處分；也可通過綜合平臺指揮中心調度流動治超中隊攔截，現場執法。7、在進入龍門架情報顯示板后200米處安裝一塊F型立柱提示牌，提醒超限超載車輛按引導路線駛入超限超載治理區域，接受處理和處分；8、在縣治超辦安裝高速動態稱重管理工控機和視頻數據效勞器等設備，實時監測和管理、將沖關逃逸的超限超載車輛數據、抓拍的車輛前后照片等證據抄告給交警執行處分，將屢次超限超載車輛自動列為黑名單抄告給交通運管執法，并上傳到市級中心管理平臺。9、縣級中心平臺軟件為現場執法和非現場執法兩種模式，對進站接受復檢的超載車輛使用現場執法管理模式，對沖關逃逸的超限超載車輛啟動非現場執法管理模式。設計布局圖稱重區域采用三排全覆蓋石英傳感器布局方式，雙向檢測〔無論上行下行都能出輸出重量并匹配車牌，情報板顯示車輛信息〕。誤差≤±5%。高速不停車稱重子系統智能車牌識別子系統高清視頻監控子系統信息發布子系統高速不停車稱重子系統智能車牌識別子系統高清視頻監控子系統信息發布子系統一體化管理平臺數據鏈路子系統是車輛駛入檢測區域石英傳感器觸發車牌識別攝像機抓拍車牌是車輛駛入檢測區域石英傳感器觸發車牌識別攝像機抓拍車牌稱重控制器計算速度、軸重、軸距等預檢現場網絡交換機數據庫效勞器超限管理效勞器檢測站網絡交換機55寸監控顯示器27寸監控顯示器車輛是否超限？啟動報警器高清視頻攝像機NVR錄像機情報板提示車輛駛入檢測站系統功能自動識別車輛行駛方向，同時檢測正向和反向車輛；正常勻速行駛誤差≤±3%；準確檢測高速行駛車輛的速度、軸重、軸距、車型、過車時間等信息；準確抓拍高清實時過車圖片，并快速識別車輛的車牌號；準確匹配車牌號和車輛信息；準確實時顯示用戶設定內容；依據用戶設置標準，自動判斷車輛是否超速、超重，并啟動報警設備；具備數據存儲功能，最多可存儲10000條車輛信息；提供車道號、過車時間段、車牌、超重率、軸數等多種檢索條件，方便用戶查詢數據；提供單車、不同軸數、指定時間段、超重率等多種統計報表。檢測高速行駛〔速度：1～180km/h〕車輛的軸重、車速、軸距，總重并可自動別離；系統適應性強，斜坡、彎道等地形已得到成功運用；對于大霧、陰雨等惡劣天氣，不影響系統正常運行，亦不影響稱重和測速的準確性。系統一經搭建完成，即為無人值守式工作。具有外部顯示功能，可根據用戶設置顯示輸出信息〔超速車、超重車、大貨車、小車等，可單項選擇或交叉多項選擇〕至LED情報板，對行駛中的車輛提供警示和提醒功能，另外用戶自定義顯示格式。具有數據容錯功能，正確匹配重量和車牌號，形成完整的車輛過車信息，包括車輛的車牌、車速、軸重、軸數、軸距、整車重、通過時間、是否超重、是否超速等。按照超速和超重車輛判別標準的要求設置超速和超重限值，用戶可以方便的進行調整,系統自動判別行駛車輛是否超速、超重。能自動傳輸和存儲過往車輛的圖像和過車數據。提供斷點上傳功能，即當網絡發生斷開時，過車數據可保存24小時；當網絡恢復后，數據會自斷點處自動上傳。實現智能分析，可根據時間段、過車地點等條件進行分析，并以圖表形式表示。提供系統網絡連接測試功能，可動態繪制系統拓撲結構圖，實時測試網絡中各個節點的連接狀態。對高級權限用戶提供用戶管理、數據備份和數據復原等功能。高速預檢分中心管理軟件提供對多個檢測站點遠程管理的功能，對檢測站外圍設備具有狀態檢測功能。預留數據分發功能，可向第三方系統提供超限車輛數據，便于對超速、超重車輛進行重點監控。預留標準接口，方便其他廠家的高速預檢數據的接入。高速不停車稱重子系統高速不停車稱重子系統由石英晶體稱重傳感器、電荷放大器、高速車輛別離器、稱重控制器、道路結構膠、野外機柜等構成。本系統基于新型石英壓電技術，對行駛車輛進行高速、高密度、高精密數據采樣，進而準確計算行駛車輛的速度、軸重、軸距等一系列信息。本系統可對各個速度行駛車輛進行準確計算，有效解決了速度對稱量精度的影響。與傳統的稱重秤臺相比，具有抗干擾能力強、稱量精確、施工周期短、維修方便、不易受天氣條件影響等優點。智能車牌識別子系統智能車牌識別攝像機能夠檢測到路面車輛并自動提取車輛車牌信息〔含漢字字符、英文字母、阿拉伯數字及號牌顏色〕，并通過網絡及時將車牌信息發送到指定效勞器。借助高性能補光設備，實現24小時全天候工作。IP66的防護等級保證了野外工作的穩定性。高清視頻監控子系統數據鏈路子系統數據鏈路子系統具備必要的過失恢復與糾正、數據透明傳輸的實現、異常情況的發現和處理、快速響應等功能。各數據設備之間依據指定的數據鏈路系統進行數據交換。稱重控制器準確計算車輛信息，并通過數據鏈路系統實時發送到指定效勞器；智能車牌識別攝像機準確抓拍車輛的牌照，并通過數據鏈路系統發送到指定效勞器；高清視頻監控攝像機實時監控路面現場情況，并通過數據鏈路系統發送視頻到指定效勞器；用戶在效勞器端設定待顯示內容信息，并通過數據鏈路系統發送到信息情報板。高清視頻監控子系統信息發布子系統信息發布子系統采用大尺寸、高亮度、寬視角LED顯示屏，并配合龍門架結構，在最大程度上擴大顯示信息的覆蓋范圍。當有車輛超限時，效勞器在第一時間內將車輛的車牌號、預檢重量、超限重量傳送到信息情報板進行顯示，并提示超限車輛的司機駛入超限檢測站進行精檢。無車輛超限時，用戶可以通過遠程計算機控制發送各種圖文信息，可以傳送并顯示超速、超重車輛信息，可以向通行車輛及時發布路況信息，可以進行交通法規、交通平安常識的宣傳，在最大程度上保障道路交通平安。方案依據不停車檢測系統設計依據如下：《超限運輸車輛行駛公路管理規定》(交通部2000年第2號令)；《關于實施<超限運輸車輛行駛公路管理規定>有關問題的通知》〔交公路發[2000]123號〕；《交通部、公安部、國家開展和改革委員會關于進一步加強車輛超限超載集中治理工作的通行》〔交公路發[2004]455號〕；《關于在全國開展車輛超限超載治理工作的實施方案》國家八部聯合發布，2004.04；《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值》〔GB1589-2004〕；《公路超限超載檢測站設計指南》〔試點工程版〕中交第一公路勘察設計院，交通部規劃研究院2005.1