昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计

QC小组成果汇报汇报人：谢路锋小组所在部门：交通工程室小组类型：攻关型小组注册时间：2007.6课题起止日期：2007.6～2007.11昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计1工程概况2小组概况3选题理由4现状调查5设定活动目标6原因分析7要因确认8制定对策9实施对策10效果检查11巩固措施及总结提高12今后打算13附件昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计汇报提纲昌九高速智能交通管理与控制系统1.工程概况视频监控子系统交通诱导子系统超速抓拍子系统气象检测子系统卡口拦截子系统外场设备道路监控摄像机大型可变信息标志超速抓拍设备气象检测器卡口拦截设备采用合理的供电方式解决设计问题外场设备特点分布广间距大大多为单相供电2.小组概况小组名称江西省交通设计院交通工程室QC小组课题名称昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计注册日期2007年6月注册号0704活动时间2007年6月-2007年11月小组类型攻关型小组教育情况人均接受QC教育60小时活动频率每月2次，出勤率100%序号姓名年龄性别文化程度职称组内分工1谢路锋28男大本工程师组长：全面负责2何丕元33男大本工程师副组长：课题审核3刘立才56男大本高级工程师质量教育4杨跃连27男大本助工制定及实施对策5文松25男大本助工现状调查、分析及确认原因6朱馥君25女硕士助工效果检查及总结提高小组概况表3.选题理由各级部门要求建设我省高速公路智能交通管理与控制系统。通过该系统建设，将进一步提高高速公路的管控能力，提高高速交警、路政的执法效能，降低执法行政成本，同时也将进一步有效预防和减少道路交通事故发生，更好的为广大交通参与者服务。该系统的设计原则确定为“实用、可靠、先进、经济”。目前，全国大部分省份高速公路监控外场设备均离供电点不远，可采用传统的低压供电方式，随着昌九高速智能交通监控的建设，监控外场设备存在着分布广、间距大的特点且部分设备离供电点很远，全部采用传统的供电方式显得不太合理，因此有必要通过调研以及对几种供电方案进行比选以满足智能交通管理与控制系统的实际需求。我院过去从未搞过此类设计，作为设计市场开发也必须进行这方面的工作。选定课题昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计4.现状调查序号评价指标及分数合计分数累计累计%小组成员各种因素成员一成员二成员三成员四成员五成员六1供电方案121212131412757562.52现场环境433224189377.53设备性能2322211210587.54运营管理112211811394.25施工工艺1111127120100评分标准：总分数为120分，各因素中得分最高的为主要因素。通过图表得出：供电方案是影响昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计的主要因素。各种因素分析评价表各种因素排列图5.设定活动目标1、本次QC小组活动的目标：作为省厅的重点建设项目，该设计得到了院领导及有关部门的大力支持，院领导多次参与项目评审并给出重要意见，有关部门也在调查时给予积极配合。总工办及后续服务人员给予技术支持，对设计进行事先指导、中间检查、成品审查，层层把关，同时小组主要成员多次同省内外有关专家进行技术交流。小组成员均经过工程技术和QC理论培训，主要成员参与过多条高速公路机电系统设计有丰富的实际经验，为我院主要技术骨干。小组成员积极调查、收集资料，充分总结以往监控外场设备供电的设计经验并吸取教训，对各类供电方案进行了必要的理论分析和计算，提高方案的可行性。目标一定能实现目标可行性论证（1）综合比选监控外场设备供电的各种方案，确保供电方案合理实用。（2）供电方案充分体现环保、节能的设计理念，降低工程造价。2、目标可行性论证：6.原因分析影响昌九高速智能交通监控外场设备供电设计的原因如何选择合理的供电方式太阳能设备问题对昌九高速公路原有监控外场设备供电方式缺乏全面了解连续阴雨天气对太阳能蓄电池容量的要求对太阳能供电方式缺乏了解充分考虑监控外场设备设置位置及设备功率等因素太阳能供电系统的设计功率及稳定性验证很重要昌九高速公路原有供电设计图纸不全连续阴雨天气中太阳能蓄电池续航能力现在此类设计国内较少省内高速公路没有已实施的范例方法材料资料环境人员7.要因确认要因：1、我院尚无此类设计。2、充分考虑监控外场设备设置及设备功率等因素。3、太阳能供电系统的设计功率及稳定性验证。4、连续阴雨天气中太阳能蓄电池能否维持监控外场设备的正常工作。要因确认表序号末端因素要因确认验证结果责任人1现在此类设计国内较少小组成员学历高，专业知识丰富，但年轻人居多，对这种组合式供电方式的选择缺乏必要的认识。要因谢路锋2省内高速公路没有已实施的范例可以学习外省太阳能供电系统的成功经验。非要因何丕元3充分考虑监控外场设备设置位置及设备功率等因素由于功率较大的监控外场设备不宜采用太阳能供电，因此有必要在满足系统功能需求的前提下针对监控外场设备的布置做出适当调整。要因杨跃连4太阳能供电系统的设计功率及稳定性验证很重要由于监控外场设备要求24小时不间断工作，因此需明确太阳能供电系统能否满足上述要求。要因文松5昌九高速公路原有供电设计图纸不全可以通过向设计单位或项目管理处收集设计图纸。非要因朱馥君6连续阴雨天气中太阳能蓄电池续航能力根据江西省的气候特点，每年有梅雨季节，因此太阳能蓄电池一次充电后的电量能否连续15天为监控外场设备供电非常重要。要因谢路锋8.制定对策要因对策表序号要因对策目标措施时间地点负责人1我院尚无此类设计方法学习、经验交流取得此类工程的设计经验1、组织小组成员学习组合式供电方案的设计方法。2、组织小组成员与外省有此类工程设计经验的人员交流并开会总结各种方案的特点。07.9江西省交通设计院谢路锋2充分考虑监控外场设备设置位置及设备功率等因素现场调查、制定方案利用现场调查资料并制定解决方案1、小组成员对昌九高速公路进行现场调查并收集相关资料。2、小组成员讨论后发现功率较大的监控外场设备均可设置于离供电点较近的位置可采用电缆供电，部分功率较小的监控外场设备离供电点较远应采用太阳能系统供电，由此制定出设计方案。07.9江西省交通设计院杨跃连3太阳能供电系统的设计功率及稳定性验证掌握验算方法、测试验证熟悉验算方法并取得测试结果1、组织小组成员与相关设备厂商技术人员做技术交流，做到对设备特性、参数选择心中有数，从而熟悉太阳能供电系统的设计功率的验算方法。2、选择一处监控外场摄像机做太阳能供电系统的设计功率及稳定性测试。07.9江西省交通设计院、福银高速公路文松4太阳能供电系统的可靠性设计优化设计方案、获取气候条件资料、测试系统可靠性保证太阳能供电系统的可靠性1、设计时尽量选择功率小的监控外场设备（如摄像机）和传输设备（如光端机）并制定相关应急预案。2、获取江西省相关气候条件，确定太阳能蓄电池续航时间的各项指标。3、选择一处监控外场摄像机做太阳能供电系统的可靠性测试。07.9江西省交通设计院、福银高速公路、气象局谢路锋9.实施对策一、方法学习经验交流学习合式供电方案的设计方法方法学习经验交流与外省有此类工程设计经验的人员交流并开会总结各种方案的特点取得此类工程的设计经验目的9.实施对策二、现场调查制定方案现场调查昌九高速公路新增监控外场设备的设置位置、供电条件、环境条件以及原有监控外场设备情况利用现场调查资料并制解决方案目的制定方案对单一的供电方案的优缺点进行对比采用头脑风暴法从可靠性、经济性、环保性、运营费用和施工难度五个方面对两种组合式供电方案进行分析评价确定“低压供电+太阳能供电”组合式供电方案推荐方案。9.实施对策三、掌握验算方法测试验证掌握验算方法与相关设备厂商技术人员做技术交流，加深理解太阳能供电系统的设计验算方法。测试验证在福银高速公路上选择一处监控外场摄像机进行太阳能供电系统功率选择及供电稳定性的测试熟悉验算方法并取得测试结果目的9.实施对策四、优化设计方案获取气候条件资料测试系统可靠性保证太阳能供电系统的可靠性目的向省气象局查询昌九高速公路沿线气候条件，收集昌九高速公路沿线连续阴雨天气天数的概率分布，从而确定了太阳能供电系统的配置要求。获取气候资料以“节能环保、经济实用、安全可靠”为设计理念，合理调整监控外场设备的设计位置；明确要求尽量减小监控外场设备的功率。优化设计方案可靠性测试在福银高速公路上选择一处监控外场摄像机进行的太阳能供电系统的可靠性的测试。10.效果检查1、理论知识、设计水平效果：对各种供电方法的理论知识有了更为深入的了解，对组合式供电方案的设计原则及方法的总结更为全面，从而确保了所选供电方案的科学合理性。设计水平评价表水平评价雷达图序号学习项目评价活动前活动后1低压供电设计方法、特点80952中压供电设计方法、特点75853太阳能供电设计方法及其设备特性、参数65924组合式供电方案的设计原则与设计方法709110.效果检查2、太阳能测试结果效果：福银高速公路乐温段太阳能供电系统的测试报告，验证了江西省高速公路监控外场设备采用太阳能供电方案是可行的、稳定的，进一步验证了太阳能供电方案的可行性、稳定性和可靠性。3、组合式供电方案在昌九高速公路上的应用效果：针对监控外场设备的分布特点设计的组合式供电方案在昌九高速公路工程建设中的应用，充分证明了该方案经济、可靠、环保，大大缩短了施工工期，降低了资源消耗，深受相关单位好评，实现了活动预期目标。10.效果检查各种单一的供电方案（低压供电、中压供电以及太阳能供电）经济指标进行对比如下：（1）监控外场设备(摄像机)距离供电点为2km时：序号供电方式造价（元）1低压供电620002中压供电2000003太阳能供电850006.2208.502468101214161820低压供电中压供电太阳能供电造价（万元）10.效果检查（2）监控外场设备(摄像机)距离供电点为3km时：序号供电方式造价（元）1低压供电1300002中压供电2300003太阳能供电8500013238.50510152025低压供电中压供电太阳能供电造价（万元）从上述图表可以看出，采用“低压供电+太阳能供电”的组合式供电设计方案是最经济的，达到了QC小组的目标。11.巩固措施及总结提高1、本次活动总结了组合式供电设计方案的一般适用条件和运用原则：2、经过本次小组活动，总结了如下几点体会：（1）提高了小组成员找出问题、分析问题并解决问题的能力，增强了交流沟通的能力；（2）结合实际问题，学习了从用户的需求出发，兼顾施工可行性进行设计，设计水平得到较大提高，同时也增强了我院整体竞争力；（3）优化了设计方案，使设计更加科学、合理、经济、可靠、高效、环保。（4）组合式供电设计方案已推广应用到我省高速公路智能交通管理与控制系统工程中并得到了各方的好评。当监控外场设备离供配电设施最大距离2km左右时，优先采用低压电缆供电方式。在满足实际功能的前提下，监控外场设备应靠近高速公路的供配电设施布设可以达到降低造价的目的。当监控外场设备离供配电设施最小距离超过2km左右，优先考虑采用太阳能供电方式。组合式供电设计适用条件和运用原则12.今后打算本次QC小组活动虽已结束，但是随着高速公路智能交通的建设在全国的大规模展开，在合理运用设计标准、设计规范的前提下，结合科学发展观利用新的设计理念应该被每一位设计人员所遵循，只有这样才能为建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的力量。下一步我们打算从事风能供电方式在高速公路监控外场设备中应用的小组活动。13.附件13.附件13.附件采用太阳能供电的道路监控摄像机基础法兰、人孔及配电箱应用于道路监控摄像机图像传输的低功耗光端机、解码器采用太阳能供电的道路监控摄像机安装外观江西省交通设计院交通工程室2008年4月成果汇报结束请各位领导、专家提出宝贵意见，谢谢！昌九高速公路智能交通管理与控制系统工程监控外场设备供电设计9.实施对策方案编号方案名称主要特点方案一低压供电主要适用于监控外场设备离供电点最大距离2km左右，供电可靠性