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第一章、石英称重不停车预检系统方案概述1.工程背景不停车预检系统,全称不停车公路预警检测治理超限物联网系统,该物联网系统集物理感知层、数据处理层和数据共享层三个层次。系统按照功能划分为动态称重测速系统、车牌识别系统和上位机软件系统三部分；按照地域则可划分为高速预检监测站、分中心、省中心(可选)三部分。检测站是感知层数据采集的现场。当车辆在高速公路上正常行驶，不停车驶入动态称重系统检测区域，动态称重系统可自动检测到车辆的速度、轴重、轴数、轴距、整车重和通过时间等信息，并自动分离车辆，形成一条完整的车辆称重信息，上传至上位机软件系统。车辆在驶入动态称重区的同时已进入车牌识别检测区，车牌识别系统对车辆车牌进行识别，并将识别结果上传至检测站软件系统。检测站软件系统匹配上传的车辆称重数据和车辆车牌等数据，并按照超限车辆判别标准的要求设置超限限值,自动判别车辆是否超重、是否超速；如果车辆超限，根据用户设置，可向外部显示设备提供提示信息。每辆车都会形成一条完整的过车信息，包括车辆速度、轴重、轴数、轴距、整车重、车牌、车速、通过时间、是否超限，并上传至分中心数据库，方便对过车记录的查找、共享和分析。分中心作为数据服务器提供者，可对大容量数据进行存储和管理。高速预检分中心管理系统，属于上位机软件系统的一部分，通过该管理软件可对多个检测站点进行远程管理，可检测高速现场设备运行状态。提供对过车记录实时显示、检索、分析、表报等功能，并可对第三方系统提供数据接口，方便数据的接入和提取。省中心汇集全省数据，作为整个高速预检物联网系统的最顶层。可管理多个分中心，同步检索多个数据服务器，对大量过车数据进行智能分析。高速预检省中心管理系统，也隶属于上位机软件系统，用户可根据需求进行选择性安装。衡量不停车预检系统提供了简洁、可靠的管理模式，已得到成功应用。无需新征土地，设备投资小，对地形适应性强，安装速度快，可实现治超与收费的数据共享和联动执法，减少了人力资源的重复投资，提高执法效率，降低执法人员的劳动强度，真正体现了科技治超，人文治超的和谐理念。2.系统需求检测高速行驶（速度：1～180km/h）车辆的轴重、车速、轴距，总重并可自动分离；系统适应性强，斜坡、弯道等地形已得到成功运用；对于大雾、阴雨等恶劣天气，不影响系统正常运行，亦不影响称重和测速的准确性。系统一经搭建完成，即为无人值守式工作。可检测高速行驶车辆的速度、轴重、轴距、总重，并实现车辆自动分离。提供高清实时过车图片，能快速识别车辆牌号。具有外部显示功能，可根据用户设置显示输出信息（超速车、超重车、大货车、小车等，可单选或交叉多选）至LED情报板，对行驶中的车辆提供警示和提醒功能，另外用户自定义显示格式。具有数据容错功能，正确匹配重量和车牌号，形成完整的车辆过车信息，包括车辆的车牌、车速、轴重、轴数、轴距、整车重、通过时间、是否超重、是否超速等。按照超速和超重车辆判别标准的要求设置超速和超重限值，用户可以方便的进行调整,系统自动判别行驶车辆是否超速、超重。能自动传输和存储过往车辆的图像和过车数据。提供断点上传功能，即当网络发生断开时，过车数据可保存24小时；当网络恢复后，数据会自断点处自动上传。可根据时间、车道号、超重量、超重率、超速、过车地点、车牌号等多条件检索过车记录，用户可自定义检索条件。提供报表功能，可提供单车、多车和超限车辆三种形式报表，同时用户可自定义显示多车报表字段。实现智能分析，可根据时间段、过车地点等条件进行分析，并以图表形式表示。提供系统网络连接测试功能，可动态绘制系统拓扑结构图，实时测试网络中各个节点的连接状态。对高级权限用户提供用户管理、数据备份和数据还原等功能。高速预检分中心管理软件提供对多个检测站点远程管理的功能，对检测站外围设备具有状态检测功能。预留数据分发功能，可向第三方系统提供超限车辆数据，便于对超速、超重车辆进行重点监控。预留标准接口，方便其他厂家的高速预检数据的接入。3.设计方案1、在公路进城方向平直路段，取1公里平直路段安装不停车检测的前端称重检测设备；2、在10米宽的两条行车道及路肩辅道20米的原沥青路面上，切割破除原路面，改造成混凝土路面，铺300mm厚的混凝土（内铺钢筋网），再安装压电石英传感器和地感线圈车检器，安装三排压电石英传感器满铺十米宽路面，保证检测不留死角。3、在称重检测区（安装石英传感器和地感线圈的区域）后20米处安装车牌抓拍的监控立杆，上面安装四台700万像素的高清数字网络摄像机，用于抓拍前方来车车牌和全景，两台用于前方车牌，一台用于抓拍后方车牌，一台作为全景监控，每台摄像机配一台爆闪光灯和一台环境补光灯；注意：经勘察现场得知，此处已有交警部门安装的两套治安监控立杆，而且还具备电源和网线，可考虑与交警部门协商，借用他们的立杆来安装治超网络抓拍摄像机和补光灯、爆闪灯，并且电源和网络均可资源共享，两套系统可各自独立工作，互不影响，这样，最低可节约财政资金80000员左右。4、在称重检测区安装野外双层机箱，箱内安装高速称重计算机、电荷放大器、车检器、抓拍主机、信息发送主机、网络交换机等重要设备；5、在距离称重检测区100米处安装信息显示龙门架，龙门架宽10米，双立柱，LED信息显示屏为960X1340，正面显示经过检测区的车辆信息，如车牌号、车轴、车速、车总重、超重值、提示超载车辆进站检测或卸载、接受复检或接受处罚等字样，并可将“珍惜生命‘严禁超载”字样和车辆信息交替显示；6、在进入检测区前200米处安装一块F型立柱提示牌，提醒并引导超载车辆已进入自动检测区，由治超综合平台对超载车执行非现场处罚；也可通过综合平台指挥中心调度流动治超中队拦截，现场执法。7、在进入龙门架情报显示板后200米处安装一块F型立柱提示牌，提醒超限超载车辆按引导路线驶入超限超载治理区域，接受处理和处罚；8、在县治超办安装高速动态称重管理工控机和视频数据服务器等设备，实时监测和管理、将冲关逃逸的超限超载车辆数据、抓拍的车辆前后照片等证据抄告给交警执行处罚，将多次超限超载车辆自动列为黑名单抄告给交通运管执法，并上传到市级中心管理平台。9、县级中心平台软件为现场执法和非现场执法两种模式，对进站接受复检的超载车辆使用现场执法管理模式，对冲关逃逸的超限超载车辆启动非现场执法管理模式。4.设计布局图称重区域采用三排全覆盖石英传感器布局方式，双向检测（无论上行下行都能出输出重量并匹配车牌，情报板显示车辆信息）。误差≤±5%。5.系统框架图6.系统流程图高速不停车称重子系统智能车牌识别子系统高清视频监控子系统信息发布子系统一体化管理平台数据链路子系统是车辆驶入检测区域石英传感器触发车牌识别摄像机抓拍车牌称重控制器计算速度、轴重、轴距等预检现场网络交换机数据库服务器超限管理服务器检测站网络交换机55寸监控显示器27寸监控显示器车辆是否超限？启动报警器高清视频摄像机NVR录像机情报板提示车辆驶入检测站7.系统功能自动识别车辆行驶方向，同时检测正向和反向车辆；正常匀速行驶误差≤±3%；准确检测高速行驶车辆的速度、轴重、轴距、车型、过车时间等信息；准确抓拍高清实时过车图片，并快速识别车辆的车牌号；准确匹配车牌号和车辆信息；准确实时显示用户设定内容；依据用户设置标准，自动判断车辆是否超速、超重，并启动报警设备；具备数据存储功能，最多可存储10000条车辆信息；提供车道号、过车时间段、车牌、超重率、轴数等多种检索条件，方便用户查询数据；提供单车、不同轴数、指定时间段、超重率等多种统计报表。检测高速行驶（速度：1～180km/h）车辆的轴重、车速、轴距，总重并可自动分离；系统适应性强，斜坡、弯道等地形已得到成功运用；对于大雾、阴雨等恶劣天气，不影响系统正常运行，亦不影响称重和测速的准确性。系统一经搭建完成，即为无人值守式工作。具有外部显示功能，可根据用户设置显示输出信息（超速车、超重车、大货车、小车等，可单选或交叉多选）至LED情报板，对行驶中的车辆提供警示和提醒功能，另外用户自定义显示格式。具有数据容错功能，正确匹配重量和车牌号，形成完整的车辆过车信息，包括车辆的车牌、车速、轴重、轴数、轴距、整车重、通过时间、是否超重、是否超速等。按照超速和超重车辆判别标准的要求设置超速和超重限值，用户可以方便的进行调整,系统自动判别行驶车辆是否超速、超重。能自动传输和存储过往车辆的图像和过车数据。提供断点上传功能，即当网络发生断开时，过车数据可保存24小时；当网络恢复后，数据会自断点处自动上传。实现智能分析，可根据时间段、过车地点等条件进行分析，并以图表形式表示。提供系统网络连接测试功能，可动态绘制系统拓扑结构图，实时测试网络中各个节点的连接状态。对高级权限用户提供用户管理、数据备份和数据还原等功能。高速预检分中心管理软件提供对多个检测站点远程管理的功能，对检测站外围设备具有状态检测功能。预留数据分发功能，可向第三方系统提供超限车辆数据，便于对超速、超重车辆进行重点监控。预留标准接口，方便其他厂家的高速预检数据的接入。8.高速不停车称重子系统高速不停车称重子系统由石英晶体称重传感器、电荷放大器、高速车辆分离器、称重控制器、道路结构胶、野外机柜等构成。本系统基于新型石英压电技术，对行驶车辆进行高速、高密度、高精密数据采样，进而准确计算行驶车辆的速度、轴重、轴距等一系列信息。本系统可对各个速度行驶车辆进行准确计算，有效解决了速度对称量精度的影响。与传统的称重秤台相比，具有抗干扰能力强、称量精确、施工周期短、维修方便、不易受天气条件影响等优点。9.智能车牌识别子系统智能车牌识别摄像机能够检测到路面车辆并自动提取车辆车牌信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色），并通过网络及时将车牌信息发送到指定服务器。借助高性能补光设备，实现24小时全天候工作。IP66的防护等级保证了野外工作的稳定性。10.高清视频监控子系统11.数据链路子系统数据链路子系统具备必要的差错恢复与纠正、数据透明传输的实现、异常情况的发现和处理、快速响应等功能。各数据设备之间依据指定的数据链路系统进行数据交换。称重控制器准确计算车辆信息，并通过数据链路系统实时发送到指定服务器；智能车牌识别摄像机准确抓拍车辆的牌照，并通过数据链路系统发送到指定服务器；高清视频监控摄像机实时监控路面现场情况，并通过数据链路系统发送视频到指定服务器；用户在服务器端设定待显示内容信息，并通过数据链路系统发送到信息情报板。12.高清视频监控子系统信息发布子系统信息发布子系统采用大尺寸、高亮度、宽视角LED显示屏，并配合龙门架结构，在最大程度上扩大显示信息的覆盖范围。当有车辆超限时，服务器在第一时间内将车辆的车牌号、预检重量、超限重量传送到信息情报板进行显示，并提示超限车辆的司机驶入超限检测站进行精检。无车辆超限时，用户可以通过远程计算机控制发送各种图文信息，可以传送并显示超速、超重车辆信息，可以向通行车辆及时发布路况信息，可以进行交通法规、交通安全常识的宣传，在最大程度上保障道路交通安全。13.方案依据不停车检测系统设计依据如下：《超限运输车辆行驶公路管理规定》(交通部2000年第2号令)；《关于实施超限运输车辆行驶公路管理规定有关问题的通知》（交公路发[2000]123号）；《交通部、公安部、国家发展和改革委员会关于进一步加强车辆超限超载集中治理工作的通行》（交公路发[2004]455号）；《关于在全国开展车辆超限超载治理工作的实施方案》国家八部联合发布，2004.04；《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB1589-2004）；《公路超限超载检测站设计指南》（试点工程版）中交第一公路勘察设计院，交通部规划研究院2005.10；《通信管道工程施工及验收技术规范》YD5103-2003。14.方案目标一方面建立治超站（包括公路运输车辆动态称重检测系统）抓超限监管、处罚，另一方面还要抓源头，控制减少超载车辆生产、装载运输等。公路运输车辆动态称重检测系统旨在建成集动态称重、车辆