高速公路机电系统维护技术_老木一支笔专业编制可行性研究分析报告_资金项目立项申请报告

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高速公路机电系统维护技术

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1　总则
1.1　为提高山东省高速公路机电设施维护和管理的技术水平，保证高速公路机电设施功能与性能良好，满足高速公路科学营运和管理的实际需求，特制订《山东省高速公路机电系统维护技术规范》（以下简称《规范》）。
1.2　本《规范》适用于山东省高速公路机电系统，包括通信、收费、监控、隧道机电和供配电等系统的维护与管理。
1.3　高速公路机电系统维护工程按照规模投资和缓急程度不同分为以下四类：
a) 小修保养。包括日常保养和定期维护。日常保养是指在维护范围内每天或一周内例行检查、清洁等需要做的日常性的基础维护工作；目的是使系统与设备恢复或保持原有技术状态。日常保养一般由设备及系统的使用者具体负责完成。定期维护是指在维护范围内需要周期性（按月、季、年等）实施的维护以及对故障的处理修复工作，目的是确保系统与设备经常保持完好状态。定期维护由机电系统维护技术人员负责完成。
b) 中修工程。指维护范围内系统或设备运行若干年达到使用寿命时对机电系统设备进行成批更换的维护工作，目的是使系统与设备全面恢复到原设计标准。中修工程一般由具备相应资质的单位或设施设备生产商负责完成。
c) 大修工程。指以提高原有系统性能或增加新功能为目标的，投资额2000万以上的维护工程，目的是提高系统的技术标准，更好地适应新的运营业务和现代技术发展的需要。大修工程由相应资质的施工单位完成。
d) 专项工程。为保证紧急抢险、国防战备需要，在突发应急事件中需更新、改造或新增设备、软件的维护工程。
1.4　高速公路机电系统维护应遵循下列基本要求
a) 加强高速公路机电系统养护工作的计划管理，根据机电系统运行的实际情况制定日常保养、定期维护、中修工程、大修工程、专项工程计划，做好进度安排，确保维护工作的正常实施。
b) 加强高速公路机电系统维护工作的技术管理，依靠科技进步，积极采用新设备、新技术、新材料、新工艺，提高机电系统维护的质量与效果，达到质量可靠、安全实用、经济合理、技术先进的要求。维护工作中做好备件、工具、仪器仪表、实验设施以及车辆的配备与管理，做好维护工作记录，做好相关竣工资料与工程技术档案的整理和管理工作，为维护工作提供可靠的技术支持。
c) 加强维护人员的组织、管理与考核，实行岗位责任制。重视对维护人员的培训，不断提高维护人员的技术和管理水平。
d) 贯彻安全生产的方针，制定安全技术措施，加强安全教育，实行安全操作、文明施工，确保维护人员的人身安全和机电设施安全稳定运行。
1.5　高速公路机电系统维护质量的考核，应参照《公路工程质量检验评定标准第二册（机电工程）（JTG F80/2）等有关规定执行。
1.6　本《规范》主要阐述关于高速公路机电系统日常保养和定期维护的具体技术内容。其中修工程、大修工程及专项工程根据养护计划要求，按照公路工程基本建设程序执行。
1.7　山东省高速公路机电系统维护技术工作除应符合本《规范》外，尚应符合国家和行业现行有关标准、规范的规定。
2　术语、缩略语
2.1　术语
2.1.1　
高速公路机电系统 electromechanical system of expressway
是发挥高速公路运营管理功能的主要辅助系统，由监控、收费、通信、供配电以及隧道机电等子系统组成。
2.1.2　
高速公路机电系统维护 maintenance of electromechanical system for expressway
是针对已投入运行的机电系统，进行小修保养、中修、大修等维护工作，目的是保证高速公路机电系统安全稳定运行。
2.1.3　
通信系统 Communication System
指高速公路专用通信网络，为高速公路运营管理及监控、收费等系统提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道。一般包括光传输网络、数据网络、程控交换等，实现多种信息的传输和交换。
2.1.4　
光同步数字传输系统 Synchronous Digital Hierarchy
是将同步复接、线路传输和交换等功能融为一体，由统一网管系统进行管理操作，用光纤传输数字信号的综合信息系统。
2.1.5　
数据网络系统 Data Network System
是指完成高速公路通信专网内各个业务节点之间数据业务交换和处理，由数据设备组成的综合信息系统。一般包括路由交换机（交换路由器）、路由器、各类数据交换机等。
2.1.6　
POS Packet over SONET/SDH
是一种利用SONET/SDH提供的高速传输通道直接传送IP数据包的技术。POS技术支持光纤介质，它是一种广域网连接技术。
2.1.7　
收费系统 toll collection system
是实现高速公路通行费收取、结算的信息系统，一般包括收费车道设施、收费站设施、收费分中心（中心）设施、客服分中心（中心）、结算中心设施等。
2.1.8　
收费车道 toll lane
是收费系统的基础设施单元，承担收取通行费和采集收费实时数据两大功能。
2.1.9　
收费站 toll station
是收费系统的基本管理机构，利用计算机网络系统，向下与收费车道、向上与收费分中心联网，实现收费管理。
2.1.10　
收费分中心（中心） toll subcentre (toll centre)
是高速公路按区域（或路段）设置的收费系统管理机构，向上与省收费结算中心、向下与收费站（分中心）联网，实现收费系统运行参数及各种收费数据的统一管理。
2.1.11　
人工半自动收费 manual toll collection
简写为MTC，指收费过程由收费工作人员和电子机械设备共同完成的收费方式。
2.1.12　
电子不停车收费 electronic toll collection
简写为ETC，指车辆驶入、驶出高速公路时不需停车、不需人工干预，收费车道通过专用短程通信装置对车载通行卡自动进行信息的写入与读出，完成对车辆身份的识别以及通行费收取的收费方式。
2.1.13　
计重收费 toll by weight
在出口收费车道通过计重设备自动测定车辆质量、轴数、轮胎数等参数，根据这些参数按照规定的费率收取通行费。
2.1.14　
销售点终端安全存取模块（PSAM） purchase secure access module
安装在IC卡读写器内部，用于完成终端与卡片之间的合法性认证等功能的电子芯片。
2.1.15　
ETC车载单元（OBU） on board unit
安装在车辆上，用于完成电子不停车交易的卡读写设备。
2.1.16　
监控系统 monitor and control system
指通过数据采集、图像监视和信息处理设备，收集高速公路的交通及环境信息，加以分析、处理与判断，进而对交通流实施诱导和控制的系统。
2.1.17　
车辆检测器 vehicle detector
指设置在道路沿线，用以采集该断面的交通量、平均车速、车道占有率、车辆类型等数据的设施。
2.1.18　
可变信息标志 changeable message sign
指设置在道路沿线，显示道路上交通、气象等信息，以诱导车辆行驶的设施。
2.1.19　
隧道机电设施 tunnel electromechanical facilities
是保障隧道安全高效运营的一整套机电设施，包括监控设施、通风与照明设施、紧急呼救设施、火灾报警与消防设施、电光标志设施及隧道监控室设施等。
2.1.20　
隧道监控设施 tunnel monitor and control facilities
指对隧道内交通运行状态、运行环境、电力供给等进行监控的设施。监控室通过可编程控制器（PLC）网络对隧道内各种外场设备进行测控。
2.1.21　
隧道通风设施 tunnel ventilation facilities
指长大隧道设置的机械通风装置（射流风机、轴流风机），在监控室的控制下将行驶车辆的尾气排出，以保持隧道内一定的空气质量。
2.1.22　
隧道照明设施 tunnel lighting facilities
指隧道内设置的灯具（高压钠灯、LED灯、荧光灯等）、配电箱等，在监控室控制下为隧道内各段提供适当的亮度，并改善驾驶员驶入、驶出隧道过程中的视觉适应，保障车辆安全正常行驶。
2.1.23　
隧道消防设施 tunnel fire fighting facilities
指隧道内设置的手提式灭火器以及长大隧道内的水消防设施（消火栓、给水管道、消防水池、消防水泵）。
2.1.24　
区域控制器 zone controller
指设置在隧道洞壁内和监控室内，一般包括PLC（可编程逻辑控制器）及外围设备，对一定范围内的外场设备进行集中控制和管理的设备。
2.1.25　
电光标志 electro-optical signs
指一种在光线较暗时能够清楚辨认的带有一定图形、符号的发光标志。
2.1.26　
应急照明 emergency illumination
指隧道内通过辅助光源系统提供能源的照明条件，用于在正常电源突然中断的特殊情况下维持隧道内必要的照明。
2.1.27　
火灾探测器 fire detector
指用于确切反映火灾发生及其地点的检测设备。
2.1.28　
一氧化碳检测器（CO） carbon monoxide detector
指用于快速、准确、连续、自动地测定所在处的一氧化碳浓度的设备，主要分为电化学式一氧化碳传感器和红外线检测一氧化碳传感器两类。
2.1.29　
能见度检测器（VI） visibility detector
指用于快速、准确、连续、自动地测定所在处的能见度的设备，在隧道内可间接测定其烟雾浓度。其传感器主要有光电感烟型和离子感烟型两类。
2.1.30　
风速风向检测器 wind speed detector
指用于快速、准确、连续、自动地测定所在处的风向和水平风速值的设备，主要有风速感应元件直接输出电信号测量风流速度和采用超声波时间差方法监控隧道内风速风向两类。
2.1.31　
供配电系统 power transmission and distribution
是实现高速公路供电和配电功能，为通信、收费、监控等系统各种机电设备提供全天候不间断电源的保障系统。既能正常供电，又能应急供电。
2.1.32　
防雷接地 lightning protection grounding
指通过防雷装置将雷电流泄放到大地，防范雷击造成的直接和间接危害的重要措施。保护工作人员及相关设备的安全。
2.1.33　
防雷装置 lightning protection device
指包括接闪器、引下线、接地装置、过电压保护器及其它连接导体的总和。
2.2　缩略语
2.2.1　SDH(Synchronous Digital Hierarchy): 同步数字序列
2.2.2　DCC(Digital Communication Channel):数字通信信道
2.2.3　ECC(Embedded Control Channel):嵌入或控制信道
2.2.4　OLT(Optical Line Terminal): 光线路终端
2.2.5　ONU(Optical Network Unit): 光网络单元
2.2.6　OTDR(Optical Time Domain Reflectermeter): 光时域反射测量仪
2.2.7　MO(Magnet-Optical): 光磁盘
2.2.8　IC(Integrated Circuit): 集成电路
2.2.9　LED(Light Emitting Diode): 发光二极管
2.2.10　PLC(Programmable Logic Controller): 可编程式逻辑控制器
2.2.11　R.H(Relative Humidity): 相对湿度
2.2.12　MTBF(Mean Time Between Failure): 平均无故障时间
2.2.13　MTTR(Mean Time to Repair): 平均修复时间
2.2.14　UPS(Uninterrupted Power Supply): 不间断电源
2.2.15　VLAN(Virtual LAN):虚拟局域网
2.2.16　CRC(Cyclical Redundancy Check):循环冗余校验
2.2.17　RSA(Remote Subscriber Area):远端用户区模块
2.2.18　MTP(Message Transfer Part):消息传输部分
2.2.19　MTIE(Maximum Time Interval Error):最大时间间隔误差
2.2.20　BITS(Building Integrated Timing Supply system):大楼综合时钟供给系统
2.2.21　TDEV(Time Deviation):时间偏差
3　通信系统设施维护
3.1　一般规定
3.1.1　通信系统维护包括光同步数字传输系统、综合业务接入网系统、数据网络系统、程控数字交换系统、同步时钟系统、通信电源、光缆及管道设施等设备、设施的维护。
3.1.2　通信系统维护的目的是确保设备处于良好工作状态，保证通信设备数据传输正常，提高系统的使用效率和服务质量。
3.1.3　通信系统的维护应符合下列要求：
a) 通信系统维护技术和质量应符合《公路养护技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》（机电部分）及其它规范的规定。
b) 通信系统各设备（设施、系统）的检查、检测和维护满足本章要求。
c) 通信系统设施完整、功能正常，工作环境符合规定，设备清洁、无积尘、无锈蚀，线缆连接良好、无松脱，接头无锈蚀，接插件可靠，防雷及接地满足要求，维护记录完整。
d) 在一个维护考核周期内（一般为季度考核），干线通信光缆不间断率达到95%以上，用于收费数据传输及电话交换的通信分系统不间断率整体达到90%以上。
3.2　光同步数字传输系统
3.2.1　光同步数字传输系统维护包括SDH传输设备和网管系统等的维护。
3.2.2　光同步数字传输系统维护的目的是为通信系统提供实时、稳定、可靠的信息传输平台，保障光传输通道精确及时的传送各种数据。
3.2.3　SDH传输设备
a) SDH传输设备日常保养的主要内容和要求应符合表3.2.3.1的规定。
表3.2.3.1 SDH传输设备日常保养的主要内容和要求
序号维护内容维护要求维护周期备注
1 电源检查供电正常 1次/日每天交接班时检查记录
2 查询各网元及单板运行情况正常情况下，应弹出该网元的板位配置窗口，所有单板应处于正常工作状态；否则为通信中断或故障态 1次/日进入传输网管子系统的[网元分布]主界面状态，双击各网元。
目测设备及单板状态指示灯
3 查询各网元告警情况检查网元告警情况，并进行记录；如果有严重告警，及时通知维护人员排除 1次/日进入传输网管子系统的[网元分布]主界面状态，单击鼠标右键网元后，选择[当前告警查询]
4 查询各网元性能数据正常情况下，所有误码性能数据均为0 1次/周进入传输网管子系统的[网元分布]主界面状态，单击鼠标右键网元后，选择[当前性能查询]
5 保护倒换检查 ① 对于通道保护，未发生保护倒换时，支路板所有通道应无倒换告警；
② 对于复用段保护，未发生保护倒换时，环上所有网元的协议控制器状态应为“正常”；
③ 同时交叉板和线路板无倒换告警，系统控制板无保护倒换指示告警 1次/周在传输网管子系统中，检查倒换状态、倒换告警
6 设备表面清洁无灰尘 1次/周
b) SDH传输设备周期性维护的主要内容和要求应符合表 3.2.3.2的规定。
表3.2.3.2 SDH传输设备周期性维护的主要内容和要求
序号维护内容维护要求维护周期备注
1 传输主机时间校正 ① 返回操作成功；
② 在[设置时间]对话框中再次查询网元时间，和国家标准时间完全一致 1次/月进入传输网管子系统，在[设置时间]对话框中选中“向所有网元发送”网元日期时间
2 线缆无破损、老化、腐蚀、电弧灼伤等缺陷或隐患 1次/季度定期检查所有的内部线缆与外部线缆
3 防尘网无灰尘 1次/季度防尘网除尘（每季度进行一次彻底防尘网清洁）
4 倒换试验、光功率测试倒换正常，光功率正常 1次/年网管无此功能可不测发送和接收光功率
5 单板清洁无灰尘，每年进行一次单板洁净度抽检 1次/年如有必要则进行单板除尘
6 通道误码性能测试符合YD/T5095-2005《SDH长途光缆传输系统工程设计规范》要求 1次/年每个组抽测一个通道，在线测试24小时
7 接地电阻测量机房联合接地电阻值，电阻≤1欧姆 1次/年
c) SDH传输设备的故障处理宜按照下列方法执行
1）在发生告警或有故障时，应根据告警指示、网管和设备监控信息等判断故障性质和故障区段，进行故障处理和故障修复。
2）故障不能迅速修复时，应根据业务重要程度按照先急后缓的原则进行电路调度，恢复重要通道和电路的通信。
3）在处理低次群设备故障时，不应影响和中断高次群电路；在处理复接和分接设备故障时，不宜影响和中断线路传输系统。
4）故障无法处理时，详细记录并速报主管部门，并积极配合有关单位联合解决，尽量缩短故障时间。
5）SDH传输设备的故障维护应符合表3.2.3.3的规定。

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