超高车辆监测预警系统在道路监控系统中的应用

引言超高监测预警系统就是利用现代化检测手段来提高道路运行的安全性，有效避免超高车辆进入道路造成交通意外事故，精确检测出车辆超高和诱导超高车辆安全行车路线，并及时现场进行抓拍预警，有利于提高交通效率，消除交通隐患，超高监测预警系统实现了违章管理，真正做到了为道路交通保驾护航。

正文

治理车辆超限超载工作是关系到国家财产和人民群众生命财产安全的大事，是坚持以人为本的本质要求，能实现社会经济全面、协调、可持续发展的需要。为了有效避免车辆超高带来不必要的意外事件发生，超高监测预警系统安装有很强的必要。

较之红外探测器，激光超高检测器无疑是一种更为精准可靠的检测手段。当有车辆高度超过预先设定报警的高度时，激光检测设备立即发出指令让前方的示警LED显示屏提示司机车辆超高警示（声光报警）并提供出安全行车路线诱导车辆绕行通过，如果超高车辆不遵照指令继续前进，为避免车辆超限造成撞桥和隧道的意外事件发生，同时触发DSP视频抓拍识别系统抓拍超高车辆车牌号码并且进行视频录像，然后把超高抓拍图片及车牌号码无线传送至监控中心超高管理服务器，监控人员获取了车牌号码和视频录象，从而利于有关管理部门进行违章取证和有效监控管理。

超高监测预警系统分为四个子系统（见图1）：

1，激光检测部分－通过激光对射检测方式对超高车辆进行准确检测。

2，诱导预警部分－运用LED显示牌对超高车辆进行安全行车路线诱导。

3，违章抓拍部分－对驶入桥梁隧道路线的车辆进行违章抓拍或录像并LED警示。

4，信息管理部分－监控中心后台软件对车辆超高违章事件进行监控管理。

（图1-系统示意图）

上述各子系统均可采用太阳能系统供电。从而实现节能环保，响应了我国大力建设生态高速公路及绿色公路的号召。

上述各子系统均可采用无线传输技术。工业级无线RTU实现开关量信号传输，IEEE802.15.4兼容集采集、控制和传输于一体，CDMA路由器传输数据以CDMA为技术支撑的无线数据运营网络为远距离数据传输提供了一个可靠的数据通道。实现远程数据传输，完成设备的广域网组网。

（1）激光检测部分

激光超高检测设备安装在立交桥地面立柱固定位置，用于桥梁定点检测。由激光发射设备发出激光束并被激光接收设备接收，当有超过限定高度的车辆通过时，激光束被遮断，激光接收设备立即发出信号，信号接口方式灵活，有开关量和脉冲可选，还能进行无线开关量信号传输（工业级无线RTU），激光检测设备可以通过太阳能进行供电，标准的检测设备（含接收和发射探头）所需功耗为2w。

MD1106激光超高检测器是（见图2）以半导体激光器为发射光源，抗杂光干扰的光学系统为接收探头，采用遮挡方式报警输出，先进的激光检测技术能准确鉴别出超高车辆，激光的优点确保了超高检测的精确度和抗干扰性能。

主要技术特点：

探测距离远：半导体激光器具有极高方向性和单色性，传输距离高于红外线。

抗杂光及电磁干扰性强：光学系统先进，激光器输出功率稳定可靠。

能适应各类天气状况，穿透雨雪雾沙能力强，检测精度高

运用可见光激光技术，示警作用明显，安装及维护方便，不受路况影响

主要技术参数：

激光波形：点状式调制脉冲

输出功率：≤10mW(检测距离200米)

响应时间：5ms（0.3ms-1s可选）

输出信号：开关量，脉冲信号，

传输方式：无线，有线可选

工作电压：DC9－15V

工作温度：－37℃－＋74℃

（图2-激光超高检测器）

该激光检测设备可以独立使用，也可以根据用户需求改变配置，增加或减少部分功能。如输出信号持续输出5秒钟是专门为超高检测诱导而定制，充分保证了超高司机看到LED诱导屏的信息，650纳米激光管的红色可见光起到了示警超高司机的作用，调试也更加简单，对于管理人员将来的维护也更为方便。

（2）诱导预警部分

通过激光检测器准确检测，当有超高车辆通过后，激光检测器把检测信号（无线或有线方式）传送给前方LED诱导牌（见图3）以声光报警的方式提示超限司机，诱导其改变自己的行车路线（从前方辅路通过）或采取相应紧急措施（车辆放气或逆向至安全行驶路线），达到了警示驾驶人员和诱导车辆的效果。目前的LED交通诱导屏可以采取交流电和太阳能两种供电方式。下图是北京环路超高预警诱导牌安装图片（见图4）。

　（3）违章抓拍部分

超高车辆没有执行LED诱导屏的指示奔向立交桥，激光检测车辆超高并立刻触发LED预警牌（见图6）及红蓝闪灯进行声光预警，同时启动视频抓拍单元或视频录象设备，把超高违章信息通过CDMA路由器无线传输到监控中心超高信息管理服务器数据库里，以便监控人员管理违章信息和及时采取应急措施。

基于嵌入式的硬件处理平台和包含智能补光技术的专用成像系统（见图5），可实现车辆牌照的自动识别及图像抓拍。处理能力强、具有全天候和高可靠性，应用领域广泛，可以实现对超高车辆信息的采集管理，通过图片采集到的车牌号码更方便管理和追究违章责任。下面就是北京环路超高监测预警系统现场安装图片（见图7）。

　　（4）信息管理部分

监控中心后台数据服务器软件远程监测和管理超高违章车辆信息，根据监测现场抓拍单元提交的违章超高车辆牌照号码和AVI视频流数据进行分析管理统计（见图8）．

后台软件系统主要功能：

FTP远程超高车辆图片接收，超高违章信息及时报警，违章事件数据统计，数据硬盘存储,报表处理，远程控制，系统维护等.下面是超高管理软件平台截图（见图6）

1"针对每次超高报警事件，系统应提供报警事件下拉选项，（处理结果选项可进行设置，如误报、超高车辆撞桥、超高车辆采取措施、测试等选项），并提供详细处理结果录入功能，以便日后查询和统计；

2、在超高检测系统失效或者不工作时，可以手工录入撞桥事件。包括，桥梁名称，防撞架位置，时间，撞桥原因，处理结果等信息。

3、系统应提供各个超高检测系统的状态信息查询。设备故障时应有警示。

4、系统应提供灵活的查询统计功能，可以统计各个桥梁检测系统的超高报警次数、撞桥次数等；报警信息查询、基本信息查询、照片查询、处理结果查询；查询结果可输出报表打印；

5、系统应有专门窗口进行照片查询、浏览和打印，照片可以放大、缩小；

6、在事件报警时，所弹出的窗口中，应有链接直接到照片查询，并且直接显示此次事件的照片。数据存储在硬盘中保存半年。

软件系统主要特点：

1,方便切换每个超高监测点数据，便于查询，历史数据均按时间保存，可以指定查询任意时间段的历史。

2,原始采集分为图片和视频两种方式，其中抓拍照片数量和视频录象时间可以根据需要进行合理设置。

3,系统具有动态增加超高监测点的功能，并且可以修改和删除已有的监测点，并且易于维护。

4、超高管理数据都提供打印的功能，打印之前可以预览。

5、系统具有了操作权限管理功能，对参数设置等必须使用密码操作。

6、系统增加了违章信息自动报警弹出功能，发生报警时自动弹出相应报警界面并显示超高报警详细内容。

7,后台管理界面与运算器分离，大大增强运行地稳定性,便于管理和监控。

（5）、系统安装平面示意图（见图9）：

（图9-系统安装平面示意图）

结语

超高监测预警系统采用了高检测精度的激光检测器和嵌入式的车牌抓拍识别子系统，还采用节能环保的太阳能供电系统和易于安装调试的无线传输技术。既实现了高速公路（桥梁与隧道）现场超高监测预警，又能诱导车辆预防交通意外事故，还能对违章车辆信息统计管理，有利于提高公路及其附属设施的效率、路面养护的效率、交通事故应急处理能力，故系统方案的可行性很强。但是也要在后续的安装和运行过程中不断加以改进和完善，以提升超高监测预警系统的应用价值最大化。

作者单位：

北京漫波交通科技有限公司