随着我国积极财政政策的实施,交通基础设施建设步伐加快,城市交通发展迅速。然而,交通事故的发生也日益频繁,尤其是因车辆超高冲撞隧道、龙门架等设施的事故时有发生。目前,交通部门主要通过增设限高标志进行防范,但由于司机的侥幸心理、限高意识缺乏以及夜间光线不足等因素,这类事故依然屡见不鲜。因此,车辆高度监控已成为城市交通管理中不可或缺的一部分。传统的手工测量方法已无法满足现代自动化检测的需求,因此设计一种能够自动检测车辆高度信息的超高检测预警系统显得尤为迫切。
为解决这一问题,众平公司设计了一套基于周界入侵报警系统的车辆超高超限检测预警系统。该系统采用激光发射和接收传感器,通过智能化技术实时检测车辆高度,能够有效识别超高车辆,避免货车冲撞路桥、隧道等交通设施,确保桥梁、隧道等基础设施的安全,减少不必要的损失,具有显著的实际应用价值。
与其他检测手段相比,我公司自主研发的激光超高车辆检测技术无疑是一种更加精准和可靠的解决方案。当车辆高度超过预设限值时,激光检测设备会立即发出指令,激活前方的 LED 显示屏进行超高警示(包括声光报警),并引导车辆绕行安全路径。若超高车辆继续前行,系统会自动触发视频抓拍设备,拍摄超高车辆的图像,或启动视频录像机进行记录,随后将图片或视频通过无线网络传输至监控中心。监控人员可从图片或录像中清晰辨识车牌号码,以便进行违章取证。
根据具体项目的需求,我公司可提供完整的超高检测报警系统集成解决方案,激光检测设备也可以独立使用。我们可以根据用户需求定制配置,增减功能,提供灵活的激光检测设备选项。
1. 激光对射公路超高超限预警系统解决方案
相较于其他的检测手段,我公司自主研发的激光超高车辆检测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好的高度时,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,如果超高车辆继续前进,该系统触发视频抓拍系统抓拍超高车辆图片或触发视频录像机进行录像,然后把图片或视频无线传送至监控中心值班计算机,监控人员可以从图片或视频录像里看清车牌号码,以利于管理部门进行违章取证。根据具体项目的应用需求,我公司可以提供整套超高检测报警系统集成,激光检测设备也可以独立使用,根据用户需求改变配置,增加或减少部分功能为用户定制提供单独的激光检测设备。
1.1 公路限高预警系统应用效果图
1.2 公路限高预警系统功能介绍
为防止大型超高超限车辆碰撞损坏高架桥或隧道,最佳解决方案是在高架桥或隧道前一定距离处安装超高车辆检测探测器。探测器可安装在专用金属立柱上,警戒高度由高架桥或隧道的最低安全高度确定。当探测器检测到车辆或其他物体超过设定警戒高度时,系统将立即输出两路开关量报警信号。
- 信号 1:该信号接入 4G 报警控制主机(可选),报警主机通过 4G 网络拨打报警电话、发送短信,并将报警信息上传至交通管理中心报警管理软件,通知附近的公路管理中心并触发超高预警。
- 信号 2:信号接入智能延时联动模块,模块控制现场高亮度警示灯和高音喇叭,提供声光警示以提醒超高危险;同时,模块通过 4G 无线摄像机启动现场录像功能,并将视频实时传输至交通管理中心。
此系统结合现场声光报警、电话短信通知、视频录像取证三位一体协同工作,有效实现超高预警,减少事故发生。由于户外探测器可以安装在专用的金属立柱上,因此用于该探测器必须满足以下四点:
- 探测器必须是线性精准自动探测模式;
- 探测器的户外探测距离应能探测 50 米以上;
- 探测器必须具有极强的抗电磁干扰能力;
- 探测器必须能适应长期户外高空工作环境。考虑到以上四点,经过仔细比较,特别甄选了维安达斯两光束激光对射作为公路超高超限安全预警探测器。
车辆超高超限激光预警系统方案分为四个部分:
- 激光检测-通过激光对射检测方式对超高车辆进行准确检测
- 诱导警示-运用 LED 显示屏对超高车辆进行安全行车路线诱导
- 视频抓拍-对驶入桥梁路线的超高车辆检测并进行抓拍图片或录像
- 信息管理-对上传的图片及车辆超高事件信息进行统一合理化管理
1.3 本公路限高预警系统技术优势
为实现超高检测功能,车辆超高检测系统(激光超高检测)采用光学方法,通过设置在道路上方的标准高度处的横向光路进行监测。普通车辆通过时不会干扰光路,而超高车辆经过时,必然切割光路并发出阻挡脉冲信号,系统将该信号转化为电信号,作为判定车辆是否超高的依据,便于管理和控制。
在设计激光超高检测系统时,需考虑以下关键因素:
- 高度检测:系统的核心功能是快速、准确地判断车辆高度。
- 抗日光干扰:由于系统常在露天环境中运行,日光干扰可能影响其正常工作,因此克服日光干扰是系统稳定运行的重要前提。
基于这些要求,本系统采用激光作为探测光源。具体工作原理如下:
- 正常工作状态:当车辆未超过激光对射探测器的警戒高度时,激光发射机和接收机之间的激光射线保持通畅,系统处于静止状态,不发出任何警报。
- 超高检测:当车辆超越激光对射形成的警戒线时,车辆会阻断激光发射机和激光接收机之间的激光射线,激光接收机无法接收到激光发射机发出的激光信号。此时,激光接收机输出常开常闭开关量(报警信号)。报警信号被分为两路:
- 一路常开信号传递至智能联动模块;
- 一路常闭信号传递至 4G 报警控制主机。
智能联动模块在接收到报警信号后,进行两路延时联动控制:
- 声光警示:延时联动信号控制现场的高亮度警示灯和高音警报器,激发闪烁警示灯和警报声(或语音喊话)提示超高危险,提醒安全。
- 视频录像:另一路联动信号控制安装在现场铁塔上的 4G 无线高清摄像机进行录像,视频信号通过 4G 网络实时发送至公路交通管理中心。
4G 报警控制主机在接收到报警信号后,立即拨打预设报警电话并发送短信,向附近交通管理中心发出超高预警(例如:“XX 段公路(或隧道)发生车辆超高预警!”)。此外,4G 网络将报警信息上传到交通管理中心的报警管理软件,4G 无线高清摄像机同步将现场视频传送至监控平台进行录像。
通过激光探测器输出的报警信号、声光警示、电话和短信报警、现场视频抓拍录像的三位一体协同工作,系统能够实现以下技术优势:
- 实时可靠报警:能够及时发出超高车辆报警。
- 实时录像取证:对超高车辆进行视频记录,便于事故处理。
- 实时远程控制:通过远程控制进行报警管理和操作。
- 高效科学管理:为交通管理提供高效、精准的风险预警和控制手段。
该系统大大提高了公路、隧道等基础设施的安全性,有效减少了超高车辆引发的交通事故和设施损害。
1.4 公路限高预警系统拓扑图 & 示意图
1.5 公路限高预警系统核心设备
第五代智慧型激光探测器是我司在激光探测器领域的拳头产品,该探测器采用十多项自主专利技术,最远探测距离可达 10KM,具有智能性极高、操作界面友好、工作超级稳定的技术特点,目前该系列产品被广泛应用于江河船舶超高预警探测、边境线、海岸线、铁路、机场、高压电网安全防护、大型山体滑坡预警等各种重要场所,该系列产品技术指标如下:
项 目 | 技 术 参 数 | ||||||
产品型号 | ABJ-50-2J | 警戒距离 | 室外 50 米 | ||||
光束数量 | 2 | 工作模式 | 单边发射对应单边接收 | ||||
光束间距 | 标准间距 15cm,也可任意定制 | ||||||
激光波长 | 980nm/808nm/650nm/520nm 可选 | 光发散角 | ≯0.5° | ||||
激光光源类型 | CLASS 1 安全激光 | 外壳材质 | 304 不锈钢拉丝工艺处理 | ||||
电源电压 | DC 12-24V | 工作电流 | <200mA | ||||
发射机光轴角度 | X 轴 ±30° Y 轴 ±30° | 接收机接收角度 | ±30° | ||||
光信号过滤 | 采用精密窄带滤波透镜+一体化数字滤波整形处理 | ||||||
报警信号指示 | 每光束独立高亮度蓝色 LED 灯组,正常灭,报警亮, | ||||||
对准调试 | 调试模式下配合可视化激光调试仪,快速简便实现每个光束精确对准 | ||||||
防护等级 | IP67 | MTBF | >160000 小时 | ||||
抗干扰 | 抗强光>50000LUX,闪电、阳光直射、汽车大灯直射不误报 | ||||||
报警源 | 单/两/三光束同时遮断报警可选 | ||||||
触发时间 | 10mS--1500mS 可选,也可定制 | ||||||
报警信号输出 | 常开/常闭开关量 | ||||||
报警输出时间 | 500ms/1000ms/1500ms/2000ms 可选 | ||||||
适用环境 | -40℃~70℃ 相对湿度:≤95% | ||||||
外形尺寸 | 100×100×330mm | ||||||
底座规格尺寸 | 175X175X17mm |
2. 激光对射公路超高超限预警系统常见问题
2.1 前端设备维护保养
- 电源维护
激光对射入侵探测器的供电电源要求为 DC12-24V。为了保证设备的正常运行,用户在安装和使用时,应确保激光对射电源输入电压不低于 DC12V。如电压低于规定值,可能导致设备无法正常工作或损坏。 - 透镜清洁
由于激光对射入侵探测器全天候工作在户外环境,设备的透镜表面容易积尘或受污染,影响探测器的透光性和性能。建议每 6 个月左右进行一次透镜表面的清洁,使用干净的软布或专用清洁工具,保持透镜的清洁,确保探测器的良好工作状态。 - 激光器维护
激光器为高度敏感的关键部件,非本公司专业技术人员不得私自打开探测器外壳进行维修或调整。每次对激光器进行功能调整后,务必确保调整孔位的螺丝和防水胶垫已紧固,以避免雨水等外部因素进入探测器内部造成损坏。如果设备安装在户外高空,务必做好防雷措施,防止高空雷击造成激光探测器损坏。 - 设备稳固性检查
环境变化(如台风、暴雨等)可能导致激光对射探测器的安装支架及底座松动,从而引发误报。因此,在台风或暴雨季节过后,务必检查设备的稳固性。如果发现安装支架或底座松动,应及时加固,并重新确认或校准激光发射机和接收机的光束对准状态,确保系统的稳定性和准确性。
2.2 常见故障排除
故障状态 | 故障原因 | 解决方法 |
接收机报警指示灯一直亮 | 发射机没有通电发射机处于“调试”模式发射机光束方向偏离接收机发射机和接收机之间有障碍物发射机或接收机透光孔镜盖被异物覆盖发射机和接收机编码不配套 | 对发射机正常供电将发射机调整至“探测”模式对发射机的每个光束进行方向调整移除障碍物检查并清除镜盖表面异物检查发射机和接收机的机身编号,确保编号一致,或用数字式寻光器对光束序号及产品编号进行确认 |
遮挡激光光束,接收机报警指示灯不亮 | 激光接收机没有通电 | 1、对接收机正常供电 |
遮挡激光光束,接收机报警指示灯亮,但无报警信号输出 | 1、遮挡光束数量未达到接收机设定的触发报警光束数量 | 1、确认接收机设定的触发报警光束数量,并根据需要进行设定。 |
接收机不定时误报 | 发射机发出的激光束未能与接收机对应接收窗完全对准,处于临界工作状态发射机和接收机光路之间有物体偶尔阻断激光光束 | 重新确认所有光束对准状态,并调整至完全对准状态检查发射机和接收机之间光路附近可能移动的物体,并清除解决 |