收费站安全管理综合预警系统研究与应用

收费站安全管理综合预警系统研究与应用
发表时间：2020-05-09T15:45:33.883Z 来源：《城镇建设》2020年第6期作者：陈锦斌章林旭[导读] 根据作者实际工作经验通过分析高速公路机电工程系统现有的不足摘要:根据作者实际工作经验通过分析高速公路机电工程系统现有的不足,提出高速公路收费站安全综合预警系统设计方案,简述在高速公路收费站安全管控中的应用。

关键词：高速公路收费站；综合预警;安全；应用
一、项目背景
浙江省高速公路收费站是封闭式收费模式，主要由各个匝道收费站连接地方道路。

匝道收费由ETC车道（不停车收费）、混合车道组成。

新形势下，收费站的安全管理有以下特点：
1、根据2019年国务院工作报告，两年内基本取消高速公路省界收费站，推行自由流收费，远期取消匝道收费站，推广ETC收费，各MTC车道将逐渐改造为ETC车道。

ETC不停车收费系统具有方便快捷效果，但由于车辆通行速度快,收费站工作人员横穿车道视线被收费亭遮挡，不一定能看到前方来车，通行时安全隐患大，严重威胁了收费站工作人员的生命财产安全。

2、大量智能技术、无人收费技术的应用，导致收费现场收费人员的减少，一般情况下，一个标准匝道收费站（3进4出），当班收费员只有2-3人。

收费人员的减少，导致收费现场的安全管控出现部分盲区，收费人员不能及时发现非法闯入人员。

3、推广ETC收费后，各收费站车流、车速都会大大提高，现场安全预警系统必不可少。

收费站安全管控，我们不仅要在人员思想上加以重视，而且要从技防上下功夫，彻底杜绝此类事件的发生。

二、项目介绍
图1 收费站安全管理综合预警系统结构图
收费站安全管理综合预警系统，以综合预警装置为核心，以前端各检测子系统为信息来源，实现收费现场各类安全风险的语音预警，预警方式为对应报警的文字语音，内容准确、效果明显。

前端检测系统包括： 1、ETC来车提醒；
主要由三部分组成：前端检测装置（来车检测、人员检测）、声光预警装置、车道电子门磁及联动装置；预警语音为：“ETC车辆通过，请注意”。

来车检测方式为地磁车检，地磁车检安装在ETC车道前端，通过无线传输至岗亭的地磁主机，当ETC车道有来车时，地磁主机输出开关量信号。

人员检测为红外感应器，感应到人员时输出开关量信号；当来车检测和人员检测同时输出时，综合预警装置控制语音报警广播播报语音及报警灯闪烁。

语音报警广播播放的语音内容可以根据使用需要进行修改，例如“ETC车辆通过，请注意！”，提供人性化的播报功能。

ETC电子门磁专用人行通道的电子开关门（门磁）进行配合，形成一套完善的ETC智能报警系统。

2、行人报警，提供报警输入接口；
提供接口，接入现有行人报警系统报警输出，当有行人上高速时，自动播放语音“请注意，行人禁止上高速”、报警灯闪烁。

3、UPS停电报警，提供报警输入接口；
提供接口，接入现有UPS停电报警系统报警输出，预警语音“UPS停电，请检查”、报警灯闪烁。

4、超限检测，提供报警输入接口；
提供接口，对应语音为“超限车辆，禁止上高速”。

5、大客车报警，提供报警输入接口。

提供接口，对应语音为“凌晨2:00~5:00，大客车禁止上高速”。

具体实现方案
收费站安全管理综合预警系统，其核心综合预警装置，由信息采集和语音报警输出两大块组成， 1、前端信号采集设计为通用性接口，即能接入ETC来车检测和人员检信息、UPS断电告警信息、行人非机动车误闯高速报警信息、车辆超高报警信息和后期系统（入口超限、大客车报警）的报警信号。

(1)ETC来车报警，通过安装在车道最前端的地磁车检感应到车辆，收费岛上的人体感应器检测人员；地磁车检采用无线通信，安装位置可以尽量靠前，经过计算，当车速60km/h时，每秒前行16.7米，系统动作时间0.5秒，人员反应时间3秒，则安装距离需60米。

普通线圈车检等无法满足此要求，需要使用地磁车检，通常情况下，无线地磁可以有效传输200~300米。

（2）增加ETC专用人行通道的磁力门磁进行配合，当ETC来车时，通近控制主机联动关闭磁力门禁，禁止人员通行，形成一套完善的ETC 智能报警系统，为保证应急情况下人员安全，门禁系统配置有应急开关按钮。

（3）其他系统接入，定义通用标准接口，接口信号为开关量信号（干节点）。

2、报警语音输出
采用多通道语音报警模块，预置各类报警对应的音频文件，当有报警信号时，触发对应音频文件进行播放；并支持音频文件定制功能。

三、项目特点
（一）经济性
1、采用无线地磁系统，布线成本低，施工难度小，稳定性高等特点；
2、前期检测系统，大量集成收费站现有及后期检测系统信号，通过标准接口采集，实现资源共享节省成本。

3、需要采购的设备器材均是市面上成熟通用且经济性好。

（二）先进性
全方位收费站安全预警，覆盖ETC来车、行人误闯高速、超限车辆检测、夜间大客车检测等收费主要安全管理业务。

ETC报警可反应时间在3秒以上，能够留给通过车道人员充足的反映时间；
在遇见误闯车或栏杆机故障时不影响报警，即所有进入ETC的车辆都会报警；
文字语音提醒功能，内容清晰、效果明显。

为了区别收费站防行人报警、ETC误闯车等异常事件，防止造成混淆，增加了语音提示功能，在视觉和听觉上同时达到预警作用。

（三）实用性
本项目通过安装在车道最前端的车感线圈感应到车辆，并且收费岛上的人体感应器感应到有人员要通过车道后，语音报警广播播报语音及报警灯闪烁。

语音报警广播播放的语音内容可以根据使用需要进行修改，例如“ETC车辆通过，请注意！”，提供人性化的播报功能。

同时，安装不锈钢过道门，增加ETC专用人行通道的电子开关门（门磁）进行配合，形成一套完善的ETC智能报警系统。