交通公路水运监理工程师考试大纲-《公路机电工程专业》

PAGEPAGE55 公路机电工程一、考试大纲与知识点第一章 通信系统=1\*GB4㈠考试大纲要求章节内容大纲要求通信系统通信系统的基本组成及功能了解数据通信、光纤数字通信、程控数字交换、视频图像传输、紧急电话、移动通信等系统的组成和工作原理公路数据通信网的特点与结构机电设备基础、管道施工质量及机电设备、相关线缆及系统安装调试质量监理工作程序公路通信系统的设计目标及其机电设备施工准备阶段的质量监理内容熟悉通信管道工程的施工方法和要求紧急电话、程控数字交换、光纤数字传输系统及光缆、电缆、通信管道工程等施工阶段或安装及系统功能测试的质量监理内容、方法和规定标准掌握=2\*GB4㈡知识点提要1、通信系统的基本组成及功能(1)通信系统的基本组成高速公路通信系统主要由光纤数字传输系统、数字程控交换系统、紧急电话系统、通信电源系统、光电缆工程及通信管道工程等组成。长、特长隧道和特大桥还应增加有线广播系统。省高速公路通信中心的通信系统主要由光纤数字传输系统、数字程控交换系统、数字同步时钟系统、会议电视系统和通信电源系统等组成。(2)通信系统的功能通信系统是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及提高服务质量实现现代化交通管理的重要设施，起着高速公路管理系统中枢神经的作用。1)为高速公路日常运营管理、事故处理、救护、养护、收费等部门提供可靠的通信手段。2)为收费、监控、会议电视和管理信息(办公自动化)等系统的数据、图像和语音提供传输通道。3)通过紧急电话、广播等为道路使用者提供紧急呼救求援和帮助等服务。2、数据通信、光纤数字通信、程控数字交换、视频图像传输、紧急电话、移动通信等系统的组成及功能(1)数据通信系统的特点与组成=1\*GB3①数据通信特点按一定规则用二进制码元唯一表达的文字、数字和符号都称数据（见表3.l）。数据通信是以传输数据为业务的一种通信方式，它属于数字通信范畴，其特点为：数据通信是人和计算机、计算机和计算机的通信，计算机直接参与通信是数据通信的主要特征。“机一机”间的通信过程，缺乏人的智能识别，需要制订严格的通信协议。要求高可靠性。数据字符信息含义由规定的七位码元表示，只要有一位码元在传输过程发生差错（1和0调换），接收端的理解就会与发端完全不符，导致严重后果。数据通信传输速率高。目前，56kbps数码字的调制解调器已经在市场出现。因此，数据呼叫和数据通信持续时间都很短，据统计，90％的数据呼叫持续时间都在50s以内。=2\*GB3②数据通信系统组成数据通信系统分为三部分：数据终端设备DTE（DateTerminalEquipment的缩写）、数据电路终接设备DCE（DateCircuit-terminatingEquipment的缩写）和信道。在双向通信中，终端兼具数据信源和信宿功能，形式也多种多样：传真机、打印机、读卡机和计算机等都是终端。图3-18所示系统有一个远端数据终端设备通过一条数据电路与一计算机系统相连。交通监控系统也具有这种形式，它的发信终端是外场监控站的微处理器，收信终端是监控中心的主计算机；收费系统的发信终端可以是车道控制器，而收信终端将是监控楼的数据采集计算机。(2)光纤数字传输系统的功能与构成①功能为高速公路沿线各收费站、服务区、停车区等站点提供业务电话及调度指令电话，为收费、监控、会议电视和管理信息等系统的数据、图像的传输提供专用通道，为省内、省际干线联网提供传输通道。②构成光纤数字传输系统分为干线传输系统和综合业务接入网系统两部分。干线传输系统由设在通信分中心的SDH光同步传输设备(ADM，终端为TM)、再生器REG、光缆和网管设备等组成。干线传输各方向光群路接口板和光纤一般为l+1方式配置(4芯光纤)，形成链状保护。综合业务接入网系统由设在通信分中心的光纤线路终端(OLT)、沿线各站的光纤网络单元(ONU)、光缆和网管设备等组成。综合业务接入网系统用4芯光纤采用隔站相接的方式形成自愈环保护。(3)程控数字交换系统的功能与构成①功能为高速公路运营管理机构(包括收费站、服务区、停车区、养护工区等)办理业务提供语音服务，包括业务电话和调度指令电话等。②构成数字程控交换系统由数字程控交换机、话务台、维护终端、计费终端、调度指令电话总机以及双音多频话机等组成。数字程控交换机除完成本局的话务接续与出入局的话务接续，同时还转接它局之间的呼叫以及完成与本地市话的话务接续。话务台除负责市话呼人转接外，还负责“114查询业务和实现网内半自动功能。夜间或无人值守时可通过电脑话务员转接。维护终端除负责维护管理外，还兼有故障申告“112受理及测量台功能。计费终端能按通话距离和通话时长进行计费，新服务项目的计费按新服务项目要求计费。调度指令电话为高速公路管理调度系统服务，利用程控交换机的会议电话和热线电话功能实现。用多功能数字话机(或专用调度台)作为调度指令电话总机，用普通DTMF电话机作为分机。(4)会议电视系统的功能与构成①功能会议电视系统是一种多媒体通信系统，其功能是可以同时实现两地或多个地点之间的图像、语音和数据的交互通信。②构成会议电视系统由多点控制单元设备MCU、终端设备和传输通道组成。MCU由主机、控制台、多画面模块、子画面处理板及相关软件等组成。终端设备由编解码器、计算机、摄像机、显示器、麦克风、调音台、音箱等组成。

(5)紧急电话系统的功能与构成①功能用于司机在发生交通事件等紧急情况进行呼救求援的主要手段，也可用于道路维护管理人员与监控分中心值班人员之间的联系。通过呼叫者与监控分中心值班人员的对话，能迅速确定交通事件的发生地点及事件状况，及时组织紧急救援、抢修和控制交通流。紧急电话系统独立运行。②构成紧急电话系统根据传输介质分为有线型和无线型。有线型又分为电缆型和光缆型。紧急电话系统由设在监控分中心的紧急电话控制台、沿线路侧的紧急电话分机及传输电缆(或光缆或无线公网)等组成。紧急电话控制台包括计算机、彩显、声卡、麦克风、打印机及通信接口等。(6)移动通信系统的特点、构成与基本功能=1\*GB3①移动通信特点搭载在高频电磁波上的信号在运动物体间的传播给移动通信带来一系列特点。无线信道 信号由发射机以高频电磁波形式发出，进入无界媒体，沿预定方向传播。自由空间允许不同频率的电磁波并行不悖地以接近于光速的速率传播，空间任一点的电磁场都是各种不同频率、幅度、相位电磁波之和。利用检波技术可以从众多不同频率的电磁波中检出需要的某种特定频率信号。因此，可以设想空间存在很多条无线信道，每条只允许单一频率信号传播，即载波频率加上信号带宽所形成的频段可视为一条无线信道。传播条件恶劣 移动通信主要使用分米波作为载波，分米波和光线一样具有直射、反射等传播性质。当移动体行驶于不同的地形间时，所收到的信号有的直射而来，有的经不同的地形多次反射才到达，信号的幅度和相位不一，使合成信号畸变衰减。移动体运动过程中所处的位置及周围的地形不断变化，所接收的信号电平也就起伏不定，最大可相差30dB，这种现象称为信号衰落，严重影响通信质量。干扰严重通 信质量不单由信号发射质量决定，外界干扰所形成的噪声对质量影响很大。移动通信干扰来源于工作本身的特点，如汽车通信要受到汽车点火系统强电脉冲干扰；相同频率的两条信道在相距很近的位置同时通信就必然产生同频干扰；频率相邻近的两条信道在近处同时通信也会产生邻道干扰；在多信道共用系统中，信道频率配置不当，还将产生互调干扰。可以说这些都是人为的环境噪声，在系统设计中，要极力减少这些干扰。跟踪交换 在移动通信中，拥有号码的用户在通信区域内随机运动，它与交换台无固定联系，如何找到用户就成为一个难题。为实现可靠有效的通信，要求移动通信设备必须具有位置登记、越区切换和漫游访问等跟踪交换技术。多普勒效应 通信双方中任一方的运动速度超过一定数值后，收到的载波频率将随运动速度产生明显频移，称为多普勒效应。=2\*GB3②移动通信系统组成公用移动通信系统主要传输话音，由一个以上的基台(BS)、若干个移动台(MS)、移动业务交换中心(MSC)和与市话网(PSTN)相连接的中继线等组成，如下图所示。基台 位置固定，它有一至多部收发信机和无线接口机架，天馈线和电源架。由天馈线向空间发射(或接收)载有信号的电磁波，通过有线通信设备(或无线)和MSC连接。每个基地站分配有一定数目的频率固定的信道，以实现MS和BS间的通信，并为话音和数据信号在MSC和MS间起中继作用。每个BS都有一个可靠的通信服务范围，称为无线小区，小区的大小由发射功率和基地站天线高度等因素决定。移动台有车载式、手持式等类型。移动台 由双工滤波器、收发信单元，控制单元、操作部分及电源等组成。移动台收发共用一副天线，需双工滤波器将收发信号分开。操作部分由键盘、拨号显示及微处理器组成。功能较强，按键判别、液晶显示、信道选择、开机和信道释放均由微处理器控制。手持机为一体式；车载机常分为三部分，分别安放。移动业务交换中心 负责处理信息交换和系统的控制管理，除了要完成控制、分配无线信道外还要接续移动用户和联网的市话固定用户间的通信。因此，常配置数字程控交换机。MSC处理呼叫的能力由交换机中央处理器的硬件和软件决定。由于移动电话的呼叫信令比市话复杂，同一台交换机处理移动呼叫的能力约为市话呼叫处理能力的四分之一。=3\*GB3③集群移动通信系统的基本功能使用功能基本业务：进行话音通信，传输数据信息、状态信息和传真，呼叫方向：主台(调度台)到用户组(群)、用户台到主台、用户台到用户组(群)、PABX或PSTN市话有线用户到移动用户或相反．实现有/无线互联。呼叫类型：个别呼叫(单呼)、组(群)呼、全呼(通播)、电话呼叫。呼叫有优先等级，紧急呼叫为最高优先级，可根据系统内用户情况分成若干级。系统入网功能主要功能：人网时间短，任一用户按下PTT0.5s后即可接入话音信道、呼叫申请自动重拨、繁忙排队/回叫、紧急呼叫优先、限时通信。可选功能：新用户优先、动态重组、位置登记及漫游功能、连续性更新指令、系统寻找和锁定。系统维护管理功能主要功能：监视系统通信忙闲状态、基站无人值守、自动检测系统和设备的故障显示和计费、发射机故障自动关闭、接收机遇干扰自动关闭，系统自枪和其它功能。可选功能：通话记录和计费、发射机故障自动关闭、接收机遇干扰自动关闭、系统自检和其它功能。3、公路数据通信网的特点、数字通信网的优点和构成公路通信的业务需求和终端位置给公路通信网带来了某些特点：=1\*GB2⑴面向终端通信网高速公路采用分级管理，通信要为分级管理服务监控系统由监控中心（分中心）和现场监测站组成。收费系统由收费管理中心收费站监控楼和收费车道三级组成。下一级是上一级的终端，通常只在中心与终端之间交换数据，终端之间不能直接交换数据，必然形成星形结构的面向终端数据通信网。通信管理中心实际成为面向终端的处理中心，它除了承担数据处理任务外，还要为保证全网正常工作而进行管理、管理工作有：传输控制管理由于中心和各终端间的传输速率和方式不一致；传输控制规程也会有所差异。因此，在报文形成（字符或控制序列的插人与取消），终端寻址和检错、纠错等工作上，都得进行管理。网络监视监视终端的可用性，进行故障诊断，实施预防性维护；排队管理进出中心的报文一般很多，需要进行排队管理；终端性能适配公路通信网终端种类繁多，如计算机。读卡机打印机、现场监控站微处理器、显示器等，它们的传输速率各不相同，要求的通信方式也不一致。即令是同一类型的终端，也会由于生产厂的不同而造成性能上的差异，需要解决异形终端的适配问题。=2\*GB2⑵专用数据通信网公路通信网络传输的平均数据量虽然不是很大，但一些关键数据发生差错将产生严重交通后果，也会给通行费决算带来混乱。因此．通信系统的差错率要求很低，而可用度却要求很高。特别是交通事件探测系统的数据和某些图像信息要求实时传送，如果时分复用信道常被占用，数据传输速率又不高就无法满足这种需求。因此，目前公路通信网普遍架设专用光纤线路，组成专用数据通信网。=3\*GB2⑶环形链路高速公路通信网的终端很多，线路甚长。而且，终端几乎都在同一地理方向。少数终端的通信活动率虽然较高，但平均通信量不大。而且．多数终端的通信活动也并不高。因此，可以使同一地理方向的多个终端共用一条通信线路，毋须采用成本高昂的直达链路。从可靠性考虑，链路可以建成双环型，如图3－27中图（a）的优点是某处链路中断时，任何终端都不会被隔断，总可以找到一条通向中心的线路，即具有自愈能力。图（b）是中心和节点跨接在两环中间，正常情况下，外环传送数据，内环传送应答信号。若某环发生故障，则另一个环承担全部工作。图（C）将各终端接到集线器，其拓朴结构为单环，物理结构则具有星形特点，便于精确定位故障，易将故障部分旁路。环形链路通过传输控制可具有面向终端网的工作特点，其弱点是在某一时刻只能有一个终端与中心通信。公路数据通信网大部分时间是由中心定时轮流访问各个终端，终端只有应中心的请求，方能收、发报文。由于数据量不是很大，数据传输速率又很快，因而有充裕的时间轮询，不致产生信道拥塞。少数需要实时传输的数据，可给予优先访问权来解决。=4\*GB2⑷数据通信网上的局域计算机网在监控、收费分中心，由于要集中处理事务、数据、图像和语音等信息，并在必要时作出快速响应，往往要使用多台功能不同的计算机，形成一个局城计算机网，以便共享资源，协调工作。在管理中心，还常将监控子网、收费子网和办公信息子网通过网桥予以连接。形成功能更大的局域网。网上计算机数目不多时，可以用电话线将计算机一对一地直接连接。如网上计算机较多时，不再强求两点连接，可采用间接连接，允许报文经由某些终端（起节点作用）转接转送。间接连接网络结构因为不是彼此成对连接，有线路少的优点。但报文通过转换，大都需先存贮后转发，故报文传送速度较慢。此种网络结构将处理功能和交换功能分开，数据交换由服务器或通信计算机完成。=5\*GB2⑸数据通信网的访问控制计算机局域网数据交换频繁且信息量大，在同一时刻，可能有多个终端呼叫，争相发、接信号，造成线路堵塞，出现信号冲突而降低线路利用率。为此，对终端访问和使用线路应有一个有效的控制。控制办法根据网络结构而有所不同。对于总线形和星形网络拓朴结构，如以太网普遍使用带冲突检测的侦听多路访问技术。环形网只有一条环路，信号单向沿环流动，不需选择路由，访问控制技术相对简单，目前应用较广的是令牌环技术。令牌可视为信道上的通行证，以特殊的格式(如"01111111")表示信道处于空闲状态。当所有终端都无通信要求时，空闲令牌从一个节点到另一个节点绕环传递。当一个终端需要发信，在令牌到达它这个节点时，立刻改变令牌字符01111111为01111110，将“空闲”信道改为本终端使用的“繁忙”状态，并立即发出一组数据。环中此时没有空闲令牌，其它需要发信的终端只有等待。环上的数据包绕环传递，经过接收终端时，被拷贝复制；信包仍沿环继续绕行一周，并由发送终端收回并将令牌的标志又改回为“空闲”状态，任其绕环运行，即将发信权交回给网络，让其它终端有机会夺令发信。令牌环的主要优点为访问方式的可调整性和确定性，它可提供优先权服务，具有很强的实时性，在重负载环路中，令牌以“循环”方式工作，效率较高，用户也机会均等。数字通信网的优点和构成数字通信网的优点：近年来，由于计算机技术、大规模集成电路技术及光通信技术的迅速发展，大大加快了从模拟通信向数字通信过渡的进程。数字通信网由数字交换和数字传输两大部分组成。它可以对话音、数据、图像等各类信息进行数字化，把它们都作为数字信号来处理，它和以往的模拟通信网相比有如下优点：（1）不同的信息使用通用的处理设备，不仅容易实现而且比较经济。（2）噪声和衰减失真不随传输距离增加，大大提高了通信质量。（3）数字通信设备大量采用集成电路和大规模集成电路，有利于设备小型化和降低成本。（4）易于进行信号处理，大大提高了通信网的功能。（5）以数字技术为基础可进而实现传输和交换一体化，进一步提高了系统的经济性和可靠性。（6）广泛应用计算机技术，大大增强了系统的灵活性，并使系统的网络管理达到了高度的智能化。总之，数字通信网使通信质量产生了一个飞跃。高速公路通信系统作为一个新建网，理所当然要适应技术发展的方向，积极采用数字通信技术，构筑数字通信网。数字通信网的构成：数字通信网是由数字交换节点和数字链路组成的，使用数字交换设备和数字传输设备在两个或多个指定的点间提供数字联接，是用数字信号来传输和交换信息的电信网。数字通信的特点是将时间上连续的信号通过抽样、量化及编码变成时间上离散的信号，再将各路信号的传输时间安排在不同的时间间隙内。为了分清首尾和划分段落，还要在规定数目的时间间隙加人识别码组即帧同步码，形成按一定时间规律排列的比特流，即PCM信息码，所谓PCM是脉冲编码调制的缩写。所以数字通信网由信息编解码、多路复用、交换、网同步和各种变换设备以及传输设备与传输线路组成。在我国高速公路通信系统中，由于用户电话机等设备一般还是模拟式的，所以通常采用PCM基群终端机音频口与用户设备接口。PCM基群终端机完成信息的编解码和32路64kbps。数字信号的时分复用构成2.048Mbps基群群路信号。采用数字程控交换机实现64kbp电路交换，并在交换机主局建立频率基准。当传输系统采用SDH传输系列时，可在各站直接分插上2.048Mbps电路与PCM基群群路接口。4、通信系统检测的主要项目与方法(1)通信系统设施质量检测主要项目1)光、电缆线路；2)光纤数字传输设备；3)数字程控交换设备；4)会议电视设备；5)数字同步时钟设备；6)紧急电话、有线广播设备；7)通信电源设备。(2)通信系统设施质量检测方法1)光、电缆线路的检测①光、电缆到货后核对规格、型号、盘长、出厂测试报告和外观检查。②单盘测试，用光时域反射仪(OTDR)测试光纤损耗和长度。用直流电桥、电容测试仪和500V绝缘电阻测试仪测试电缆芯线的直流电阻和不平衡电阻，线间电容和对地电容以及绝缘电阻。测试标准应符合设计要求。③光、电缆敷设，先核对端别，按照设计要求的A、B端敷设光、电缆。检查通信站引入光缆接头处、大桥、隧道等特殊地段光缆的预留长度，检测方法为随工检测。④光纤接续损耗检测，可在光纤熔接机上直接显示或用OTDR测试。⑤光中继段测试●用光源和光功率计测试光中继段光纤衰减，有两种方法:剪断法和介入法。●光中继段开通SDH传输系统，若速率大于622Mbit/s时，则应对S点回波损耗进行测试，用光回波损耗测试仪进行测试。2)通信设备的检测①机房环境、安全检查●通信站机房应符合建筑技术施工工艺要求。●是否有专用交流电源，电压波动范围。●预留沟槽孔洞是否符合设计要求。●接地电阻测试。②安装工艺检查●机架设备位置安装正确、牢固。●机架安装垂直偏差不大于3mm，列内机架相互靠拢，机架间隙不大于3mm，列内机面平齐，无明显参差不齐现象。●机房布线路由按设计进行；排列整齐，外皮无损伤；电源线、信号线、通信线分离布放。③设备检查和本机测试●通信系统各子系统设备需逐项检查设备出厂记录或厂验记录，是否符合设计要求。●SDH光纤数字传输设备:按《同步数字系列(SDH)光缆传输设备安装工程验收暂行规定》(YD5044—1997)进行测试，性能及指标需符合规定要求。SDH设备测试主要有电源及告警功能检查、光接口检查及测试、电接口检查和测试以及抖动性能测试和时钟性能检查测试。用光功率计、SDH数字传输分析仪和误码测试仪等仪表测试。●数字程控交换设备:按《程控电话交换设备安装工程验收规范》(YD5077—1998)进行测试，性能及指标需符合规定要求。主要进行硬件检查测试和系统检查测试。系统检查测试主要包括系统的建立功能、系统的交换功能、系统的维护管理功能和系统的信号方式及网络支撑。●会议电视设备:按《会议电视系统工程验收规范》(YD5033—1997)进行测试，性能及指标需符合规定要求。会议电视的建筑要求应符合YD5033—97中表3.1.2规定。会议电话系统效果质量检验，系统功能是否符合设计要求:画面显示、清晰度、主会场操作等。●数字同步时钟设备:按《数字同步网同步设备安装工程验收规范》(YD/T5090—2000)进行测试，性能及指标需符合规定要求。设备功能和性能检验，主要包括倒换功能检验、告警功能检验、监测功能检验、同步状态信息功能检验、通信功能检验等。●紧急电话、有线广播设备:主要对系统功能的测试:通信呼叫、呼叫排队、地址码显示、自动录音、故障报告、定时自检、手动自检功能等。通话音量测试，用声级检测仪在距电话亭40cm处测试音量≥90dB。广播额定声压级强度测试，用声级检测仪在广播正前方100cm处测量≥120dBA。●通信电源设备:按《通信电源设备安装工程验收规范》(YD5079—1999)进行测试，性能及指标需符合规定要求。检验主要电气性能参数:输入交流电压，输入、输出的电压、电流；输出杂声；稳压精度，输入、输出过压、欠压保护值，浮充、均充电压和自动转换性能。阀控式密封铅酸蓄电池，应用万用表检查电池端电压和极性，保证极性正确连接；使用前应检查各单体开路电压，低于2.13V或储存期超过6个月则应进行充电。5、通信系统的调试1)单机调试单机调试主要在工厂进行，由工厂提供测试记录。现场主要进行检测及按设计要求进行软件设置。2)系统调试①光纤数字传输系统的调试●SDH光纤传输工程的系统误码性能指标应符合设计规定。●测试时间为24h和15rain两种。●具有24h测试接口。●系统抖动性能测试最大允许输出抖动不应超过规定值，测试时间为60s。●光通道衰减测试应符合工程设计要求。●公务系统操作检查:公务联络设置功能应满足各站之间的公务联络要求，呼叫方式、延伸话机距离200m检查以及具有64kbit/s数字同向接口的设备具有多方向互通功能。●公务电话质量评定:声音清晰、无杂声。●激光器保护功能检查:接收系统无光信号时应能自动关闭激光器。●选择和切换定时源的功能检查:按SDH设备软件中的同步定时源的配置进行各种定时源选择，一旦检测到当前同步源时钟丢失，则选择下一个最优先级的同步时钟源，当最高优先级时钟源恢复后，能自动或手动倒回最优先级时钟。●光缆线路系统出现下列情况之一时应立即倒换:信号丢失(LOS)、帧丢失(LOF)、告警指示信号(AIS)、超过门限的误码缺陷。●根据功能要求进行软件的配置、光传输线路和光传输设备(SDH、OLT、ONU、网管设备等)的联调。②数字程控交换系统的调试●根据设计要求在单机测试的基础上进行程控交换主机和其他外围设备的联调，如话务台、维护终端、计费终端、调度指令电话总机以及总配线架间的联调。●本局呼叫，出入局呼叫，汇接呼叫等电话交换功能、热线功能、会议功能、114查询、故障受理、计费票据打印等应满足设计要求。●设备和线路故障自检等应满足设计要求。●程控交换机的传输指标要求应符合《邮电部电话交换设备总技术规范书》(YDN065—1997)相关章节的规定要求。③紧急电话系统的调试.●紧急电话主机功能应符合设计要求，能接听分机呼叫并有保持排队功能，记录通话时间和路侧分机编号地址；可自动接通、保持、断开与路侧分机的通路。●有事故记录、打印及录音功能，还可对录音电话进行检索和重放。●按设计要求进行通话试验。●紧急电话分机与紧急电话控制台之间的传输特性应满足传输衰减小于18dB(800Hz)，噪声电平小于40dBmp(噪声计加权)。④通信电源系统的调试●通信电源系统调试包括交流供电和直流供电功能的调试，供电指标应符合设计要求，能为通信设备提供可靠的交流和直流供电，保证通信设备的不间断供电。●电源网管系统的调试，应满足设计要求，能对高频开关整流电源、蓄电池及远端无人通信站的电源进行遥控、遥测和遥信。●整流器在稳压工作的基础上，能与蓄电池并以浮充工作方式或均充工作方式向通信设备供电。●主备用电源能自动切换，具有两路电源不能同时供电的互锁功能。3)通信系统各子系统之间的联调①干线传输系统、综合业务接入网系统、数字程控交换系统、会议电视系统、数字同步时钟系统及电源系统之间的联调，各项功能应满足设计要求。②干线传输系统与相邻路干线传输系统之间的联调，保证各项指标符合规范要求。③数字程控交换机与相邻路交换机、省中心交换机以及本地公用网交换机之间的联调，出、人局呼叫、汇接呼叫及局间信令等应满足设计要求。④会议电视系统主会场与分会场之间的联调，图像及话音应符合规范要求。⑤数字同步时钟系统与各系统之间的联调，各系统时钟应同步于主时钟系统，指标应符合要求。⑥通信系统与收费、监控系统之间的联调，各种接口和通道应满足设计要求。承包商对机电系统自行调试完成后，应提请工程的系统鉴定测试。承包商宜按以下步骤做准备:提交各系统测试计划+监理检查审核各系统测试计划→各系统测试计划的确定→各系统测试计划的实施→各系统测试的总结→修改各系统软件→各系统功能的复测→各系统测试后的结论。6、通信系统的验收（监控、收费同）1)验收办法及组织交通工程机电系统的交工验收、竣工验收办法应遵照交通部工程有关规定(交公路发[1995]第1081号)。提请验收的工程应已由质量监督部门完成工程质量检测、检验并完成了工程质量鉴定书。验收由部委或省、地级交通主管部门组织并主持，由工程的设计、施工、监理建设单位和交通主管部门的代表组成验收委员会(小组)进行验收。相关单位要提供验收图纸资料。验收时应做好记录，签署验收证书，并应立卷、归档。验收分完工验收和竣工验收两个阶段。2)验收的内容①施工验收施工应按照国家、有关部委等颁发的现行规范、标准、规定及设计要求进行，按图施工，不得随意修改；若根据实际情况需要调整或更改的，应按规定程序进行审批。②技术验收技术验收要求对照设计文件、系统测试报告，检查系统的主.要功能、性能等指标，应符合国家行业的相关标准、规范；检查系统的设备配置(数量、型号及安装部位)应符合正式的设计文件和合同的要求；检查系统选用的技术安全防范产品应符合国家或公共安全行业有关标准和管理的规定，并按照相关的技术文件进行检查确认；对工程各系统项目可进行现场功能抽检复查，并做好记录。③资料的审查资料应保证质量，做到内容齐全、标记正确、文字清楚、数据准确、图文表一致；可由工程验收委员会(小组)指定的资料审查组负责审查。重点审查文档资料与工程实际(最终修改)是否一致，是否符合国家相关部委标准的有关规定，用户操作手册和维护手册等是否完整、准确。审查资料主要包括:●完整的设计、施工(竣工)技术文档。包括系统图；平面布置图；各设备的安装和配线配缆图；供电、防雷接地图；设备和安装工程量表；说明书等。●系统概要设计说明书。●系统详细设计说明书。●用户手册、操作手册。●系统、程序维护手册。●系统检测记录与测试报告。●工程变更单和洽商记录。●工程施工情况报告等。3)验收结论验收委员会(小组)根据施工验收、技术验收及资料审查的结果，认真如实地作出验收结论。对合格以上工程应安排维护管理，对验收不合格的工程应根据验收结论写出业主认可的整改方案，并由原承包商单位限期修复、补救、完成，再经检验、认证与验收。7、通信系统主要设施的施工安装要求(1)光、电缆线路施工要求1)管道光、电缆的敷设①敷设管道光、电缆之前必须清刷管孔。②子管敷设●在孔径≥90mm的塑料管道内，应一次敷足三根或三根以上的子管。●子管在管道内不得有接头。●子管管孔应按设计要求封堵。③光、电缆敷设●敷设光缆时的牵引力应符合设计要求，在一般情况下不宜超过2000kN。敷设电缆时的牵引力应小于电缆允许拉力的80％。●敷设管道光、电缆时应以石蜡油、滑石粉等作为润滑剂，严禁使用有机油脂。●光缆的曲率半径必须大于光缆直径的20倍，电缆的曲率半径必须大于电缆直径的15倍。●以人工方法牵引光缆时，应在井下逐段接力牵引，一次牵引长度一般不大于1000m。●光缆绕“8”字敷设时其内径应不小于2m。●光缆牵引端头根据实际情况现场制作，牵引端头与牵引索之间加入转环以防止在牵引过程中扭转、损伤光缆。●布放光缆时，光缆由缆盘上方放出并保持松弛弧型，敷设后的光、电缆应平直、无扭转、无明显刮痕和损伤。●敷设后的光、电缆应紧靠人孔壁，并以扎带绑扎于搁架上，留适当余量避免光、电缆绷得太紧，光缆在人孔内的部分采用蛇形软管或软塑料管保护。●按要求堵塞光、电缆管孔，光、电缆端头应做密封防潮处理，不得浸水。●光、电缆在每个人孔内应及时拴写光、电缆牌号。2)光、电缆接续和电缆成端①光缆接续●光缆接续前核对光缆程式、接头位置并根据预留长度的要求留足光缆。●根据光缆的端别，核对光纤、铜导线并编号作永久标记。●光纤接续宜采用熔接法，接续完成并测试合格后立即做增强保护措施。增强保护方法采用热可缩套管法、套管法和V形槽法。●光纤全部接续完成后根据光缆接头套管(盒)的不同结构，将余纤盘在光纤盘片内，盘绕方向应一致，纤盘的曲率半径应符合设计要求，接头部位平直不受力。●光缆加强芯的连接应根据接头盒的结构夹紧、夹牢，并能承受与光缆同样的拉力，加强芯按悬浮处理。②光缆接头●光缆接头套管(盒)的封装，应符合下列要求:接头套管的封装按工艺要求进行；接头套管内装防潮剂和接头责任卡；若采用热可缩套管，加热应均匀，热缩完毕原地冷却后才能搬动，热缩后外形美观，无烧焦等不良状况；封装完毕，测试检查接头损耗并做记录。●管道光缆接头安装在人孔正上方的光缆接头盒托架上，接头余缆紧贴人孔壁或人孔搁架，盘成“O”形圈，并用扎线固定。“O”形圈的曲率半径不小于光缆直径的20倍。③电缆芯线接续●电缆接续前，检查电缆程式、对数、检查端别，如有不符合规定者应及时返修，合格后方可进行电缆接续。●电缆芯线接续不应产生混、断、地、串及接触不良，接续后应保证电缆的标称对数全部合格。●配线电缆排列整齐，松紧适度，线束不交叉，接头呈椭圆形；无接续差错，芯线绝缘电阻合格。④电缆成端●进局电缆在托架上应排放整齐，不重叠，不交叉，不上下穿越或蛇行。●电缆引上转角的曲率半径应符合规定。●成端电缆接头的芯线接续，应按“一字型”接续。●总配线架成端电缆必须单条依次出线，严禁一条以上的成端电缆在同一位置上同时出线，或齐头并进交错出线。(2)通信设备的安装要求1)机架安装①机架安装位置正确，符合施工图的平面要求。②机架安装端正牢固，垂直偏差不大于3mm，相邻机架紧密靠拢，整列机面在同一平面上无凹凸现象，有利于通风散热。③设备的抗震加固应符合通信设备安装抗震加固要求。④蓄电池外壳不得有损坏现象，电池排列整齐，间距适当。电池应保持垂直与水平，底部四角均匀着力，如不平整应用油毡垫实。电池体安装在铁架上时，应垫缓冲胶垫，使之牢固可靠。⑤GPS馈线进楼之前，在尽量接近进楼点安装防雷器，防雷器应接地可靠；防雷器和馈线接头应做防水处理。2)布放电缆①布放电缆的规格程式、路由和位置应符合施工图的规定，电缆排列整齐，外皮无损伤。②设备电缆与电源线分开布设，同轴射频线缆单独布设。③电缆槽内电缆捆绑要牢固，松紧适度、紧密、顺直、端正；电缆转弯应均匀圆滑，电缆弯曲半径应大于60mm。④芯线焊接时应端正牢固，、配件齐全，两端必须有明显标志，没有错接、漏接，外观平直整齐。⑤任何缆线与设备采用插件连接时，必须使插件免受外力的影响，保持良好的接触。⑥机房布线、架间连线及各部件连线应正确无差错，接触良好，焊接光滑。不得碰地、短路、断路，严禁虚焊、漏焊。3)敷设电源线①交、直流电源的馈电电缆必须分开布设，电源电缆、信号电缆、用户电缆应分离布放，避免在同一线束内。机房直流电源线的安装路由、路数及布放位置应符合施工图的规定。②电源线的规格、熔丝的容量均应符合设计要求；电源线必须用整段线料，外皮完整，中间严禁有接头。③采用胶皮绝缘线作直流馈电线时，每对馈电线应保持平行，正负线两端应有统一的红蓝标志。④电源线与设备端子连接时，不应使端子受到机械压力。⑤截面在10mm2以下的单芯或多芯电源线可与设备直接连接，即在电线端头制作接头圈，线头弯曲方向应与紧固螺栓、螺母的方向一致，并在导线和螺母间加装垫片，拧紧螺母。⑥截面在10mm2以上的多股电源线应加装接线端子，其尺寸与导线线径相吻合，用压(焊)接工具压(焊)接牢固，接线端子与设备的接触部分应平整、紧固。4)接地装置①新建局站应采用联合接地装置，接地电阻值≤1n。接地引入线与接地体焊接牢固，焊缝处做防腐处理。扁钢做接地引入线时应涂沥青，并用麻布条缠扎，然后再在麻布条外涂沥青保护。②接地汇集装置位置应符合设计规定，安装端正、牢固，并有明显的标志。③通信设备除做工作接地外，其机壳应做保护接地。④交、直流配电设备的机壳应从接地汇集线上引入保护接地线。⑤通信机房内接地线的布置方式，可采取辐射式或平面型。要求机房内所有通信设备除从接地汇集线上就近引接地线外，不得通过安装加固螺栓与建筑钢筋相碰而自然形成的电气接通。⑥需要接地的设备与接地汇集线之间的连接，一般采用35~95mm2的多股绝缘铜线，不准使用裸导线布放。第二章 收费系统=1\*GB4㈠考试大纲要求章节内容大纲要求收费系统收费系统的基本要求、组成及各自功能了解各种收费制式的优缺点及其使用介质联网收费基本内容收费系统计算机网络结构及技术收费系统中机电设备施工准备阶段的质量监理内容熟悉收费车道设备工作机理收费系统计算机网络的组网方式及软件的质量性能计算机收费系统软、硬件的可靠性、安全性及抗干扰措施收费系统中收费车道设备安装、收费站、中心设备安装的质量监理内容、方法和规定标准掌握收费系统中机电设备测试、试运行的质量监理内容=2\*GB4㈡知识点提要1、收费系统的基本要求1)对本高速公路使用者正确、合理地收取通行费，减少逃票、漏收现象的发生，最大限度地堵塞来自司机的财务漏洞。2)具有采集收费交易数据、收费设施状态信息等功能。所有收费交易必须人账，所有收费过程的登记、记录必须完整，最大限度地堵塞来自收费人员的财务漏洞。3)具备较高的服务水平，尽可能减少因收费引起的交通延误。4)具备高可靠性，具有防止人为(有意或无意)和自然事故损害系统的能力。5)具有后备功能，局部故障不会影响其他部分的正常工作。6)具备可扩充性，易于实现升级，兼容性强，开放性好。7)具有处理、统计、查询、打印功能。统计报表准确、及时，满足管理方面的需要；所有收费登记力争实现计算机化，利于实现办公自动化。8)收费操作过程简明、实用，有助于减轻收费员的劳动强度。9)兼顾本路段入、出口交通管理，定时向监控系统提供交通数据。10)根据收费管理的需要能完成收费站、路段分中心、省结算中心之间的收费业务数据、费率、时钟等的通信。11)完成对收费车道、收费站等收费设施以及对收费业务的监视，保证收费系统正常工作。12)具有严密的数据安全体系，保证收费数据的安全。13)具有票证、通行券的管理功能。2、收费系统的组成及各自功能收费系统组成和功能系统一般为三层次结构：收费车道、收费站（或称收费监控广场）、收费管理中心，如下图。收费系统组成简图收费系统在高速公路主线或匝道设有收费站，收费站根据进出交通量和道路条件设有若干条人口和出口收费车道。收费车道由收费岛加以隔离，岛上布置有各种收费设备。收费车道前后形成一个宽于道路路面的收费广场，以便车辆排队等待交费和供车辆加减速缓冲用；广场旁设有收费监控楼，对收费广场的情况进行实时监控。如果对收费采用计算机管理，则用计算机数据通讯网络将收费车道、监控广场和收费管理中心三级设备组成一个高效率的计算机收费网络系统。收费系统除了征收车辆通行费外，还兼有数据采集、交通管理与控制功能。各项功能的要求为：收费以最短的收费时间和最简便的手续，将应征收的通行费如数收足，并保留有原始收费凭据，可供审计；控制收费车道开放条数和改变收费车道通过率的下限值，在高峰期或事故紧急处理期，实现对车辆的动态控制和交通疏导，以实现畅通和安全；监测全封闭式收费车道除了具有人口发卡、出口收费功能外，还在收费过程中将每辆车进出高速公路的时间、车型、征收费额和收费人员操作顺序、设备处理状态以及各种异常情况实时记录下来，对数据分类统计（如OD流分布）后，传送至收费管理中心。高速公路实施停车收费给公路“畅通”带来负面效应。交纳通行费需停车办理手续，会产生行车延误。尤其是主线收费站的车辆通过率限制了高速公路的通行能力，是交通瓶颈地带。在道路和系统设计阶段，需根据预测交通量细致计算，并留有扩展余地。3、收费系统的定义、分类和构成=1\*GB2⑴收费系统的定义道路收费系统是由执行国家、地方制订和颁布实施的道路收费法规、政策的道路收费管理机构、收费站、收费中心、收费设备、收费人员和收费对象等共同组成的系统。=2\*GB2⑵收费系统的分类根据不同的收费制式、收费方式、是否停车等可对收费系统进行分类。1）按收费制式分根据收费制式的不同道路收费系统可分为：均一式、开放式和封闭式三种系统。=1\*GB3①均一式不计车辆行驶距离、不分车型、所有车辆均以同一标准一次性收费。对于高等级道路，其收费站常设在道路的人口和立交的人口匝道上，不设在主线出口和出口匝道上。=2\*GB3②开放式对于距离较长，立交间距较大的收费道路，在其主线上按一定间距设置路障式收费站，按过往车辆的类型进行收费。这种收费制式较为简单，对收费道路互通立交的出人口匝道没有控制，故称为开放式系统。=3\*GB3③封闭式收费站设在道路起终点的主线上，或者互通立交的出人口匝道上，根据车辆类型，按车辆实际行驶里程计费，车辆进出道路都受到收费系统的控制，所以称为封闭式收费系统。表中从收费站的布置、收费的合理程序、对交通的干扰程度、收费效率、作为交通控制辅助手段、是否使用通行券、工程投资、适用范围等多方面对三种制式收费系统进行了比较。均一式、开放式和封闭式三种收费制式各有优缺点。如何选用应根据所建道路的等级、通定里程、沿途环境、交通组成、地方的道路收费法规、建设资金的来源等因素进行综合考虑，使道路收费合理、准确，交通方便、通达，做到既收回建设资金，又减少收费对道路交通的影响。三种收费制式的比较表项目均一式开放式封闭式收费的合理程度不存在漏收，不按车型大小、车种及车辆的实际行驶里程收费，收费不合理存在漏收，按车型车种收费，收费相对合理不存在漏收，按车型、车种、车辆的实际行驶里程收费，收费合理对交通的干扰程度车辆停车一次，且停车时间较短，交通干扰小长距离行驶车辆需多次停车，交通于扰大车辆需两次停车，交通干扰较小收费效率服务时间短，收费效率高收费效率高收费效率低作为交通控制辅助手段的作用能有效防止行人、非机动车及不合格车辆进入高等级道路无法阻止行人、非机动车及不合格车辆进入高等级道路能有效防止行人、非机动车及不合格车辆进入高等级道路工程投资和运营费用收费站较多，收费车道少、土建投资相对较低，设备简单，投资较少，运营费用低收费站少、规模小，设备简单，数量少，工程投资和运营费用低收费站多，且规模大，系统复杂，设备多，人员多，工程投资大，运营费用高通行券不需要不需要需要适用范围里程短，出人口多的城市道路，车辆的行驶距离差别不大桥梁、隧道、短距离道路，立交较少的长距离道路距离长、立交多、车辆的行驶距离差别较大的高等级道路2）按收费方式分根据收费方式，或者说人工参与的程度，可以将道路收费系统分为人工、半自动和全自动收费系统。=1\*GB3①人工收费系统人工收费系统不需要或基本上不使用电子和机械设备，适用于均一式、开放式和封闭式三种收费制式。对于封闭式人工收费系统，由收费员在人口处发放印有人口地址的通行券，出口处的收费员根据收回的通行券计算车辆行驶里程，并按车型、车种收费，再发出收费凭证（发票）。其最大优点是基本上使用人工，不需要任何设备投资；缺点是容易产生误差和作弊行为，效率低。当收费车道数量较多、收费站规模较大时，收费员劳动强度大，车辆服务时间长，交通干扰大。对于资金有困难且开通初期交通量较小的收费道路，特别是采用均一式和开放式收费系统的道路，通过加强对收费人员的教育和管理，可作为过渡期收费方式。随着收费人员业务技术水平的日益提高，这种收费方式的缺点大多容易被克服。当道路交通量增大到一定程度时，应尽快采用其它收费方式。=2\*GB3②半自动收费系统部分收费工作由电子机械设备完成，部分由人工完成。主要有两种：一是人工判别车型、人工收费．计算机完成统计及控制工作；二是人工收费，计算机完成统计、监控和车型判别工作，半自动收费系统，采用计算机等机械电子设备完成收费的计算、统计和监视工作，能有效地防止收费员作弊，减轻收费员的劳动强度，收费效率较人工系统有较大提高。半自动收费系统，在世界上各个地区应用多年，技术上十分成熟。我国幅员辽阔，道路交通量中过境和出人境交通量所占的比例较大，因此，半自动收费方式十分适合现阶段我国国情。目前我国已开通的高速公路，如广深高速公路、广州北环高速公路、沈大高速公路、京石高速公路、济青高速公路、太旧高速公路。沪宁高速公路等都采用半自动收费系统。=3\*GB3③全自动收费系统利用自动化电子和机械设备，完成收费、统计和监控工作，人工只处理系统故障和维持收费管理秩序。全自动收费系统．也称为电子收费系统，是20世纪90年代以来在国外被广泛应用的开放式收费系统，国内目前已经实施的有广东省佛山市开通的“路路通”过桥电子收费系统。这种现代化收费系统基本上不需要人工，收费效率高，一条电子收费车道相当于百至12条半自动收费车道的通行能力，即使是为了便于管理而在车道上安装自动栏杆，一条电子全自动收费车道也相当于6至8条半自动收费车道的通行能力。电子收费系统服务水平高，对道路，特别是高等级道路的交通干扰小，车辆能够以40－120km/h速度（理论上可高于120km/h的速度）通过收费车道，驾驶员几乎不感到收费站的存在。由于不存在人工收费，所以避免了收费出错和作弊行为。全自动收费系统代表着当今最先进的收费技术，也是未来的发展趋向，有着广阔的发展前景，全自动收费系统所需的车型、车种自动判别系统设备，目前正处于研制和试验阶段，因精确度尚差，造价太高而无法得到广泛应用。目前，通过采用一车一卡，卡的安装位置固定不可拆，且有防拆自锁装置的方法来实现车型判别。全自动收费系统是一个复杂的计算机系统，需要大量的高技术设备，投资大，这也是其主要缺点。我国广州北环高速公路，正着手引进封闭式全自动收费系统。3）按是否停车分根据车辆是否需要停车，可将收费系统分为一般收费系统和不停车收费系统。=3\*GB2⑶收费系统的构成广义的道路收费系统由收费政策、法规、收费标准、收费管理机构、收费人员。收费对象、付款方式、收费车道、站、中心、银行后台等组成(见下图)。我国道路对车辆收费的政策依据是1988年由交通部、财政部、国家物价局颁布的道路收费规定。制定收费标准的原则是：“应按桥梁、隧道、公路长度、还款额度、收费期限、交通量大小、车辆负担能力和便利通行等因素综合考虑定出合适的标准。”收费对象为过往车辆。按地区差别可分为国外车、港澳车和国内车；按车辆所属及服务性质分为：一般车、军警车、公务车（包括政府公务车和公司免费车）；按车型分为：摩托车、小型车、中型车、大型车和特大车五个档次。货车以吨位为划分标准，客车则以座位数分类：国内各地区、各道路营运公司对车辆分类标准目前不完全一致。付款方式包括：现金、预付款、信用卡和银行转帐。现金以人民币为主，广东沿海地区也收港币。收费款均交于中国人民银行和各商业银行，如中国工商银行、广东发展银行、中国建设银行、光大银行、城市信用合作社等。收费车道、收费站、收费中心构成狭义的收费系统，包括土建工程和机电工程两部分。现代道路收费系统的机电工程可以看作是一个由计算机硬件、软件和机械电子设备组成的计算机网络系统。它包括收费车道子系统、收费站计算机子系统、收费站收费监视与控制子系统、收费中心计算机子系统、通信子系统、供电子系统和辅助设施子系统。收费车道子系统包括车道控制器和收费车道附属设备。对于封闭式收费系统，收费车道包括人口收费车道和出口收费车道。下图为一封闭式收费系统的计算机网络图。一般的道路收费系统，由收费车道、收费站、收费中心组成二级计算机网络系统。整个系统自上而下采用主从方式，收费中心定时轮询收费站，收费站定时或实时从收费车道获取信息。收费站是收费系统的基本工作单元，收费车道具有独立工作能力，当上一级计算机发生故障或线路故障时，收费车道仍然能够独立运转，故障排除以后，中断的信息能及时恢复传送。4、OSI参考模型7层功能整个计算机通信网络的数据通信由很多节点和连接节点的传输线路组成。在一个网络内，不同层次之间进行通信，必须遵循接口协议；两个网络连接对应发生相互作用，应遵循同层协议规程。1984年国际标准化组织ISO／TC97提出计算机网络的7层协议，即开放系统互连；简称OSI。OSI参考模型包括7层功能及其对应协议，其分层结构如下图所示。每层完成一个明确的功能集合，并按协议相互通信。每层向上层提供所需的服务，在完成本层协议后使用下层提供的服务。各层的功能是相对独立的，层间的相互作用通过层接口实现。1)物理层其任务是实现网内两实体间的物理连接，按位串行传送比特流，将信息从一个实体经物理信道送往另一个实体。2)数据链路层为网络实体之间数据链路的建立、维持和释放提供功能手段和过程手段。3)网络层为网络连接的两个传输实体之间进行网络服务数据单元的交换提供功能和过程手段。4)传输层主机一主机协议层。5)会话层为不同系统中的两个进程建立会话连接，并管理它们在该连接对话。6)表示层提供由应用层选择的一组服务，对交换数据的含义进行解释，用于管理数据的交换、显示、控制等。7)应用层是OSI最高层，负责两个应用进程之间的通信，为网络用户之间的通信提供专用的应用程序包。5、收费系统检测的主要项目与方法(1)主要检测项目1)设备及材料的质量和规格的检测将到达现场的工程材料与设备的产品说明书、出厂合格证、验收单进行检测，检测其名称、型号、规格、外观等是否符合要求。2)设备的性能、功能的检测通过对设备的产品说明书、出厂合格证、验收单中主要性能指标和主要功能的检测，检测其设备的性能和功能是否符合要求。3)收费子系统检测4)收费系统的系统检测(2)主要设备的检测内容与方法1)车道计算机系统主要设备的检测①各设备均是通过目测、手动检测等方法检测其设备的外观质量及安装情,况，线缆是否连接牢固、排放整齐，电源、接地是否良好。通过通电、现场实际操作检测其设备的性能、功能。②主要设备的检测内容与方法:●车道控制机:通电、现场实际操作检测该设备对车道外设的控制功能、状态监视功能、数据存储功能、数据通讯功能等。●通行券发券、读写装置:通电、现场实际操作检测该设备对通行券的读写功能、对非法通行券、故障券的报警功能、抗干扰功能、状态显示、有效读写距离等。●电动栏杆与车辆检测器:通电、现场实际操作检测电动栏杆在水平关闭终点位置或垂直开启终点位置时，栏杆臂是否被锁定，不抖动；用秒表检测起落杆总时间是否满足设计要求；电动栏杆的栏杆臂至水平关闭位置后，断开电源，检测栏杆臂是否能被手动打开或自动回复至打开位置；防砸车功能:检测在栏杆臂下落至与水平夹角大于15°的范围内，如有车辆驶入车辆检测线圈区域，正在下落的栏杆臂是否自动抬起防止砸车。●信号灯:检测发光颜色、亮度、信号切换等；雨棚信号灯:检测图案红叉绿箭指示是否正确，视认角是否大于22°；车道通行信号灯(含声光报警器):检测红绿转换是否正确，可视距离是否不小于设计要求，在车道的驾驶员是否能清晰可见其信号灯显示状态，不受阳光直射的影响，声、光报警是否正常；雾灯:检测发光材料、可视距离是否符合设计要求。●费额显示器(含语音报价):目测其安装位置、接口类型是否符合设计要求；通电检测其显示功能、声音文件、音量是否可调，改变价格数据报价是否正确等。●收据打印机:通电检测打印速度、字符大小、打印宽度、打印偏移、自动切纸、进纸功能等。2)收费站、路段收费分中心、省收费结算中心计算机系统主要设备的检测①通过目测、手动检测等方法检测设备的外观质量及安装情况，线缆是否连接牢固、排放整齐。电源、接地是否良好。通过通电、现场实际操作检测其设备的性能、功能。②主要设备的检测内容与方法:●服务器和计算机:通电后用专用或通用测试程序检测系统启动功能、指示灯工作状态、系统自检功能、CPU主频、内存容量、硬盘容量、网卡传输速率等。●磁盘阵列:通电检测指示灯状态、RAID配置、SCSI卡、数据传输功能，硬盘按要求放置应不造成数据的丢失等。●交换机:检测交换机的吞吐量、帧丢失率、背靠背帧数、延迟、错误帧过滤、背压、线端阻塞等。●路由器:采用远端测试法检测路由器的接口功能、通信协议功能、数据包转发功能、路由信息维护功能、管理控制功能、安全功能等是否符合设计要求；采用远端测试法检测路由器的各种性能(如吞吐量、时延、丢包率、背靠背帧数、系统恢复时间和系统复位等)；检测稳定性和可靠性；检测互操作性；利用网管软件检测其网管功能。3)收费视频监视系统主要设备的检测见监控系统中的视频监视系统的检测。视频监视系统主要设备:主要指视频监视的单体设备，例如摄像机、数字图像叠加器、视频切换控制矩阵、数字录像设备等。摄像机:检测摄像机、镜头、防护罩、支撑装置、云台、解码器等的安装质量与紧固情况；摄像头的解像度、灵敏度、视频输出、信噪比等；防护罩的雨刷动作；遥控操作云台旋转的自由度、跟踪速度、调焦功能等。数字图像叠加器:检测叠加信息的正确性、叠加信号的同步反应、图像质量等视频切换控制矩阵:检测视频切换控制矩阵最大输入、输出；视频正确切换等。数字录像设备:检测是否能录像，存贮容量，图像是否能检索、回放，图像是否能多画面显示，通信与网络接口是否满足要求等。4)内部对讲、安全报警系统主要设备的检测通过目测检测系统各设备的外观、安装。通过通电、现场实际操作检测系统的功能是否能满足设计要求。5)电源系统主要设备的检测不间断电源UPS6)线缆的检测①外观检测音频电缆:核对电缆盘号和盘长；检查电缆和电缆盘是否完整、无破损、无机械损伤，塑料护套是否破损开裂、硬化变质现象。光缆和电力电缆:参见通信系统中光、电缆线路的检测。同轴电缆:标志与包装检查；结构和尺寸检查；导体结构；外护层。双绞线:包装检查；检查长度；检查双绞线外表面的白色标志；检查线芯有无混线、断线等情况。②性能检测音频电缆:导体电阻；绝缘电阻；固有衰减；近端串音衰减；线芯不混线、不断线。光缆和电力电缆:参见通信系统中光、电缆线路的检测。同轴电缆:内导体的电阻率；导体的连续性；缆芯的介电强度；绝缘电阻；衰减常数。双绞线:近端串扰；累加功率；衰减量；衰减对串扰比；远端串扰及等电平远端串扰；传播延迟；延迟差异；结构化回损及回损；带宽；阻抗；直流环路电阻；杂讯；屏蔽层连续的连续性测试(仅适用于屏蔽双绞线)。6、收费系统主要设施的施工安装要求1)车道计算机系统设备安装要求①收费亭内设备安装要求收费亭内设备主要包括:车道控制机(含工控机和车道控制器)、收费员终端(显示器、专用键盘)、通行券发券装置(人口)、通行券读写装置(出口)、收据打印机(出口)、对讲分机、报警开关等。设备安装位置正确，布局合理，线路连接正确，并便于维修。车道控制机放置位置应不妨碍收费员的正常操作，报警开关原则上是安装在隐蔽位置。②收费亭外设备安装要求收费亭外设备主要包括:电动栏杆、车辆检测器、雨棚信号灯、车道通行信号灯、雾灯、声光报警器、手动栏杆、费额显示器(出口)等设备构成。电动栏杆安装:基础顶面应高出安装水平地面50mm；基础表面应平整；地脚尺寸应按要求制做并与地平垂直；其螺纹在施工时应加保护套管，如地脚采用膨胀螺栓时应保证钻孔与地平垂直，如孔径过大时可用环氧胶封灌以保证地脚稳固；在浇注前应将各引线管口堵好；在收费站施工时应注意使同向车道基础中心在一条直线上；养护期应做好基础的保护；安装前详细阅读说明书，了解栏杆机的工作方式及接线图；检查连线:电源线、线圈线、控制线、机内连线。信号灯的安装:安装位置应符合设计要求，安装牢固且不侵入建筑眼界；雨棚信号灯固定在大棚上方网架上，并做好防水处理，电源线和控制线顺大棚立柱引下，接到车道机箱内；车道通行信灯箱及支撑件的材质(包括基础)、防尘、防水性能均应满足设计文件要求。费额显示器安装:分两种形式。一种为自立式:该种费额显示器安装在收费亭后面1.5~2.5m范围内，安装高度为1.5~1.7m，应与车道有一夹角，以利于驾驶员观看。一种为附着式:该种费额显示器一般安装在收费亭侧壁，与亭表面成20°~30°角，距路面高度以1.2m为宜。车辆检测线圈的安装要求:参见监控系统。2)收费站、路段收费分中心、省收费结算中心计算机系统设备安装要求设备摆放要平稳，后部留有足够的空间散热；计算机电源线、控制线、信号线的接插头安装牢固，无漏接、错接现象，标志铭牌正确、完整、无误。7、收费站、分中心、中心等建筑物防雷交通工程及沿线设施中，收费站、服务区、停车区、监控通信路段收费分中心、中心以及特大桥等独立建筑物的防雷应根据其重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性和后果来分类。按防雷要求分为三类:即第一类防雷建筑物，第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物。第三章 监控系统=1\*GB4㈠考试大纲要求章节内容大纲要求监控系统监控系统的组成、功能及发展趋势了解交通流特性及控制策略监控系统中交通检测设备、环境检测设备、监控中心主要设备的组成及工作机理监控系统中机电设备施工准备阶段的质量监理内容熟悉监控系统中计算机系统的硬件构成及系统支撑软件和监控应用软件的功能监控系统中外场设备安装、监控中心设备安装的质量监理内容、方法和规定标准掌握监控系统中机电设备测试、试运行的质量监理内容=2\*GB4㈡知识点提要1、监控目标及发展趋势交通监控是对高速公路交通流运行状态及其交通设施和交通环境的监测（视）与控制。由现场监控站和各级监控中心组成监控系统，是实现高速公路运行管理的主要手段。系统的目标是保证行车“安全”和道路“畅通”，在此基础上再实现高速、环境保护等其它目标。=1\*GB2⑴监控目标安全和交通事故相关联，事故不仅造成经济损失，也使车道堵塞，车速降低，行车延误时间加长，无法保持道路的畅通。保证行车“安全”是维持道路“畅通”的前提条件，两者紧密相关。=1\*GB3①最大行车安全从总体上讲，高速公路安全性优于普通公路。但是，高速公路交通量大，车速高，一旦出现交通事故，车辆的排队长度、堵塞时间、车辆损坏和人员伤亡程度都较普通公路严重，即恶性事故多。大雾天气的偶然驾驶差错，能造成很多车辆尾撞。因此，对高速公路的行车安全应有更高的要求，监控系统将行车安全作为主要工作目标之一。事故原因来自车辆和交通环境两个方面：车辆不安全因素为驾驶员操作差错，酒后开车和车辆故障失控等；人们将气象恶劣。道路失修和交通事件（各种意外原因使车道被暂时堵塞）归纳为交通环境干扰产生的不安全诱因、确定各种环境诱因，掌握它们诱发交通事故的机制，监测其状态值，作出预报或预警，采取相应对策是监控工作的任务。高速公路交通事件出现频繁，事件一旦出现，跟随而来的是偶发性交通拥挤，而且容易诱发成交通事故；事件产生地点、时刻具有不确定性。因此，监测交通事件的出现成为安全监控的重点。大型桥梁、隧道等关键交通设施尤其需要重点监控。=2\*GB3②道路畅通道路畅通指公路没有堵塞现象，车辆能够持续以理想车速运行的状态，这是公路运输最基本也是最重要的条件。实际运行环境存在各种各样影响道路畅通的干扰，交通监控的目标就是通过对交通流的监视来预防事故发生、减轻拥挤程度、排除堵塞，恢复道路的通畅。车辆群在公路运行称为交通流，它是主要监控对象。畅通和拥挤是交通流的两种对立运行状态，畅通受到干扰就会转变为拥挤。要维持道路畅通，首先要掌握交通流现时的状态和检测出各种干扰目前的状态和变化趋势；要对所掌握的上述信息进行处理分析，提出能减轻或消除拥挤的控制措施并迅速执行。这里存在两个问题：一是需要了解的信息能否得到，即监控对象和干扰的可测性；二是控制措施能否实施，即对象的可控性。最常见的道路堵塞现象为常发性拥挤。产生常发性拥挤的基本原因是道路通行能力和交通流量（交通供求双方）不平衡，外界干扰只起激发作用；应及时测出发生拥挤的路段、时刻、性质和程度，对交通流量（需求方）进行调节控制，以维持道路畅通。整个监控过程要求在尽可能短的时间内完成；时滞过长，阻塞车辆增多，排除拥挤更为困难。为此，将由具有快速响应能力的电子器件按自动控制原理组成监控系统，实现消除拥挤的控制作用。但是，对需求方的控制只能通过驾驶员来实现，人所表现的时滞和不准确性使整个过程具有弱控制性质，成为交通控制一大特点。=3\*GB3③交通设施状态完好公路交通设施由路、桥、隧道等土木建筑物和各类机电设备组成。任何设施失效都将使公路运输系统丧失部分功能，影响正常运行。设施失效大都有一个从量变到质变的过程，即存在朕兆，采用针对性强的检测器可以探测出来。监控系统应该通过各种检测轮回采集主要设施的工作状态．作出评价。设备发生故障时，系统能迅速诊断和报警，以利抢修。机电工程投资通常占公路总投资的10%~15%，但它可提高道路通行能力达30%以上。机电设备应具有自诊功能，在系统建设时，应明确提出主要机电设备的保护和自检要求，使各个子系统能保持良好工作状态。=4\*GB3④其它优化目标为了向用户提供优质服务，使高速公路获取更大的社会和经济效益，对监控提出若干优化目标：如用户总旅行时间最小；车辆总行驶距离最大；油耗量最小和对环境的污染最小等。人们正在对这些控制方案进行理论研究和系统试验，相信今后能投人实用。2、监控系统的构成及功能根据监控系统的功能，监控系统可以理解为由信息采集子系统、信息提供子系统和监控中心三大部分组成。（1）信息采集子系统信息采集子系统是高速公路上设置的用来采集信息的设备和装备。采集的信息主要包括如下几个方面：1）交通流值息。如交通量、车辆速度、车流密度、车辆占有率、车重等交通流信息的采集设备主要是各种类型的车辆检测器。2）气象信息。如风力、风向、降雨、降雪、冰冻、雾区等。这些信息的检测主要靠气象检测器。3）道路环境信息。如路面状况、隧道内的噪声、有害气体浓度等。这些信息靠环境检测器等检测。4）异常事件信息。如交通事故、车辆抛锚。物品散落、道路设施损坏、道路施工现场等。这些信息主要靠紧急电话、闭路电视、巡逻车等设备和装备进行搜集提供，也可以通过交通流信息进行辅助分析判断。所谓信息采集系统并非仅是由上述各类信息采集设备连成的一个系统。根据高速公路情况的不同，监控系统中所应包含的信息采集设备的类型、数量、位置有所不同，但这些设备的功能是相同的，即对原始信息进行预处理，以得到符合系统应用要求的信息。（2）信息提供子系统信息提供子系统是高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令的设备，以及向管理、救助部门和社会提供求助指令或道路交通信息的设备。该子系统的主要功能包括以下几个方面：l）向道路使用者提供信息。如前方路段交通阻塞情况、事故告警、气象情况、道路施工情况等。这些情况常通过可变情报板或路侧通信系统提供。2）向道路使用者提供建议或控制指令。如最佳行驶路线、最佳限速车道控制信号、匝道控制信号等。这些指令常通过可变情报板、可变限速标志、车道控制标志或匝道控制设备来实现。3）向管理和救助部门提供信息。在发生如交通事故、车辆抛锚、道路设施损坏等情况时，向消防、急救、服务区、道路养护工区等提供有关指令或信息。这些信息常利用指令电话或业务电话来传递。4）向社会提供信息、包括对新闻媒介和高速公路以外的道路使用者提供本条高速公路的交通信息、这些信息的提供往往通过交通广播系统或广域信息网来实现。3．监控中心监控中心是界于信息采集子系统和信息提供子系统之间的中间环节，是监控系统的核心部分。它的主要职能是信息的接收、分析、判断、预测、确认、交通异常事件的处理决策、指令发布、设备运行状态的监视和控制等。监控中心通常由计算机系统、室内显示设备和监控系统控制台组成。根据公路里程长短、道路路况和监控功能需求的不同，监控中心有集中式和分布式等形式。对集中式而言，一条高速公路只有一个监控中心；对于分布式而言，一条高速公路可能有一个监控中心，下辖若干个分中心，每个分中心管辖一个路段、一座大桥、一条隧道或一组匝道控制设备。对于高速公路网而言，监控系统的规模和监控中心的分散程度会更大些。尽管规模和形式不同，但其基本功能是一致的，即信息的分析、处理、交通控制和管理的辅助决策。3、监控系统分类监控系统根据所辖路段的道路状况和交通状况分为多种类型，主要有主线控制、隧道控制、匝道控制、通道控制和综合控制五类。4、交通监控特点从监控对象、干扰性质和监控过程的描述中，可以认识到交通监控具有如下特点：监控对象复杂交通流有多种状态，有些状态无法用特征参数描述，各种状态均随地点和时间而变化，具有明显的随机性；监控系统复杂系统分布地域广，各个路段的交通相互影响强，对象有明显的不确定性，监控目标又不单一，这些使系统具有大系统性质，给实现监控目标带来很大困难；监控手段多样单纯检测交通参数，无法获取交通流状态的全貌，需要采用更多的手段对同一对象检测，如传感器采集交通参数、摄像机摄制交通图像、人员巡视和用户举报等；人的特殊作用监控过程的各个环节都需要人的介人，特别是执行控制离不开驾驶员和监控管理人员，人的素质和精神状态直接影响监控质量。交通监控系统通过多种多样的监测、监视手段获取交通流及环境的信息，凭借自动控制器和人的双重作用实现“安全”和“畅通”目标。5、交通流特性在公路上行驶的车辆群称为交通流，不同的交通流表示车辆群体的不同运行状态。车辆运行状态往往随车辆的技术状况、驾驶员特点和交通环境（道路条件、气象、车辆相互影响和交通管制等）而变化。高速公路交通流状态变化具有下述特点：易变干扰容易激发状态变化。如一辆车驾驶失误，可以引起后随车辆车速和车间距离出现很大改变。变化幅度大沿高速公路不同路段和不同时间，交通流的状态可能相差很大。随机性状态变化无法准确预测，但是具有一定的特征性倾向。描述这种变化特征的物理量服从一定条件下的统计规律，可用统计方法研究其分布特性。交通流运行状态的定性定量特征称为交通流特性，常用各种物理量描述交通流特性，并称它们为交通特征变量或简称交通流参数。交通流状态可分为稳态和动态两类：前者指不考虑各参数随时间的变化，只沿公路长度方向有不同分布；后者则既随空间也随时间变化。6、计算机系统的硬件构成及软件功能1）硬件构成监控中心的计算机系统早期多以大、中、小型计算机为主要机型，随着微机技术的发展，目前在我国多以微机网络的形式建立起来，这种网络的计算机系统的硬件构成相对比较单纯，基本的硬件设备包括如下内容：①系统主机；②交通控制计算机；③彩色图形计算机；④通信计算机；⑤显示器、打印机等外设。2）监控系统软件监控系统软件包括系统支撑软件和监控应用软件两部分。（l）系统支撑软件系统支撑软件包括网络管理软件、操作系统、数据库软件及应用软件的开发工具等。在具体的近期系统支撑软件选配时，应考虑两点原则：第一，保证监控系统应用软件功能的实现；第二，应保证监控近期系统与周边其它计算机系统（如收费系统）信息交换的可能性。至于今后计算机设备更新、系统升级，则往往是功能兼容的，监控系统原定功能不会受到冲击。（2）监控应用软件一般均应包含如下功能模块：①信息收集和预处理：监控中心收集的信息包括自动输人和操作员人工输人的信息两类。第一，自动输入信息a．车辆检测器检测的交通信息，如交通流量、车速、占有率、车型。车重等；b．气象检测器的气象信息，如风力、风速、风向、温度、湿度、降雨量、能见度等；c．环境检测器检测的CO浓度、路面冰冻程度等；d．设备状态信息，如车辆检测器正常与否的标示信息、可变情报状态及指令确认信息等；e．上一层监控中心的指令信息，如情报板的诱导指令等；f．其它相关系统传送的信息，如收费系统、相邻高速公路监控系统、其它公路或城市道路信息系统传人的信息。第二，操作员人工输人的信息a．交通事件，如交通事故、交通阻塞等；b．日常事件，如道路维修、设备维修、气象状况、一般意外事件等；c．灾难事件，如塌方、火灾等。预处理软件将对这些信息按时间、地点、性质建立数据文件或数据文库，以进一步分析处理。②信息的分析处理：信息收集和预处理后的分析处理主要包括交通状态判断和交通运行分析两部分。第一，交通状态判断a．交通正常、阻塞或临界状态的判断；b．交通异常事件的判断，包括事故、物品散落引起的偶发性交通阻塞等。这种交通异常事件的判断往往是通过软件中的多种算法的自动检测和操作员通过电视监视的确认进行；c．状态的转移判断，即异常事件的发生或消除，交通正常变阻塞或阻塞交正常等。第二，交通运行分析a．从原始数据派生其它数据，如派生出高速公路的年、月、日