Ｎｏ．２ Ｓｅｐｔ ２０１１ ＧＥＺＨＯＵＢＡ ＧＲＯＵＰ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．９８ 高速公路机电设备常见故障分析及处理 李 明 摘 要高速公路机电系统是高速公路运营管理和信息化管理的神经系统，而机电设备则是高速公路信息 化的重要硬件支撑，在系统的日常运行维护中会碰到许多问题，及时的查明原因排除故障，才能保证日常管理 工作和收费营运的正常进行。 关键词高速公路；机电设备；故障分析；故障处理 号，形成这类故障的原因是环形线圈埋在水泥路 １ 概述 近几年，随着我国经济的快速增长，公路建设 中，由于水泥有热胀冷缩的特性，会导致线圈外表 破皮或断裂，从而引起短路、断路、磁感信号不稳定 和无信号，重做线圈即可。 事业得到了迅猛发展，为适应高品质公路，尤其是 联网收费高速公路运营管理要求，包括通信、收费、 监控在内的公路自动系统应运而生，其工作的特点 是分布地域广、稳定性、可靠性要求高，并且绝大部 分系统设备都是全天候工作。只有加强机电维护 管理，才能最大限度地保证机电系统的正常运转。 （３）ＰＣＬ一７２５继电器控制板卡无法控制栏杆 升降，多数是使用寿命过长、老化造成，更换板卡或 ＰＣＬ一７２５板上小继电器模块可恢复。 ２．２车牌自动识别系统故障分析与排除 车牌自动识别系统采用最新数字图像处理、动 高速公路机电设备是保证收费正常运营的基本设 施，常见的故障主要集中在车道自动栏杆机、车牌 自动识别系统、票据打印机、计重设备、收费监控设 备等。笔者结合在襄荆高速公路机电系统运行维 护的实践谈谈系统设备故障的分析和排除。 态目标自动跟踪、模糊识别等技术对车辆车牌图像 信息进行处理。车牌识别系统有两种触发方式，一 种是外设触发，另一种是视频触发。常见的故障主 要集中在车牌识别仪、摄像机等设备。 （１）车道显示器右下角提示“车牌识别仪连接 ２机电设备常见故障分析与排除 ２．１ 自动栏杆机故障分析与排除 栏杆机的主要作用是对收费车辆进行分隔阻 故障”，这时手动自动均无效，其原因是车牌照自 动识别系统死机或集线器死机导致。若死机将车 牌识别仪或集线器重启，待指示灯正常显示后重启 成功，显示器右下角错误提示恢复。 拦，以保证良好的收费秩序。正常车辆通过时，自 动栏杆的落杆受落杆车检器直接控制。当车辆驶 离落杆线圈后，检测器发出脉冲信号并输出至自动 （２）车牌识别仪无法抓拍车牌。在无法抓拍 时先检查工控机与车牌识别仪之间数据传输、摄像 机的抓拍范围。数据传输中断一般是线路问题，可 用安普仪检查网线、水晶头；抓拍范围通过外接显 示屏调节好位置后固定。 （３）能抓拍但识别率低。其原因可能是摄像 机、车牌识别仪参数错误或摄像机损坏，调整参数 或更换摄像机后可恢复；夜间识别率低一般是光线 栏杆控制端子，栏杆机自动落杆。 （１）栏杆机过车后栏杆不落，车检器上显示有 车，多数是使用寿命过长、老化、不敏感或者太敏感 造成，更换或者调整参数即可解决故障。 （２）过车时环形线圈无法给控制模块磁感信 ５２ ２０１１年６月第２期 葛洲坝集团科技 总第９８期 不够，更换补光灯管可恢复。 （４）在对车牌照识别系统进行维护时应注意： 要注意保持设备清洁，每三到五天要用软布擦拭一 次镜头防护玻璃和补光灯防护玻璃，尤其是在车流 量较大的车道。抓拍单元已经调到最佳角度固定， 不可轻易变动。工作人员不能碰撞、倚靠抓拍单 元，以免抓拍角度发生变化影响识别率。 ２．３票据打印机故障分析与处理 票据打印机常见故障主要集中在电路板、数据 线、走纸电机等部分。 （１）票据打印机无法正常工作。若打印机电 源开关已打开，但打印机不通电，则检查打印机的 供电部分。在确认供电部分可正常供电后，仍不能 正常工作，则拆开打印机查看打印机电路板上保 险、电容等电子元件，更换后依旧无法工作，那么打 印机的电路板有部分短路性故障，则更换电路板。 （２）票据打印机走空白纸或不走纸。发现票 据打印机走空白纸时如果打印头有正常动作，其原 因可能是色带干涸或未卡人正确位置。票据打印 机不走纸应检查电机传动轴螺钉是否松动，若松动 则应紧固螺钉；或传动齿轮之间是否存在异物阻 塞，若是则清除异物；若以上均不是则可能是走纸 电机损坏，应该更换走纸电机。 （３）打印字符不全或字符不清晰或字迹偏淡。 打印机色带使用时间过长，可换新色带。打印头长 时间没有清洗或有断针、驱动电路故障。 （４）打印内容出现乱码，大多是由于打印机与 电脑主机并口的接线接触不良造成的，遇到此类故 障，检查打印机和主机接线，并插紧。 ２．４计重设备故障分析与处理 计重设备常见故障为车轴、胎型识别不准确， 称重数据无法上传，无称重数据等。 （１）车轴信息判断不准和轮胎识别不准直接 导致车辆判型错误进而影响正常收费。当车轴、胎 型识别不准时，首先检查称台，查看称台两边限位 器是否松动。限位器过松过紧都可导致车轴轧过 称台时信息不准确，适当调整限位器使其处于正常 状态；其次逐一排查轮轴识别器内压敏触发开关是 否被货车轧坏，更换后可恢复。 （２）称重数据无法上传和无称重数据时收费 系统按车型收费导致通行费流失，当数据无法上传 时，则重点检查通信线路、数据采集板、红外光栅分 离器，更换数据采集箱内的称重板卡、数据采集板 卡，重新设置参数即可。如果数据采集箱可以读出 车重，但是数据无法上传至车道工控机，此种情况 应为红外光栅分离器没有对车辆收尾导致数据无 法上传，检查光栅分离器即可。 ２．５收费监控故障分析与处理 收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广 场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类 型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件 和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。常 见故障主要为无视屏图像、视屏图像模糊、图像不 稳定等。 （１）电源不正确引发的设备故障。供电线路 或供电电压不正确、功率不够（或某一路供电线路 的线径不够，降压过大等）、供电系统的传输线路 出现短路、断路、瞬间过压等。特别是因供电错误 或瞬间过压导致设备损坏的情况时有发生。因此， 在系统调试中，供电之前，一定要认真严格地进行 核对与检查，绝不应掉以轻心。 （２）由于某些设备的连结有很多线路，若处理 不好，特别是与设备相接的线路处理不好，就会出 现断路、短路、线间绝缘不良、误接线等导致设备的 损坏、性能下降的问题。在这种情况下，应根据故 障现象冷静地进行分析，判断在若干条线路上是由 于哪些线路的连接有问题才产生那种故障现象。 这样就会把出现问题的范围缩小了。特别值得指 出的是，带云台的摄像机由于全方位的运动，时间 长了，导致连线的脱落、挣断是常见的。因此，要特 别注意这种情况的设备与各种线路的连接应符合 长时间运转的要求。 （３）最常见的是由于对设备调整不当产生的 问题。比如摄像机后截距的调整是非常细致和精 确的工作，如不认真调整，就会出现聚焦不好或在 三可变镜头的各种操作时发生散焦等问题。另外， 摄像机上一些开关和调整旋钮的位置是否正确、是 否符合系统的技术要求、解码器编码开关或其它可 ５３ Ｎｏ．２ Ｓｅｐｔ ２０１１ ＧＥＺＨＯＵＢＡ ＧＲＯＵＰ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．９８ 调部位设置的正确与否都会直接影响设备本身的 正常使用或影响整个系统的正常性能。 机电设备长期运行设备普遍温度高，如果设备 没有很好的散热环境会直接影响设备的正常运行， （４）视频传输中，最常见的故障现象表现在监 视器的画面上出现一条黑杠或白杠，并且或向上或 甚至会因为温度过高导致部分设备烧毁。散热问 题的解决办法就是做好局部及周围环境的散热，定 期检查各个设备的散热风扇运行情况，发现问题需 向下慢慢滚动。因此，在分析这类故障现象时，要 分清产生故障的两种不同原因。要分清是电源的 问题还是地环路的问题，一种简易的方法是，在控 制主机上，就近只接入一台电源没有问题的摄像机 要及时更换，夏天还要对收费亭及通行机房的空调 制冷效果进行排查，如不正常应及时增加辅助散热 设备。 输出信号，如果在监视器上没有出现上述的干扰现 象，则说明控制主机无问题。接下来可用一台便携 式监视器就近接在前端摄像机的视频输出端，并逐 个检查每台摄像机。如有，则进行处理。如无，则 干扰是由地环路等其它原因造成的。 （５）监视器上出现木纹状的干扰。这种干扰 的出现，轻微时不会淹没正常图像，而严重时图像 就无法观看了（甚至破坏同步）。这种故障现象产 生的原因较多也较复杂。 ①视频传输线的质量不好，特别是屏蔽陡能差 （屏蔽网不是质量很好的铜线网，或屏蔽网过稀而 起不到屏蔽作用）。与此同时，这类视频线的线电 阻过大，因而造成信号产生较大衰减也是加重故障 的原因。此外，这类视频线的特性阻抗不是７５Ｑ 以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由 于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而 产生的故障，因此这种故障原因在判断时要准确和 慎重。只有当排除了其它可能后，才能从视频线不 良的角度去考虑。若真是电缆质量问题，最好的办 法当然是把所有的这种电缆全部换掉，换成符合要 求的电缆，这是彻底解决问题的最好办法。 ②由于视屏电缆的芯线与屏蔽线短路、断路造 成的故障，这种故障的表现形式是在监视器上产生 较深较乱的大面积网纹干扰，以至图像全部破坏， 形不成图像和同步信号，这种情况多出现在视屏接 头上，即这种故障出现时，往往不会是整个系统各 路信号均出现问题，而仅仅出现在那些接头有问题 的路数上，只要认真检查这些接头，就可以解决。 ３ 机电设备运行的其它问题 ３．１散热问题 ５４ ３．２防尘防潮问题 高速公路机电设备使用地方普遍环境恶劣，灰 尘比较大，容易产生静电。静电是弱电设备的一大 杀手，在日常维护中，要定期做除尘处理。还有一 部分属于外场设备，工作环境更恶劣，常年风吹雨 淋。设备内部极易受潮，导致电路板长霉使设备短 路、烧毁。在平常要经常检查密封和通风情况，发 现问题及时解决。 ３．３防鼠问题 高速公路机电设备线路复杂、繁多。极易被老 鼠咬破皮、断裂，从而造成漏电、短路、失火等状况， 要定期在老鼠出没地方投放鼠药灭鼠，通信井、线 路管道要密封。 ４ 结束语 高速公路机电工程的运行维护是一个近十多 年发展起来的全新行业，所涉及技术、设备科技含 量高，发展快、更新也快。机电设备是高速公路信 息化的支撑，因此，机电设备维护与管理部门必须 重视机电设备日常维护与管理，以故障预防为目的 科学的进行维护，及时跟换使用寿命到期的零部 件，避免零部件损坏后对整个设备造成更大的损 坏。这就需要维护部门要加强专业技术人员的培 养，要求专业技术人才不仅具有较高的机电设备维 护知识与技能，还要具有现代设备管理理念与方 法，以科学的管理与较高水平的专业技能确保机电 设备安全稳定运行。 【作者简介】 李 明男 湖北襄荆高速公路有限责任公司 助理工程师湖 北荆门４４８１２４
