高速公路收费系统维护管理 近年来，高速公路的机电设备快速发展，类型和数量越 来越多。由于设备故障具有偶发性和零散性的特点，日常运 行中，我们通过巡检、定期保养维护，来最大限度地减少设 备的故障率。但是，在某些特殊情况下，也可能会突然发生 大面积的设备故障，甚至会造成整个收费系统的瘫痪。这样 的情况一旦发生，不仅仅会造成通行费用的流失，还会引发 负面的社会影响。 本文从收费系统设备管理的角度出发，根据江阴大桥维护 的实际经验，对收费设备的日常管理以及突发情况的应急处理 进行阐述。探讨如何尽可能做出相应的处理预防措施，以及情 况发生时如何在最短的时问内恢复，并尽可能地减少损失。 收费系统维护的日常管理 设备保障工作重在预防。平时要加强巡查工作，及时对 设备故障苗头进行处理。做好维护记录的统计分析，根据不 同设备的故障几率，进行针对性的维护或者系统技术改造。 另外应加强维护人员的培训学习，只有高素质的维护队伍才 能保证设备的运行完好，从而做好各种情况下设备的保障工 作。收费系统设备系统的日常管理主要包括设备巡查报修、 维修备件的管理以及相关预案的建立等几个方面。这些措施 为收费系统设备的正常运行奠定了基础。 设备的巡查与保修 建立收费设备档案，实行故障报修和巡查相结合，扎实 做好设备定期巡查工作。定期检查、测试设备的运行状况， 及时发现问题，及时解决问题。 维修备件的管理 对设备运行维修情况进行分析，确定易损配件，组织好 仓库备件的采购工作。最好在收费站里或者附近专门开辟一 个小仓库，存储一些重要的设备备件和零件（如通信卡、票 据打印机、控制卡、读卡器、车道机备硬盘等），以供紧急 维修时使用。 建立完善应急预案 江苏扬子大桥股份有限公司章薛娅 设立典型突发事件应急预案及处置预案流程，如收费系 统病毒感染应急预案、雷击故障应急预案、收费站供电系统 瘫痪等应急措施。制定一套比较完善的应急预案与处置流程 标准，根据实际情况及时调整，并进行演练。 预防性维护保养措施 所谓“预防性维护保养”，就是通过日常的定期保养， 提前对设备的运行健康状况进行干预。从而有效地减少设备 故障的几率。 预防性维护能够极大地提高设备运行的稳定性，减少维 护工作量，延长设备使用寿命，降低维护成本，使收费系统更适 应恶劣条件下的运行。预防性维护适用于所有的收费设备。 车道计算机 收费站日常运行时会产生大量油性尘粒，由于静电影响 这些尘粒会吸附在机箱内的印刷电路板上，从而影响电子元 器件的热量散发。表现在车道计算机上，会出现自动重启、 板卡损坏等多种现象，在夏季高温时这类故障就更为突出。 因此在春秋季，将车道工控机分拆，用毛刷清洁主板底板， 对前置风扇空气过滤网进行清洗，利用大功率鼓风机将灰尘 吹出。对各种板卡如继电器卡、多串口卡、内存等金手指部 分进行清洁，以确保接触良好。ＣＰＵ重新涂抹散热硅脂，并 更换新散热风扇。经过处理后，车道工控机主板、Ｃ Ｐ Ｕ温度 下降，噪音也明显减小，运行稳定性得到了提高。 对车道硬盘进行完全数据备份 从２００３年起，扬子大桥首先提出并实施了对所有收费车 道工控机硬盘进行完全备份，并及时进行更新。从此后几年 的维护情况看，无论软件故障多么严重或者感染病毒，只要 换上备份硬盘，车道就可以恢复正常收费，这批备份硬盘起 到了软件系统最后防御屏障的作用。 票据打印机 票据打印机撕票时的纸屑会部分进入打印机，混杂了打 印色带的油墨后形成粘度很高的油泥。既会影响打印电机的 ２硼０ ０５中国交通信息化３７ ． ： ＮＡ ｒＳ ＧＮ 驱动，也会损坏打印头。通过定期用吸尘器清理打印机，对 传动机构滴加缝纫机油，可以有效延长打印机使用寿命，降 低维护工作量。 车道栏杆机 车道栏杆机则主要是通过加注润滑油，及时更换损坏的 缓冲垫和限位传感器来减少车道栏杆机的机械损伤，延长使 导致雨雪时无法维护。根据这些情况，并参考其他高速公路 的经验，我们将机柜换成开门式不锈钢机柜，并重做仪表支 架以及接地。 开发便携式收费机 开发便携式收费机，增加计重收费功能，以无线方式进 行数据传输。可以与现有车道并用，代替出故障的收费车道 用寿命。 称重设备 称重设备的预防性维护主要基于提高称重数据的准确 性。需要定期组织标准重量的货车对每个车道称重仪进行实 验测试，对测试结果超过正常范围的称重仪进行调整，重新 标定校核。日常维护主要是经常对秤台排水管进行疏通，防 止秤台基坑积水造成称重结果不准确。并及时更换损坏的轮 胎识别器，光栅等。此外，还要定期将秤台吊起，对传感器 等进行检测，紧固各类螺丝，并对基坑进行清淤。 附属电缆 端子排等 对各类电缆、接线端子排、防雾灯电缆等进行检查紧固。 针对性的技术改造 针对江阴大桥设备的实际情况，工作人员从延长设备使用 寿命和提高系统稳定性出发，组织进行了一系列的技术改造。 换装挂壁式费额显示器 原有的费额显示器采用７段ＬＥＤ数码管显示，这种费显由 于设计制造上存在缺陷，加上采用立柱式安装很容易被车辆碰 撞，故障率非常高。经过市场调研及实地安装测试，全部换装 为高亮度点阵式ＬＥＤ费显，以壁挂方式安装在收费亭侧面。换 装后的费显几乎不需要维护，极大地降低了维护成本。 匝遒收费亭更换新型机柜 原有收费车道机柜设计存在缺陷，柜门无法完全开启。由 于电源端子排及连接信号线缆均固定在机柜内部，车道机无法 从机柜中完全拉出。维修费时费力，并且容易导致电源线排出 现短路。经过试验，换装了新型机柜，可以将整个计算机及外 设完全移出。改善了维修环境，极大提高了维修的效率。 收费站更换新型称重仪机柜 收费站车道称重系统控制仪表机柜原先采用镀锌钢板， 外壳刷灰色油漆，以顶置方式套在仪表上方。经过几年的使 用，钢板逐渐锈蚀，并且维护仪表时需要将机柜整体取下， ３８中国交通信息化２０１００５ ＷＷＷ ＣＨＩＮＡ｝ＴＳ ＣＮ 或者通过增加临时收费点来提高通行能力。在２００８年春节车 流最高峰的时候，收费站单向同时开启了１２个固定收费车道 和ｌ ５个便携收费车道，单边一共有２７个车道进行收费，使得 通行能力整整提高了１倍。在保证畅通的同时，实现了通行 费用的全额收取。 突发事件下的处理 造成突发大面积的设备故障的原因有很多，如果发生了 大面积紧急设备故障，根据故障情况进行分析，找出故障原 因，并及时启动相关预案。 计算机病毒 整个路网收费系统覆盖全省，由各个路公司的收费子网 通过各种交换机、路由器、防火墙等组成一个整体。如果计 算机病毒防护不到位，或者防火墙把关不牢，计算机病毒就 有可能通过网络大肆传播，严重时就有可能在短时间内造成 大面积车道计算机速度变慢甚至死机。２００３年７月１日，全省 路网病毒大规模爆发即是一个典型事件。 对于计算机病毒的处理，考虑到它具有传染性，首先要做 的就是断开网络，切断病毒传播途径。如果计算机能够运行， 则在单机模式下进行收费，确保正常的车辆通行。同时分批对 病毒进行杀灭。如果系统损坏严重，则紧急调用便携式收费机 进行收费，保证收费车道的畅通。并对损坏的系统进行收费数 据恢复，然后通过镜像恢复系统或者换用备份硬盘。 夏季雷电 大多数的收费站所处地理位置都很空旷开阔，收费站建 筑、计重收费系统的金属称台、站区的大型广告牌，高杆照 明灯等高大建筑物，这些都有可能引发雷击。特别是称重设 备，信号数据线是直接连接到车道机的主板上的。一旦发生 雷击，往往在瞬间造成大面积的设备毁坏。江阴大桥每年雷 雨季节都会发生３到４起雷击事故。 从江阴大桥的实际情况看，雷击多数是通过称重系统的 地磅引入车道机的。在做好防雷的同时，在计重设备的串口 就下发出去，软件中存在的漏洞有可能和现有的软件产生冲 数据线上加装“光电隔离”保护器。 “光电转换隔离”在物 突，会造成整个收费系统在瞬间全面瘫痪。 理上隔离开了各种破坏冲击，避免了地线回路电压、浪涌、 技术人员在处理、升级、更新软件问题的时候，应该做 感应雷击、静电、热拔等恶劣环境对设备的损坏，同时也大 好充分的测试。测试完成之后，应该先下发到一部分车道计 大提高了抗干扰能力。这种方式针对性强，成本非常低廉， 算机上，待程序正常运行一段时间后，再将软件下发到服务 而实际应用的效果非常好。 器和全部的收费车道计算机上。 与此同时，我们还有备用多串口卡、便携式收费机等硬 一旦出现软件更新故障，应该立即对系统进行回滚操 件备份措施，足以应对雷击突发情况。 作，将系统恢复到更新以前的状态。如果这样不能解决问 电源故障 题，换上便携式收费机进行收费。同时断开网络，换上备份 当供电电源突然中断，如果收费站没有后备措施的话， 的计算机硬盘。 整个收费系统将瘫痪，还有一种情况就是电源供应不稳定， 极易造成车道收费计算机等设备死机，速度减慢，频繁重启 结论 等一系列故障情况。 为了防止主电源电压波动对设备的影响，收费系统采用 通过以上技术措施，我们可以在很大程度上提高收费系 ＵＰＳ滤波供电，保证了设备所用的电源的质量。将车道设备 统设备运行的稳定性。但是所有的技术手段，都必须有一套 和工控计算机的供电分为独立的单路供电，以提高供电的可 完善的行之有效的制度加以规范。这就要求我们要加强内部 靠性。另外配备相应功率的柴油发电机，在Ｕ ＰＳ启动电池逆 管理控制，明确各级人员对收费系统的维护责任，制定管理 变供电的情况下，及时启动柴油发电机。对于总电源“咽喉 办法和责任认定，将设备管理真正落到实处，才能真正保障 部位”的电气开关，应该定时检查开关质量，避免因开关跳 收费系统设备的正常运行。匝 闸产生的供电事故。 参考文献 技术人员自身操作失误 ［１］季华、李广主线收费站恶劣天气机电设备保障的几点体会．中国交通 技术人员在处理、升级、更新软件问题的时候，经常要 信息产业．２００８（４－） ［２】李广江阴大桥便携式收费系统应用分析中国交通信息产业．２００９ “下发”新的软件包，这些软件包都是瞬问向所有的车道计 （ ） ［５】李广、孙孝婷收费系统中全电子硬盘的应用第八届中国高速公路信 算机同时发布的，假如这些软件包没有经过严格全面的测试 息化管理及技术研讨会论文集中国公路学会２００６（６） （上接第３６页） 分注重挖掘细节。例如在分析了钢箱梁内除湿机检修维护 通道的需要；而如果没有“总体统筹”的建设理念，做桥架 需求的基础上，不仅考虑在此区域加强了局部检修照明， 设计的只管桥架，做除湿系统设计的只管除湿系统，也不可 设置相应检修插座及可随时与管理中心沟通的内部对讲电 能出现这种结合。 话，还考虑到此区域两台除湿机分布于纵向桥架两侧，维 当然，精益求精、以人为本是永恒的追求， “没有最 护检修时需跨越纵向桥架的需求，特意将此段桥架进行了 好，只有更好”更是这种追求最好的动力。苏通大桥建成通 下凹处理并设置局部加强盖板，使得维护检修人员可以更 车已近两年了。两年来机电工程为大桥的高效运营、科学维 加方便地跨越。 护提供了良好的服务和保障，也在实践中发现了更多仍可进 诸如此类的细节处理还有很多，上面这个小例子也正 一步完善和提升的空间。我ｆｌ＇７￣Ｎ信，通过广大机电工程建设 说明“总体统筹”的建设理念和细致的需求分析是前提和基 者的不断努力、不断追求，特大型桥梁和高速公路机电工程 础。如果没有细致的需求分析，就不可能重视除湿机问检修 建设也能不断取得更好的成绩。 ［衄 ２０１０ ０５中国交通信息化３９ ｃＨｆＮＡｉ ｒＳ ＣＮ