高速公路改扩建中一体化机柜安装工艺探讨

文/汤玉鹏

0 引言

根据国家有关提高综合交通运输网络效率，降低高速公路、机场、港口、铁路等收费，降低交通运输物流成本的要求，全国高速公路取消省界收费站工程并网切换于2020年1月1日零时圆满完成。本文结合笔者多年的高速公路机电工程实施经验，分析总结高速公路改扩建工程的电子不停车收费门架一体化机柜安装工艺，为后续项目施工提供参考。

1 项目背景

随着社会经济的快速发展，近几年国内高速公路扩建项目持续增多。广东省率先开展大规模公路扩容工程，目前已有广佛高速、佛开高速、广清高速等完成改扩建建设，粤赣高速、广深高速等也已陆续开展改扩建工作。高速公路改扩建工程的施工要求有别于新建项目，特别是机电工程施工必须紧跟路面交通组织进行，对交通组织方案和施工组织方案进行专项编制，以保证施工安全和车辆通行安全、畅通，因此，要求公路保持一定的通行能力，以此开展施工组织、交通协调等相关工作。笔者所在单位为沈阳至海口国家高速公路水口至白沙段改扩建工程机电工程中标单位，本文就应用于该项目的门架一体化机柜安装，探讨基于高速公路改扩建工程的电子不停车收费门架一体化机柜安装工艺。

2 高速公路改扩建机电工程特点分析

高速公路改扩建机电工程施工，除了要从施工图编制、施工预算、设备采购、施工、安装、试运行等各个环节严格把好质量、进度、费用的关口，进行统筹规划外，现场施工还具有如下的特点：

（1）确保项目施工、通车两不误

高速公路改扩建工程，在项目实施期间往往要求保持一定的通行能力，为此要求施工单位根据项目现场情况积极开展施工组织、交通协调等相关工作，以实现监控、收费中心系统的无缝切换，确保系统运行平稳，特别是在全国取消省界收费站后，在ETC联网全国“一盘棋”的背景下，新增的门架ETC和一体化机柜等设备的安装调试最为关键，是施工难点之一。

（2）项目实施过程中拆旧利旧、原有设备拆除、迁移及存放

高速公路改扩建机电工程涉及原有设备的拆除、利旧、迁移及存放，而且新旧收费系统的切换不能影响路段的正常营运等。广东开阳改扩建项目实施时，全国取消省界站项目还没有明确最终实施方案，所以收费系统改造紧密结合原有收费系统设施，待新设备安装调试完毕，再逐步拆除原有旧设备，有力保障了过往车辆的通行。

（3）克服复杂多变的气候因素，确保高空作业安全

涉及门架式可变信息标志、一体化机柜等设备的安装主要是在路段上区域作业，在边通车边施工的改扩建项目中，高空作业存在较大的施工难度。要避免在大雾天、下雨天、晚上、台风天气、阵风5级以上(风速8.0m/s)天气下作业，也避免选择与其他界面施工存在交叉的时间，如土建、路面工程施工、养生等时间段。

3 收费门架一体化机柜安装

3.1 产品概述

华为ICC500是室外型一体化智慧站点，提供双柜门空调备份，为站点网络、安全、Atlas服务器及存储等深度小于550mm的设备提供一体化收容、可靠供备电及温控，保障ETC门架系统关键生产设备的可靠运行。

3.2 功能特点

华为ICC500一体化机柜适用于高速公路ETC单门架系统室外场景，在门架侧部署，具有以下特点：一是硬件防盗，采用三点锁，外部无裸露可拆件，安全防盗防破坏；二是供电可靠，交流输出支持自动重合闸，整流模块支持N+1备份，可在线更换，站点设备在线率达到99.99% ；三是配有高可靠温控，前后柜门双空调备份，可靠保障柜内温度；四是平滑演进，支持平滑叠加太阳能、油机输入，支持功率、配电的平滑扩容；五是电网适应，具备缓启动和智能削峰功能，避免负载峰值功率引起前端保护。

3.3 安装工序

一体化机柜主要是安装在路段门架式可变信息标志上，沈阳至海口国家高速公路开阳改扩建项目是4+1车道，门架宽度达25米，存在较大的施工难度。具体施工要点如下：

（1）一体化机柜到达现场后，进行外观检查和内部配件检查，机柜和内置整流、逆变、配电模块、各类检测传感装置等没有机械损伤，附件齐全；预装的设备无松动和脱落，设备箱器件及连接无损伤。

（2）一体化机柜吊装时严格按要求进行捆扎，机柜四周用绳索进行加固，捆扎方式见图1。吊装时，在吊绳和机柜间放置纸片等保护物料以避免吊绳摩擦机柜外壳导致机柜锈蚀，同时确保用于搬运机柜的缆绳承重能力大于机柜最大重量的3倍，并禁止带电池吊装。

（3）机柜安装前根据图纸要求和实际门架空间确定安装空位，使机柜安装孔对准门架上的安装孔位，将螺栓放入机柜安装孔，拧紧螺栓，机柜固定确保水平、牢固。

图1 高速公路收费门架一体化机柜吊装捆扎方式

（4）机柜和安装基础之间的空隙使用防水材料进行封堵。机柜柜体安装就绪后，将各类线缆引入柜内，电力线缆和信号线缆分孔引入，线路弯曲半径不小于允许值，不损伤线缆保护层。门架上就近接地点或站点接地排安装机柜保护地线，引入的接地线取直截断，不作盘绕。对引入到机柜的所有安装管孔，已放线缆的剩余缝隙使用防水材料进行封堵。

（5）初装后，逐项确认所有螺丝拧紧，平垫齐全，整流模块完整插入到插槽内并且锁定牢固；检查拆除所有熔丝；检查电池及电池线正负极连接，确保无短路；检查输入、输出电源线和保护地线连接是否正确，通过测量确保输入、输出无短路，确保标签正确，确保其没有掉落或破损的状况，且标签在同一方向，方便查看。

（6）机柜内工业交换机、安全网关等设备在安装到机柜前完成测试和基本配置，尽量减少在门架上的调试工作量。

电子不停车收费门架一体化机柜安装工艺流程，如图2所示。

图2 高速公路电子不停车收费门架一体化机柜安装工艺流程

4 总结

近年来，广东省内高速公路的交通量迅速增加，原有的双向四车道高速出现车流瓶颈效应，无法适应社会经济发展需求，经常出现严重堵塞现象。随着广东省高速公路改扩建建设高峰期的到来，本文基于在沈阳至海口国家高速公路水口至白沙段，改扩建工程的机电工程中采用的电子不停车收费门架一体化机柜安装工艺进行探讨，以确保道路畅通、提高施工质量和管理效率，对后续类似项目开展施工提供参考。