简介:该文是摄像机类有关自考开题报告范文跟高速公路方面大学毕业论文范文.
摘 要：对高速公路实行全程监控是交通运输的发展趋势,因此加强高速公路全程监控设备的布控必不可少,尤其是监控摄像机在高速公路沿线的全程布设,可有效监视高速公路全程车辆运行情况,然而在全程监控中,部分监控摄像机与供电地点的距离相对较远,因此加强该方面的设备供电非常重要.
关键词：高速公路;全程监控;摄像机;供电
1全程监控的概述
高速公路全程监控作为一种有效的监控方式,能够对全线路况进行直接监视,更快地发现交通异常,更快地采取处理措施,有效提高路网的通行能力,减少交通事故的发生.因此,全程监控系统在高速公路上的建设正逐渐成为一种趋势,而作为其重要的组成部分,视频监控系统也更加受到重视.
2供电方式选择分析
2.1电缆直接供电
电缆供电是高速公路上普遍使用的外场设施的供电方式,由安装在高速公路上的变电所供电.而电力通过交流电源的电缆传输提供给外场设施也很简单,当传输距离较长,电缆直径成比例增大时,就会增加建设成本.另外,還需单独进行配管工作,由于施工成本增加,电缆的直接供电只能依靠临近收费站、服务区等供电站的摄像机,如果摄像机安装距离太远,则不适合使用.
2.2风、光互补供电
风光互补供电是一种将风能发电和太阳能发电结合起来的供电方式,由小型风力发电机、蓄电池组、太阳能电池板、充放电控制器和逆变器等部分组成.风力发电机和太阳能电池板分别将风能和太阳能转化为电能,控制器控制风力发电机和太阳能电池板对蓄电池充电,再由蓄电池组对负载进行供电.该供电系统将风力发电和太阳能发电技术结合为一体,在供电能源上互为补充.摄像机供电采用风、光互补方法,施工相对方便,操作方法低碳环保,节能减排,但是受日照、风条件的影响以及季节性的天气变化所带来的影响.该系统非常适用于太阳能资源和风能资源丰富的地区,但难以保证阴雨地区相关设施的长时间用电需求.
2.3直流远程供电
直流远程供电系统一般由局端远程供电、供电电缆和远端供电接收装置组成.安装在局端的车站端远程电源将交流电转换成直流电进行升压,高压直流电通过电缆传输到远端供电接收装置,转换成相应的直流电或交流电,并将电源连接到摄像机的远端接收电源.直流电源在电压稳定时不会产生电磁干扰,可采用通信电缆管道敷设,不需单独填筑,施工方便,投资成本明显降低,供电效果理想.
3直流远程供电方案及特点分析
3.1直流供电方案
直流远程供电系统可以选择安装在收费站的配电室或通信电源室中,供电设备配置安装采用标准柜,建议将电流变换器置于末端设备.在机房用电作为电源的情况下,采用AC-DC交直流变换器进行隔离转换,还可以减少浪涌干扰到远端设备.在使用直流电作为电源的情况下,可以使用DC-DC转换器为远端装置提供连续的电源保证.该系统采用“N+1”冗余并行的模块化设计,以保证持续的功率输出.因此即使模块失效,也可以从其他正常操作模块连续提供功率,以提高系统可靠性.为加强对供电系统的管理,设置与系统相对应的监控单元,实时监控系统电流、电压,发现异常时,监控单元直接向监控中心系统发送报警信号,并进行及时维护.电源电缆通常从站末端的配电站退出,并在实际安装时可以使用电源管或通信管布置,电缆的直径可以根据传输距离和相机的功率来测量.通常,负电荷不会改变,更高的电压可被传输到更远的距离.
3.2直流远程供电的特点
（1） 系统安全性更高.直流端供电端终端发射器与输入和输出进行电气隔离,并与输出直流高压接地进行电气隔离,线路不接地,人或动物接触传输电缆和远端接收器中的单极接地,即使短路,电源的安全性能也更高.
（2） 系统可靠性更好.在直流端供站端发送器中,AC-DC交直流变换器模块方便做到N+1冗余并联,在局端电源采用更可靠的直流非电源形式,这样即使发生故障或突发事件,也不受影响,整个系统供电正常,该供电系统可靠,对系统的维护有一定的帮助.
（3） 节约项目投资成本.由于直流电源的最大安全电压限值为400V,交流馈线的最大安全电压限值为282V,所以在等效输电条件下,直流远距离馈电所需的电缆直径仅为原交流电源的一半,外场监控摄像电源的电力通常较小.电缆作为供电电缆提供给相机足够的电源,不仅能节省电缆成本,也为建设项目节省更多的投资成本.
4应用案例分析
某高速公路全长约120km,沿途共设4个收费站.在全程监控系统改造工程中,主要改造内容包括监控设施、通信设备、供电设备,为了实现全程监控,每间隔3km增设一台摄像机,全线共安装高清摄像机43台.此次系统改造工程,主要按以下四条措施实施,分别为：第一,主要将远程供电发送的模块以“N+1”冗余的形式安装在各个收费站点的配电机柜以内,确保电能的有效输出,在收费站先期进行互通,随后从高速公路两侧进行供电.接收模块以抱杆形式安放在监控立杆上,或者是立杆附近的配电箱中.发送和接收模块均做好防雷接地的保障措施.第二,从收费站出发,采用两条线路分别向两个方向供电,而不是采用单一方向的线路供电,避免出现其他问题.第三,在铺设供电电缆时采取主从结构,主线从发送模块引出,支线从供电管道引出,连接到监控位置,需要穿越公路时利用过线井或桥下空间等,主线与支线的连接要确保工艺可靠.第四,当普通电缆难以满足实际需求时,与施工单位现场勘察,并严格按照中分带吹缆工艺的标准要求,改为独股硬电缆,其规格为2×6mm,使吹缆工作按照时间节点及时完成.该工程在竣工后5个月的试运行期间,所使用的直流远程供电系统稳定可靠,未发生一起供电方面的故障,为高速公路全程监控摄像机的供电问题提供了良好的选择方案.
5结语
总之,切实解决远距离供电问题已经成为目前关注的重点.通过分析,直流供电方法最具安全性、稳定性,具有可行性,施工不仅方便,还能节省成本,在一定程度上满足了高速公路为远距离摄像机供电的需求.
参考文献：
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（作者单位：辽宁艾特斯智能交通技术有限公司）
作者简介：朱琦（1990.12-）,男,辽宁铁岭人,郑州大学自动化专业学士,研究方向：高速公路机电系统.
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