交通机电工程中安装结构件的设计分析

交通机电工程中安装结构件的设计分析

张泽民

福建省高速公路监控中心马尾分中福建福州350000

摘要：本文将对大型钢结构、小型钢结构、机箱、机柜结构三方面分析交通机电工程中安装结构件的设计思路。

关键词：交通机电工程；结构件；设计思路

前言：

随着交通事业的不断发展，促进了交通机电工程的发展，为了有效的保证交通机电工程正常的运行，对机电工程中安装结构件的设计进行分析就显得极为重要。

一、交通机电工程中大型钢结构设计

交通机电工程中的大型钢结构包括各类门架、单复式悬臂梁、达到一定高度或重量的立杆立柱等。下面就通过对摄像机安装结构的设计来说明此类结构的设计思路。交通工程中最常见的摄像机安装形式是立杆安装，摄像机立杆一般由立杆杆体、底法兰、摄像机安装法兰、避雷针、解码箱安装法兰等组成。

首先，进行杆体的确定。立杆的杆体常用的有八角锥杆、圆锥杆、圆直杆（单一截面或多截面）、带挑臂杆等。

其次，进行立杆底法兰的确定。由于立杆底法兰要安装在基础之上，所以在设计时应该将基础预埋法兰一并考虑。因为摄像机立杆整体上没有较大的迎风面，对结构受力影响不大，故其立杆底法兰一般设计为正方形或者圆形法兰。法兰盘上的地脚螺栓越多，安装难度越大，因此在同样满足基础结构强度的条件下，建议减少螺栓的数量，提高螺栓的直径规格。

再次，进行摄像机安装法兰和避雷针的确定。而这取决于摄像机的类型和安装形式。对于云台枪机来说，通常在立杆顶部预留与云台底法兰相对应的安装法兰，避雷针采用L型；对于一体化球机来说，通常在杆顶下方预留与球形摄像机托臂支架法兰相对应的安装法兰，避雷针置于杆顶；对于定焦固定枪机，可根据实际情况选择顶部端装还是顶部侧装。在摄像机安装构件的设计中应注意以下四点：（1）摄像机的缆线自重；（2）云台摄像机的进线方式；（3）避雷针的位置；（4）避雷针的长度。

二、交通机电工程中小型钢结构的设计

交通机电工程中的小型钢结构一般包括各类支架、吊杆、托臂、抱箍件，以及一些小型杆件。相对于大型钢构件来说，小型结构件一般体积小、重量轻、结构相对简单，所以在设计时一般只要满足安装方便、安全可靠、结构轻盈，以及设备的使用需求即可。但也应考虑安装环境的影响，比如道路的限高、隧道的安全范围、偷盗破坏、设备所在构造物的特点等等。最常见的落地小型立杆（如费额显示器立杆、车道摄像机立杆、亮度检测器立杆等）由立柱和上下法兰构成。

上下法兰应注意与基础法兰和安装设备的底部预留孔位相对应。当某些项目收费岛设备基础不做法兰预埋时则采用膨胀螺栓安装，下法兰一般设置3～4颗安装孔。若要求设备可以调节角度时，下法兰上的安装孔一般设为处于同一圆弧上的弧形长孔。如果立杆顶部的摄像机需要通过万向节来安装时，考虑到其底部仅有1个安装孔，故可以在立杆顶部设置一法兰，在其中心下方焊接一个螺母，再用相应的螺栓来固定万向节。立杆的选择一般根据其高度来确定，对于高度在0.7～2米之间立杆。

对于隧道洞内侧壁上安装的设备来说，一般需要通过支架来进行安装，比如隧道内的摄像机、车道指示器、电缆桥架等。这类支架安装的特点是：安装面为弧形拱面，而设备一般要求水平或竖直安装。为避免刚性连接的构件不利于现场找点及安装，故一般设计为可调结构。固定部分的构件上通常设有一个圆孔和弧形长孔用来确定调节角度的范围，并通过膨胀螺栓固定在隧道壁上；可调部分的结构设置相对应的两个圆孔与固定结构用紧固件来匹配安装，调节后以满足相关设备的安装需求。

隧道内安装的所有设备必须保证在设计的安全线以内，以免与过往车辆发生碰撞。在改建项目或者大桥、高架和城市道路中，经常会遇到设备需架加装在原有构造物上的情况，对于这类加装的支架来说，可采用抱箍和焊接两种方式。为避免对原有结构造成破坏，建议尽量采用抱箍安装。

三、交通机电中机箱、机柜结构的设计

在交通机电工程中，一般把以机架单位U作为高度的用以安装计算机及相关控制、传输等设备的物件称为机柜。根据适用范围，机柜一股有室内和室外之分，常用的大多为室内机柜。对于室内机柜来说，交通机电工程中常采用19”标准机柜，故在机柜的外形规格上只需确定高度和深度即可，一般选择l8米912米两种规格；机柜深度需根据内部设备的最大深度来确定，一般情况下600mm的深度可满足大多机电设备的安装要求；当使用刀片式服务器时，常选择800或1000mm的深度。另外，需要结合技术要求及外部环境，确定机柜是配置网板门还是玻璃门，以及机柜顶部散热风扇的数量、机柜内是否配置插线板、机柜内固定式托板和带导轨托板的数量。为保证安装稳定．机柜还需配置底座；对于室外机柜来说，应确保室外机柜具有防水、防尘、电磁屏蔽、密封保护等性能，同时应具有一定的耐高温、耐辐射、耐盐雾、抵抗强风、抵抗日照光化学效应等性能。

另外，室外机柜的内部柜体应与外部箱柜采取隔热措施。选择室外机柜应根据所在环境确定其安装方式（落地式或挂墙式）；应根据机柜是否接入外部电源，来确定采用有源机柜还是无源机柜，前者还需作防雷接地处理。

交通机电工程用到更多的是备类机械箱体，机箱大多需要定制加工，所以我们需要明确机箱的相关技术指标。首先，材料的选择。常用的机箱主要采用冷轧钢、不锈钢、高分子复合材料（以SMC最为常见）等材质。冷轧钢机箱的用途最为广泛，一般采用厚度为08～2mm的冷轧钢板．箱体表面常采用静电喷塑、烤漆、热镀锌等工艺处理．其优点是价格便宜、加工方便，可根据不同的安装环境灵活定制：SMC复合材料机箱具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长、绝缘强度高、耐电弧、阻燃等优点，同时由于其回收价值较低，可以有效防止偷盗，但SMC机箱因需开模以致价格较高．不利于小规模使用，一般用于长隧道、特大桥或者城市职能交通等；不锈钢机箱一般用于大气酸、碱、盐度较高的地区，可以有效防止腐蚀，同时因其光洁度高、焊接性能好，机箱更加美观大方，一般在城市道路、大桥或隧道中采用，鉴于不锈钢的价格较高，在野外安装时需考虑防盗措施。

结束语：

综上所述，对着交通机电工程的不断发展，在进行交通机电工程安装时，应以常规理念为基础，更具工程的实际情况、地质条件、以及相关设备参数的资料等，对安装结构件进行科学的、合理的、符合工程要求的设计和制作。这样就能有效的促进交通机电工程健康持续的发展。

参考文献：

[1]张辉；交通机电工程中安装结构件的设计思路[J]；中国交通信息化；2014（05）

[2]吴睿；高速公路机电工程安装与质量检测[J]；广东科技；2013（08）