成 果 简 介

应用场景

本技术适用于寒区高速公路传统收费亭的升级改造工程，采用FAE-A级蜂巢隔离防火型材料和远红外辐射加热技术，解决了传统型收费亭保温采暖效果差、取暖费用高的问题；采用基于RS485通信的智能收费亭中央控制系统，实现对收费亭内智慧设备的控制，改善了收费人员的工作环境。

主要解决的问题

依托本省部分高速公路收费站品质提升工程项目，研究智慧收费亭机电系统集成以及智慧收费亭的保温采暖结构设计。重点研究寒冷地区气候条件下，智慧收费亭的保温隔热材料、玻璃材质及尺寸和供暖设备，智慧收费亭的中央控制系统，逐步在寒冷地区收费站推广应用。

技术要点

（1）智慧收费亭亭体构造和保温隔热材质的研究

根据智慧收费亭的内部空间布局在传统收费亭的基础上重新设计亭体的尺寸，亭身采用高强度镀锌钢板，增加抗冲击性；选取多种常用保温材料，通过试验比较其导热系数，结合表观密度、压缩强度、尺寸稳定等物理指标，选择最佳的收费亭外壳保温材料。

（2）智慧收费亭取暖方案的研究

将原有空调加电暖气的取暖方式升级为智能远红外辐射取暖系统，在充分分析计算的基础上，将取暖系统设计为防静电红外电地热模块，收费活动窗口下部双侧低温辐射加热模块。在两处收费站实地试验，对比新旧两种取暖方式的实际效果。

（3）智慧收费亭中央总控系统的研究

通过研究分析收费亭内运维设备的运行现状和需求，开发基于RS485的智慧收费亭中央控制系统，包括控制软件、主控制卡、副控制卡以及接收连接控制信号与电动门窗控制器通讯的门窗控制小板。通过工业WIFI连接各个智慧设备，实时准确掌握各个接入设备的运行状况，以便实现智慧运维设备的控制和亭内环境监测，保障智慧收费亭的正常运行。

（4）智慧收费亭内部设施优化研究

调研黑龙江省部分收费站收费人员实际身型数据，收集收费员的工作习惯统计数据，基于人体工程学方法，研究出收费亭内部分收费设施合理的优化布局。

（5）智慧收费亭社会经济环保效益研究

根据工程项目反馈，综合分析收费站智慧收费亭的经济、环保及社会效益，为寒区高速公路收费站传统收费亭的升级改造项目提供参考。

应用成效

（1）经济效益

采用智慧收费亭，通过对供暖方式和保温性能的改进研究，收费亭冬季总平均节电率达到了28.75%，可以实现冬季采暖能耗的降低。以黑龙江省高速公路收费站为例，就初步估算全省应用智慧收费亭，每年预计节约电量298.8万度，预估节省电费253.98万元。将实现黑龙江省收费站运营的节能减排，并产生较大的经济效益。

（2）社会效益

智慧收费亭的建设针对现有传统收费亭的弊病进行了一系列的优化改良，采用新型保温和采暖技术，给寒冷地区冬季收费工作人员一个温暖的环境；智慧化的中央控制系统，在少量增加投资的情况下，可享受比传统亭舒适、高端得多的更好的产品。这不仅改善了黑龙江省收费站收费人员的工作环境，而且提高了收费站的收费效率，也使黑龙江省在信息化公路的建设之中迈出了重要一步，具有良好的社会效益。

适用范围

针对黑龙江省的低温气候条件，为国内寒冷地区高等级公路智慧收费亭改造项目中，收费亭框架结构、保温隔热材料和供热设备的设计，以及收费亭内各个机电设备集成控制系统的研制提供经验。

联 系 人：孟庆焕

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