高速公路機(jī)電工程的監(jiān)控系統(tǒng)剖析

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摘要：首先對(duì)高速公路機(jī)電工程的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究。然后從機(jī)電系統(tǒng)的系統(tǒng)特點(diǎn)、構(gòu)成、服務(wù)管理等方面進(jìn)行分析。最后提出相關(guān)設(shè)備維護(hù)措施及應(yīng)急處理措施。旨在為高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電系統(tǒng)；機(jī)電監(jiān)控

0引言

機(jī)電系統(tǒng)的配置賦予了高速公路多種使用功能，但機(jī)電系統(tǒng)十分復(fù)雜，設(shè)備種類繁多，管理難度較大。因此應(yīng)重視并做好機(jī)電監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行參數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否合格，以此提高機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。

1高速公路機(jī)電系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)特點(diǎn)

機(jī)電系統(tǒng)是高速公路重要組成部分，對(duì)機(jī)電系統(tǒng)而言，他主要具有以下特點(diǎn)：系統(tǒng)建設(shè)投資較大；系統(tǒng)設(shè)備種類繁多、分布廣泛；系統(tǒng)構(gòu)成十分復(fù)雜，具有很高的技術(shù)含量，且涉及眾多領(lǐng)域，如電力供應(yīng)、信息傳輸、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等；具有重要作用，高速公路多項(xiàng)服務(wù)功能和運(yùn)營管理都需要依靠機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

1.2系統(tǒng)構(gòu)成

作為高速公路不可或缺的功能部分，機(jī)電系統(tǒng)一般由以下幾部分構(gòu)成：

（1）收費(fèi)系統(tǒng)

這一部分是機(jī)電系統(tǒng)核心所在。其主要作用在于以收費(fèi)中心為基礎(chǔ)對(duì)所有收費(fèi)站和收費(fèi)業(yè)務(wù)實(shí)施監(jiān)控。具體采用以下技術(shù)措施：車型判斷、IC卡收費(fèi)、計(jì)算機(jī)管理、視頻監(jiān)控、有線對(duì)講和緊急報(bào)警。他是一套完整的從上至下的高速公路專用收費(fèi)管理系統(tǒng)。在成功實(shí)施聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)模式以后，收費(fèi)系統(tǒng)能將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞召M(fèi)中心，由收費(fèi)中心對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，進(jìn)而完成業(yè)務(wù)結(jié)算與統(tǒng)計(jì)[1]。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于整套監(jiān)控系統(tǒng)，它主要由兩部分組成，即外場設(shè)備與內(nèi)場設(shè)備。其中，外場設(shè)備即設(shè)置于線路上的監(jiān)控設(shè)備，如車輛和氣象自動(dòng)檢測裝置、攝像機(jī)、情報(bào)板和限速標(biāo)志等。其主要作用在于動(dòng)態(tài)監(jiān)控整個(gè)線路的運(yùn)行情況，提高對(duì)交通運(yùn)行的狀態(tài)感知能力，為處理突發(fā)事件提供充足的反應(yīng)時(shí)間。內(nèi)場設(shè)備即監(jiān)控系統(tǒng)的控制與顯示設(shè)備，這些設(shè)備除了能對(duì)外場收集到的相關(guān)信息進(jìn)行真實(shí)反映，還能在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下進(jìn)行信息采集、整理與分析，然后與實(shí)際交通運(yùn)行息息相關(guān)的誘導(dǎo)信息，從而正確引導(dǎo)駕駛者安全行車，達(dá)到避免安全事故發(fā)生的根本目的。

（3）通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)主體是光線傳輸系統(tǒng)，主要由接入網(wǎng)設(shè)備及交換機(jī)等部分構(gòu)成，能不間斷地為不同機(jī)電系統(tǒng)提供各類型信號(hào)，如圖像、語音或數(shù)據(jù)，同時(shí)提供特殊的指令電話等業(yè)務(wù)。在這種情況下，即便通信系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障，也不會(huì)影響信號(hào)正常傳輸，使高速公路信息始終處在暢通的狀態(tài)。

（4）配電照明系統(tǒng)

對(duì)配電照明系統(tǒng)而言，其主要作用在于確保機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)主要包含以下部分：照明系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的低壓配電、外場設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)應(yīng)的低壓配電、照明系統(tǒng)。一般高速公路上的收費(fèi)設(shè)備均安裝有備用電源，能保證在停電狀況下不影響收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行。

2高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)服務(wù)管理

為切實(shí)強(qiáng)化警路共建，確保道路保持暢通狀態(tài)，管理處應(yīng)盡快成立聯(lián)合指揮中心。其中管理處負(fù)責(zé)對(duì)交警及路政人員實(shí)施調(diào)度并進(jìn)行指揮調(diào)度、信息反饋和機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)。指揮調(diào)度主要具有以下幾種職能：信息實(shí)時(shí)查詢、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、現(xiàn)場通訊、疏導(dǎo)指揮等。全天候接收咨詢、舉報(bào)與投訴，同時(shí)接受來自交通廳等上級(jí)部門的指令，向下級(jí)部門上級(jí)部門提出的要求，向上級(jí)部門下級(jí)部門請(qǐng)求，處理所有類型的報(bào)告，以此提高系統(tǒng)服務(wù)管理水平。

2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸

信息化是目前各大領(lǐng)域優(yōu)化發(fā)展重點(diǎn)內(nèi)容，因不同地區(qū)高速公路建設(shè)存在明顯差異，所以信息化水平也有差距。為加強(qiáng)管理，應(yīng)以現(xiàn)有機(jī)電系統(tǒng)為依托，積極安排相關(guān)項(xiàng)目優(yōu)化，以滿足現(xiàn)代化管理及數(shù)字化管理等方面的需求。

（1）設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方面

借助動(dòng)力環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，采集所有關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至終端，由各終端進(jìn)行針對(duì)性分析，如果通過分析發(fā)現(xiàn)狀態(tài)數(shù)據(jù)和要求不相符，則會(huì)立即發(fā)出警告提示[2]。

（2）監(jiān)控圖像方面

在各收費(fèi)站控制矩陣之后設(shè)置視頻傳輸及控制裝置，并實(shí)現(xiàn)所有收費(fèi)站的可靠銜接，各收費(fèi)站均通過視頻及控制裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，處在局域網(wǎng)或者是廣域網(wǎng)上的用戶，可對(duì)視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)權(quán)限完全遠(yuǎn)程控制。安裝網(wǎng)絡(luò)視頻管理專用服務(wù)器，以此控制處在前端的所有控制裝置。在這種條件下，現(xiàn)場管理人員能在任意時(shí)間和地點(diǎn)借助系統(tǒng)掌握公路實(shí)際運(yùn)行情況，為突發(fā)事件處置創(chuàng)造良好條件。

（3）通信傳輸方面

除權(quán)力中心之外，其余所有站點(diǎn)都安裝網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，不同站點(diǎn)相關(guān)單位所有業(yè)務(wù)均與此網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相接。再由交換機(jī)根據(jù)不同站點(diǎn)業(yè)務(wù)對(duì)VLAN進(jìn)行劃分并通過Trunk口對(duì)業(yè)務(wù)和該站點(diǎn)用戶端口進(jìn)行連接，傳輸?shù)綑?quán)力中心，在第三層交換機(jī)的支持下，能實(shí)現(xiàn)VLAN通信，而且借助ACL還能完成VLAN隔離。對(duì)二級(jí)單位而言，其辦公場所未設(shè)置通信裝置，此時(shí)可通過對(duì)非網(wǎng)管二級(jí)交換機(jī)的合理配置，能連接通信站機(jī)房與單位自身局域網(wǎng)。

（4）辦公自動(dòng)化

在對(duì)通信傳輸系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)的同時(shí)，新建辦公專用寬帶網(wǎng)，通過對(duì)辦公自動(dòng)化的應(yīng)用，構(gòu)建操作管理系統(tǒng)。通過這樣的配置，能使管理處通過網(wǎng)絡(luò)完成公文的審批，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、無紙化與現(xiàn)代化，極大的提高實(shí)際工作效率，減少投資成本。

2.3系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)

系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)網(wǎng)絡(luò)共分以下三級(jí)：第一級(jí)為站級(jí)維護(hù)；第二級(jí)為片區(qū)級(jí)維護(hù)；第三級(jí)為中心級(jí)維護(hù)。其中站級(jí)設(shè)備維護(hù)指的是由機(jī)電維護(hù)專業(yè)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。雖然這種設(shè)備維護(hù)沒有太高技術(shù)含量，但卻有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，能保證設(shè)備處在最佳運(yùn)行狀態(tài)。片區(qū)級(jí)設(shè)備維護(hù)指的是由專業(yè)人員組建技術(shù)小組，將區(qū)內(nèi)分布較為復(fù)雜和普遍的設(shè)備作為重點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障隱患。中心級(jí)設(shè)備維護(hù)指的是定期由技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)巡檢并做好巡檢記錄，發(fā)現(xiàn)問題后督促其負(fù)責(zé)人員進(jìn)行處理。除上述三級(jí)維護(hù)外，目前還出現(xiàn)一種新的社會(huì)化維護(hù)，他主要針對(duì)那些有著較高技術(shù)含量的設(shè)備，采用外包的方式將維護(hù)任務(wù)分配至專業(yè)廠家并定期進(jìn)行高水平檢修維護(hù)[3]。

2.4系統(tǒng)應(yīng)急處理

機(jī)電設(shè)備具有故障無法預(yù)見的特征，因此在緊急情況下往往需要依靠預(yù)案才能起到及時(shí)處理，防止出現(xiàn)大面積故障的作用。從設(shè)備配置角度講，首先，應(yīng)對(duì)備用設(shè)備實(shí)施可移動(dòng)式改造，同時(shí)按照既定處理程序，作必要的重分布，以提高緊急狀態(tài)下的應(yīng)急工作效率；其次，引進(jìn)便攜式收費(fèi)裝置，鑒于收費(fèi)系統(tǒng)具有故障發(fā)生率高和故障影響較大的特點(diǎn)，應(yīng)增大投入引進(jìn)便攜裝置，并將其安裝在監(jiān)控中心與關(guān)鍵站所，這樣能有效解決部分站點(diǎn)應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間較長的問題；再次，鋪設(shè)關(guān)鍵站點(diǎn)備用供電線路，因供電線路一旦發(fā)生故障將直接導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，所以鋪設(shè)備用線路能在主線路發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，避免供電中斷；最后，在部分站點(diǎn)配置小型汽油機(jī)，以備不時(shí)之需，提高應(yīng)急處理能力。

3結(jié)語

綜上所述，在高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)合理應(yīng)用信息技術(shù)，能構(gòu)建一套完善的機(jī)電設(shè)備管理機(jī)制，確保管理部門可以隨時(shí)掌握交通及設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，達(dá)到確保設(shè)備安全，提高行車舒適性等目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王康仁.高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與行業(yè)發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（14）：13-14.

[2]楊帆.高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理及實(shí)時(shí)監(jiān)控[J].交通世界，2017（33）：164-165.

[3]彭剛.湖北京珠高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與特點(diǎn)[J].公路與汽運(yùn)，2017（3）：67-70.

作者：劉洋 單位：貴州交投商貿(mào)物流有限公司