高速公路機電工程的監(jiān)控系統剖析

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摘要：首先對高速公路機電工程的監(jiān)控系統進行研究。然后從機電系統的系統特點、構成、服務管理等方面進行分析。最后提出相關設備維護措施及應急處理措施。旨在為高速公路機電監(jiān)控系統建設提供參考依據。

關鍵詞：高速公路；機電系統；機電監(jiān)控

0引言

機電系統的配置賦予了高速公路多種使用功能，但機電系統十分復雜，設備種類繁多，管理難度較大。因此應重視并做好機電監(jiān)控，實時掌握設備運行參數并與標準進行對比，確認設備運行狀態(tài)是否合格，以此提高機電系統運行穩(wěn)定性與安全性。

1高速公路機電系統

1.1系統特點

機電系統是高速公路重要組成部分，對機電系統而言，他主要具有以下特點：系統建設投資較大；系統設備種類繁多、分布廣泛；系統構成十分復雜，具有很高的技術含量，且涉及眾多領域，如電力供應、信息傳輸、計算機網絡等；具有重要作用，高速公路多項服務功能和運營管理都需要依靠機電系統實現。

1.2系統構成

作為高速公路不可或缺的功能部分，機電系統一般由以下幾部分構成：

（1）收費系統

這一部分是機電系統核心所在。其主要作用在于以收費中心為基礎對所有收費站和收費業(yè)務實施監(jiān)控。具體采用以下技術措施：車型判斷、IC卡收費、計算機管理、視頻監(jiān)控、有線對講和緊急報警。他是一套完整的從上至下的高速公路專用收費管理系統。在成功實施聯網收費模式以后，收費系統能將相關數據傳輸到收費中心，由收費中心對接收到的數據進行整理分析，進而完成業(yè)務結算與統計[1]。

（2）監(jiān)控系統

對于整套監(jiān)控系統，它主要由兩部分組成，即外場設備與內場設備。其中，外場設備即設置于線路上的監(jiān)控設備，如車輛和氣象自動檢測裝置、攝像機、情報板和限速標志等。其主要作用在于動態(tài)監(jiān)控整個線路的運行情況，提高對交通運行的狀態(tài)感知能力，為處理突發(fā)事件提供充足的反應時間。內場設備即監(jiān)控系統的控制與顯示設備，這些設備除了能對外場收集到的相關信息進行真實反映，還能在計算機系統的支持下進行信息采集、整理與分析，然后與實際交通運行息息相關的誘導信息，從而正確引導駕駛者安全行車，達到避免安全事故發(fā)生的根本目的。

（3）通信系統

通信系統主體是光線傳輸系統，主要由接入網設備及交換機等部分構成，能不間斷地為不同機電系統提供各類型信號，如圖像、語音或數據，同時提供特殊的指令電話等業(yè)務。在這種情況下，即便通信系統設備發(fā)生故障，也不會影響信號正常傳輸，使高速公路信息始終處在暢通的狀態(tài)。

（4）配電照明系統

對配電照明系統而言，其主要作用在于確保機電系統穩(wěn)定運轉。該系統主要包含以下部分：照明系統對應的低壓配電、外場設備實時監(jiān)控對應的低壓配電、照明系統。一般高速公路上的收費設備均安裝有備用電源，能保證在停電狀況下不影響收費系統實際運行。

2高速公路機電監(jiān)控系統

2.1系統服務管理

為切實強化警路共建，確保道路保持暢通狀態(tài)，管理處應盡快成立聯合指揮中心。其中管理處負責對交警及路政人員實施調度并進行指揮調度、信息反饋和機構協調。指揮調度主要具有以下幾種職能：信息實時查詢、動態(tài)監(jiān)控、現場通訊、疏導指揮等。全天候接收咨詢、舉報與投訴，同時接受來自交通廳等上級部門的指令，向下級部門上級部門提出的要求，向上級部門下級部門請求，處理所有類型的報告，以此提高系統服務管理水平。

2.2系統數據傳輸

信息化是目前各大領域優(yōu)化發(fā)展重點內容，因不同地區(qū)高速公路建設存在明顯差異，所以信息化水平也有差距。為加強管理，應以現有機電系統為依托，積極安排相關項目優(yōu)化，以滿足現代化管理及數字化管理等方面的需求。

（1）設備狀態(tài)數據傳輸方面

借助動力環(huán)境實時監(jiān)控系統，采集所有關鍵設備狀態(tài)數據，同時將采集到的數據自動傳輸至終端，由各終端進行針對性分析，如果通過分析發(fā)現狀態(tài)數據和要求不相符，則會立即發(fā)出警告提示[2]。

（2）監(jiān)控圖像方面

在各收費站控制矩陣之后設置視頻傳輸及控制裝置，并實現所有收費站的可靠銜接，各收費站均通過視頻及控制裝置對信號進行網絡傳輸，處在局域網或者是廣域網上的用戶，可對視頻圖像進行監(jiān)控，同時根據權限完全遠程控制。安裝網絡視頻管理專用服務器，以此控制處在前端的所有控制裝置。在這種條件下，現場管理人員能在任意時間和地點借助系統掌握公路實際運行情況，為突發(fā)事件處置創(chuàng)造良好條件。

（3）通信傳輸方面

除權力中心之外，其余所有站點都安裝網絡交換機，不同站點相關單位所有業(yè)務均與此網絡交換機相接。再由交換機根據不同站點業(yè)務對VLAN進行劃分并通過Trunk口對業(yè)務和該站點用戶端口進行連接，傳輸到權力中心，在第三層交換機的支持下，能實現VLAN通信，而且借助ACL還能完成VLAN隔離。對二級單位而言，其辦公場所未設置通信裝置，此時可通過對非網管二級交換機的合理配置，能連接通信站機房與單位自身局域網。

（4）辦公自動化

在對通信傳輸系統進行改造升級的同時，新建辦公專用寬帶網，通過對辦公自動化的應用，構建操作管理系統。通過這樣的配置，能使管理處通過網絡完成公文的審批，進而實現辦公自動化、無紙化與現代化，極大的提高實際工作效率，減少投資成本。

2.3系統設備維護

系統設備維護網絡共分以下三級：第一級為站級維護；第二級為片區(qū)級維護；第三級為中心級維護。其中站級設備維護指的是由機電維護專業(yè)人員對設備進行基礎維護。雖然這種設備維護沒有太高技術含量，但卻有著重要的現實意義，能保證設備處在最佳運行狀態(tài)。片區(qū)級設備維護指的是由專業(yè)人員組建技術小組，將區(qū)內分布較為復雜和普遍的設備作為重點，進行針對性維護檢修，及時發(fā)現并處理故障隱患。中心級設備維護指的是定期由技術負責人對系統所有設備進行仔細巡檢并做好巡檢記錄，發(fā)現問題后督促其負責人員進行處理。除上述三級維護外，目前還出現一種新的社會化維護，他主要針對那些有著較高技術含量的設備，采用外包的方式將維護任務分配至專業(yè)廠家并定期進行高水平檢修維護[3]。

2.4系統應急處理

機電設備具有故障無法預見的特征，因此在緊急情況下往往需要依靠預案才能起到及時處理，防止出現大面積故障的作用。從設備配置角度講，首先，應對備用設備實施可移動式改造，同時按照既定處理程序，作必要的重分布，以提高緊急狀態(tài)下的應急工作效率；其次，引進便攜式收費裝置，鑒于收費系統具有故障發(fā)生率高和故障影響較大的特點，應增大投入引進便攜裝置，并將其安裝在監(jiān)控中心與關鍵站所，這樣能有效解決部分站點應急反應時間較長的問題；再次，鋪設關鍵站點備用供電線路，因供電線路一旦發(fā)生故障將直接導致系統癱瘓，所以鋪設備用線路能在主線路發(fā)生故障時自動啟動，避免供電中斷；最后，在部分站點配置小型汽油機，以備不時之需，提高應急處理能力。

3結語

綜上所述，在高速公路機電監(jiān)控系統合理應用信息技術，能構建一套完善的機電設備管理機制，確保管理部門可以隨時掌握交通及設備實際運行情況，達到確保設備安全，提高行車舒適性等目的。

參考文獻：

[1]王康仁.高速公路機電監(jiān)控系統結構與行業(yè)發(fā)展趨勢[J].中國新技術新產品，2017（14）：13-14.

[2]楊帆.高速公路收費站機電設備可視化管理及實時監(jiān)控[J].交通世界，2017（33）：164-165.

[3]彭剛.湖北京珠高速公路機電監(jiān)控系統的設計與特點[J].公路與汽運，2017（3）：67-70.

作者：劉洋 單位：貴州交投商貿物流有限公司