高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)淺析

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摘要:本文在介紹高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)硬件、軟件和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析等系統(tǒng)功能，隨后對當(dāng)前現(xiàn)存的問題進(jìn)行了剖析。最后，以采用先進(jìn)技術(shù)為思路，提出了提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)水平、做好系統(tǒng)維保工作、采用集中管理模式等三項(xiàng)完善對策，為加快高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的信息化建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:高速公路;機(jī)電工程;通信系統(tǒng);新技術(shù)

0引言

機(jī)電工程通信系統(tǒng)，是高速公路得以順暢運(yùn)行的重要系統(tǒng)，在技術(shù)支撐下，可以完成對過往車輛的收費(fèi)和管理、路面交通狀況的監(jiān)控以及高速公路所有工作的管理。當(dāng)前，我國高速公路里程不斷擴(kuò)大，對機(jī)電通信系統(tǒng)的要求也越來越高，而現(xiàn)行的機(jī)電通信系統(tǒng)也存在著一些實(shí)際性的問題，需要采取先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行升級(jí)完善。

1高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)三個(gè)部分組成，下面分別說明。

1.1系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)硬件部分，主要由電源、接入網(wǎng)、交換系統(tǒng)和應(yīng)急電話系統(tǒng)四大塊組成。電源:高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的電源通常采用220V電壓的設(shè)備，在具體的使用過程中具有足夠的剛性，可以完成日常的通信工作，也可抵抗外界常規(guī)因素的干擾影響。接入網(wǎng):是中心網(wǎng)絡(luò)與周邊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接橋梁，樞紐作用非常明顯。其中最為重要的組成部分是光線路終端，可以實(shí)時(shí)同步處理各類通信業(yè)務(wù)。交換系統(tǒng):通常主要采用使用V5協(xié)議的局域網(wǎng)，由模擬中繼線路來實(shí)現(xiàn)路端連接，含有接入用戶線路、計(jì)費(fèi)、中繼、管理等作用的工具。應(yīng)急電話系統(tǒng):在高速公路通信系統(tǒng)中，應(yīng)急電話作用非常重要。當(dāng)高速公路上發(fā)生交通事故或其他意外時(shí)，可以在第一時(shí)間向調(diào)度報(bào)告現(xiàn)場情況，為事故處置爭取最有效的時(shí)間條件。

1.2系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件部分，以系統(tǒng)硬件設(shè)備為基礎(chǔ)依據(jù)，涉及到電源設(shè)備、接入網(wǎng)、交換系統(tǒng)和應(yīng)急電話系統(tǒng)四個(gè)模塊，系統(tǒng)軟件主要在于與系統(tǒng)軟件的設(shè)置相對應(yīng)，分別有資源配置、安全維護(hù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、事故報(bào)警等系統(tǒng)。這些軟件系統(tǒng)綜合運(yùn)行，有效確保通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并提供相應(yīng)的功能作用。

1.3數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸是高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的重要運(yùn)行環(huán)節(jié)，也是通信系統(tǒng)作用能夠發(fā)揮的關(guān)鍵所在。數(shù)據(jù)傳輸包括電纜傳輸、音頻電話傳輸、光纖傳輸和模擬傳輸?shù)人姆N類型。每個(gè)傳輸數(shù)據(jù)傳輸類型具有各種不同的應(yīng)用和影響，例如，電纜傳輸多用于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸，音頻電話傳輸主要用站內(nèi)設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸，光纖傳輸多用于圖像數(shù)據(jù)傳輸。綜上，高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成具體如表1所示:

2高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的功能

隨著道路運(yùn)輸技術(shù)的快速建設(shè)和發(fā)展，作為高速公路機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分，通信系統(tǒng)的功能正在向多元化發(fā)展。現(xiàn)行的通信系統(tǒng)已經(jīng)具備了語音、圖像、信號(hào)及各類數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，而且不同功能還具有分散化的特點(diǎn)。高速公路具有管理、收費(fèi)、服務(wù)三個(gè)管理模塊，都可以利用現(xiàn)在的資源推進(jìn)工作。通信系統(tǒng)的建構(gòu)，正是基于互聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)作支撐，連接各個(gè)工作模塊的系統(tǒng)，并為各個(gè)模塊產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供儲(chǔ)存、傳輸、分析、處理等功能，為工作人員提供參考依據(jù);同時(shí)，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題，便于指揮中心提前研判、制定對策;另外，也可為其他部門的工作提供管理、監(jiān)控等方面的支持。

3高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的現(xiàn)存問題

在高速公路發(fā)展過程中，機(jī)電通信系統(tǒng)得到了有效地改進(jìn)和完善，但從實(shí)際應(yīng)用效果來看，仍存在許多實(shí)際問題有待盡快解決。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是我國許多高速公路采用分隔式運(yùn)營模式，設(shè)計(jì)與系統(tǒng)配置的結(jié)合程度較低，限制了通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。二是在一些地區(qū)，由于沒有嚴(yán)格落實(shí)國家善于機(jī)電通信系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)的政策，導(dǎo)致管理機(jī)制各有差異，給機(jī)電通信系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展形成了障礙。三是由于受到運(yùn)營體制、外界因素等的影響，不同高速公路的機(jī)電通信系統(tǒng)也各有差異，特別是在機(jī)電通信設(shè)備的類型、規(guī)格、運(yùn)行模式、數(shù)據(jù)反饋等多個(gè)方面，使得各個(gè)高速公路之間不能實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的共享，與網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)的初衷相違背。四是由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接決定著機(jī)電通信系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定程度。因此，如果各個(gè)高速公路所使用的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，或者網(wǎng)絡(luò)銜接不夠順暢，都會(huì)對機(jī)電通信系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)形成阻礙。

4采用新技術(shù)逐步完善高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)

4.1新技術(shù)

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是以光傳送網(wǎng)為基礎(chǔ)，引入控制平面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)時(shí)按需分配，最終達(dá)到智能化。一方面，在高速公路的排查工作中，該技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)將問題排查清楚、分析完畢并及時(shí)處理，可以促進(jìn)整體系統(tǒng)的順暢運(yùn)行。另一方面，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，還可以在該技術(shù)的支持下將網(wǎng)絡(luò)資源升級(jí)為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)移相關(guān)數(shù)據(jù)方面實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化水平。在使用該技術(shù)過程中，需要注意的是，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到飽和數(shù)量時(shí)，要實(shí)現(xiàn)最大化的功能，關(guān)鍵是要有有效的光纜路由作出口。分組傳送網(wǎng)技術(shù)分組傳送網(wǎng)絡(luò)，也叫分組轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)，具有很強(qiáng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。在網(wǎng)絡(luò)地址的下方，有一個(gè)傳輸介質(zhì)，基于分組操作而執(zhí)行其他操作。在實(shí)際工作過程中，由于該技術(shù)的操作空間較大，因此對高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和性能方面的影響較為有限。另外，該技術(shù)的使用成本相對較低，與傳統(tǒng)的光傳輸相比，安全性能非常明顯，可有效確保數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)度與質(zhì)量，是當(dāng)前通信領(lǐng)域內(nèi)性價(jià)比最高的技術(shù)。

4.2完善高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)對策

提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)水平高速公路的機(jī)電通信系統(tǒng)，其最為重要的基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)得好，才能支撐各項(xiàng)通信業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。因此，為了進(jìn)一步完善機(jī)電通信系統(tǒng)，首先要建立起完善的網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，也只有積極采用更先進(jìn)的技術(shù)，才能全面提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)水平。基于國家目前還沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，高速公路在建設(shè)過程中要充分結(jié)合實(shí)際情況，開展匹配性的投資，從提高資源利用率來確保資源的優(yōu)化使用。具體的通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，高速公路管理層要積極做好信息流程的搭建，合理分配資源，逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。此外，為提高通信網(wǎng)絡(luò)的安全性能，要盡量采取內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)形式，從源頭上確保業(yè)務(wù)安全;要盡量深入市場調(diào)研網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，既要滿足通信系統(tǒng)的基本要求，也要注重性價(jià)比的評價(jià)，防止購置設(shè)備的壟斷或腐敗現(xiàn)象。做好保養(yǎng)及維修等基礎(chǔ)工作機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的維保是高速公路的重要工作內(nèi)容之一，決定了該設(shè)備效能是否滿足預(yù)期效果。基于此，在日常業(yè)務(wù)管理工作當(dāng)中，要高度重視機(jī)電設(shè)備的維保，根據(jù)科學(xué)的管理思路，制定一套合理有效的機(jī)電設(shè)備維保制度，同時(shí)落實(shí)維保管理人員和工作人員。對機(jī)電設(shè)備要實(shí)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況，要及時(shí)分析原因，制定出針對性的處理方案，既要快速解決問題恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，又要防止此類問題的再次發(fā)生，從而不斷提高機(jī)電通信系統(tǒng)的整體安全性能。另外，要做好機(jī)電通信系統(tǒng)的維保工作，還需要對相關(guān)的工作人員進(jìn)行定期的專業(yè)培訓(xùn)與評定，提高維保工作人員的專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)，為解決技術(shù)性的疑難問題奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。采用集中管理模式對于高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的運(yùn)行管理，要采取集中管理模式。通過集中管理模式的應(yīng)用，實(shí)時(shí)同步上傳各類監(jiān)控、收費(fèi)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并在通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，由收費(fèi)監(jiān)控中心統(tǒng)一接收數(shù)據(jù)，并分散反饋給各用戶，進(jìn)而形成一個(gè)基于多媒體、以光纖傳輸數(shù)據(jù)為核心的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如圖1所示。圖1集中管理系統(tǒng)為了提高機(jī)電通信系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備性能的穩(wěn)定程度，需要將收費(fèi)中心服務(wù)器實(shí)施雙機(jī)備份，并借助冗余保護(hù)等技術(shù)來提高通信系統(tǒng)的使用性能。高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，當(dāng)前面臨著復(fù)雜的業(yè)務(wù)接口非標(biāo)的現(xiàn)實(shí)問題，可以借助同步數(shù)據(jù)體系等技術(shù)方案來解決。同時(shí)，引入集中管理模式的應(yīng)用，還可以降低系統(tǒng)管理、運(yùn)行與維護(hù)成本，提高現(xiàn)有資源的利用效率，另外，依托GIS、GPS等技術(shù)，還可以搭建一個(gè)集可視化通話、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)辦公等多個(gè)功能于一體的通信平臺(tái)，進(jìn)而將現(xiàn)行的機(jī)電通信系統(tǒng)予以有效擴(kuò)展。

5結(jié)語

綜上所述，通信系統(tǒng)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)中最為重要的組成模塊，承擔(dān)著高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋榱藵M足高速公路未來更快發(fā)展的需求，還需要在明確了解機(jī)電通信系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，查找潛在的問題，分析不足的原因，針對性地引入更先進(jìn)的通信技術(shù)，來拓展高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的整體技術(shù)水平。

作者:侯春葉 單位:河北高速公路集團(tuán)有限公司大廣分公司