高速公路机电工程的监控系统剖析论文
摘要：首先对高速公路机电工程的监控系统进行研究。然后从机电系统的系统特点、构成、服务管理等方面进行分析。最后提出相关设备维护措施及应急处理措施。旨在为高速公路机电监控系统建设提供参考依据。
关键词：高速公路；机电系统；机电监控
0引言
机电系统的配置赋予了高速公路多种使用功能，但机电系统十分复杂，设备种类繁多，管理难度较大。因此应重视并做好机电监控，实时掌握设备运行参数并与标准进行对比，确认设备运行状态是否合格，以此提高机电系统运行稳定性与安全性。
1高速公路机电系统
1.1系统特点
机电系统是高速公路重要组成部分，对机电系统而言，他主要具有以下特点：系统建设投资较大；系统设备种类繁多、分布广泛；系统构成十分复杂，具有很高的技术含量，且涉及众多领域，如电力供应、信息传输、计算机网络等；具有重要作用，高速公路多项服务功能和运营管理都需要依靠机电系统实现。
1.2系统构成
作为高速公路不可或缺的功能部分，机电系统一般由以下几部分构成：
（1）收费系统
这一部分是机电系统核心所在。其主要作用在于以收费中心为基础对所有收费站和收费业务实施监控。具体采用以下技术措施：车型判断、IC卡收费、计算机管理、视频监控、有线对讲和紧急报警。他是一套完整的从上至下的高速公路专用收费管理系统。在成功实施联网收费模式以后，收费系统能将相关数据传输到收费中心，由收费中心对接收到的数据进行整理分析，进而完成业务结算与统计[1]。
（2）监控系统
对于整套监控系统，它主要由两部分组成，即外场设备与内场设备。其中，外场设备即设置于线路上的监控设备，如车辆和气象自动检测装置、摄像机、情报板和限速标志等。其主要作用在于动态监控整个线路的运行情况，提高对交通运行的状态感知能力，为处理突发事件提供充足的反应时间。内场设备即监控系统的'控制与显示设备，这些设备除了能对外场收集到的相关信息进行真实反映，还能在计算机系统的支持下进行信息采集、整理与分析，然后发布与实际交通运行息息相关的诱导信息，从而正确引导驾驶者安全行车，达到避免安全事故发生的根本目的。
（3）通信系统
通信系统主体是光线传输系统，主要由接入网设备及交换机等部分构成，能不间断地为不同机电系统提供各类型信号，如图像、语音或数据，同时提供特殊的指令电话等业务。在这种情况下，即便通信系统设备发生故障，也不会影响信号正常传输，使高速公路信息始终处在畅通的状态。
（4）配电照明系统
对配电照明系统而言，其主要作用在于确保机电系统稳定运转。该系统主要包含以下部分：照明系统对应的低压配电、外场设备实时监控对应的低压配电、照明系统。一般高速公路上的收费设备均安装有备用电源，能保证在停电状况下不影响收费系统实际运行。
2高速公路机电监控系统
2.1系统服务管理
为切实强化警路共建，确保道路保持畅通状态，管理处应尽快成立联合指挥中心。其中管理处负责对交警及路政人员实施调度并进行指挥调度、信息反馈和机构协调。指挥调度主要具有以下几种职能：信息实时查询、动态监控、现场通讯、疏导指挥等。全天候接收咨询、举报与投诉，同时接受来自交通厅等上级部门的指令，向下级部门发布上级部门提出的要求，向上级部门发布下级部门请求，处理所有类型的报告，以此提高系统服务管理水平。
2.2系统数据传输
信息化是目前各大领域优化发展重点内容，因不同地区高速公路建设存在明显差异，所以信息化水平也有差距。为加强管理，应以现有机电系统为依托，积极安排相关项目优化，以满足现代化管理及数字化管理等方面的需求。
（1）设备状态数据传输方面
借助动力环境实时监控系统，采集所有关键设备状态数据，同时将采集到的数据自动传输至终端，由各终端进行针对性分析，如果通过分析发现状态数据和要求不相符，则会立即发出警告提示[2]。
（2）监控图像方面
在各收费站控制矩阵之后设置视频传输及控制装置，并实现所有收费站的可靠衔接，各收费站均通过视频及控制装置对信号进行网络传输，处在局域网或者是广域网上的用户，可对视频图像进行监控，同时根据权限完全远程控制。安装网络视频管理专用服务器，以此控制处在前端的所有控制装置。在这种条件下，现场管理人员能在任意时间和地点借助系统掌握公路实际运行情况，为突发事件处置创造良好条件。
（3）通信传输方面
除权力中心之外，其余所有站点都安装网络交换机，不同站点相关单位所有业务均与此网络交换机相接。再由交换机根据不同站点业务对VLAN进行划分并通过Trunk口对业务和该站点用户端口进行连接，传输到权力中心，在第三层交换机的支持下，能实现VLAN通信，而且借助ACL还能完成VLAN隔离。对二级单位而言，其办公场所未设置通信装置，此时可通过对非网管二级交换机的合理配置，能连接通信站机房与单位自身局域网。
（4）办公自动化
在对通信传输系统进行改造升级的同时，新建办公专用宽带网，通过对办公自动化的应用，构建操作管理系统。通过这样的配置，能使管理处通过网络完成公文的审批，进而实现办公自动化、无纸化与现代化，极大的提高实际工作效率，减少投资成本。
2.3系统设备维护
系统设备维护网络共分以下三级：第一级为站级维护；第二级为片区级维护；第三级为中心级维护。其中站级设备维护指的是由机电维护专业人员对设备进行基础维护。虽然这种设备维护没有太高技术含量，但却有着重要的现实意义，能保证设备处在最佳运行状态。片区级设备维护指的是由专业人员组建技术小组，将区内分布较为复杂和普遍的设备作为重点，进行针对性维护检修，及时发现并处理故障隐患。中心级设备维护指的是定期由技术负责人对系统所有设备进行仔细巡检并做好巡检记录，发现问题后督促其负责人员进行处理。除上述三级维护外，目前还出现一种新的社会化维护，他主要针对那些有着较高技术含量的设备，采用外包的方式将维护任务分配至专业厂家并定期进行高水平检修维护[3]。
2.4系统应急处理
机电设备具有故障无法预见的特征，因此在紧急情况下往往需要依靠预案才能起到及时处理，防止出现大面积故障的作用。从设备配置角度讲，首先，应对备用设备实施可移动式改造，同时按照既定处理程序，作必要的重分布，以提高紧急状态下的应急工作效率；其次，引进便携式收费装置，鉴于收费系统具有故障发生率高和故障影响较大的特点，应增大投入引进便携装置，并将其安装在监控中心与关键站所，这样能有效解决部分站点应急反应时间较长的问题；再次，铺设关键站点备用供电线路，因供电线路一旦发生故障将直接导致系统瘫痪，所以铺设备用线路能在主线路发生故障时自动启动，避免供电中断；最后，在部分站点配置小型汽油机，以备不时之需，提高应急处理能力。
3结语
综上所述，在高速公路机电监控系统合理应用信息技术，能构建一套完善的机电设备管理机制，确保管理部门可以随时掌握交通及设备实际运行情况，达到确保设备安全，提高行车舒适性等目的。
参考文献：
[1]王康仁.高速公路机电监控系统结构与行业发展趋势[J].中国新技术新产品，2017（14）：13-14.
[2]杨帆.高速公路收费站机电设备可视化管理及实时监控[J].交通世界，2017（33）：164-165.
[3]彭刚.湖北京珠高速公路机电监控系统的设计与特点[J].公路与汽运，2017（3）：67-70.
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