高速公路機電工程通信系統技術淺析

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摘要:本文在介紹高速公路機電通信系統結構由系統硬件、軟件和數據傳輸系統組成的基礎上，分析了數據傳輸、數據分析等系統功能，隨后對當前現存的問題進行了剖析。最后，以采用先進技術為思路，提出了提高網絡建設技術水平、做好系統維保工作、采用集中管理模式等三項完善對策，為加快高速公路機電工程通信系統的信息化建設提供借鑒。

關鍵詞:高速公路;機電工程;通信系統;新技術

0引言

機電工程通信系統，是高速公路得以順暢運行的重要系統，在技術支撐下，可以完成對過往車輛的收費和管理、路面交通狀況的監控以及高速公路所有工作的管理。當前，我國高速公路里程不斷擴大，對機電通信系統的要求也越來越高，而現行的機電通信系統也存在著一些實際性的問題，需要采取先進的技術進行升級完善。

1高速公路機電通信系統結構

高速公路機電通信系統，主要由系統硬件、系統軟件和數據傳輸系統三個部分組成，下面分別說明。

1.1系統硬件

系統硬件部分，主要由電源、接入網、交換系統和應急電話系統四大塊組成。電源:高速公路機電通信系統的電源通常采用220V電壓的設備，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，也可抵抗外界常規因素的干擾影響。接入網:是中心網絡與周邊系統網絡的連接橋梁，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，可以實時同步處理各類通信業務。交換系統:通常主要采用使用V5協議的局域網，由模擬中繼線路來實現路端連接，含有接入用戶線路、計費、中繼、管理等作用的工具。應急電話系統:在高速公路通信系統中，應急電話作用非常重要。當高速公路上發生交通事故或其他意外時，可以在第一時間向調度報告現場情況，為事故處置爭取最有效的時間條件。

1.2系統軟件

系統軟件部分，以系統硬件設備為基礎依據，涉及到電源設備、接入網、交換系統和應急電話系統四個模塊，系統軟件主要在于與系統軟件的設置相對應，分別有資源配置、安全維護、數據業務、事故報警等系統。這些軟件系統綜合運行，有效確保通信系統的穩定運轉，并提供相應的功能作用。

1.3數據傳輸系統

數據傳輸是高速公路機電通信系統的重要運行環節，也是通信系統作用能夠發揮的關鍵所在。數據傳輸包括電纜傳輸、音頻電話傳輸、光纖傳輸和模擬傳輸等四種類型。每個傳輸數據傳輸類型具有各種不同的應用和影響，例如，電纜傳輸多用于監控數據的傳輸，音頻電話傳輸主要用站內設備數據的傳輸，光纖傳輸多用于圖像數據傳輸。綜上，高速公路機電通信系統結構組成具體如表1所示:

2高速公路機電通信系統的功能

隨著道路運輸技術的快速建設和發展，作為高速公路機電系統的重要組成部分，通信系統的功能正在向多元化發展。現行的通信系統已經具備了語音、圖像、信號及各類數據的實時傳輸，而且不同功能還具有分散化的特點。高速公路具有管理、收費、服務三個管理模塊，都可以利用現在的資源推進工作。通信系統的建構，正是基于互聯網的先進技術作支撐，連接各個工作模塊的系統，并為各個模塊產生的海量數據提供儲存、傳輸、分析、處理等功能，為工作人員提供參考依據;同時，也可及時發現潛在的問題，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、監控等方面的支持。

3高速公路機電通信系統的現存問題

在高速公路發展過程中，機電通信系統得到了有效地改進和完善，但從實際應用效果來看，仍存在許多實際問題有待盡快解決。這些問題主要表現在以下幾個方面。一是我國許多高速公路采用分隔式運營模式，設計與系統配置的結合程度較低，限制了通信系統的正常運行。二是在一些地區，由于沒有嚴格落實國家善于機電通信系統建設、運營和維護的政策，導致管理機制各有差異，給機電通信系統的后續發展形成了障礙。三是由于受到運營體制、外界因素等的影響，不同高速公路的機電通信系統也各有差異，特別是在機電通信設備的類型、規格、運行模式、數據反饋等多個方面，使得各個高速公路之間不能實現相關數據的共享，與網絡化、信息化建設的初衷相違背。四是由于網絡系統的穩定性直接決定著機電通信系統的運行穩定程度。因此，如果各個高速公路所使用的網絡出現異常，或者網絡銜接不夠順暢，都會對機電通信系統的維護保養形成阻礙。

4采用新技術逐步完善高速公路機電通信系統

4.1新技術

自動交換光網絡技術自動交換光網絡技術，是以光傳送網為基礎，引入控制平面，實現網絡資源的實時按需分配，最終達到智能化。一方面，在高速公路的排查工作中，該技術可以在短時間內將問題排查清楚、分析完畢并及時處理，可以促進整體系統的順暢運行。另一方面，在實際運用當中，還可以在該技術的支持下將網絡資源升級為拓撲結構，在轉移相關數據方面實現更高的自動化水平。在使用該技術過程中，需要注意的是，當數據達到飽和數量時，要實現最大化的功能，關鍵是要有有效的光纜路由作出口。分組傳送網技術分組傳送網絡，也叫分組轉發網絡，具有很強的自動調節功能。在網絡地址的下方，有一個傳輸介質，基于分組操作而執行其他操作。在實際工作過程中，由于該技術的操作空間較大，因此對高速公路機電通信系統結構和性能方面的影響較為有限。另外，該技術的使用成本相對較低，與傳統的光傳輸相比，安全性能非常明顯，可有效確保數據傳輸進度與質量，是當前通信領域內性價比最高的技術。

4.2完善高速公路機電通信系統對策

提高網絡建設的技術水平高速公路的機電通信系統，其最為重要的基礎就是網絡，網絡建設得好，才能支撐各項通信業務的實現。因此，為了進一步完善機電通信系統，首先要建立起完善的網絡。同時，也只有積極采用更先進的技術，才能全面提高網絡建設的技術水平。基于國家目前還沒有統一的網絡建設標準，高速公路在建設過程中要充分結合實際情況，開展匹配性的投資，從提高資源利用率來確保資源的優化使用。具體的通信網絡的建設，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，逐步實現預期目標。此外，為提高通信網絡的安全性能，要盡量采取內部網絡的建設形式，從源頭上確保業務安全;要盡量深入市場調研網絡設備，既要滿足通信系統的基本要求，也要注重性價比的評價，防止購置設備的壟斷或腐敗現象。做好保養及維修等基礎工作機電系統設備的維保是高速公路的重要工作內容之一，決定了該設備效能是否滿足預期效果。基于此，在日常業務管理工作當中，要高度重視機電設備的維保，根據科學的管理思路，制定一套合理有效的機電設備維保制度，同時落實維保管理人員和工作人員。對機電設備要實行動態跟蹤監控，一旦發現有異常情況，要及時分析原因，制定出針對性的處理方案，既要快速解決問題恢復系統正常運行，又要防止此類問題的再次發生，從而不斷提高機電通信系統的整體安全性能。另外，要做好機電通信系統的維保工作，還需要對相關的工作人員進行定期的專業培訓與評定，提高維保工作人員的專業技術能力和綜合素質，為解決技術性的疑難問題奠定良好的技術基礎。采用集中管理模式對于高速公路機電通信系統的運行管理，要采取集中管理模式。通過集中管理模式的應用，實時同步上傳各類監控、收費設備產生的數據，并在通信系統的協調下，由收費監控中心統一接收數據，并分散反饋給各用戶，進而形成一個基于多媒體、以光纖傳輸數據為核心的數據傳輸系統，如圖1所示。圖1集中管理系統為了提高機電通信系統中各個設備性能的穩定程度，需要將收費中心服務器實施雙機備份，并借助冗余保護等技術來提高通信系統的使用性能。高速公路機電通信系統的數字化網絡建設，當前面臨著復雜的業務接口非標的現實問題，可以借助同步數據體系等技術方案來解決。同時，引入集中管理模式的應用，還可以降低系統管理、運行與維護成本，提高現有資源的利用效率，另外，依托GIS、GPS等技術，還可以搭建一個集可視化通話、視頻監控、視頻會議、網絡辦公等多個功能于一體的通信平臺，進而將現行的機電通信系統予以有效擴展。

5結語

綜上所述，通信系統是高速公路機電系統中最為重要的組成模塊，承擔著高速公路實時監控、數據傳輸等功能。為了滿足高速公路未來更快發展的需求，還需要在明確了解機電通信系統現狀的基礎上，查找潛在的問題，分析不足的原因，針對性地引入更先進的通信技術，來拓展高速公路機電通信系統的整體技術水平。

作者:侯春葉 單位:河北高速公路集團有限公司大廣分公司