高速公路機電系統信息技術

李學良

（廣東長高通信服務有限公司）

高速公路機電系統信息技術

李學良

（廣東長高通信服務有限公司）

本文以高速公路作為研究主題，探討高速公路機電系統信息技術及相關問題。首先結合我國高速公路的建設與發展情況對其進行了簡要概述；并對高速公路通信系統進行了具體分析，主要包括通信系統的作用、收費系統數據與圖像傳輸等；并以此為基礎分析了系統機電系統結構、模塊功能、特點以及架構等。希望能夠通過本文初步論述可以引起更多的關注與更為廣泛的交流，從而為該方面的技術分析與實踐應用提供一些有價值的信息。

高速公路；機電系統；信息技術

伴隨著我國經濟的快速發展，加上政府大力推行基礎性的建設，在現階段我國的高速公路無論在數量上、里程上都有了迅猛的激增；而且，隨著對機電系統信息技術的廣泛應用，也提高了工作效率，目前已經實現了調整公路整體管理的信息化、自動化；另一方面，由于電子設備、信息技術的應用，也帶來了諸多問題；比如，維修與保養不利、信息技術安全維護不到位等，因此，這些方面，還應該不斷加強。

1 概述

某高速公路通信系統由傳輸、緊急系統、光纜工程、電纜工程、電源系統等組成，其中主要是采用光纖數字傳輸、電話呼叫、數字與圖像傳輸；大系統中又劃分為各個小系統；它的作用主要是實現公路運營方面的管理工作、監控任務、收費、語音提示、相關信息的傳輸等。

以收費系統、監控系統間的圖像信號、控制信號傳輸為例，通常情況下，每一個收費站都會通過2路收費圖像的傳輸，使其到達監控分中心，然后，再由分中心將控制信號傳達到各收費站，傳輸只需1路即可完成；其中，控制信號通過傳輸通道完成傳輸；一般要求配備MODEM，無論是分中心、收費站均需配置。在分中心計算機系統與指揮中心的關聯，則是通過路由器實現；而由分中心到總中心的傳輸需要3路圖像才能完成，按照經驗需要以壓縮形式進行數字傳輸，如MPEG2數字壓縮包，傳輸速率以4Mbps為準；反過來，中心向分中心的傳輸則是通過選擇分中心上傳圖像為主，屬于反向控制信號傳輸。

2 系統結構與模塊功能分析

控制是目的，所以，控制過程分散于各個工作環節；包括控制中心計算機系統、控制中心軟件系統、系統運行應用。

（1）在控制中心計算機系統，主要有硬件設備計算機、交通信息與彩色圖形顯示計算機；聯機采用以太網方式，與外場設備的連接采用分布控制系統；其中的通信傳輸以光環路載波系統為準；可以看出它的局域網優勢非常顯著，簡單、靈活、傳輸快、安全可靠等。

（2）硬件設備的工作只是一個方面，整體上還需要應用軟件來達到具體的控制；因此，控制中心軟件系統非常重要；它主要是進行數據處理，而且是在各模塊中完成工作任務，比如，系統配置模塊、信息查詢與報表打印模塊、信息發布模塊等。在這三個主要模塊中，它的功能主要集中于用戶、設備、系統、數據的管理、查詢、預警、發布。

（3）在系統運行應用環節，信息主要劃分為三類，分別是數據、圖像、語音；但由于環境因素，往往會受到一些干擾或阻礙，比如，環境的干擾，設備運行狀態不暢、金額故障等；在信息的采集、分類、記錄、處理方面，完全以系統自帶的數學分析法為準；而控制策略則是以基礎的設備運行能力、實際需求量為準（通常將以實際情況進行選樣控制方法命名為控制策略）。

3 高速公路機電系統信息技術

3.1 系統特點

首先，通過以上分析，對高速公路的通信系統、系統結構與模塊功能有了初步的了解與認識；因此，應該對其特點進行進一步的分析，比如，以目前的高速公路機電系統信息技術應用為準，它主要是以建立設備臺賬的形式為特征，細致劃分為設備的各類編號、名稱等；而在各個具體的中心，則設置了個人賬戶、驗證碼等，因此，既保障了安全，又將管理職能具體化，其中包括倉庫管理、設備出入信息、報表打印等，這些有效的信息記錄、傳輸，能夠為管理人員提供重要的依據，從而為倉庫管理做出極大的貢獻；到各個收費站也能夠對日常養護、故障處理等進行數據資源的整合，有利于分析其運行狀況并進行及時調整。比如，基于.Nef分布式開發技術架構所提供的開發平臺、數據庫構建后的分離式邏輯分析、分中心備品件與收費站日常養護情況及經驗交流、服務器終端的記錄與數據實時傳輸等。

3.2 系統架構

在高速公路機電系統信息技術方面，機電設備的養護、維修非常關鍵，也以系統的方式運營；具體包括網絡傳輸、核心數據、軟件支撐、業務功能與信息安全四個層面，而主要的支撐力來自于信機電設備管理工作，以及規范化、可操作性強的數據管理體系。

（1）從四個層面方面進行分析，網絡傳輸層，主要是基本通訊環境，具體就是上文中所介紹過的局域網絡、分中心、總中心、收費站方面的設備、檢測數據、統計數據、報表等。

在核心數據層主要包括屬性、檢測、評定、在線分析、活動目錄方面的數據，各自均透過數據庫搭建起自身的小系統，應用非常便利，數據的精準性、實時性也非常有效；可以查詢到設備的具體型號、規格及使用時間，運營狀況以及維修狀況等，總之是整體信息的綜合保管站；管理過程中能夠細化到每個用戶，并保證驗證、授權的安全可靠等。

在軟件支撐層，提供各項服務，包括軟件中間件、系統服務平臺推介，直觀、快速、報表形式，易于實現各項信息的分析、交流、查詢、應用等，而且還具備可視功能，能夠形象化的傳達信息，應用系統強大的分析功能得出某些結論或提供建議等。

在業務功能層面，則主要是實踐應用，即通過數據分析進一步合理的進行監控、通信、收費、照明、配電、檢測、維修、保養等。

（2）為了更好的保障設備安全運行，還需要技術支撐，即通過網絡安全維護措施實施細致的保護，比如，防火墻設置、入侵檢測、殺毒軟件安裝，以及加密技術的應用等；另一方面，要制訂各項標準，規范數據庫，比如，構建業務管理數據標準化支撐體系，實施對應的內容規范等；包括上文所列舉的型號、規格、編碼等。

（3）預警系統的設置及檢測，信息技術的應用雖然帶來了極大的便利，然而，也應該認識到它的各種弊端，尤其是系統損壞、惡意攻擊、操作不當、環境影響等，所以，應該建立可靠的預警系統，并加強演習，提高應對突發情況的各項能力，重點應該制定一些可行性的突發事件處理方案；因為數據越積累越龐大，在損壞的情況下必然會造成極大的數據丟失、發生混亂等，因此，需要做好備份、保存等。

4 結束語

總之，在新的時代高速公路的建設與發展呈現了新特點，在規模、投入、技術方面均顯著增加；而在其運營管理之中也引入了信息化系統，在目前收效甚好；通過上文的分析可以對高速公路機電系統信息技術有一個大致的了解、充分的把握；然而，正是由于我國在高速公路機電系統信息技術的應用方面，進一步推動了高速公路的發展，所以，還應該注重對這些技術應用方面的故障、養護等問題的研究，從而全面理解并應用信息技術，提高自動化運營水平。

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1004-7344（2016）26-0283-02

2016-9-1