機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用研究

李晟

摘要：隨著城市的基礎(chǔ)建設(shè)越來越完善，尤其是高速公路的建設(shè)，使城市之間的往來更加便利。高速公路的廣泛鋪設(shè)，使機(jī)電一體化技術(shù)也得到了更深層次的提高，該技術(shù)作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，包括了收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及供電照明系統(tǒng)等，對(duì)于社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)和人們的生活都具有深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；交通工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095—6487（2018）02—0086—02

0引言

現(xiàn)代社會(huì)的全面建設(shè)必然對(duì)各種技術(shù)提出越來越高的要求，其中機(jī)電一體化技術(shù)就是重要的一項(xiàng)，尤其是在高速公路全面建設(shè)時(shí)期，該項(xiàng)技術(shù)在交通工程設(shè)施中得到了廣泛的應(yīng)用。文章以機(jī)電一體化技術(shù)作為切入點(diǎn)，重點(diǎn)研究該項(xiàng)技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，從技術(shù)本身出發(fā)，按照應(yīng)用過程中的具體系統(tǒng)分別進(jìn)行闡述，對(duì)該領(lǐng)域的長久發(fā)展來說具有重要的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義。

1機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)其本身不是一項(xiàng)單一的技術(shù)手段，而是綜合了多種技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，其包含電力電子、接口、機(jī)械、自動(dòng)控制、微電子、信息和傳感測試等，是一項(xiàng)群體技術(shù)的聚集。基于改善組織的結(jié)構(gòu)目的和系統(tǒng)的功能目的，綜合運(yùn)用智力、結(jié)構(gòu)、感知、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力等各種要素，針對(duì)各項(xiàng)組成要素以及存在各要素之間的信息進(jìn)行處理，最終讓所有的系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行結(jié)合，確保在程序系統(tǒng)以及微電子電路有秩序的信息條件限制下，形成能量和物質(zhì)的有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。

機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在高速公路設(shè)施方面。從法律法規(guī)角度來說，我國高速公路的建設(shè)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈袷丶榷ǔ绦颍渲袇⑴c的所有施工單位或其他單位在不同階段的工作情況都會(huì)對(duì)工程整體的造價(jià)和最終效果產(chǎn)生直接性影響，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上也將高速公路工程設(shè)施中的流程化作業(yè)推廣到工程機(jī)械方面，也就是說，通過機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒃诮煌üこ淌┕ぶ械牟煌悇e設(shè)備進(jìn)行恰當(dāng)?shù)亟M合，進(jìn)而在交通工程施工中形成移動(dòng)的流水線，這也正是機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程施工中產(chǎn)生的最大效用和貢獻(xiàn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用

2.1收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)本身含有多種形式，從目前發(fā)展情況來看，大致可以分為兩種：半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)和電子收費(fèi)系統(tǒng)。所謂的“半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)”的最大特征就是需要停車?yán)U費(fèi)和需要收費(fèi)工作人員；而“電子收費(fèi)系統(tǒng)”則不存在收費(fèi)工作人員，且為非現(xiàn)金繳費(fèi)形式。相對(duì)來說，電子收費(fèi)系統(tǒng)具有非常明顯的優(yōu)勢，尤其是在交通高峰期，停車?yán)U費(fèi)極大限制了交通流通效率，甚至在高速公路出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，并且從人工角度來說，電子收費(fèi)系統(tǒng)節(jié)省了人工成本，適合進(jìn)行廣泛的推廣和運(yùn)用。

從具體的技術(shù)層面來說，通過引入機(jī)電一體化技術(shù)而搭建的電子收費(fèi)系統(tǒng)，在車輛前方安裝有非接觸卡，作為通行券的功能使用，也被稱為標(biāo)識(shí)卡。標(biāo)識(shí)卡通過與安裝在車輛上方的通信器進(jìn)行微波通信，進(jìn)而檢測該車輛是否具有通行的權(quán)限，在這一過程中自動(dòng)識(shí)別出車輛的所屬類型以及自動(dòng)記錄、核算通行所需要的費(fèi)用，車輛在這一過程中可以實(shí)現(xiàn)不停車，通過系統(tǒng)的自動(dòng)記錄和核算，在通行的時(shí)候也可以實(shí)現(xiàn)無人收費(fèi)職能，讓收費(fèi)過程更加高效和智能。

在收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)搭建過程中，綜合了車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息處理技術(shù)以及無線通信技術(shù)等，系統(tǒng)整體分為管理中心系統(tǒng)、各收費(fèi)站子系統(tǒng)以及各收費(fèi)車道的子系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)交通體系的完善發(fā)展和提高人們的高效安全生活方式都具有積極的作用。

2.2通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是交通工程能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要支撐因素，該系統(tǒng)承載著監(jiān)控系統(tǒng)以及收費(fèi)系統(tǒng)的信息傳輸作用，包括數(shù)據(jù)信息、語音信息以及圖像信息等。通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行是保證監(jiān)測系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要前提條件。另外，通信系統(tǒng)還承載著各個(gè)業(yè)務(wù)部門內(nèi)部以及管理部門內(nèi)部的業(yè)務(wù)，能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)部門、管理部門、收費(fèi)管理中心、監(jiān)控管理中心與其他相關(guān)部門取得聯(lián)系提供更好地通道和支持，使信息傳遞更加準(zhǔn)確、及時(shí)，也是交通領(lǐng)域資訊對(duì)外公布的主要渠道，是交通工程設(shè)施中的信息傳輸系統(tǒng)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)展和高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的作用和促進(jìn)意義。

從具體技術(shù)角度來說，通信系統(tǒng)在交通工程設(shè)施中是由多個(gè)因素共同構(gòu)成的綜合性的通信系統(tǒng)，包括綜合多項(xiàng)業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)，程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、視頻傳輸設(shè)備以及光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)等，且依托室內(nèi)外光電纜為重要傳輸媒介而構(gòu)建的系統(tǒng)。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)框架復(fù)雜，包含多個(gè)因素共同作用，主要為外場設(shè)備、信息采集系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、其他采集設(shè)備、相關(guān)的聯(lián)動(dòng)計(jì)算處理設(shè)備以及信息發(fā)布子系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)與控制的子系統(tǒng)和事件處理子系統(tǒng)，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)健運(yùn)行需要多個(gè)設(shè)備和子系統(tǒng)的同步作用，才能夠真正發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用，在具體的運(yùn)行過程中，子系統(tǒng)和其他因素、設(shè)備之間需要按照既定的邏輯關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行互相支持和配合。

通過機(jī)電一體化技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。首先，該系統(tǒng)能夠全面、精確地采集交通流量信息、環(huán)境信息以及其他相關(guān)的數(shù)據(jù)信息等；其次，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)煌ㄟ\(yùn)行情況進(jìn)行全方位、全時(shí)段的監(jiān)控，為后期的采證、判斷等提供數(shù)據(jù)依據(jù)；再者，監(jiān)控系統(tǒng)在采集到相關(guān)信息后可以自動(dòng)進(jìn)行信息處理并采用設(shè)定好的針對(duì)性方案，同時(shí)將相關(guān)的采集信息、處理方案上報(bào)給相關(guān)部門再采取深入解決策略；另外，該系統(tǒng)還可以有針對(duì)性地提醒駕車人員注意車速和調(diào)整其他行為；最后，監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效幫助解決交通事故、協(xié)調(diào)相關(guān)的交通部門有針對(duì)性地解決問題。

2.4供電照明系統(tǒng)

利用機(jī)電一體化技術(shù)搭建的供電照明系統(tǒng)，著重應(yīng)用在隧道交通內(nèi)部，為了保證隧道能夠穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行，需要在隧道的內(nèi)部合理設(shè)置監(jiān)測控制、照明、通風(fēng)以及消防的交通工程設(shè)施。為了能夠真正確保隧道供電的穩(wěn)定性和安全性，該系統(tǒng)一般包括二路外電源和一套內(nèi)部自備的電源，一旦外部電源發(fā)生故障不可運(yùn)行，該系統(tǒng)還可以采用內(nèi)部自備的發(fā)電機(jī)組來保證隧道內(nèi)部的安全供電。從技術(shù)角度來說，為了能夠確保交通工程設(shè)施中供電照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使得供電更加靈活和可調(diào)節(jié)，讓事故情況下的供電更加穩(wěn)定。該系統(tǒng)運(yùn)用了分階段式的母線供電形式，互相之間形成網(wǎng)絡(luò)。

供電照明系統(tǒng)是整個(gè)公路工程設(shè)施管理系統(tǒng)中的重要組成部分，也是保證整個(gè)管理系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的不可忽略的因素，在實(shí)際運(yùn)行情況下，該系統(tǒng)大多利用工業(yè)電源，但仍然需要建立變電站和完整的供電體系，另外還需要具有多方案準(zhǔn)備的意識(shí)，設(shè)置儲(chǔ)備的自發(fā)電源，一旦發(fā)生事故斷電時(shí)，可以采用儲(chǔ)備電源來保證交通體系的正常運(yùn)行。

3結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，主要包括收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及供電照明系統(tǒng)，不僅直接關(guān)系到交通運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和高效性，也使人們生活、生產(chǎn)活動(dòng)更加便利，促進(jìn)全社會(huì)運(yùn)行更加順暢。