高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)應(yīng)用研究

馬小民

摘 要：近年來，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配置種類多，技術(shù)含量高，施工難度大。作為智能化系統(tǒng)，系統(tǒng)優(yōu)化和技術(shù)升級(jí)任務(wù)量大，改造要求高。同時(shí)作為高速公路運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的重要技術(shù)支撐，通信系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用的重要性日益凸顯。本文闡述了通信系統(tǒng)的特征，概述了通信系統(tǒng)的構(gòu)架和功能，分析了完善通信工程的改進(jìn)措施，并對(duì)通信工程技術(shù)的發(fā)展趨向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：高速公路;機(jī)電工程;通信;應(yīng)用

引言

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)是為了服務(wù)于高速公路運(yùn)行的一系列機(jī)電工程，能夠?yàn)楦咚俟饭芾硖峁┍匾膱D像、語音以及數(shù)據(jù)等。現(xiàn)階段全國各省陸續(xù)推進(jìn)高速公路新制度以及ETC改造等，對(duì)機(jī)電工程通信系統(tǒng)提出了更高的要求，所以要進(jìn)一步探索高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用方法，以更好的服務(wù)于高速公路建設(shè)與發(fā)展。

1高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)概述

高速公路機(jī)電系統(tǒng)分為六類，依次是監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、低壓供配系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、隧道機(jī)電工程系統(tǒng)，這六個(gè)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，共同服務(wù)高速公路管理工作，促進(jìn)當(dāng)?shù)馗咚俟方?jīng)濟(jì)帶的發(fā)展。在信息化時(shí)代的背景下，通信系統(tǒng)的地位水漲船高，在眾體系中起到至關(guān)重要的作用，其功能在于對(duì)高速公路進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)信息的傳輸。通信系統(tǒng)具有復(fù)雜性，它由收費(fèi)及監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和光纖數(shù)字系統(tǒng)三部分組成。監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)記錄高速公路各路況實(shí)際運(yùn)行狀況，將信息傳回中樞，以便管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)和控制管理;光纖數(shù)字系統(tǒng)則是作用于信息間的傳輸，讓各部門間的聯(lián)系變得更加緊密，且具有實(shí)時(shí)性;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般與監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，相互整合服務(wù)。

2高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)應(yīng)用研究

2.1 GPRS無線通信技術(shù)

GPRS無線技術(shù)因其功能性廣泛地用于高速公路上，該技術(shù)是一種以無線分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)，其主體為GSM系統(tǒng)。GPRS無線技術(shù)能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)間的高效傳遞，借助TDMA信道完成基礎(chǔ)信息傳輸，相比其他技術(shù)，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。伴隨我國移動(dòng)公司推進(jìn)GSM網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)，其基站遍布國內(nèi)大小角落，形成覆蓋網(wǎng)，這使該系統(tǒng)能夠?qū)⑺占臄?shù)據(jù)及時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)全國監(jiān)控及時(shí)化。GPRS作為通信系統(tǒng)中不可缺少的一部分，能借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將信息及時(shí)地發(fā)布至各個(gè)終端，讓信息能夠完整地相互整合。GPRS無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能在極端的環(huán)境中，仍保持高性能繼續(xù)工作。

2.2加快通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化升級(jí)

高速公路數(shù)字化技術(shù)建設(shè)是機(jī)電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)字化技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級(jí)改造，對(duì)于提高高速公路的運(yùn)營(yíng)和管理效率至關(guān)重要。目前，我國高速公路建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在宏觀調(diào)控上，要充分利用宏觀指導(dǎo)的作用，把管理的重點(diǎn)放在各地區(qū)資源配置上，合理規(guī)劃各地區(qū)的高速公路投資比重，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，管理部門要發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字化建設(shè)的統(tǒng)籌功能，力求從宏觀規(guī)劃上，進(jìn)一步提升數(shù)字化建設(shè)的整體性和協(xié)調(diào)性，設(shè)置外來網(wǎng)絡(luò)的安全門檻，保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。最后，管理部門要發(fā)揮監(jiān)督職能，制定設(shè)備引進(jìn)管理機(jī)制，避免壟斷現(xiàn)象的發(fā)生，確保通信系統(tǒng)配置合理、高效，從而提高配置利用效率。

2.3光傳送網(wǎng)技術(shù)

光傳送網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)稱為OTN，是指在光域上實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)信號(hào)傳遞、路由選擇、監(jiān)控以及復(fù)用等。在信息傳遞過程中，OTN是一個(gè)具有良好生存性的傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。從技術(shù)發(fā)展情況來看，光傳送網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合了PDH以及SDH技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠在電層、光層領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)子波長(zhǎng)、波長(zhǎng)業(yè)務(wù)的交叉角度，并且能夠?qū)DH模式下的OAM&P理念移植其中，進(jìn)而彌補(bǔ)單一技術(shù)存在的維護(hù)管理缺陷的問題。從技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，OTN技術(shù)能夠滿足大量信號(hào)透明傳遞、封裝的要求，并提高了高帶寬的利用率，滿足高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)需求，尤其是支持多嵌套串聯(lián)連接功能以及FEC（前向糾錯(cuò)）的功能需求，因此組網(wǎng)能力滿意。近些年隨著高速公路機(jī)電通信工程的發(fā)展，在公路沿線大量使用了數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，此類系統(tǒng)能夠完成車輛信息抓拍、采集以及傳輸?shù)龋谕ㄐ畔到y(tǒng)建設(shè)中，相關(guān)設(shè)備在接入傳輸網(wǎng)期間可以直接使用OTN設(shè)備，通過同步OTN骨干傳輸網(wǎng)的方法取代常規(guī)的SDH設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)可知，使用OTN技術(shù)可以增強(qiáng)通信系統(tǒng)的功能，并對(duì)機(jī)電工程通信系統(tǒng)的性能做出評(píng)價(jià)，可充分滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的功能需求，能夠?yàn)闄C(jī)電工程通信系統(tǒng)的基本功能提供支持。

2.4通信系統(tǒng)保養(yǎng)維護(hù)要求

高速公路運(yùn)行的自然條件多變，通信系統(tǒng)配置復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求高。在運(yùn)行過程中，通信系統(tǒng)難免發(fā)生故障。雖然通信系統(tǒng)具有自身管理功能，對(duì)一般性故障能夠做到自行診斷、自動(dòng)修復(fù)，但對(duì)較為復(fù)雜的故障，通信系統(tǒng)不具備自動(dòng)修復(fù)的功能，需要借助人工維修的方式。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，在通信系統(tǒng)施工中，設(shè)置了預(yù)警系統(tǒng)，能夠及時(shí)預(yù)警。因此，對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)是維護(hù)工作的重要內(nèi)容之一。通信系統(tǒng)故障的發(fā)生，對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)影響巨大，為提高系統(tǒng)保養(yǎng)和維護(hù)的效率和效果，準(zhǔn)備工作日益得到重視。其一，為及時(shí)排除故障，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)于一般的技術(shù)性故障，可以從預(yù)防和處理兩個(gè)角度入手，制定預(yù)防保養(yǎng)措施和故障維修方案。一旦故障發(fā)生，就能馬上啟動(dòng)維修程序，及時(shí)排除故障，確保系統(tǒng)快速恢復(fù)運(yùn)行。其二，通信系統(tǒng)技術(shù)含量高，故障復(fù)雜，對(duì)維修技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)提出了較高的要求，對(duì)日常保養(yǎng)工作的要求不斷提高，實(shí)施定期巡視制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)處理故障;實(shí)行專業(yè)人員負(fù)責(zé)制度，一旦出現(xiàn)故障，責(zé)任人能夠及時(shí)高效地處理。

2.5加大力度建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

國家應(yīng)該推出專門的政策去扶持網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，在建設(shè)高速公路通信系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該聯(lián)合相關(guān)部門一同建設(shè)，引進(jìn)高新信息技術(shù)，保證通信系統(tǒng)能滿足使用需求。管理部門應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行工程管理，充分考慮資金與人才引進(jìn)，并且對(duì)于內(nèi)部管理要整合相關(guān)資源，大力完善網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建設(shè)。管理部門使用行政手段積極與市場(chǎng)規(guī)律相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)化，為建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起到戰(zhàn)略性策劃。

2.6彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)技術(shù)又被稱為RPR技術(shù)，在通信系統(tǒng)中被認(rèn)為是優(yōu)化協(xié)議，經(jīng)分組交換點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息采集后，并使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的方法展現(xiàn)出來;在機(jī)電工程通信系統(tǒng)中，RPR技術(shù)的技術(shù)先進(jìn)性表現(xiàn)為：①依托統(tǒng)計(jì)空間復(fù)用技術(shù)，關(guān)注系統(tǒng)對(duì)空間的再利用能力，經(jīng)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手，可以有效調(diào)整環(huán)在信息傳播中的效率，保證信息處理效果。②由于RPR技術(shù)起源于異步傳輸技術(shù)，因此該技術(shù)在實(shí)際上處于地址處理層，經(jīng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以此為中心完成數(shù)據(jù)傳遞，并快速、高效的檢測(cè)故障。現(xiàn)階段高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)在運(yùn)用彈性分組環(huán)技術(shù)時(shí)，可在MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上使用RPR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)處理，并提供50ms環(huán)保護(hù)能力。

結(jié)語

總之，通過分析高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的組成，詳細(xì)闡述現(xiàn)代高速公路通信系統(tǒng)的應(yīng)用和未來高速公路通信系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，對(duì)我們了解機(jī)電通信系統(tǒng)在高速公路建設(shè)中的重要作用起到了積極作用。所以，隨著社會(huì)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，今后為了讓高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展成功實(shí)現(xiàn)，就需要合理完善機(jī)電通信系統(tǒng)，從而提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力高速公路的良好發(fā)展。

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