高速公路機(jī)電設(shè)備管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用初探

馮興林

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，科技化、信息化、數(shù)字化已成為高速公路機(jī)電設(shè)備管理中重要的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在高速公路機(jī)電設(shè)備管理中占據(jù)著重要地位。本文旨在分析和探討在高速公路機(jī)電設(shè)備管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮的重要作用和現(xiàn)實意義，進(jìn)而使高速公路機(jī)電設(shè)備得到科學(xué)合理的管理，保障高速公路的安全、高效、舒適和通暢運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 高速公路 機(jī)電設(shè)備

我國高速公路機(jī)電設(shè)備星羅棋布的在整條高速公路上，數(shù)量較大、面積較廣、種類較多。經(jīng)過一段時期的運(yùn)行，機(jī)箱、機(jī)柜逐漸“老化”，逐漸達(dá)不到預(yù)期指標(biāo)。如若在鹽霧濃重、夏季高溫和多霧的地區(qū)使用，外表易腐蝕乃至生銹，從而導(dǎo)致防護(hù)級別不斷下降。及時了解機(jī)電設(shè)備內(nèi)部的溫度、濕度，電壓等變化，對高速公路中機(jī)電設(shè)備的預(yù)防和養(yǎng)護(hù)具有十分重大的現(xiàn)實意義。然而，高速公路機(jī)電設(shè)備管理中的維護(hù)人員數(shù)量有限，面對如此巨大的工作任務(wù)也是無能為力的，特別是不可能對外場設(shè)備、電子設(shè)備、大型機(jī)電設(shè)備經(jīng)?；鞫ㄆ跈z測。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程檢測及其應(yīng)用具有重要意義。

1國內(nèi)外同等技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀比較

1.1國內(nèi)

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使遠(yuǎn)程狀態(tài)檢測的研究和應(yīng)用有了很大的進(jìn)步和發(fā)展[1]。據(jù)悉，華中理工大學(xué)開始在Internet上建立和完善了設(shè)備故障遠(yuǎn)程診斷中心。該中心已經(jīng)向國內(nèi)提供了遠(yuǎn)程診斷技術(shù)，并且逐步向用戶實施遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。遠(yuǎn)程故障檢測診斷的研究開發(fā)工作，正是充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)對高速公路機(jī)電設(shè)備的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，更加豐富和完善了高速公路機(jī)電設(shè)備管理的途徑和方式，這將對我國交通等領(lǐng)域的建設(shè)具有深遠(yuǎn)意義。

1.2國外

據(jù)資料顯示，大批知名高校和企業(yè)，針對當(dāng)前高速公路中各種不同的設(shè)備，進(jìn)行了遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的研究和開發(fā)[2]。據(jù)媒體報道稱，它們普遍采用計算機(jī)編程語言技術(shù)建立了核電站遠(yuǎn)程診斷演示系統(tǒng)。例如，美國麻省理工學(xué)院利用可編程邏輯控制器模塊和其他網(wǎng)絡(luò)，成功實現(xiàn)了遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)。而這一項技術(shù)的誕生和運(yùn)用，將對世界高速公路中機(jī)電設(shè)備的管理起到重要作用，更將帶來對高速公路機(jī)電設(shè)備管理的新機(jī)遇。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路中的架構(gòu)分析

2.1從領(lǐng)域的實體方面看

從業(yè)務(wù)實體的角度，高速公路物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注的主要業(yè)務(wù)實體包括車輛、人員、道路及外場設(shè)備等。針對每類業(yè)務(wù)實體我們關(guān)注的內(nèi)容都不相一致，其中如果要關(guān)注核心業(yè)務(wù)實體及內(nèi)容應(yīng)該參考圖2-1。

圖2-1 核心業(yè)務(wù)實體

2.2從技術(shù)的架構(gòu)方面看

從技術(shù)角度上看，互聯(lián)網(wǎng)基本包括3至5層技術(shù)架構(gòu)，結(jié)合高速公路實際運(yùn)行情況，參照高速公路領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)圖，參考圖2-2。

圖2-2 技術(shù)架構(gòu)圖

在高速公路行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)中，應(yīng)用層是實現(xiàn)高速公路業(yè)務(wù)能力和運(yùn)營支撐能力的核心組成部分，其主要職責(zé)包括“信息處理、應(yīng)用集成、云計算、解析服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理、Web服務(wù)”等。網(wǎng)絡(luò)層位于網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間，由物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺與下層技術(shù)支撐平臺組成。其中，整個層次的業(yè)務(wù)核心是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺，整個平臺由通信業(yè)務(wù)能力層、業(yè)務(wù)能力層、業(yè)務(wù)接入層和業(yè)務(wù)管理層四個功能領(lǐng)域組成，實現(xiàn)通信服務(wù)項目上的統(tǒng)一分發(fā)，業(yè)務(wù)路由分發(fā)、應(yīng)用接入管理、業(yè)務(wù)授權(quán)、審計和業(yè)務(wù)運(yùn)營管理等核心功能，是全面實現(xiàn)業(yè)務(wù)知識積緊和復(fù)用的載體和手段。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路調(diào)度指揮中的運(yùn)用

在高速公路調(diào)度指揮中，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在對象標(biāo)識、對象識別、對象環(huán)境監(jiān)測以及對象跟蹤和對象智能控制等方面應(yīng)用模式方面均有體現(xiàn)。以某企業(yè)調(diào)度中心為例，全面闡述物聯(lián)網(wǎng)在其中的具體運(yùn)用。

圖3-1 調(diào)度指揮中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3-2 系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用點(diǎn)解析圖

在圖3-1中，整個系統(tǒng)可以分為：“路網(wǎng)監(jiān)測運(yùn)行分析系統(tǒng)”和“日常調(diào)度應(yīng)急系統(tǒng)”。高速公路交通路控制系統(tǒng)的核心功能是路網(wǎng)監(jiān)測運(yùn)行分析，其主要利用外場設(shè)備對高速公路的交通運(yùn)行動態(tài)、交通事件、氣象環(huán)境等交通動態(tài)信息進(jìn)行自動采集，并按照相應(yīng)的數(shù)字以及圖像進(jìn)行測算，進(jìn)行交通情況的判斷，進(jìn)而得出專業(yè)的分析結(jié)果，這將對交通運(yùn)行狀態(tài)實現(xiàn)全程的監(jiān)測，還將充分利用心跳檢測技術(shù)（runtastic Heart Rate PRO）以及視頻質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)（The quality of video monitoring technology），進(jìn)行外場運(yùn)行狀態(tài)信息的捕獲，從而實現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的高效分析和狀態(tài)監(jiān)測。調(diào)度指揮系統(tǒng)，是以路網(wǎng)監(jiān)測運(yùn)行分析設(shè)備為支撐，實現(xiàn)對高速公路異常事件的快速定位、快速處理的系統(tǒng)。實現(xiàn)了對人流、監(jiān)控攝像器以及車輛等可視化定位管理，也實現(xiàn)了對各類型外場設(shè)備的有效控制。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路設(shè)備管理中的意義

4.1有利于實現(xiàn)道路設(shè)備管理的集中管理

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，從而發(fā)揮了其在交通領(lǐng)域的重大作用。這也對道路監(jiān)控部門，為全面實現(xiàn)機(jī)電現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控的集中化管理，縮短對道路機(jī)電設(shè)備監(jiān)控案件的檢測時間，發(fā)揮了重要作用。

4.2豐富和完善了道路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)體系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路機(jī)電設(shè)備管理中的投入和使用，為交通等領(lǐng)域提供了一套科學(xué)化的系統(tǒng)管理體系，從該體系中可以實現(xiàn)實時的信息傳遞，為高層管理者制定正確的決策提供了理論和技術(shù)依據(jù)。

4.3提高了道路機(jī)電設(shè)備管理的效率

效率是科技的關(guān)鍵，也是科技追求的目標(biāo)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路機(jī)電設(shè)備的投入和運(yùn)用，極大提高了各級道路機(jī)電管理部門的工作效率，并且提升了在道路機(jī)電設(shè)備管理中的認(rèn)識，特別是對道路機(jī)電管理領(lǐng)導(dǎo)者和執(zhí)行者的認(rèn)識有了極大提升。

5結(jié)語

綜上所述，通過本文的探究，進(jìn)一步了解了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機(jī)電設(shè)備管理中的現(xiàn)狀和運(yùn)用程度，明確了在其根源上逐步跟蹤設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，有利于機(jī)電設(shè)備管理部門系統(tǒng)提高檢測質(zhì)量，逐步提高基層管理部門及工作人員的辦公效率，強(qiáng)化了各領(lǐng)域部門的辦公自動化水平，為進(jìn)一步提高速公路科學(xué)化管理水平，發(fā)揮了建設(shè)性的作用。

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