高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)

李學(xué)良

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)

李學(xué)良

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

本文以高速公路作為研究主題，探討高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)及相關(guān)問題。首先結(jié)合我國高速公路的建設(shè)與發(fā)展情況對其進(jìn)行了簡要概述；并對高速公路通信系統(tǒng)進(jìn)行了具體分析，主要包括通信系統(tǒng)的作用、收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與圖像傳輸?shù)龋徊⒁源藶榛A(chǔ)分析了系統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模塊功能、特點(diǎn)以及架構(gòu)等。希望能夠通過本文初步論述可以引起更多的關(guān)注與更為廣泛的交流，從而為該方面的技術(shù)分析與實(shí)踐應(yīng)用提供一些有價(jià)值的信息。

高速公路；機(jī)電系統(tǒng)；信息技術(shù)

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加上政府大力推行基礎(chǔ)性的建設(shè)，在現(xiàn)階段我國的高速公路無論在數(shù)量上、里程上都有了迅猛的激增；而且，隨著對機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也提高了工作效率，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了調(diào)整公路整體管理的信息化、自動(dòng)化；另一方面，由于電子設(shè)備、信息技術(shù)的應(yīng)用，也帶來了諸多問題；比如，維修與保養(yǎng)不利、信息技術(shù)安全維護(hù)不到位等，因此，這些方面，還應(yīng)該不斷加強(qiáng)。

1 概述

某高速公路通信系統(tǒng)由傳輸、緊急系統(tǒng)、光纜工程、電纜工程、電源系統(tǒng)等組成，其中主要是采用光纖數(shù)字傳輸、電話呼叫、數(shù)字與圖像傳輸；大系統(tǒng)中又劃分為各個(gè)小系統(tǒng)；它的作用主要是實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)營方面的管理工作、監(jiān)控任務(wù)、收費(fèi)、語音提示、相關(guān)信息的傳輸?shù)取?/p>

以收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)間的圖像信號、控制信號傳輸為例，通常情況下，每一個(gè)收費(fèi)站都會通過2路收費(fèi)圖像的傳輸，使其到達(dá)監(jiān)控分中心，然后，再由分中心將控制信號傳達(dá)到各收費(fèi)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(fèi)站均需配置。在分中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與指揮中心的關(guān)聯(lián)，則是通過路由器實(shí)現(xiàn)；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(jīng)驗(yàn)需要以壓縮形式進(jìn)行數(shù)字傳輸，如MPEG2數(shù)字壓縮包，傳輸速率以4Mbps為準(zhǔn)；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(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊功能分析

控制是目的，所以，控制過程分散于各個(gè)工作環(huán)節(jié)；包括控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制中心軟件系統(tǒng)、系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用。

（1）在控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要有硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)、交通信息與彩色圖形顯示計(jì)算機(jī)；聯(lián)機(jī)采用以太網(wǎng)方式，與外場設(shè)備的連接采用分布控制系統(tǒng)；其中的通信傳輸以光環(huán)路載波系統(tǒng)為準(zhǔn)；可以看出它的局域網(wǎng)優(yōu)勢非常顯著，簡單、靈活、傳輸快、安全可靠等。

（2）硬件設(shè)備的工作只是一個(gè)方面，整體上還需要應(yīng)用軟件來達(dá)到具體的控制；因此，控制中心軟件系統(tǒng)非常重要；它主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而且是在各模塊中完成工作任務(wù)，比如，系統(tǒng)配置模塊、信息查詢與報(bào)表打印模塊、信息發(fā)布模塊等。在這三個(gè)主要模塊中，它的功能主要集中于用戶、設(shè)備、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的管理、查詢、預(yù)警、發(fā)布。

（3）在系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用環(huán)節(jié)，信息主要?jiǎng)澐譃槿?，分別是數(shù)據(jù)、圖像、語音；但由于環(huán)境因素，往往會受到一些干擾或阻礙，比如，環(huán)境的干擾，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)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(tǒng)自帶的數(shù)學(xué)分析法為準(zhǔn)；而控制策略則是以基礎(chǔ)的設(shè)備運(yùn)行能力、實(shí)際需求量為準(zhǔn)（通常將以實(shí)際情況進(jìn)行選樣控制方法命名為控制策略）。

3 高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)

3.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

首先，通過以上分析，對高速公路的通信系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊功能有了初步的了解與認(rèn)識；因此，應(yīng)該對其特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，比如，以目前的高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)應(yīng)用為準(zhǔn)，它主要是以建立設(shè)備臺賬的形式為特征，細(xì)致劃分為設(shè)備的各類編號、名稱等；而在各個(gè)具體的中心，則設(shè)置了個(gè)人賬戶、驗(yàn)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(shè)備出入信息、報(bào)表打印等，這些有效的信息記錄、傳輸，能夠?yàn)楣芾砣藛T提供重要的依據(jù)，從而為倉庫管理做出極大的貢獻(xiàn)；到各個(gè)收費(fèi)站也能夠?qū)θ粘ｐB(yǎng)護(hù)、故障處理等進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的整合，有利于分析其運(yùn)行狀況并進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。比如，基于.Nef分布式開發(fā)技術(shù)架構(gòu)所提供的開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建后的分離式邏輯分析、分中心備品件與收費(fèi)站日常養(yǎng)護(hù)情況及經(jīng)驗(yàn)交流、服務(wù)器終端的記錄與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)取?/p>

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

在高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)方面，機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)、維修非常關(guān)鍵，也以系統(tǒng)的方式運(yùn)營；具體包括網(wǎng)絡(luò)傳輸、核心數(shù)據(jù)、軟件支撐、業(yè)務(wù)功能與信息安全四個(gè)層面，而主要的支撐力來自于信機(jī)電設(shè)備管理工作，以及規(guī)范化、可操作性強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理體系。

（1）從四個(gè)層面方面進(jìn)行分析，網(wǎng)絡(luò)傳輸層，主要是基本通訊環(huán)境，具體就是上文中所介紹過的局域網(wǎng)絡(luò)、分中心、總中心、收費(fèi)站方面的設(shè)備、檢測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、報(bào)表等。

在核心數(shù)據(jù)層主要包括屬性、檢測、評定、在線分析、活動(dòng)目錄方面的數(shù)據(jù)，各自均透過數(shù)據(jù)庫搭建起自身的小系統(tǒng)，應(yīng)用非常便利，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、實(shí)時(shí)性也非常有效；可以查詢到設(shè)備的具體型號、規(guī)格及使用時(shí)間，運(yùn)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(xì)化到每個(gè)用戶，并保證驗(yàn)證、授權(quán)的安全可靠等。

在軟件支撐層，提供各項(xiàng)服務(wù)，包括軟件中間件、系統(tǒng)服務(wù)平臺推介，直觀、快速、報(bào)表形式，易于實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息的分析、交流、查詢、應(yīng)用等，而且還具備可視功能，能夠形象化的傳達(dá)信息，應(yīng)用系統(tǒng)強(qiáng)大的分析功能得出某些結(jié)論或提供建議等。

在業(yè)務(wù)功能層面，則主要是實(shí)踐應(yīng)用，即通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步合理的進(jìn)行監(jiān)控、通信、收費(fèi)、照明、配電、檢測、維修、保養(yǎng)等。

（2）為了更好的保障設(shè)備安全運(yùn)行，還需要技術(shù)支撐，即通過網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)措施實(shí)施細(xì)致的保護(hù)，比如，防火墻設(shè)置、入侵檢測、殺毒軟件安裝，以及加密技術(shù)的應(yīng)用等；另一方面，要制訂各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范數(shù)據(jù)庫，比如，構(gòu)建業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化支撐體系，實(shí)施對應(yīng)的內(nèi)容規(guī)范等；包括上文所列舉的型號、規(guī)格、編碼等。

（3）預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)置及檢測，信息技術(shù)的應(yīng)用雖然帶來了極大的便利，然而，也應(yīng)該認(rèn)識到它的各種弊端，尤其是系統(tǒng)損壞、惡意攻擊、操作不當(dāng)、環(huán)境影響等，所以，應(yīng)該建立可靠的預(yù)警系統(tǒng)，并加強(qiáng)演習(xí)，提高應(yīng)對突發(fā)情況的各項(xiàng)能力，重點(diǎn)應(yīng)該制定一些可行性的突發(fā)事件處理方案；因?yàn)閿?shù)據(jù)越積累越龐大，在損壞的情況下必然會造成極大的數(shù)據(jù)丟失、發(fā)生混亂等，因此，需要做好備份、保存等。

4 結(jié)束語

總之，在新的時(shí)代高速公路的建設(shè)與發(fā)展呈現(xiàn)了新特點(diǎn)，在規(guī)模、投入、技術(shù)方面均顯著增加；而在其運(yùn)營管理之中也引入了信息化系統(tǒng)，在目前收效甚好；通過上文的分析可以對高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)有一個(gè)大致的了解、充分的把握；然而，正是由于我國在高速公路機(jī)電系統(tǒng)信息技術(shù)的應(yīng)用方面，進(jìn)一步推動(dòng)了高速公路的發(fā)展，所以，還應(yīng)該注重對這些技術(shù)應(yīng)用方面的故障、養(yǎng)護(hù)等問題的研究，從而全面理解并應(yīng)用信息技術(shù)，提高自動(dòng)化運(yùn)營水平。

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1004-7344（2016）26-0283-02

2016-9-1