通信系統(tǒng)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，通信技術(shù)在高速公路系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。高速公路機(jī)電系統(tǒng)由監(jiān)測、充電和通信兩部分組成。其中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是由光纖傳輸系統(tǒng)、通信電力系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)組成的通信系統(tǒng)。本研究主要以路段交通系統(tǒng)為基礎(chǔ)，闡述了交通系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；高速公路；機(jī)電系統(tǒng)

中圖分類號：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0290-02

前 言

高速公路機(jī)電工程由監(jiān)測和通信兩部分組成。通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。它主要由數(shù)字光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)，數(shù)據(jù)圖像傳輸通信系統(tǒng)的電力系統(tǒng)，光纜，等等。在河北省高速公路通信系統(tǒng)為例，簡要介紹了通信系統(tǒng)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 高速公路通信系統(tǒng)的資源分析

在機(jī)電系統(tǒng)中高速公路的通信系統(tǒng)是其比較重要的組成部分。主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)圖像、視頻信息和監(jiān)控系統(tǒng)。建立了站與中心之間的通信通道。保證管理人員之間業(yè)務(wù)聯(lián)系的溝通。高速公路的每個(gè)部門互相之間建立了必要的聯(lián)系。通信系統(tǒng)由以下組成：

1.1 程控交換機(jī)

主要提供高速公路內(nèi)部語音通信的服務(wù)、電話部分的任務(wù)、外線的程控計(jì)算機(jī)電話站的接入、電話站對外電話呼叫的傳遞功能。

1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

高速公路SDH通信系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)下行鏈路數(shù)據(jù)的處理。下端數(shù)據(jù)通信終端包括安裝在主線、中央隔離帶和收費(fèi)站兩側(cè)的場箭頭、信號采集數(shù)據(jù)終端和調(diào)制解調(diào)器等。

2 高速公路對通信傳輸系統(tǒng)的要求

通信傳輸系統(tǒng)的功能是為了高速公路進(jìn)行管理和監(jiān)控以及收費(fèi)的實(shí)施提供必要的語音服務(wù)和數(shù)據(jù)。進(jìn)行圖像傳輸?shù)耐ǖ朗潜ＷC高速公路現(xiàn)代交通管理的安全、快速、高效運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)的必不可少的手段。它在整個(gè)系統(tǒng)中起著重要的作用。一般高速公路系統(tǒng)由上端數(shù)據(jù)終端、傳輸通道和較低的終端設(shè)備組成。上端數(shù)據(jù)終端包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信PC、串口服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器。它安裝在監(jiān)控中心，傳輸通道包括網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、SDH傳輸系統(tǒng)和模擬光終端傳輸。

高速公路的通信網(wǎng)絡(luò)需要大量的通信同時(shí)傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像。需要大帶寬、大通信容量的光纖通信系統(tǒng)。光纖通信具有通信容量大、抗電磁干擾能力強(qiáng)、信號質(zhì)量高、距離長等特點(diǎn)。某通信子中心使用華為OpTIX OSN 3500設(shè)備。

光纖綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)采用內(nèi)置光纖用戶接入網(wǎng)傳輸速率622M智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在通信中心中，OLT光線路的終端設(shè)備設(shè)置在由ONU光網(wǎng)絡(luò)單元連接的其他7個(gè)無人通信站中。2核心自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)負(fù)責(zé)本部分的語音。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸內(nèi)置傳輸設(shè)備采用華為OpTIX OSN 1500各站，分別建立FA16一套設(shè)備。

3 通信傳輸對高速公路的技術(shù)支持

公路通信技術(shù)和通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了滿足公路的正常運(yùn)行和管理需要。它為公路管理提供了有效的數(shù)據(jù)和語音服務(wù)，為高速公路自動(dòng)化管理提供了技術(shù)支持。同時(shí)通過信息的連續(xù)傳遞和分析，也可以確保高速公路的安全、暢通、舒適、便捷，大大提高了運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行水平。在這個(gè)現(xiàn)代管理中，遠(yuǎn)程信息傳輸系統(tǒng)已成為高速公路智能化管理的重要環(huán)節(jié)和手段，而通信系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中是最為重要的中樞系統(tǒng)。

當(dāng)然，整個(gè)公路通信系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)。它還承擔(dān)了語音傳輸、信息傳輸、圖像采集和數(shù)據(jù)分析的任務(wù)。因此，大量的信息需要選擇光纖系統(tǒng)的頻帶和較大的容量。在運(yùn)行過程中，光纖通信具有通信容量大、通信質(zhì)量高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、能夠遠(yuǎn)距離傳輸各種信息、數(shù)據(jù)和圖像等優(yōu)點(diǎn)。上述優(yōu)點(diǎn)可與其他傳輸系統(tǒng)和傳輸設(shè)備相媲美。

在監(jiān)測通信中心的情況下，建立了一條主要的ADM路線，采用了華為OpTIX OSN 7500設(shè)備。光纖集成業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)采用內(nèi)置光纖用戶接入網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為622m，智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在通信中心，建立了OLT光行終端設(shè)備，通過ONU光網(wǎng)絡(luò)單元建立了8個(gè)其他的無連接站，通過光學(xué)接口板連接了膜片，形成了一個(gè)雙核自恢復(fù)環(huán)網(wǎng)。訪問網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)段中語音和數(shù)據(jù)服務(wù)的傳輸。內(nèi)置的傳輸設(shè)備采用華為mtero1000號，每個(gè)站都有一套ONU FA 16設(shè)備。

4 通信系統(tǒng)的數(shù)字程控交換

在高速通信中心建立了程控?cái)?shù)字交換機(jī)。它為本部門的管理部門提供商務(wù)電話（BT）、傳真、指示電話和其他通信服務(wù)。

高速公路通信網(wǎng)絡(luò)的語音系統(tǒng)包括商務(wù)電話系統(tǒng)以及移動(dòng)電話系統(tǒng)等。服務(wù)電話系統(tǒng)是為高速公路管理部門服務(wù)的。每個(gè)公司。高速公路的各項(xiàng)管理和各種設(shè)施，如監(jiān)控、收費(fèi)、服務(wù)區(qū)停車、供電、配電、維護(hù)等，提供內(nèi)外部服務(wù)電話。服務(wù)電話是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)撥號服務(wù)，電話網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與本地公用網(wǎng)絡(luò)連接。指揮電話系統(tǒng)主要用于監(jiān)控中心的交通監(jiān)控和調(diào)度指令。在監(jiān)控中心一般要設(shè)置兩套指揮電話的控制臺，以方便公路值班人員和交警服務(wù)員的控制和交付服務(wù)調(diào)度。指揮電話控制臺是在各個(gè)公司中設(shè)立的，分為指揮控制臺和交警指揮控制臺。分別控制指揮電話控制臺和交警指揮電話。指揮電話控制臺具有群組呼叫、群組呼叫、單呼叫功能和自動(dòng)記錄功能：命令電話控制臺具有傳遞功能，即實(shí)現(xiàn)指令，實(shí)現(xiàn)電話控制臺與命令電話之間的轉(zhuǎn)換。

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)

公路監(jiān)控系統(tǒng)由內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備組成。它包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)、信息采集子系統(tǒng)、信息分析子系統(tǒng)、流量分析子系統(tǒng)和電子監(jiān)控子系統(tǒng)。監(jiān)控和分配系統(tǒng)包括現(xiàn)場配電系統(tǒng)、監(jiān)控和配電系統(tǒng)和低壓電力電纜系統(tǒng)。

4.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)通信系統(tǒng)的核心，它由監(jiān)控子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備兩部分組成。監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與現(xiàn)場信息中心系統(tǒng)的信息相結(jié)合，該系統(tǒng)連接到號碼和監(jiān)控中心，它可以清晰地發(fā)現(xiàn)和收集所有的現(xiàn)場信息，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)。

4.3 收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)置在各種公路的入口處。以收費(fèi)亭的形式，利用攝像機(jī)設(shè)備及時(shí)有效地將信息傳輸?shù)绞召M(fèi)中心，并根據(jù)車輛模型、車輛容量等信息對通行車輛進(jìn)行收費(fèi)。收費(fèi)站或收費(fèi)亭的視頻通過矩陣級聯(lián)進(jìn)行監(jiān)控和管理。

4.4 外場設(shè)備

現(xiàn)場監(jiān)測裝置包括車輛檢測器和氣體圖像檢測器的可變速度限制標(biāo)志。有14輛汽車探測器和一套高速氣象探測器。車輛檢測器和天氣檢測器收集數(shù)據(jù)并使用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光終端。36芯單模光纖將數(shù)據(jù)上載到最近的通信站，并通過通信系統(tǒng)提供的信道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)。還交換了由通信系統(tǒng)提供的信道傳輸?shù)?4個(gè)可變信息板和2組門型可變智能板的高速組。

4.5 監(jiān)控圖像傳輸

高速監(jiān)控系統(tǒng)可以在整個(gè)線路上設(shè)置53個(gè)攝像頭。每個(gè)攝像機(jī)的圖像和控制信號必須傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)為攝像機(jī)的圖像和控制信號傳輸提供光纖。監(jiān)控中心的視頻矩陣與各站的矩陣相連，實(shí)現(xiàn)對副中心和充電中心的方形攝像頭的控制。

4.6 收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸

收費(fèi)數(shù)據(jù)可分為三個(gè)層次：收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)、收費(fèi)站計(jì)算機(jī)和收費(fèi)車道計(jì)算機(jī)。收費(fèi)站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過通信系統(tǒng)將路由器提供的2M計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸信道的原始數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)費(fèi)中心的一部分，并使用路由器中安裝的56K撥號模塊。公共網(wǎng)絡(luò)連接區(qū)域計(jì)費(fèi)中心為收費(fèi)站和中央結(jié)算中心之間的數(shù)據(jù)傳輸提供備用通道。收費(fèi)站和收費(fèi)站之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過數(shù)據(jù)信道直接傳輸?shù)?，每個(gè)通信站的ONU設(shè)備提供必要的2MbPS數(shù)據(jù)通道接口。

4.7 收費(fèi)圖像傳輸

圖像傳輸。每個(gè)收費(fèi)亭都有攝像頭。每個(gè)攝像機(jī)的圖像信號應(yīng)發(fā)送到相應(yīng)的收費(fèi)站和長途監(jiān)控中心。攝像機(jī)的視頻信號通過共用電纜通過聲光終端和收費(fèi)車道數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)绞召M(fèi)站，然后傳送到肩軸的立面，然后與12芯電纜融合。每個(gè)站點(diǎn)將上傳4個(gè)視頻圖像到充電中心，2個(gè)用于矩陣輸出，2個(gè)用于正方形圖像。收費(fèi)站和收費(fèi)站的視頻控制矩陣通過級聯(lián)連接控制每個(gè)正方形相機(jī)的充電中心。

5 結(jié)束語

通信系統(tǒng)是公路系統(tǒng)的核心和靈魂。信息平臺是“快速、安全、舒適”的保證。目前，隨著通信技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，公路系統(tǒng)建設(shè)的完整性需要在通信技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)置、管理等多方面進(jìn)行考慮，以達(dá)到其目的。

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收稿日期：2018-5-22