高速公路收費站機電設(shè)備可視化管理及實時監(jiān)控

岳東海

摘 要：根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，近五年來我國高速公路的通行里程平均每年以9%的增速增加，而高速公路的汽車通行量卻以成倍的增速提高。在這種形式背景下，為了更好的面對高速公路上越來越龐大的滾滾車流，就需要應(yīng)用較多的自動化設(shè)備來實現(xiàn)高速公路收費站出、入口的通行管理，提高收費站的通行能力，降低相關(guān)工作人員的壓力。為了能夠進一步提高收費站機電設(shè)備的完好率與利用率，降低故障率和修復(fù)時間，本文在詳細分析高速公路機電設(shè)備監(jiān)控管理概述的基礎(chǔ)上，進一步闡述了高速公路機電設(shè)備系統(tǒng)所具有的功能以及高速公路收費站機電設(shè)備可視化管理的相關(guān)設(shè)計流程，并以此為基礎(chǔ)給出了相應(yīng)的高速公路收費站機電設(shè)備可視化管理、實時監(jiān)控的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：高速公路；收費站；機電設(shè)備；可視化管理；實時監(jiān)控

中圖分類號：F54 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0051-02

現(xiàn)階段，我國的高速公路獲得了飛速的發(fā)展，相應(yīng)的機電系統(tǒng)信息化建設(shè)也取得了很大的進步，在諸多因素的推動作用之下，高速公路收費站的管理質(zhì)量以及管理效率也得到了很大幅度的提升。作為收費站運作的基礎(chǔ)——收費站機電設(shè)備的正常運行就具有十分重要的作用，其重要性表現(xiàn)在：其一，收費站機電設(shè)備的正常運行保證了高速公路的正常通行；其二，為收費站各項功能的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)發(fā)揮了保障作用。因此對于高速公路收費站的機電設(shè)備來說，要不斷地引進新技術(shù)、新理念，不斷的提高優(yōu)化機電設(shè)備的可視化管理以及實時的監(jiān)控，從而最終實現(xiàn)提高機電設(shè)備的綜合效率。

1 高速公路機電設(shè)備監(jiān)控管理的概述

1.1 不斷的加強收費站機電設(shè)備的監(jiān)控管理所具有的重要性

對于現(xiàn)代化的高速公路來說，其通車?yán)锍淘诓粩嘣黾拥耐瑫r，建設(shè)規(guī)模也得到了大幅度的提升，除此之外，高速公路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面也是日益復(fù)雜。高速公路中所設(shè)置的收費站的作用尤為凸顯：一是完成高速公路車輛通行費用的收繳工作；二是完成高速公路上下車輛的管理工作；三是連接高速公路與普通公路的紐帶。對于高速公路收費站來說，其功能的實現(xiàn)主要是由收費站安裝的機電設(shè)備的現(xiàn)代化程度決定的。在傳統(tǒng)的高速公路收費站中，其機電設(shè)備的應(yīng)用范圍較小，所具有的功能結(jié)構(gòu)比較單一，自動化程度不高，因此也就導(dǎo)致了其只能輔助收費站相關(guān)工作人員完成一些比較簡單的收費和監(jiān)控工作。不過在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速的今天，機電設(shè)備相關(guān)系統(tǒng)已經(jīng)越來越現(xiàn)代化，促進了高速公路的安全、高效、穩(wěn)定的運營。相應(yīng)的，為了能夠保證機電設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行，高速公路收費站機電設(shè)備的可視化管理以及實時監(jiān)控的應(yīng)用也越來越普遍。

1.2 高速公路收費站機電設(shè)備在管理上所面臨的問題

近幾年來，我國高速公路收費站機電設(shè)備的管理體系已經(jīng)基本上達到了比較成熟而且相對完善的程度，在機電系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造方面以及實際的功能實現(xiàn)方面都基本滿足了高速公路對于安全管理上的需求。但是，在與發(fā)達國家的高速公路進行比較的時候，我們不難發(fā)現(xiàn)，在收費站機電設(shè)備的管理與監(jiān)控方面我國仍然存在著一些問題急需改善。我國高速公路收費站機電設(shè)備的管理監(jiān)控存在的問題及具體內(nèi)容如表1所示。

2 高速公路機電設(shè)備系統(tǒng)所具有的功能

高速公路收費站機電設(shè)備的系統(tǒng)組成主要可以分為以下四種：一是通信系統(tǒng)；二是監(jiān)控系統(tǒng)；三是收費系統(tǒng)；四是供配電及照明系統(tǒng)。

2.1 通信系統(tǒng)

高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng)，它實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、話音和圖像等信息準(zhǔn)確而及時的傳輸，保持高速公路管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)和通信的暢通，并為高速公路內(nèi)部部門之間，或與外部單位建立必要的聯(lián)系。因此通信系統(tǒng)是實現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，其是一種復(fù)合類型的系統(tǒng)，收費站監(jiān)控系統(tǒng)主要包括兩個部分：第一部分是場外設(shè)備；第二部分則是監(jiān)控中心。其中，高速公路收費站所設(shè)置的一系列抓拍設(shè)備的總稱就是場外設(shè)備，收費站監(jiān)控系統(tǒng)一方面收集高速公路的現(xiàn)場信息；另一方面可以初步的篩選以及加工收集到的現(xiàn)場信息，從而有效降低需要存儲的數(shù)據(jù)量，有效的降低高速公路監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)分析壓力。

2.3 收費系統(tǒng)

收費系統(tǒng)作為高速公路機電工程的一個子系統(tǒng)，是收取車輛通行費的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。收費站收費系統(tǒng)中，其最前端的位置一般安裝著主控設(shè)備、接口設(shè)備、抓拍設(shè)備、傳感器以及通行指示設(shè)備。其中部分設(shè)備收集車輛信息并疊加相關(guān)信息以二進制的形式儲存起來，并進行多級傳輸。相關(guān)的運營企業(yè)在通過網(wǎng)絡(luò)獲得的車輛在高速公路通行信息之后，會將獲得的數(shù)據(jù)與相關(guān)的收費標(biāo)準(zhǔn)進行比較、配對操作，以實現(xiàn)對于應(yīng)收費用的確定工作，最后將結(jié)果反饋到相應(yīng)的高速公路收費站進行費用的收繳。

2.4 供配電及照明系統(tǒng)

高速公路供配電一般都采用兩路供電系統(tǒng)，一路一般為10KV高壓市電供電，一路為內(nèi)設(shè)發(fā)電機供電，兩路供電系統(tǒng)通過配電柜（雙電源切換開關(guān)）進行自動或手動切換，以保證任意一路電路系統(tǒng)能及時與不間斷電源UPS設(shè)備相通。而其他三大系統(tǒng)都是建立在不間斷電源供電系統(tǒng)UPS上，保證了其他三大系統(tǒng)設(shè)備能源的穩(wěn)定與連續(xù)。

3 高速公路收費站機電設(shè)備可視化管理的相關(guān)設(shè)計流程

3.1 策劃以傳輸系統(tǒng)為主的監(jiān)控平臺

隨著技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)在收費站絕大部分設(shè)備都有其自身的自檢及故障報警或故障處理管理系統(tǒng)，但是都基本上各成體系，反饋信號、操作指令的代碼千差萬別，傳輸方式也大相徑庭。要建立一個整體性的設(shè)備可視化管理及實時監(jiān)控設(shè)備，首先就要將所管理的設(shè)備用特有的傳輸方式連接起來，當(dāng)前收費站最簡單可靠的就是其自身的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，將其他傳輸方式進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，保證傳輸?shù)奈ㄒ恍?。而后?gòu)建可視化管理及監(jiān)控系統(tǒng)的軟件整合，通過代碼轉(zhuǎn)換實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)類型，給可視化管理及監(jiān)控奠定后臺基礎(chǔ)。

3.2 繪制相關(guān)的軟件布局以及分布圖

平面分布圖可以直觀的反映出收費站所有機電設(shè)備的布設(shè)位置，這樣可以在很大程度上降低后期布控的難度。繪制分布圖的基礎(chǔ)是實際機電設(shè)備的真實坐標(biāo)，并以繪圖的比例尺為依據(jù)進行適當(dāng)?shù)目s放。在高速公路中的機電設(shè)備的分布一般都是零散的，并且它們之間的間隔密度也并不是均勻、規(guī)則的，相應(yīng)的，在進行機電設(shè)備的繪制過程中，相關(guān)的工作人員就需要在實地采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上來調(diào)用收費站的資料，只有這樣才能夠保證繪制出圖形具有比較高的準(zhǔn)確度。在布局機電設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)軟件的過程中，不同的收費站都是一個相對獨立的結(jié)構(gòu)單位，每一個收費站對應(yīng)著一個窗口，同時對各個窗口的頁面利用編輯軟件進行定義從而便于后期對軟件的設(shè)計。

3.3 對于圖表的設(shè)計與功能實現(xiàn)

設(shè)計一些專用圖標(biāo)、符號，可以在很大程度上降低占用的空間，而且還能夠提高機電系統(tǒng)的運行效率，易于工作人員操作。在平面設(shè)計的過程中可以用一些圖標(biāo)來表示一些設(shè)備，經(jīng)過與后臺程序數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，就可以實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，及時獲取故障設(shè)備的故障情況，管理人員可以通過遠程操作對管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進行一些簡單的維護及維修工作，最終實現(xiàn)設(shè)備的管理與監(jiān)控。

4 高速公路收費站機電設(shè)備可視化管理、實時監(jiān)控的實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)的實現(xiàn)

高速公路收費站機電系統(tǒng)的可視化管理是一種現(xiàn)代化的系統(tǒng)，包含了地理信息、無線通信等現(xiàn)代化技術(shù)。終端設(shè)備以及監(jiān)控中心服務(wù)器的應(yīng)用可以讓該系統(tǒng)具備可視化管理、實時監(jiān)控的功能，并利用服務(wù)器將監(jiān)控到的各方面信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬男问?，將其直接顯示出來，從而讓工作人員獲得可視化的實時信息。

4.2 管理系統(tǒng)建設(shè)分析

盡管國內(nèi)不少企業(yè)對高速公路機電系統(tǒng)進行了一系列的研究，但是其研發(fā)能力還需進一步提高，要使得不同管理系統(tǒng)的通用性與兼容性不斷提高。在研發(fā)的管理監(jiān)控設(shè)備的同時建議國家或行業(yè)出臺有關(guān)設(shè)備故障協(xié)議代碼及傳輸方式的標(biāo)準(zhǔn)化，并通過這套系統(tǒng)統(tǒng)計出相應(yīng)機電設(shè)備質(zhì)量情況，擇優(yōu)選用，以此提高整個高速公路機電行業(yè)的不斷進步與創(chuàng)新。

參考文獻

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