機電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用研究

李晟

摘要：隨著城市的基礎(chǔ)建設(shè)越來越完善，尤其是高速公路的建設(shè)，使城市之間的往來更加便利。高速公路的廣泛鋪設(shè)，使機電一體化技術(shù)也得到了更深層次的提高，該技術(shù)作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包括了收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及供電照明系統(tǒng)等，對于社會的運轉(zhuǎn)和人們的生活都具有深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：機電一體化；交通工程；應(yīng)用

中圖分類號：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0086—02

0引言

現(xiàn)代社會的全面建設(shè)必然對各種技術(shù)提出越來越高的要求，其中機電一體化技術(shù)就是重要的一項，尤其是在高速公路全面建設(shè)時期，該項技術(shù)在交通工程設(shè)施中得到了廣泛的應(yīng)用。文章以機電一體化技術(shù)作為切入點，重點研究該項技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，從技術(shù)本身出發(fā)，按照應(yīng)用過程中的具體系統(tǒng)分別進(jìn)行闡述，對該領(lǐng)域的長久發(fā)展來說具有重要的社會現(xiàn)實意義。

1機電一體化概述

機電一體化技術(shù)其本身不是一項單一的技術(shù)手段，而是綜合了多種技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，其包含電力電子、接口、機械、自動控制、微電子、信息和傳感測試等，是一項群體技術(shù)的聚集。基于改善組織的結(jié)構(gòu)目的和系統(tǒng)的功能目的，綜合運用智力、結(jié)構(gòu)、感知、運動和動力等各種要素，針對各項組成要素以及存在各要素之間的信息進(jìn)行處理，最終讓所有的系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行結(jié)合，確保在程序系統(tǒng)以及微電子電路有秩序的信息條件限制下，形成能量和物質(zhì)的有規(guī)律的運動。

機電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在高速公路設(shè)施方面。從法律法規(guī)角度來說，我國高速公路的建設(shè)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈袷丶榷ǔ绦颍渲袇⑴c的所有施工單位或其他單位在不同階段的工作情況都會對工程整體的造價和最終效果產(chǎn)生直接性影響，而機電一體化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上也將高速公路工程設(shè)施中的流程化作業(yè)推廣到工程機械方面，也就是說，通過機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒃诮煌üこ淌┕ぶ械牟煌悇e設(shè)備進(jìn)行恰當(dāng)?shù)亟M合，進(jìn)而在交通工程施工中形成移動的流水線，這也正是機電一體化技術(shù)在交通工程施工中產(chǎn)生的最大效用和貢獻(xiàn)。

2機電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用

2.1收費系統(tǒng)

收費系統(tǒng)本身含有多種形式，從目前發(fā)展情況來看，大致可以分為兩種：半自動收費系統(tǒng)和電子收費系統(tǒng)。所謂的“半自動收費系統(tǒng)”的最大特征就是需要停車?yán)U費和需要收費工作人員；而“電子收費系統(tǒng)”則不存在收費工作人員，且為非現(xiàn)金繳費形式。相對來說，電子收費系統(tǒng)具有非常明顯的優(yōu)勢，尤其是在交通高峰期，停車?yán)U費極大限制了交通流通效率，甚至在高速公路出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，并且從人工角度來說，電子收費系統(tǒng)節(jié)省了人工成本，適合進(jìn)行廣泛的推廣和運用。

從具體的技術(shù)層面來說，通過引入機電一體化技術(shù)而搭建的電子收費系統(tǒng)，在車輛前方安裝有非接觸卡，作為通行券的功能使用，也被稱為標(biāo)識卡。標(biāo)識卡通過與安裝在車輛上方的通信器進(jìn)行微波通信，進(jìn)而檢測該車輛是否具有通行的權(quán)限，在這一過程中自動識別出車輛的所屬類型以及自動記錄、核算通行所需要的費用，車輛在這一過程中可以實現(xiàn)不停車，通過系統(tǒng)的自動記錄和核算，在通行的時候也可以實現(xiàn)無人收費職能，讓收費過程更加高效和智能。

在收費系統(tǒng)的技術(shù)搭建過程中，綜合了車輛自動識別技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息處理技術(shù)以及無線通信技術(shù)等，系統(tǒng)整體分為管理中心系統(tǒng)、各收費站子系統(tǒng)以及各收費車道的子系統(tǒng)。該項技術(shù)的應(yīng)用對促進(jìn)交通體系的完善發(fā)展和提高人們的高效安全生活方式都具有積極的作用。

2.2通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是交通工程能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要支撐因素，該系統(tǒng)承載著監(jiān)控系統(tǒng)以及收費系統(tǒng)的信息傳輸作用，包括數(shù)據(jù)信息、語音信息以及圖像信息等。通信系統(tǒng)的正常運行是保證監(jiān)測系統(tǒng)和收費系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)的重要前提條件。另外，通信系統(tǒng)還承載著各個業(yè)務(wù)部門內(nèi)部以及管理部門內(nèi)部的業(yè)務(wù)，能夠為業(yè)務(wù)部門、管理部門、收費管理中心、監(jiān)控管理中心與其他相關(guān)部門取得聯(lián)系提供更好地通道和支持，使信息傳遞更加準(zhǔn)確、及時，也是交通領(lǐng)域資訊對外公布的主要渠道，是交通工程設(shè)施中的信息傳輸系統(tǒng)，對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)展和高效安全運轉(zhuǎn)具有重要的作用和促進(jìn)意義。

從具體技術(shù)角度來說，通信系統(tǒng)在交通工程設(shè)施中是由多個因素共同構(gòu)成的綜合性的通信系統(tǒng)，包括綜合多項業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)，程控數(shù)字交換系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、視頻傳輸設(shè)備以及光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)等，且依托室內(nèi)外光電纜為重要傳輸媒介而構(gòu)建的系統(tǒng)。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)框架復(fù)雜，包含多個因素共同作用，主要為外場設(shè)備、信息采集系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、其他采集設(shè)備、相關(guān)的聯(lián)動計算處理設(shè)備以及信息發(fā)布子系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)與控制的子系統(tǒng)和事件處理子系統(tǒng)，整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)健運行需要多個設(shè)備和子系統(tǒng)的同步作用，才能夠真正發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用，在具體的運行過程中，子系統(tǒng)和其他因素、設(shè)備之間需要按照既定的邏輯關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行互相支持和配合。

通過機電一體化技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)在實際運行中發(fā)揮著重要的作用。首先，該系統(tǒng)能夠全面、精確地采集交通流量信息、環(huán)境信息以及其他相關(guān)的數(shù)據(jù)信息等；其次，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)煌ㄟ\行情況進(jìn)行全方位、全時段的監(jiān)控，為后期的采證、判斷等提供數(shù)據(jù)依據(jù)；再者，監(jiān)控系統(tǒng)在采集到相關(guān)信息后可以自動進(jìn)行信息處理并采用設(shè)定好的針對性方案，同時將相關(guān)的采集信息、處理方案上報給相關(guān)部門再采取深入解決策略；另外，該系統(tǒng)還可以有針對性地提醒駕車人員注意車速和調(diào)整其他行為；最后，監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效幫助解決交通事故、協(xié)調(diào)相關(guān)的交通部門有針對性地解決問題。

2.4供電照明系統(tǒng)

利用機電一體化技術(shù)搭建的供電照明系統(tǒng)，著重應(yīng)用在隧道交通內(nèi)部，為了保證隧道能夠穩(wěn)定、持續(xù)運行，需要在隧道的內(nèi)部合理設(shè)置監(jiān)測控制、照明、通風(fēng)以及消防的交通工程設(shè)施。為了能夠真正確保隧道供電的穩(wěn)定性和安全性，該系統(tǒng)一般包括二路外電源和一套內(nèi)部自備的電源，一旦外部電源發(fā)生故障不可運行，該系統(tǒng)還可以采用內(nèi)部自備的發(fā)電機組來保證隧道內(nèi)部的安全供電。從技術(shù)角度來說，為了能夠確保交通工程設(shè)施中供電照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，使得供電更加靈活和可調(diào)節(jié)，讓事故情況下的供電更加穩(wěn)定。該系統(tǒng)運用了分階段式的母線供電形式，互相之間形成網(wǎng)絡(luò)。

供電照明系統(tǒng)是整個公路工程設(shè)施管理系統(tǒng)中的重要組成部分，也是保證整個管理系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的不可忽略的因素，在實際運行情況下，該系統(tǒng)大多利用工業(yè)電源，但仍然需要建立變電站和完整的供電體系，另外還需要具有多方案準(zhǔn)備的意識，設(shè)置儲備的自發(fā)電源，一旦發(fā)生事故斷電時，可以采用儲備電源來保證交通體系的正常運行。

3結(jié)束語

機電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用，主要包括收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及供電照明系統(tǒng)，不僅直接關(guān)系到交通運行的穩(wěn)定性、安全性和高效性，也使人們生活、生產(chǎn)活動更加便利，促進(jìn)全社會運行更加順暢。