機(jī)電設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新對加強(qiáng)高速公路機(jī)電工程項目管理的作用與應(yīng)用

吳麗莎 吳燕妮

【摘 要】高速公路機(jī)電工程建設(shè)正蓬勃發(fā)展，文章通過河池至百色高速公路監(jiān)控、通信、收費綜合系統(tǒng)及隧道機(jī)電工程施工項目的應(yīng)用實例，論證了機(jī)電設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新對加強(qiáng)高速公路機(jī)電項目管理的作用。

【關(guān)鍵詞】高速公路;機(jī)電工程;項目管理;機(jī)電設(shè)備;技術(shù)創(chuàng)新

【中圖分類號】U415.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）07-0080-03

隨著高速公路行業(yè)的飛速發(fā)展，高速公路機(jī)電項目管理需求也不斷提高，然而，科技水平的飛速發(fā)展，使高速公路機(jī)電工程所包含的設(shè)備數(shù)量、種類越來越多，產(chǎn)品工藝、應(yīng)用技術(shù)越來越先進(jìn)。因此，做好高速公路機(jī)電設(shè)備管理工作成為高速公路機(jī)電工程項目管理中非常重要的一環(huán)。實踐中發(fā)現(xiàn)，通過技術(shù)創(chuàng)新可提升高速公路機(jī)電設(shè)備品質(zhì)，加強(qiáng)機(jī)電工程項目管理，提高項目經(jīng)濟(jì)效益，強(qiáng)化項目品牌建設(shè)，改善用戶體驗以實現(xiàn)高效運營。

1 技術(shù)創(chuàng)新對高速公路機(jī)電工程項目管理的意義

機(jī)電工程項目管理對于高速公路機(jī)電工程來說意義重大，由于高速公路機(jī)電工程實施過程中涉及機(jī)械、計算機(jī)、電子、大數(shù)據(jù)與土建、土木等多個領(lǐng)域的技術(shù)，因此如何運用先進(jìn)的技術(shù)、創(chuàng)新的思維，將這些領(lǐng)域的技術(shù)更合理、妥善地運用，在機(jī)電工程項目管理中起重要作用。將創(chuàng)新技術(shù)運用到機(jī)電工程項目中，一定能提高機(jī)電工程建設(shè)質(zhì)量，降低施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，由此可見，技術(shù)創(chuàng)新對高速公路機(jī)電工程項目管理意義重大。

一般來說，機(jī)電工程項目管理是對進(jìn)度、成本（投資）、質(zhì)量、風(fēng)險、合同、采購、人力資源等各個方面工作進(jìn)行全方位的管理。本文通過“河池至百色高速公路監(jiān)控、通信、收費綜合系統(tǒng)及隧道機(jī)電工程施工項目”的應(yīng)用實例說明技術(shù)創(chuàng)新對高速公路機(jī)電工程項目管理具有以下幾點作用：第一，提升高速公路機(jī)電設(shè)備品質(zhì);第二，促進(jìn)安全生產(chǎn)有條不紊;第三，強(qiáng)化項目品牌建設(shè);第四，經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步提升;第五，改善用戶體驗以實現(xiàn)高效運營。

2 河池至百色高速公路監(jiān)控、通信、收費綜合系統(tǒng)及隧道機(jī)電工程施工項目的技術(shù)創(chuàng)新點

河池至百色高速公路監(jiān)控、通信、收費綜合系統(tǒng)及隧道機(jī)電工程施工項目是汕頭至昆明高速公路廣西境河池至百色段機(jī)電工程項目，該路段是《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中的第十七條橫線中重要的一段，同時也是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃》（2011～2020年）中規(guī)劃的“七縱六橫”高速公路主骨架網(wǎng)中“賀州（靈峰）至隆林（板壩）高速公路（橫2）”中的一段，是廣西壯族自治區(qū)成立六十周年大慶的獻(xiàn)禮工程。因此，該項目除了在質(zhì)量、安全、進(jìn)度等方面達(dá)到規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)外，在機(jī)電設(shè)備的新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用上，項目部加大技術(shù)投入，將智慧收費亭、IP緊急電話及廣播系統(tǒng)、新式車道顯示屏、LED液晶大屏幕拼接系統(tǒng)、高效通信系統(tǒng)、自動發(fā)卡機(jī)、太陽能風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)、氣象檢測系統(tǒng)8種設(shè)備作為該項目技術(shù)創(chuàng)新的著重點，擦亮了廣西交通科學(xué)研究院有限公司這張以“品質(zhì)、誠信、創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)、團(tuán)隊”為企業(yè)精神的企業(yè)名片。

2.1 智慧收費亭

為使收費員實現(xiàn)“高效、快捷、舒適”的操作，本項目在全線引入高速打印機(jī)、自動發(fā)卡機(jī)、一體化智慧收費亭等新型設(shè)備，推廣出口復(fù)式收費模式。河百路河池機(jī)場收費站、東蘭收費站、巴馬收費站、百色北收費站的智慧一體化收費亭采用了隱藏式和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)一步優(yōu)化了崗?fù)すぷ骺臻g，更易于安裝與維護(hù)。該智慧亭具備電動門窗、高保真背景音樂、PM2.5環(huán)境監(jiān)測、新鮮空氣自動更新、汽車尾氣風(fēng)簾隔離、智能照明、LED全彩屏增值服務(wù)、一體化收費系統(tǒng)等多項功能。為實現(xiàn)以上功能，研發(fā)該產(chǎn)品時，主要考慮主體結(jié)構(gòu)制圖、主控電路及芯片程序設(shè)計、中央主控軟件開發(fā)、收費主控系統(tǒng)設(shè)計、部件選型及測試、整體打樣驗證等工作。該智慧亭的投入使用，為收費員提供舒心健康的工作環(huán)境，是廣西高速公路機(jī)電領(lǐng)域的一個開創(chuàng)性產(chǎn)品，突破了高速公路收費的傳統(tǒng)模式。

與國內(nèi)其他智慧亭廠商相比較，河百路智慧亭有以下幾個特點：{1}收費車道控制設(shè)備置于右側(cè)亭上，便于安裝和維護(hù);{2}崗?fù)?nèi)部空間打印機(jī)、票箱、讀卡器等設(shè)備采用隱藏式設(shè)計，所有線路走暗線，收費工作臺整潔舒適，亭內(nèi)環(huán)境優(yōu)雅;{3}桌面材質(zhì)選用羊脂白玉合成石新型材料，具有玉石的溫潤觸感和高強(qiáng)硬度、耐刮擦、易清潔等優(yōu)點;{4}采用智能自動化控制技術(shù)，具有自動進(jìn)行清新空氣更新、燈光自動補償、駐車收費自動開關(guān)窗及背景音樂自動調(diào)節(jié)播放等功能。預(yù)設(shè)各種情景模式，供收費員選擇使用。

2.2 IP緊急電話及廣播系統(tǒng)

IP緊急電話采用前衛(wèi)的外觀設(shè)計，增加了液晶顯示屏、自動紅外感應(yīng)器等部件，擴(kuò)展了更多的人性化功能。優(yōu)化了嵌入式程序和中心控制軟件，具備遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程設(shè)置及在線系統(tǒng)升級等功能。

IP緊急電話系統(tǒng)由中心集中控制器、中心控制軟件、路側(cè)話機(jī)、功率放大器、號角揚聲器、通信光纜、光端機(jī)、防雷器等組成。具備以下亮點。

（1）組網(wǎng)靈活，每個隧道可單獨成環(huán)，避免了大環(huán)路容易兩個斷點引起的大量話機(jī)通信鏈路傳送中斷的問題。

（2）緊急電話系統(tǒng)組網(wǎng)方式創(chuàng)新點：可任意組網(wǎng)，即若干個路段的緊急電話組成一個統(tǒng)一的緊急電話二級或多級監(jiān)控網(wǎng)，實現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理。上一級監(jiān)控中心的監(jiān)管模式可以“只監(jiān)不控”，也可以“又監(jiān)又控”。而且，維護(hù)人員可以通過內(nèi)部網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。

（3）統(tǒng)計與查詢功能更智能化。值班人員可以在管理計算機(jī)上對路況信息進(jìn)行實時統(tǒng)計和查詢，包括交通事故、設(shè)備故障等?？梢园凑諘r間、地點、事故類型、車輛類型或設(shè)備故障類型等綜合條件進(jìn)行分類統(tǒng)計與查詢。統(tǒng)計與查詢的結(jié)果可按系統(tǒng)的圖表顯示或打印輸出。該項智能化查詢可以使值班人員實時掌握系統(tǒng)整體運行的情況，也可及時了解道路的交通狀況。

（4）檢測方法更高效。系統(tǒng)采用短協(xié)議與在全檢時采用廣播+時間的觸發(fā)算法，有效解決了系統(tǒng)的全檢問題?？刂浦鳈C(jī)只要發(fā)送一條全檢指令，所有緊急電話立即響應(yīng)。系統(tǒng)通過時間因子觸發(fā)分機(jī)將檢測結(jié)果發(fā)送到控制中心。幾秒鐘即可完成幾百部緊急電話的全檢。

（5）廣播分區(qū)。本系統(tǒng)的緊急電話系統(tǒng)與廣播系統(tǒng)可同時呼叫，互不干擾?？蓪崿F(xiàn)隧道內(nèi)緊急電話向監(jiān)控中心通報緊急事件信息，同時可監(jiān)聽隧道內(nèi)隧道廣播的效果。本系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的光纖緊急電話系統(tǒng)，語音質(zhì)量更清晰。通過采用自愈式小環(huán)路組網(wǎng)方式及采用IP網(wǎng)絡(luò)通信，使系統(tǒng)運行更穩(wěn)定，維護(hù)更方便。

2.3 新式車道顯示屏

傳統(tǒng)的車道信息屏、費額顯示屏、車道通行燈是分開的設(shè)備，顯得收費車道設(shè)備過于繁雜，并且車道信息屏置于收費窗口后方，不便于司乘人員觀看。本項目采用了新式的車道顯示屏，集成了車道信息屏、費額顯示屏、車道通行燈3種設(shè)備功能，很好地解決了以上問題。該產(chǎn)品外觀新穎，并且在系統(tǒng)功能上進(jìn)行了擴(kuò)展，軟件上調(diào)用百度地圖API接口，實現(xiàn)擁堵路段提示功能，并增加了駐車收費的途徑路徑顯示功能。

2.4 LED液晶大屏幕拼屏系統(tǒng)

為打造全面感知、智能分析、主動引導(dǎo)、完全展示、高效互動的智慧監(jiān)控系統(tǒng)，河池監(jiān)控中心采用26.45 m2高清小間距拼接屏加4×16 塊LED液晶大屏幕拼接系統(tǒng);東蘭監(jiān)控分中心采用5×20+5×6塊LED液晶大屏幕拼接系統(tǒng)（如圖1所示）。河池高速監(jiān)控中心是本項目智慧高速運營管理平臺升級版的重要組成部分，經(jīng)過項目部120 d的技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)調(diào)試，最終為用戶呈現(xiàn)一套全方位的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)技術(shù)涵蓋了視頻感知系統(tǒng)、應(yīng)急調(diào)度系統(tǒng)、手機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、智慧服務(wù)區(qū)、信息化管理、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用平臺。該系統(tǒng)的成功上線與演示，將進(jìn)一步鞏固和提升公司智能交通——智慧高速運營管理平臺的研發(fā)水平與能力，對提升高速公路機(jī)電設(shè)備品質(zhì)，提高項目品牌影響力，提高行業(yè)市場競爭力起到很大的促進(jìn)作用。

2.5 高效通信系統(tǒng)

為建設(shè)超高速率+智能自檢的通信系統(tǒng)，夯實智慧高速的通信基礎(chǔ)，河百路機(jī)電項目采用波分技術(shù)實現(xiàn)“超高速率”。項目在長老收費站、東蘭監(jiān)控分中心、巴馬收費站、永樂監(jiān)控分中心4個干線節(jié)點建設(shè)OTN型OADM設(shè)備，其他支線節(jié)點設(shè)置PTN型ONU、OLT設(shè)備。確保通信系統(tǒng)建成后具備干線100 G、支線10 G的全雙工超高速通信速率。同時，確保最大擴(kuò)展速率達(dá)干線2 000 G、支線120 G的全雙工通信速率。通信系統(tǒng)建成后，河百線的通信能力將能與三大運營商比肩。

智能巡檢系統(tǒng)落實智能檢測。項目擬建設(shè)兩個波道的智能巡檢系統(tǒng)，確保機(jī)電系統(tǒng)能對通信光電纜的衰減點、斷點等通信能力進(jìn)行精確到米的自動檢測，為河百路通信系統(tǒng)最大的維護(hù)難題“找斷點”提供智慧支持。

2.6 自動發(fā)卡機(jī)（自動伸縮）

河百路機(jī)電項目采用的自動發(fā)卡機(jī)，能夠在駛?cè)敫咚俟返能囕v壓上車輛感應(yīng)線圈后，下工位發(fā)卡機(jī)構(gòu)自動伸出，以主動靠近車輛，縮短司機(jī)取卡距離，增加車輛取卡安全，節(jié)省司機(jī)取卡時間，極大地方便司機(jī)快速取卡，加快車輛通行效率。此外，伸出的發(fā)卡機(jī)構(gòu)上具備ETC刷卡天線區(qū)，也便于持ETC卡車輛司機(jī)方便快捷地刷卡通行。該項技術(shù)創(chuàng)新提高了河百路車輛通行效率，提升司乘人員對高速公路的服務(wù)體驗（如圖2所示）。

2.7 太陽能風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)

河百路機(jī)電項目采用的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝簡單，維護(hù)方便，性價比高。

與傳統(tǒng)的電纜供電相比，在本項目中采用的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，采用太陽能供電，只需在立柱上裝載即可完成安裝，從而省去了很多復(fù)雜的布線，設(shè)備安裝及布線更簡單;對于后期的維護(hù)，也只是對太陽能電池板進(jìn)行清潔，對蓄電池進(jìn)行必要的更換，從而使得后期維護(hù)更方便。同時，采用太陽能供電，省去了中間電纜及其敷設(shè)的過程，節(jié)省了投資和工期，具有較高的性價比。

2.8 氣象檢測系統(tǒng)

河百路機(jī)電項目采用的氣象站能夠為用戶提供全面的氣象測量數(shù)據(jù)，包括環(huán)境溫度、絕對濕度、相對濕度、絕對大氣壓強(qiáng)、相對大氣壓強(qiáng)、風(fēng)速、風(fēng)向、降水類型、降水量、路面溫度、路面水膜高度、冰點溫度、能見度等。

河百路機(jī)電項目安裝自動氣象站后，通過設(shè)備24 h的不間斷工作，公路管理者始終可以獲得道路最實時的氣象信息，在發(fā)生緊急天氣災(zāi)害的時候，高速管理者可及時發(fā)布信息，提前做預(yù)防措施，有效防范交通事故，保護(hù)國家人民生命財產(chǎn)安全。及時準(zhǔn)確的氣象信息，使公路管理者能及時做出決策，避免重大事故發(fā)生，從而減少生命、財產(chǎn)損失。

3 結(jié)語

通過河池至百色高速公路監(jiān)控、通信、收費綜合系統(tǒng)及隧道機(jī)電工程施工項目的應(yīng)用實例證明：技術(shù)創(chuàng)新可提升高速公路機(jī)電設(shè)備品質(zhì)，加強(qiáng)機(jī)電工程項目管理，提高項目經(jīng)濟(jì)效益，強(qiáng)化項目品牌建設(shè)，改善用戶體驗以實現(xiàn)高效運營。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李俊.高速公路智慧亭的建設(shè)與應(yīng)用[J].中國交通信息化，2015（8）：119-124.

[2]關(guān)小杰.高速公路管理中心整合機(jī)電系統(tǒng)改造探討[J].廣東公路交通，2015（6）：48-52.

[3]張文超，劉茜，鮑潤華.風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)[J].中國新通信，2017（10）：148.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]