高速公路機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控及可視化管理

闞騰

一、高速公路中機(jī)電設(shè)備的功能

（一）通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等各項(xiàng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。如今，國(guó)內(nèi)高速公路的通信系統(tǒng)早已完成了技術(shù)革新，主要使用SDH、OTN等光傳輸系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，這提高了信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及效率，同時(shí)圖像質(zhì)量以及視頻的分辨率也有了明顯提升。除此之外，高速公路具有的以太網(wǎng)這一功能以及規(guī)模逐漸擴(kuò)大，使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)逐漸完善，借助以太網(wǎng)建設(shè)區(qū)域化的管理系統(tǒng)，讓管理者更便于對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且未來(lái)通信系統(tǒng)會(huì)朝著同步控制這一方向進(jìn)行發(fā)展，對(duì)所有環(huán)節(jié)都可以借助機(jī)電設(shè)備實(shí)施跟蹤以及反饋，進(jìn)而可以對(duì)高速公路的信息資源加以傳遞和共享。從通信系統(tǒng)提供具有的信息傳輸功能來(lái)看，除了擴(kuò)大了分布范圍之外，同時(shí)還能對(duì)高速公路的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息加以準(zhǔn)確傳遞，促使其它應(yīng)用系統(tǒng)提高獲取信息的及時(shí)性和可靠性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的管理。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)一般由內(nèi)場(chǎng)設(shè)備和外場(chǎng)設(shè)備兩部分組成。內(nèi)場(chǎng)設(shè)備主要是指監(jiān)控中心的設(shè)備，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、視頻監(jiān)視控制設(shè)備、投影設(shè)備等組成。內(nèi)場(chǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能接入視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信息，構(gòu)成一個(gè)多媒體的信息平臺(tái)。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備具有24小時(shí)不間斷工作的能力。監(jiān)控軟件是監(jiān)控系統(tǒng)的靈魂，它采集外場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和視頻圖像等，進(jìn)行分析處理，生成相應(yīng)的控制方案，通過(guò)監(jiān)控中心投影設(shè)備和外場(chǎng)的情報(bào)板等設(shè)備發(fā)布路況信息。

（三）收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)是機(jī)電設(shè)備具有的一項(xiàng)重要功能，當(dāng)收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)路由實(shí)施連接，對(duì)進(jìn)入收費(fèi)車(chē)道的車(chē)輛的車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、載重量、行駛里程等有關(guān)信息進(jìn)行采集后，會(huì)對(duì)信息加以分類(lèi)和整理，同時(shí)把處理之后的信息存入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匯總，車(chē)輛信息獲取后參考具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，確定車(chē)輛需要繳納的實(shí)際費(fèi)用，然后輸出收費(fèi)結(jié)果、打印收費(fèi)票據(jù)，并將收費(fèi)數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)上傳到收費(fèi)站，收費(fèi)站匯總各車(chē)道收費(fèi)數(shù)據(jù)后，通過(guò)通信系統(tǒng)上傳至路段收費(fèi)中心，并最終上傳至收費(fèi)結(jié)算中心。

二、高速公路進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控的必要性

第一，高速公路信息化建設(shè)不斷發(fā)展以及完善，給人們出行帶來(lái)很大便利。在高速公路上部署機(jī)電設(shè)備，使得安全、收費(fèi)以及通信實(shí)現(xiàn)了科技化以及智能化，并且為服務(wù)高速公路上的運(yùn)維人員和廣大司乘人員提供了方便途徑。這樣一來(lái)，人們?cè)诟咚俟樊?dāng)中可以獲得便捷、精準(zhǔn)、輕松的服務(wù)，保證人們的出行安全。

第二，針對(duì)監(jiān)管部門(mén)而言，在高速公路上安裝車(chē)檢器、攝像機(jī)等機(jī)電設(shè)備，能夠?yàn)槠涮峁┸?chē)輛行駛的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)重大交通事故期間，監(jiān)管部門(mén)可及時(shí)采取相應(yīng)的措施，這對(duì)監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)控以及管理有著較大的促進(jìn)作用。而且，因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備擁有較強(qiáng)科學(xué)性以及專(zhuān)業(yè)性，針對(duì)高速公路之上的情況能夠進(jìn)行準(zhǔn)確、直觀顯示，所以監(jiān)管人員實(shí)施監(jiān)管期間可以對(duì)道路進(jìn)行有效管理。

第三，在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)電設(shè)備有著重要應(yīng)用，在以往收費(fèi)期間，因?yàn)槿肆Y源方面的限制，收費(fèi)人員的工作效率又非常低，致使高速路口擁擠眾多車(chē)輛，但在機(jī)電設(shè)備幫助之下，車(chē)輛駛進(jìn)高速路口期間，可以通過(guò)MTC、ETC等形式繳費(fèi)，這樣不僅對(duì)收費(fèi)效率進(jìn)行較大提升，同時(shí)還減少車(chē)輛駛?cè)肼房诘臅r(shí)間，讓高速公路運(yùn)營(yíng)變得更加暢通，而且便于交通運(yùn)輸規(guī)模的擴(kuò)大，使得高速通行服務(wù)變得更加完善。

三、高速公路中機(jī)電設(shè)備的可視化的管理措施

（一）繪制軟件布局及分布圖

為了讓高速公路上的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況得以可視化展現(xiàn)，就需要按照機(jī)電設(shè)備實(shí)際的布設(shè)位置展開(kāi)坐標(biāo)繪制，借助二維分布圖這種形式把高速公路上的機(jī)電設(shè)備加以記錄和展示。進(jìn)行繪圖前期，需要工作人員對(duì)所需數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，同時(shí)對(duì)各個(gè)路段當(dāng)中的設(shè)備加以記錄，同時(shí)在分布圖中進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，之后按照合適比例進(jìn)行還原，進(jìn)而繪制出準(zhǔn)確的機(jī)電設(shè)備的分布圖。這樣在設(shè)備運(yùn)行期間，可以根據(jù)分布圖來(lái)對(duì)機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況加以顯示。當(dāng)不同地點(diǎn)的機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠直觀的向運(yùn)維管理部門(mén)進(jìn)行反映，并且可以直接對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行定位，同時(shí)及時(shí)展開(kāi)偵查。例如，針對(duì)車(chē)流量較大的路段，使用的機(jī)電設(shè)備整體數(shù)量較多，當(dāng)機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障之時(shí)，工作人員必須及時(shí)進(jìn)行檢修。在此期間，工作人員的任務(wù)量非常大，必須不斷采用排除方式對(duì)故障設(shè)備加以選擇，這樣就增加了維修難度，而且還會(huì)給后期維修造成阻礙，但通過(guò)分布圖，能夠直觀對(duì)機(jī)電設(shè)備真實(shí)工作狀況加以展示，并且可以直接在分布圖上把故障設(shè)備定位出來(lái)，這樣可以降低設(shè)備維修時(shí)間和難度，而且還可以為后期質(zhì)檢工作提供便利。由此可見(jiàn)，對(duì)運(yùn)用分布圖能夠?qū)C(jī)電設(shè)備實(shí)際工作情況進(jìn)行可視化展示，給機(jī)電設(shè)備實(shí)時(shí)在線(xiàn)運(yùn)行提供相應(yīng)數(shù)據(jù)以及重要依據(jù)。

（二）設(shè)計(jì)及處理圖標(biāo)

因?yàn)閷?duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注期間需要按照符號(hào)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但設(shè)備外形十分復(fù)雜，并不適合實(shí)施簡(jiǎn)單標(biāo)注。針對(duì)這種狀況，運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)必須對(duì)機(jī)電設(shè)備對(duì)應(yīng)的圖表加以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，以便于進(jìn)行圖表標(biāo)注。在后期，工作人員實(shí)施排查以及甄選期間，可以直接找到對(duì)應(yīng)位置，同時(shí)按照位置提供相應(yīng)的實(shí)施方案。除此之外，還可以借助動(dòng)畫(huà)形式把機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況通過(guò)信息方式加以傳達(dá)。比如，如果機(jī)電設(shè)備進(jìn)行正常運(yùn)營(yíng)期間，圖表便會(huì)顯示出綠色，但如果機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障，圖表便會(huì)顯示出紅色，同時(shí)向外漸漸散發(fā)光波。借助這種形式，可以提醒管理人員對(duì)機(jī)電設(shè)備加以排查以及檢修。例如，受到極端天氣較大影響時(shí)，很可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障，但因?yàn)樘鞖庥绊懀と诉M(jìn)行檢修期間需要花費(fèi)很多時(shí)間，而且難以展開(kāi)相應(yīng)的維修工作，無(wú)法及時(shí)進(jìn)行維修，但在設(shè)備分布圖上，工作人員可以借助觀察圖標(biāo)和視頻監(jiān)控圖像對(duì)故障路段加以判斷，針對(duì)這個(gè)路段實(shí)施封鎖，這樣可以避免車(chē)輛駛?cè)朐撀范伟l(fā)生危險(xiǎn)，進(jìn)而確保高速公路得以安全運(yùn)行。

（三）不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)階段，高速公路當(dāng)中的監(jiān)控系統(tǒng)主要是記錄路況信息，各路段間聯(lián)系非常小，一般只能通過(guò)上級(jí)管理中心聯(lián)系協(xié)調(diào)，但實(shí)際生活之中，各路段間的聯(lián)系需要不斷增強(qiáng)，確保行駛期間可以對(duì)整體路程加以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這就需要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)加以不斷完善，同時(shí)增強(qiáng)各路段間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)共享。例如，在里程數(shù)比較長(zhǎng)的高速公路上，其擁有很多分支，車(chē)輛行駛期間需要進(jìn)行一定分流，但完善的監(jiān)控系統(tǒng)可以讓各地區(qū)間的路況聯(lián)系逐漸增強(qiáng)，并且確保車(chē)輛行駛期間對(duì)路況的整體把握程度。如果遇到一些緊急情況，交通部門(mén)能夠按照路況信息加以相應(yīng)調(diào)整。而且，完善的監(jiān)控系統(tǒng)可以輔助運(yùn)維管理人員判斷道路信息，并且這種判斷能夠有效及時(shí)的對(duì)問(wèn)題加以分析以及改正。除此之外，在完善的監(jiān)控系統(tǒng)之下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)道路信息進(jìn)行全面覆蓋，為車(chē)輛進(jìn)行行駛營(yíng)造出安全的道路環(huán)境。

（四）建設(shè)管理系統(tǒng)

在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間，需要不斷強(qiáng)化不同道路間的聯(lián)系，確保道路暢通無(wú)阻。因?yàn)檠邪l(fā)機(jī)電設(shè)備的企業(yè)通常不會(huì)意識(shí)到相互聯(lián)系具有的重要性，不同類(lèi)型的研發(fā)企業(yè)具有的合作性以及技術(shù)交流不強(qiáng)，致使在研發(fā)期間導(dǎo)致設(shè)備存在很大差異，后期使用期間很難充分配合以及相互聯(lián)系，進(jìn)而增大了管理難度，并且為管理帶來(lái)很大阻礙。例如，國(guó)內(nèi)很多機(jī)電企業(yè)進(jìn)行研發(fā)期間重視設(shè)備具有的實(shí)用性，但卻忽略了設(shè)備運(yùn)用期間出現(xiàn)的一些問(wèn)題。比如，機(jī)電設(shè)備一般需要具有較高的穩(wěn)定性，針對(duì)機(jī)電設(shè)備而言，安全才是首要前提，只有在對(duì)安全工作加以保證的前提之下，才會(huì)按照質(zhì)量要求對(duì)設(shè)備加以選擇。因此，很多企業(yè)都能夠生產(chǎn)出合格設(shè)備，然而設(shè)備運(yùn)行期間需要考慮是否可以和其他設(shè)備進(jìn)行相互配合，即設(shè)備運(yùn)用期間并非單獨(dú)個(gè)體，其需要很多單元設(shè)備的配合，組成一個(gè)集成系統(tǒng)，而這正是強(qiáng)化管理的重要前提，確保高速公路機(jī)電設(shè)備具有的一致性以及相互配合運(yùn)用原則可以讓可視化的管理最終得以實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)論

高速公路的機(jī)電設(shè)備管理屬于運(yùn)營(yíng)管理當(dāng)中的重要部分，需建立標(biāo)準(zhǔn)化管理流程，按照設(shè)備具體運(yùn)用對(duì)高速公路實(shí)施可視化的管理。交通部門(mén)不能生硬的模仿其他部門(mén)的管理模式，需與自身行業(yè)真實(shí)情況進(jìn)行結(jié)合，在管理設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀這一基礎(chǔ)之上，建設(shè)有針對(duì)性的管理標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而促使高速公路信息化建設(shè)水平得以提高，同時(shí)促使我國(guó)交通行業(yè)整體管理水平進(jìn)一步健康發(fā)展。