探討電氣自動化在公路監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用

常金勇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的出行需求也日益高漲，公路運營面臨的形勢更為嚴峻，為了能夠?qū)崟r掌握公路運營情況，必須要做好公路監(jiān)控的建設(shè)工作。在監(jiān)控系統(tǒng)中，電氣自動化主要是將公路的各個控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)進行有機的結(jié)合，并從監(jiān)控系統(tǒng)自身來實現(xiàn)多方面的發(fā)展要求，保證公路監(jiān)控系統(tǒng)的運行能夠安全、快捷的顯示，因此受到頗多研究人員重視。本文主要針對電氣自動化在公路監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用措施進行了詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：通用電氣設(shè)備自動化;公路安全監(jiān)控;交通控制管理中心;指揮作用

1公路監(jiān)控系統(tǒng)的目的和構(gòu)成

公路監(jiān)控可以稱為對公路的監(jiān)視與控制工作，從公路監(jiān)控系統(tǒng)自身的性能來看，監(jiān)視主要體現(xiàn)在對日常公路運營情況的了解與查看，主要體現(xiàn)在路面數(shù)據(jù)的檢測、數(shù)據(jù)收集以及設(shè)備運行狀況等;而控制主要是針對監(jiān)測傳輸出來的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的分析，并作出相應(yīng)的決策判斷的過程。從中央系統(tǒng)傳輸出來的判斷來調(diào)節(jié)和控制道路交通狀況。實施公路監(jiān)控系統(tǒng)就是參考氣候條件、交通行車流量、路面行車狀況等通過一系列的監(jiān)視得出的結(jié)論，得出的控制方法來改善交通行車環(huán)境、提升公路的整理服務(wù)水平。在實際的應(yīng)用中，采取相應(yīng)的措施減少公路的擁擠路段，減少道路事故發(fā)生，充分發(fā)揮公路運營所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟效益。

公路安全監(jiān)控管理系統(tǒng)自身的功能構(gòu)成主要可以分為公路管理系統(tǒng)中心、通信系統(tǒng)模板以及公路控制管理中心功能模塊三個組成方面。這三個應(yīng)用方面分別體現(xiàn)在不同的應(yīng)用范疇以及應(yīng)用上。

（1）應(yīng)急管理信息中心主要要求承擔著對各種應(yīng)急信息處理數(shù)據(jù)的實時收集、分析以及梳理的重要功能，管理信息中心建設(shè)必備的兩大基本要素主要要求是在高速公路應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)實施中根據(jù)需要建立有效的應(yīng)急信息處理系統(tǒng)功能和需要實施的實時攝像頭和顯示處理功能等一些一系列的基本功能設(shè)置要求。（2）數(shù)據(jù)通信傳輸模塊主要功能是專門負責(zé)各個通信模塊之間的數(shù)據(jù)通信傳輸業(yè)務(wù)，主要功能是把所有收集上傳到的所有路況信息數(shù)據(jù)通過信息進行分類收集進行整理上傳，并將所有上傳好的路況數(shù)據(jù)進行信息統(tǒng)一收集進行處理轉(zhuǎn)換后并保存到各個數(shù)據(jù)庫，保證所有的存儲數(shù)據(jù)信息的準確格式化和一致性。（3）遠程控制數(shù)據(jù)中心管理模塊監(jiān)控作為城市公路安全監(jiān)控系統(tǒng)信息的一個核心組成模塊，是對整個城市公路監(jiān)控線路信息綜合進行整治的一個過程。相當于城市公路交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的一個核心就是大腦管理功能，通過其統(tǒng)一資源調(diào)配功能來不斷完善城市公路交通監(jiān)控的正常工作運行。

2實施電氣自動化的公路監(jiān)控方式

在企業(yè)公路實施監(jiān)控系統(tǒng)實施安全電氣化和自動化中它是一個具有綜合性的企業(yè)智能公路管理控制技術(shù)體系，在企業(yè)公路系統(tǒng)實施監(jiān)控運營中，以分散控制、集中管理、信息資源共享的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向，以安全區(qū)域自動化的公路監(jiān)控系統(tǒng)管理方式通過現(xiàn)場監(jiān)控達到統(tǒng)一總線網(wǎng)絡(luò)連接，統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯總至系統(tǒng)后臺，實施安全電氣化公路實施監(jiān)控管理系統(tǒng)使它對比傳統(tǒng)的公路監(jiān)控管理方法使它具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，在結(jié)構(gòu)上同樣具有系統(tǒng)安裝簡單，靈活，維護方便等重要作用，保證整個公路實施監(jiān)控管理系統(tǒng)最終實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、有效的運營目標。

2.1遠程監(jiān)控方式

遠程自動監(jiān)控的裝置方式主要還是適用于早期自主研發(fā)的電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)及其功能，主要還是體現(xiàn)在一種模擬通話電路，由模擬電話機和繼電器、電子管等多種分立電路原件連接組成，在這一種裝置方式的實際使用中主要目的是要依靠利用硬件技術(shù)來對系統(tǒng)收集信息進行實時收集和分析判斷的，但針對可能發(fā)生的安全問題等可能無法及時進行遠程信息實時傳輸和遠程的自動控制，相對于傳統(tǒng)集中式遠程監(jiān)控系統(tǒng)模式，這種基于監(jiān)控電纜系統(tǒng)的裝置方式基本不會因為其中的任何幾個一臺監(jiān)控設(shè)備可能出現(xiàn)任何故障而工作停滯，因此在實際使用上比較可靠，大大程度節(jié)省了監(jiān)控電纜的成本使用量，連接起來也比較方便，使用上需要有一定的工作靈活性和工作可靠性，在使用成本上的控制上也需要有一定的成本控制措施，但在實際應(yīng)用上的主要局限性在于只能較為適合小規(guī)模范圍的電子系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備工作，與全方位系統(tǒng)的民用電氣設(shè)備自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)裝置方式相比，明顯還是存在一定的不足。

2.2集中監(jiān)控系統(tǒng)

集中式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)對于應(yīng)用運行起來比較方便，而且系統(tǒng)投入使用之后方便正常運行和易于維護正常工作，對于傳統(tǒng)監(jiān)控管理系統(tǒng)所達到要求的安全防護也不高，無論其從是技術(shù)成本上的考慮以及系統(tǒng)運行簡單靈活等都使其具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，但由于其所有的監(jiān)控功能都只是出自于一臺的監(jiān)控處理器，負擔較重，不管它這是監(jiān)控系統(tǒng)升級后的操作還是系統(tǒng)增加新的系統(tǒng)監(jiān)控處理對象，操作處理起來比較復(fù)雜，尤其不光是系統(tǒng)原有的監(jiān)控線路就比較多，布線就同樣存在一定的管理難度，若是再及時進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)配，容易就會造成整臺主機的網(wǎng)絡(luò)負擔大大加重，不僅有利于整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。由于廠內(nèi)原有輔助線路節(jié)點較多，在原有線路的隔離維護上容易就會出現(xiàn)一些問題，隔離的自動刀閘設(shè)備采用的主要是手動硬接線，若是原有輔助的隔離節(jié)點維護不到位，就容易損壞導(dǎo)致隔離設(shè)備工作無法正常進行。

2.3現(xiàn)場總線的監(jiān)控方式

現(xiàn)場監(jiān)控總線在實際應(yīng)用上除了自身具備一定的遠程式現(xiàn)場監(jiān)控的技術(shù)優(yōu)勢以外，針對現(xiàn)場監(jiān)控總線的各種監(jiān)控控制方式的優(yōu)化設(shè)計控制工作也具有更強的技術(shù)針對性。不同的模式間隔的分區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)存在不同的監(jiān)控功能，根據(jù)有效的模式間隔裁剪情況可以依據(jù)其所設(shè)計的功能目標要求進行不同模式間隔和分區(qū)的監(jiān)控功能信息顯示控制工作，這樣在實際應(yīng)用上還同樣可以同時提供一定的供電質(zhì)量保障控制措施，由于所設(shè)計采用的的間隔模式的不同，不用的模式間隔段也同樣可以同時進行任意的間隔裁剪，同時不同的間隔裁剪模式節(jié)點還同樣可以同時進行任意的的剪裁，這樣在實際應(yīng)用上也同樣能大大節(jié)省一部分的供電線路管理費用。另外作為一種智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，各網(wǎng)絡(luò)裝置之間不僅存在著系統(tǒng)獨立性，而且它們可以通過各個網(wǎng)絡(luò)組態(tài)來直接進行相互連接，保證各個網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的系統(tǒng)靈活性和網(wǎng)絡(luò)功能性。

3電氣自動化在公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1中央監(jiān)控系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

為了充分滿足中國公路安全管理與交通控制研究中心的系統(tǒng)改造設(shè)計要求，在系統(tǒng)設(shè)計的改造過程中還要適應(yīng)通過同時發(fā)布不同的交通控制指令等來進行監(jiān)測相應(yīng)道路交通及安全環(huán)境異常的報警信息收集控制處理工作，在充分滿足實際應(yīng)用需要的基礎(chǔ)上，對屬于公路交通監(jiān)控控制系統(tǒng)的各個交通監(jiān)控控制設(shè)施直接組成一個中央交通監(jiān)控控制系統(tǒng)，通過直接實施緊急交通電話監(jiān)控系統(tǒng)或者主要是監(jiān)測交通安全環(huán)境參數(shù)的交通檢測監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視交通監(jiān)控檢測系統(tǒng)以及交通火災(zāi)報警檢測等進行自動化交通報警監(jiān)控系統(tǒng)的信息收集與處理分析，并通過利用計算機向社會外界公眾發(fā)布交通應(yīng)急性報警指令，實現(xiàn)對高速道路以及各類交通設(shè)備的信息控制與應(yīng)急監(jiān)管管理工作。

3.2區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)

區(qū)域自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要來說是針對室內(nèi)外場變電設(shè)備需要進行區(qū)域監(jiān)控所需要采取的監(jiān)控模式，區(qū)域自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要來說是通過變電所的多個觸摸屏設(shè)備來連接組成的。區(qū)域的交通監(jiān)控管理系統(tǒng)不僅使它能夠通過收集現(xiàn)場交通控制管理系統(tǒng)所集中的城市交通與工業(yè)環(huán)境的各種相關(guān)數(shù)據(jù)信息化現(xiàn)場控制進行工作，一個非常典型的重要功能就是使它能夠根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境來變化確定好的現(xiàn)場控制解決方案并同時實現(xiàn)遠程自動控制。

3.3現(xiàn)場控制系統(tǒng)

現(xiàn)場的遠程控制管理系統(tǒng)主要指的是各個區(qū)域的現(xiàn)場控制其與現(xiàn)場變電所所在區(qū)域內(nèi)的控制系統(tǒng)組成的。在技術(shù)應(yīng)用上，區(qū)域監(jiān)視控制器主要是所采用的技術(shù)是對室內(nèi)外場監(jiān)控設(shè)備自動進行區(qū)域監(jiān)視與自動控制的技術(shù)工作，而后者主要功能是通過對電力配電系統(tǒng)設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)進行有效管理實施的。采取的手動控制操作方式主要分為是手動電機控制操作方式和電機自動控制操作方式兩種控制形式。出現(xiàn)系統(tǒng)故障等及時監(jiān)控應(yīng)在系統(tǒng)功能無法及時進行自動控制的情況時候，及時向相關(guān)操作管理人員要求進行故障預(yù)警，并及時提供必要的自動控制解決方案并及時提供必要的自動控制解決方案供參考，待相關(guān)工作人員進行確認或者進行修正之后，及時向其下發(fā)自動控制指令。

3.4工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

一般正常情況下是在監(jiān)控數(shù)據(jù)中心與控制區(qū)域各個控制器之間連接都會形成采用100m工業(yè)級以太網(wǎng)的閉環(huán)網(wǎng)，并且會使用單模塊的光纖進行連接，一般情況都會同時實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時交換與監(jiān)控信息的實時交流整合工作，并將監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)運行異常情況及時上報后送到監(jiān)控中央遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)中，由監(jiān)控中央遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的相關(guān)控制指令及時下發(fā)后送到監(jiān)控區(qū)域的各個控制器。

4結(jié)語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，電氣自動化的監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，并日趨成熟。在電氣自動化的應(yīng)用過程中還應(yīng)根據(jù)必要的情況來設(shè)定公路系統(tǒng)的監(jiān)控，提高自動預(yù)警模式，加強電氣自動化公路監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)與發(fā)展，并在未來的監(jiān)控系統(tǒng)上發(fā)揮更高的作用。通過積極開發(fā)相應(yīng)技術(shù)并增加設(shè)備的數(shù)量，使電氣自動化在公路監(jiān)控系統(tǒng)邁向更大的進步。

參考文獻

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