高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用分析

茹杰超 孫浩

摘要：近些年，我國的交通行業(yè)在社會發(fā)展下不斷進步，現(xiàn)階段，在當前高速公路項目中，公路機電工程通信系統(tǒng)的性能影響高速公路的服務(wù)能力，成為現(xiàn)階段高速公路建設(shè)中的重要組成部分。在本次研究中，本文詳細介紹了高速公路機電工程通信系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備以及信息傳遞方式等，同時介紹了幾種常見的機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)，最后結(jié)合江西高速的實際情況，對高速公路機電工程通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案進行分析。

關(guān)鍵詞：高速公路;機電工程通信系統(tǒng);硬件架構(gòu);通信方式

引言

機電工程通信是高速公路管理系統(tǒng)的重要組成部分，為高速公路的運營、管理和維護提供了技術(shù)保障，是確保高速公路安全性、高效性、暢通性的重要技術(shù)手段。近年來，隨著高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，對機電工程通信系統(tǒng)的技術(shù)要求不斷提高，在數(shù)字化的大環(huán)境下，對通信系統(tǒng)的智能化標準不斷提升，對傳輸系統(tǒng)的安全性和高效性的要求越來越高。在此背景下，為提高高速公路的運營和服務(wù)效率，構(gòu)建智能化的通信系統(tǒng)，已成為現(xiàn)階段交通行業(yè)的重要工作內(nèi)容。

1高速公路機電工程通信系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

在高速公路機電工程通信系統(tǒng)設(shè)計中，系統(tǒng)主要組成包括：1.電源。電源選擇我國標準的220V交流電，能滿足通信系統(tǒng)的電源要求，但需要注意的是，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電源主要為48V直流電源，所以在電源設(shè)置上應(yīng)該做好區(qū)分。考慮到高速公路長期運行狀態(tài)下的狀況復(fù)雜，所以電源設(shè)置中應(yīng)該進一步考慮管線以及電纜的耐受性、通電量等數(shù)據(jù)要求。2.接入網(wǎng)。在機電通信系統(tǒng)中，接入網(wǎng)能夠保障中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與用戶之間的互聯(lián)，承擔(dān)著重要的通信業(yè)務(wù)，對于高速公路機電工程通信效果產(chǎn)生直接影響。3.交換系統(tǒng)。通信系統(tǒng)中，交換系統(tǒng)主要包括中繼轉(zhuǎn)換、接入端、計費裝置等幾方面組成。在高速公路機電工程通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)應(yīng)滿足V5協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容，保障用戶的正常溝通需求。

1.2供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)主要工作是為了讓每個系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)。通常高速公路都是采用集中供電的方式，線路從發(fā)電廠或就近的高壓電網(wǎng)牽引到高速公路獨立的變電站中，再通過相應(yīng)的變壓器產(chǎn)出適合系統(tǒng)的供電電壓，最后通過配電屏和輸電纜線輸送到系統(tǒng)中每一個用電設(shè)施。

1.3監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)可以分為外場設(shè)備、監(jiān)控站、監(jiān)控分中心、監(jiān)控總中心，一般由監(jiān)控中心設(shè)施、外場感知設(shè)備及外場發(fā)布設(shè)備組成。監(jiān)控信息需要逐級進行傳遞，從而實現(xiàn)監(jiān)控效果。該系統(tǒng)需要通信系統(tǒng)將監(jiān)控畫面?zhèn)鬟f到監(jiān)控室，施工管理人員負責(zé)對施工過程進行監(jiān)督。該系統(tǒng)具有較好的監(jiān)控功能，監(jiān)督過程具有實時、高效、穩(wěn)定等特點，能夠有效地防止施工人員出現(xiàn)怠工行為，影響整個工程的施工進度，從而保障施工質(zhì)量，使整個施工過程更加安全、高效。

2常見的機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)

2.1光傳送網(wǎng)技術(shù)

光傳送網(wǎng)技術(shù)簡稱為OTN，是指在光域上實現(xiàn)的業(yè)務(wù)信號傳遞、路由選擇、監(jiān)控以及復(fù)用等。在信息傳遞過程中，OTN是一個具有良好生存性的傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。從技術(shù)發(fā)展情況來看，光傳送網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合了PDH以及SDH技術(shù)的優(yōu)勢，能夠在電層、光層領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)子波長、波長業(yè)務(wù)的交叉角度，并且能夠?qū)DH模式下的OAM&P理念移植其中，進而彌補單一技術(shù)存在的維護管理缺陷的問題。從技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，OTN技術(shù)能夠滿足大量信號透明傳遞、封裝的要求，并提高了高帶寬的利用率，滿足高速公路機電工程通信系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)需求，尤其是支持多嵌套串聯(lián)連接功能以及FEC（前向糾錯）的功能需求，因此組網(wǎng)能力滿意。

近些年隨著高速公路機電通信工程的發(fā)展，在公路沿線大量使用了數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，此類系統(tǒng)能夠完成車輛信息抓拍、采集以及傳輸?shù)?，在通信系統(tǒng)建設(shè)中，相關(guān)設(shè)備在接入傳輸網(wǎng)期間可以直接使用OTN設(shè)備，通過同步OTN骨干傳輸網(wǎng)的方法取代常規(guī)的SDH設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗可知，使用OTN技術(shù)可以增強通信系統(tǒng)的功能，并對機電工程通信系統(tǒng)的性能做出評價，可充分滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的功能需求，能夠為機電工程通信系統(tǒng)的基本功能提供支持。

2.2自動交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通信系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)采用光纜技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸速度加快，圖像清晰度高。以光纜為媒介，利用自動交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完善了信息處理模式，提高了信息加工能力;提升了信息篩查能力，結(jié)合預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)置，能夠?qū)νㄐ畔到y(tǒng)進行全過程搜索、全面排查，及時發(fā)現(xiàn)隱患。該技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)約了大量的人力和物力，提升了通信系統(tǒng)的運行效率，提高了養(yǎng)護和維修的工作效率。

2.3彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)技術(shù)又被稱為RPR技術(shù)，在通信系統(tǒng)中被認為是優(yōu)化協(xié)議，經(jīng)分組交換點實現(xiàn)信息采集后，并使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的方法展現(xiàn)出來;在機電工程通信系統(tǒng)中，RPR技術(shù)的技術(shù)先進性表現(xiàn)為：1.依托統(tǒng)計空間復(fù)用技術(shù)，關(guān)注系統(tǒng)對空間的再利用能力，經(jīng)環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)入手，可以有效調(diào)整環(huán)在信息傳播中的效率，保證信息處理效果。2.由于RPR技術(shù)起源于異步傳輸技術(shù)，因此該技術(shù)在實際上處于地址處理層，經(jīng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以此為中心完成數(shù)據(jù)傳遞，并快速、高效的檢測故障?，F(xiàn)階段高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)在運用彈性分組環(huán)技術(shù)時，可在MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺）網(wǎng)絡(luò)平臺上使用RPR技術(shù)，實現(xiàn)優(yōu)先級的業(yè)務(wù)處理，并提供50ms環(huán)保護能力。

3高速公路機電工程通信系統(tǒng)應(yīng)用

3.1加快通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化升級

高速公路數(shù)字化技術(shù)建設(shè)是機電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)字化技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級改造，對于提高高速公路的運營和管理效率至關(guān)重要。目前，我國高速公路建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)范標準，在宏觀調(diào)控上，要充分利用宏觀指導(dǎo)的作用，把管理的重點放在各地區(qū)資源配置上，合理規(guī)劃各地區(qū)的高速公路投資比重，在此基礎(chǔ)上，進一步統(tǒng)一規(guī)范標準。同時，管理部門要發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字化建設(shè)的統(tǒng)籌功能，力求從宏觀規(guī)劃上，進一步提升數(shù)字化建設(shè)的整體性和協(xié)調(diào)性，設(shè)置外來網(wǎng)絡(luò)的安全門檻，保護系統(tǒng)運行的安全性。最后，管理部門要發(fā)揮監(jiān)督職能，制定設(shè)備引進管理機制，避免壟斷現(xiàn)象的發(fā)生，確保通信系統(tǒng)配置合理、高效，從而提高配置利用效率

3.2保證系統(tǒng)的可靠性

高速公路機電系統(tǒng)的建設(shè)中，很多時候單位都會比較重視機電系統(tǒng)的信息化先進程度，忽略了機電系統(tǒng)基礎(chǔ)的可靠性。在一些重要的設(shè)備和軟件中一定要預(yù)留多余配置和自我防護機制，防止在一定的時間內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)癱瘓事故而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。單位要定期對機電系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)測，對故障設(shè)備進行檢修，使得整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在一些重要的服務(wù)器上，一定要注意數(shù)據(jù)的備份，可以采用雙機備份，也可以采用移動硬盤備份，使得數(shù)據(jù)儲存安全可靠。高速公路機電系統(tǒng)運用了此項策略后，可保障高速公路機電系統(tǒng)的不間斷正常運作。

結(jié)語

在高速公路機電工程通信中，信息技術(shù)的運用能夠最大限度上的強化數(shù)據(jù)傳輸效果，該技術(shù)能夠最大程度上增強通信系統(tǒng)運行能力，關(guān)乎高速公路的經(jīng)濟效益。但是需要注意的是，當前我國高速公路機電通信系統(tǒng)中存在一定不足，所以為了能夠更好的適應(yīng)系統(tǒng)功能，需要進一步完善系統(tǒng)功能，最終為促進高速公路可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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