高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展及其新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用研究

康東

[摘 ? ?要]為了進(jìn)一步提升高速公路管理質(zhì)量，優(yōu)化機(jī)電工程通信系統(tǒng)，維護(hù)公路安全性的同時(shí)，發(fā)揮系統(tǒng)精準(zhǔn)性優(yōu)勢(shì)，為人們提供更加便捷的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的和諧統(tǒng)一。文章簡要介紹了高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的組成，并對(duì)其發(fā)展意義予以分析，集中討論了目前高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)新技術(shù)內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)踐，最后展望其發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]高速公路;機(jī)電工程;通信系統(tǒng);新技術(shù)

[中圖分類號(hào)]U495 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2022）05–00–03

Research on The Development of Expressway Electromechanical Engineering Communication System and The Practical Application of New Technology

Kang Dong

[Abstract]In order to further improve the quality of expressway management， optimize the electromechanical engineering communication system， maintain highway safety， give full play to the advantages of system accuracy， provide more convenient services for people， and realize the harmonious unity of economic and social benefits. This paper briefly introduces the composition of expressway electromechanical engineering communication system， analyzes its development significance， focuses on the new technical content and application practice of expressway electromechanical engineering communication system， and finally looks forward to its development trend.

[Keywords]expressway; electromechanical engineering; communication system; new technique

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)也將逐漸融合新型技術(shù)體系，打造更加多元的通信系統(tǒng)控制模式，提高服務(wù)質(zhì)量水平的同時(shí)，為工程通信效果的全面優(yōu)化提供保障。

1 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)組成

高速公路通信系統(tǒng)能為公路運(yùn)行管理工作和監(jiān)控工作提供直觀的數(shù)據(jù)和信息，配合收費(fèi)系統(tǒng)完成具體管理工作，并保證聯(lián)絡(luò)通信支援等工作都能順利落實(shí)，為高速公路整體效益最大化提供保障。機(jī)電通信系統(tǒng)主要包括光纖電纜結(jié)構(gòu)、線路體系、數(shù)字圖像傳輸設(shè)備等，配合光纖數(shù)字系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，就能打造完整的光纖數(shù)字信息傳送平臺(tái)，為各個(gè)部門實(shí)時(shí)性聯(lián)系和通信管理提供支持。

值得一提的是，高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行處理，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，涉及的功能要素較多，所以，要打造更加科學(xué)規(guī)范的系統(tǒng)運(yùn)行方案，以便于圖像傳送、影像傳送、聲音傳送等工作都能借助網(wǎng)絡(luò)管理載體予以實(shí)現(xiàn)。在光纖數(shù)字系統(tǒng)作用下，信息數(shù)據(jù)以高分辨率完成傳送處理，保證了管理過程和信息控制的規(guī)范性，也為信號(hào)實(shí)時(shí)性傳送處理提供支持[1]。

2 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)發(fā)展的意義

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能完成數(shù)據(jù)服務(wù)、聲音服務(wù)以及影像服務(wù)，保證信息處理和轉(zhuǎn)送等工作都能有序落實(shí)。

（1）高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展能打造較為完整的監(jiān)視控制體系，借助電氣機(jī)械通信模式就能對(duì)高速公路運(yùn)行狀態(tài)和服務(wù)情況予以全面監(jiān)視，從而配合收費(fèi)系統(tǒng)技術(shù)性支援維持高速公路常規(guī)化運(yùn)行和規(guī)范運(yùn)營[2]。

（2）高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展還能建立智能化運(yùn)行監(jiān)督模式，及時(shí)收集和匯總信息，其獲取的數(shù)據(jù)信息不僅包括數(shù)字和文本，還能實(shí)現(xiàn)圖像和視頻的傳輸，在搭建語音傳送結(jié)構(gòu)后，就能建立更加多元的管理信息系統(tǒng)交換模式，提高運(yùn)營效率和經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的技術(shù)性發(fā)展具有重要的實(shí)踐意義。

3 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)新技術(shù)內(nèi)容及應(yīng)用

近幾年，信息技術(shù)不斷發(fā)展，向著更加多元化的方向轉(zhuǎn)型，技術(shù)體系和技術(shù)內(nèi)容也更加全面，在高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)中融合新型技術(shù)方案也成為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.1 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

對(duì)于高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)而言，電氣機(jī)械通信模式要借助光纜完成路由連接，以保證系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)。而自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能在強(qiáng)化信息處理效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步解決其應(yīng)用問題，從而發(fā)揮其特有的篩選優(yōu)勢(shì)，及時(shí)完成故障的排除和管理，為資源優(yōu)化利用提供支持，也能提高工作的時(shí)效性。另外，高速公路的發(fā)展對(duì)機(jī)電通信系統(tǒng)也提出了更多的挑戰(zhàn)，利用自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可更好地實(shí)現(xiàn)信息處理，保證擴(kuò)展能力得以優(yōu)化，并配合自動(dòng)探索、自動(dòng)調(diào)整等功能模塊，打造及時(shí)性信息監(jiān)督管理平臺(tái)，及時(shí)發(fā)展問題并及時(shí)糾正，最大程度上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率[3]。

例如，貴州省貴陽至黔西高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目，旨在完善貴陽市規(guī)劃路網(wǎng)，改善區(qū)域交通條件，推動(dòng)工業(yè)強(qiáng)省和城鎮(zhèn)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)貴陽、畢節(jié)兩地經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，帶動(dòng)區(qū)域礦產(chǎn)資源和旅游資源開發(fā)。貴陽至黔西高速公路全線設(shè)有1處監(jiān)控、通信、收費(fèi)管理分中心：衛(wèi)城分中心。為滿足相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)用運(yùn)行的要求，采取自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，打造和諧可控的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用平臺(tái)[4]。如圖1所示。

3.2 分組傳送網(wǎng)技術(shù)

對(duì)于機(jī)電通信系統(tǒng)而言，要想最大程度上發(fā)揮傳輸介質(zhì)的應(yīng)用價(jià)值，就要結(jié)合介質(zhì)的應(yīng)用要求搭建匹配度較好的介質(zhì)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，從而維持應(yīng)用效能。分組傳送網(wǎng)技術(shù)能結(jié)合數(shù)據(jù)包應(yīng)用要求落實(shí)具體工作。數(shù)據(jù)包傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有高度靈活性，能依據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行階層的調(diào)整，但是高階層數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)用空間的要求也較高，要維持技術(shù)應(yīng)用的合理性，就要嚴(yán)格遵循技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)配置效果的同時(shí)，才能發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

正是因?yàn)榉纸M傳送網(wǎng)技術(shù)能建立集管理、傳送、控制為一體的功能性處理模式，因此，依據(jù)其基礎(chǔ)層面就能完成對(duì)應(yīng)處理，保證操作的靈活性和可控性。相較于傳統(tǒng)的自動(dòng)變換光技術(shù)網(wǎng)絡(luò)模式，分組傳送網(wǎng)技術(shù)能滿足相應(yīng)技術(shù)要求，并且極大降低成本，提升技術(shù)操作的實(shí)用性和安全性。在分組傳送網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｊ街?，具體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下：

（1）SGW和MME核心網(wǎng)能借助雙聯(lián)路進(jìn)行路由接通，有效配合使用要求和規(guī)范，保證GE鏈路運(yùn)行的合理性和規(guī)范性。

（2）PTN匯聚環(huán)設(shè)備要借助雙鏈路完成路由器的對(duì)接處理，配合交叉型組網(wǎng)，就能獲取對(duì)應(yīng)的鏈路數(shù)據(jù)信息。

（3）在PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式中，會(huì)細(xì)化分為匯聚環(huán)和接入環(huán)，此時(shí)，多數(shù)的基站結(jié)構(gòu)，都能按照標(biāo)準(zhǔn)化流程完成eNodeB的接入處理，并且在接入環(huán)控制的基礎(chǔ)上，維持站點(diǎn)匯聚的效果[5]。

（4）數(shù)據(jù)包分組傳送技術(shù)能為信息自動(dòng)交換提供保障，數(shù)據(jù)處理效果較高，具備較好的便捷性和安全性。以O(shè)ptiXPTN3900為例，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最大接入能力見表1。

由表1可知，OptiXPTN3900無論是接入能力還是處理能力，都具有非常突出的優(yōu)勢(shì)，能按照對(duì)應(yīng)的應(yīng)用要求建立匹配的接入控制處理體系，最大程度提高數(shù)據(jù)信息管理的規(guī)范性，為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率的優(yōu)化以及業(yè)務(wù)水平的提高奠定基礎(chǔ)。

3.3 ATM OVER SDH技術(shù)

結(jié)合電氣機(jī)械通信系統(tǒng)應(yīng)用要求可知，在高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)發(fā)展結(jié)構(gòu)中，要實(shí)現(xiàn)可控性技術(shù)目標(biāo)，就要整合技術(shù)內(nèi)容和關(guān)鍵要點(diǎn)，ATM OVER SDH技術(shù)能為信息傳送提供完整的通道，保證同步數(shù)字體系得以發(fā)揮其實(shí)際作用。因?yàn)锳TM OVER SDH技術(shù)中SDH較為穩(wěn)定，所以，信息傳送容量較大。并且，融合技術(shù)結(jié)構(gòu)中，信息傳輸效率得以提高，對(duì)應(yīng)的傳輸成本也能得到有效的控制。

3.4 OTN技術(shù)

OTN技術(shù)是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代數(shù)字傳送體系，旨在有效處理傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無波長/子波長業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題，從而建立更加合理的控制模式。也就是說，OTN實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送）的突破，進(jìn)一步打造管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。例如，貴州省石阡至玉屏（大龍）高速公路機(jī)電工程項(xiàng)目中，依據(jù)《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（加密規(guī)劃）》的具體要求，機(jī)電工程主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、隧道供電、沿線供電、隧道通風(fēng)、隧道照明、隧道消防、防雷設(shè)施等系統(tǒng)的供貨、運(yùn)輸、測(cè)試、安裝、調(diào)試、培訓(xùn)、提供資料、試運(yùn)行和缺陷責(zé)任期等各項(xiàng)工作。其中監(jiān)控系統(tǒng)包含1個(gè)管理分中心、1個(gè)隧道管理所、2個(gè)服務(wù)區(qū)、1個(gè)停車區(qū)、7個(gè)互通、16條隧道以及沿線監(jiān)控設(shè)施實(shí)施;收費(fèi)系統(tǒng)包含1個(gè)管理分中心、5個(gè)匝道收費(fèi)站、30條車道、5個(gè)入口治超稱臺(tái)、12套ETC門架等收費(fèi)設(shè)施實(shí)施;通信系統(tǒng)包含沿線的通信管道和沿線光纜敷設(shè)以及7個(gè)通訊站通信設(shè)施實(shí)施[6]。為了提升信息的管理水平和效率，在監(jiān)控分中心設(shè)置了對(duì)應(yīng)的OTN技術(shù)系統(tǒng)，為工程項(xiàng)目通信系統(tǒng)效能優(yōu)化創(chuàng)設(shè)了良好的技術(shù)平臺(tái)。

4 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)發(fā)展展望

為了更好地推動(dòng)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程，要整合具體技術(shù)內(nèi)容和要求，踐行規(guī)范處理工作規(guī)劃，確保能夯實(shí)常規(guī)化技術(shù)管理基礎(chǔ)，從而促進(jìn)通信系統(tǒng)全面進(jìn)步[7]。

4.1 完善保養(yǎng)和維修

在高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)中，保養(yǎng)和維修工作也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，要利用科學(xué)化管理機(jī)制對(duì)相應(yīng)工作予以落實(shí)，從而確保維修控制結(jié)果滿足預(yù)期。

（1）要踐行規(guī)范化責(zé)任機(jī)制，保證高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)日常維護(hù)管理工序的科學(xué)性，在不影響工作的前提下，合理組織人員對(duì)故障問題予以實(shí)時(shí)性匯總和修復(fù)處理，避免對(duì)運(yùn)營效果產(chǎn)生影響。

（2）要聘請(qǐng)專業(yè)的工作人員，能針對(duì)機(jī)電通信系統(tǒng)維修和保養(yǎng)工作開展科學(xué)管理工作，維持良好的技術(shù)約束控制模式，并配合技術(shù)性較好的專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)保養(yǎng)和維修，從根本上降低事故發(fā)生率，減少路面保養(yǎng)周期，維持機(jī)電通信系統(tǒng)運(yùn)行效果。

（3）要配合合理化市場競爭體系，減少維修維護(hù)項(xiàng)目的資金投入，并且要落實(shí)階段性檢修維護(hù)等工作計(jì)劃，按照標(biāo)準(zhǔn)化控制約束要求開展具體技術(shù)作業(yè)，一定程度上規(guī)避系統(tǒng)運(yùn)行失衡造成的影響。

4.2 實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新

在高速公路現(xiàn)代化建設(shè)水平不斷優(yōu)化的時(shí)代背景下，電氣機(jī)械通信系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值也在提高。機(jī)電通信系統(tǒng)建設(shè)工作要積極響應(yīng)技術(shù)革新要求，構(gòu)建更加科學(xué)、規(guī)范且先進(jìn)的系統(tǒng)模式，依據(jù)地域適用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范要求，配置合理化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，并維持安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境[8]。

（1）要對(duì)大局域網(wǎng)建設(shè)工作予以關(guān)注，在落實(shí)安全管理要求的同時(shí)，確保局域網(wǎng)內(nèi)系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽匦?，維持良好的通信技術(shù)應(yīng)用效果。并且，采取與大局域網(wǎng)的應(yīng)用要求相匹配的技術(shù)管控模式，完善安全要素的處理工作，避免信息丟失或者是系統(tǒng)信息銜接不當(dāng)對(duì)通信效果造成的影響。

（2）高速公路的電氣機(jī)械通信系統(tǒng)建設(shè)也要融合技術(shù)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，無論是網(wǎng)絡(luò)布局還是設(shè)備配置，都要滿足技術(shù)動(dòng)態(tài)改良的需求，維持良好的技術(shù)應(yīng)用環(huán)境[9]。

5 結(jié)束語

正是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和進(jìn)步，為道路建設(shè)智能化轉(zhuǎn)型提供了良好的技術(shù)平臺(tái)，在高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)體系中，要整合新型技術(shù)模塊，提升公路運(yùn)營效率的基礎(chǔ)上，發(fā)揮公路基礎(chǔ)性作用，構(gòu)建更加和諧高效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用控制模式，促進(jìn)公路事業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

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