高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

戴芳盛

（福建省漳州高速公路有限公司，福建 漳州 363008）

0 引言

現(xiàn)階段，高速公路已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸體系中極為重要的組成部分，其不僅能夠?yàn)榇蟊姷某鲂袔?lái)極大的便利，還在很大程度上促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展。而在高速公路的建設(shè)工作中，要科學(xué)應(yīng)用大量先進(jìn)技術(shù)為高速公路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供支持。通信系統(tǒng)技術(shù)就是其中較為重要的技術(shù)，該技術(shù)在改善高速公路的科學(xué)化管理、高速公路路況實(shí)時(shí)化管控以及公路通行管控等方面起到了相當(dāng)重要的積極作用。因此，在高速公路實(shí)際建設(shè)時(shí)，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的通信系統(tǒng)，以保障高速公路系統(tǒng)中各個(gè)部門間的高效協(xié)同，對(duì)高速車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的管控，為之后的交通管制做好前提工作。

1 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的構(gòu)架組成及其功能

1.1 架構(gòu)構(gòu)成

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的核心組成架構(gòu)大致包含三個(gè)層次的內(nèi)容：數(shù)據(jù)收集、整理、儲(chǔ)存以及處理；圖像信息整理與處理；語(yǔ)音實(shí)時(shí)傳輸處理。首先，數(shù)據(jù)收集、整理、儲(chǔ)存與處理工作，其主要是對(duì)高速公路系統(tǒng)中的各種復(fù)雜數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)全面的收集、整理和儲(chǔ)存，然后對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)的處理。其次，圖像信息整理與處理板塊在實(shí)際工作中，可以分為實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像和電視圖像兩個(gè)部分，具有不同的職能[1]。最后，語(yǔ)音實(shí)時(shí)傳輸處理板塊包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，分別是語(yǔ)音服務(wù)功能以及數(shù)據(jù)信息傳真功能。在實(shí)際工作中，高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行能力，主要取決于這三個(gè)具體板塊的工作內(nèi)容是否完善；而保證這三個(gè)板塊的健康有序工作，對(duì)確保整個(gè)高速公路機(jī)電工程系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行以及降低高速公路經(jīng)濟(jì)成本投入起到積極的作用[2]。

1.2 系統(tǒng)功能

在高速公路體系所包含的整個(gè)機(jī)電工程中，通信系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的功能，對(duì)高速公路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著積極的作用。該技術(shù)最為突出的作用是可以對(duì)整體高速公路的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和高效的管理，并對(duì)整個(gè)高速公路體系中的各種網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備進(jìn)行整合控制。在通信系統(tǒng)的所有功能中，實(shí)時(shí)監(jiān)控和識(shí)別高速公路中的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備是其中最為常用的功能，這也是通信系統(tǒng)所有功能中比較基礎(chǔ)的功能。除此之外，網(wǎng)絡(luò)通信安全管理以及通信系統(tǒng)故障管理也是高速公路通信系統(tǒng)中重要的組成部分。做好通信系統(tǒng)的安全管理和故障管理，能夠進(jìn)一步維護(hù)高速公路通信系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。而為了達(dá)到提升高速公路通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性的目的，維修維護(hù)人員要對(duì)高速公路通信系統(tǒng)潛在的各種問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定期的巡視檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就應(yīng)及時(shí)解決，以保障整個(gè)高速公路通信系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

2 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的技術(shù)

2.1 光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)交換技術(shù)

在高速公路正常的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，若想實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速準(zhǔn)確傳輸，就需要合理利用光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)交換技術(shù)，以保證數(shù)據(jù)信息的傳輸速率符合相關(guān)工作要求。光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)交換技術(shù)其工作原理是利用光纜作為數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)慕橘|(zhì)，科學(xué)運(yùn)用光纜傳輸技術(shù)可以使數(shù)據(jù)信息更加快速準(zhǔn)確地進(jìn)行傳輸。并且，在圖像數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，采用光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)交換技術(shù)，也會(huì)使傳輸?shù)膱D像信息更加清晰。通過(guò)對(duì)光纜設(shè)備的高效利用，通信系統(tǒng)工作人員只需要對(duì)光纜設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，而不用再抽調(diào)更多工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸工作的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，這樣一來(lái)不僅降低了人力資源成本的輸出，還大大提升了數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男蔥4]。

2.2 分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

所謂的分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其核心的工作原理是在網(wǎng)絡(luò)IP 業(yè)務(wù)層和底層傳輸光纜介質(zhì)中增加不同的傳輸層面，并且將分組業(yè)務(wù)作為其中的工作重點(diǎn)，以提供相應(yīng)的輔助性傳輸業(yè)務(wù)。在應(yīng)用分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)，要對(duì)底層的傳輸介質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)設(shè)置，以確保各傳輸層不產(chǎn)生沖突，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程的高效性、穩(wěn)定性，以及安全性能夠達(dá)到相關(guān)工作要求。分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有極為廣泛的使用范圍，并且與各層系統(tǒng)之間不會(huì)產(chǎn)生過(guò)于緊密的聯(lián)系，所以在實(shí)際工作過(guò)程中，可以設(shè)計(jì)多個(gè)不同層面的網(wǎng)絡(luò)，在保證工作能夠正常進(jìn)行的同時(shí)，也不會(huì)對(duì)其他層面的系統(tǒng)造成影響。但是在設(shè)計(jì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)按照操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，要始終秉持保證整個(gè)系統(tǒng)健康穩(wěn)定運(yùn)行的原則進(jìn)行多層網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑O(shè)置，以實(shí)現(xiàn)分組傳輸?shù)哪康?。通過(guò)對(duì)分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高效應(yīng)用，可以在一定程度上降低經(jīng)濟(jì)成本的投入并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性[5-6]。

2.3 ADM OVER SDH 技術(shù)

隨著不斷高效利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，數(shù)字同步體系的應(yīng)用范圍也變得越來(lái)越寬泛，其透明化傳輸、安全穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，不僅為通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工作提供了強(qiáng)有力的保障，并且在實(shí)際工作中也實(shí)現(xiàn)了各網(wǎng)絡(luò)體系的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。ADM 技術(shù)是我國(guó)目前最為主流的通信技術(shù)之一，該項(xiàng)技術(shù)能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)高效傳輸?shù)乃俾剩Ｕ细鞣N工作對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的需要，滿足視頻實(shí)時(shí)會(huì)議以及遠(yuǎn)程辦公的工作要求。與此同時(shí)，借助SDH 技術(shù)，可以使ADM 技術(shù)降低經(jīng)濟(jì)成本輸出，并且使數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)乃俣茸兊酶?。所以，ADM OVER SDH 技術(shù)（見(jiàn)圖1）的高效使用，可以有效保障高速公路通信系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)達(dá)到最大化，進(jìn)而使整個(gè)通信系統(tǒng)的工作水平和工作質(zhì)量得到有效提升[7]。

圖1 ADM OVER SDH 技術(shù)

3 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

在整個(gè)高速公路系統(tǒng)中，高速隧道工程的管理較為復(fù)雜，而高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)在高速公路隧道工程管理中發(fā)揮著極為重要的作用。下面就通信系統(tǒng)在高速公路隧道工程管理中的具體應(yīng)用做詳細(xì)介紹。

3.1 高速公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)中通信系統(tǒng)的作用

在進(jìn)行高速公路隧道工程的實(shí)際建設(shè)開(kāi)發(fā)時(shí)，其通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)開(kāi)發(fā)必須符合國(guó)家的相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)要求，并且要結(jié)合高速公路路段的實(shí)際數(shù)據(jù)信息，采用科學(xué)的通信系統(tǒng)技術(shù)制定完善的通風(fēng)管控方案。在制定隧道通風(fēng)管控方案時(shí)，要考慮通過(guò)智能通信系統(tǒng)科學(xué)控制通風(fēng)系統(tǒng)。在通信系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)上，應(yīng)將分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為通信系統(tǒng)控制通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)核心，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下工作：要考慮隧道中達(dá)到車輛峰值時(shí)的一氧化碳濃度，一定要保證一氧化碳濃度始終維持在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。為了達(dá)到這一工作要求，在隧道中要依托通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)安裝足夠數(shù)量的視頻監(jiān)控設(shè)備，以監(jiān)控隧道中車輛的數(shù)量，并完成圖像數(shù)據(jù)傳輸與處理工作。除此之外，為了進(jìn)一步分析隧道中的一氧化碳濃度，還需要在隧道中每隔20m 安裝一個(gè)一氧化碳檢測(cè)感應(yīng)器，對(duì)隧道車輛所排放的一氧化碳濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)。通過(guò)通信系統(tǒng)的技術(shù)支持，將感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。通信系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制，以調(diào)整隧道中一氧化碳等有害氣體的濃度，保證車輛能夠安全地在隧道中行駛。

3.2 機(jī)電通信系統(tǒng)在高速工作隧道供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

高速公路隧道的照明對(duì)隧道車輛安全通行有著極為重要的作用，所以保證高速公路隧道的供配電系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一項(xiàng)極為重要的工作。在實(shí)際工作中，要想保障高速公路隧道供配電系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，就離不開(kāi)通信系統(tǒng)技術(shù)的支持。通過(guò)通信技術(shù)數(shù)據(jù)信息傳輸功能的高效應(yīng)用，可以將配電數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)且快速的傳輸，為相應(yīng)的供電企業(yè)提供數(shù)據(jù)參考，以調(diào)整對(duì)整體隧道的電力供應(yīng)。除此之外，通過(guò)通信系統(tǒng)的高效利用，還可以大大節(jié)省電力資源的輸出。比如，在隧道中設(shè)計(jì)相應(yīng)的車輛流量檢測(cè)設(shè)備。在車輛行駛高峰期時(shí)，會(huì)打開(kāi)更多的照明設(shè)備；而在車輛通行較少時(shí)則會(huì)適量關(guān)閉一定數(shù)量的照明設(shè)備。

4 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的相關(guān)建議

4.1 設(shè)計(jì)配備規(guī)范化

在進(jìn)行高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)采用分段式建設(shè)設(shè)置，根據(jù)不同的路況以及不同的工作要求，進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)配備，要實(shí)現(xiàn)不同區(qū)段不同情況下的設(shè)計(jì)配備規(guī)范化，在保證完成相關(guān)工作需要的前提下，盡量節(jié)省相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)投入。除此之外，對(duì)于設(shè)計(jì)配備的規(guī)范化問(wèn)題，相關(guān)部門要根據(jù)實(shí)際工作的不同要求，結(jié)合不同地區(qū)的高速公路工程的建設(shè)特點(diǎn)制定相應(yīng)的工作標(biāo)準(zhǔn)，不能單純地采用同樣的設(shè)計(jì)配備標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來(lái)才能有效推進(jìn)我國(guó)高速公路工程的快速健康發(fā)展。

4.2 系統(tǒng)建設(shè)智能化

近一段時(shí)間以來(lái)，人工智能化技術(shù)已經(jīng)取得了極高的成就，得到了廣泛應(yīng)用，并且在我國(guó)的高速公路領(lǐng)域也得到了進(jìn)一步的利用。所以，在未來(lái)我國(guó)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展中，應(yīng)加大力度發(fā)展人工智能技術(shù)。將人工智能技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用到高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的建設(shè)中，其最主要的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)會(huì)體現(xiàn)到以下幾個(gè)方面的工作中：首先，人工智能技術(shù)能夠更好地滿足交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展需求，尤其是在城市快速發(fā)展、私家車數(shù)量激增的今天，人工智能技術(shù)的高效應(yīng)用可以進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)信息的收集與處理能力。其次，憑借人工智能技術(shù)，可以對(duì)高速公路的車輛行駛狀況以及高速公路的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)化的動(dòng)態(tài)分析，便于相關(guān)交通職能部門制定相應(yīng)的交通管理方案，這對(duì)提升高速公路的實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理水平有著極為重要的促進(jìn)意義。最后，通過(guò)人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以對(duì)高速公路各路段進(jìn)行更為科學(xué)的管理，提高高速公路的交通管理水平，并且可以在一定程度上減少人力成本的投入。

4.3 系統(tǒng)保養(yǎng)維修常態(tài)化

通信系統(tǒng)是高速公路建設(shè)過(guò)程中使用的較為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)此工作人員要制定相應(yīng)的檢查保養(yǎng)機(jī)制，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)進(jìn)行定期的巡查和維修，實(shí)現(xiàn)高速公路通信系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)常態(tài)化，并且相關(guān)職能部門要建立專屬的應(yīng)急團(tuán)隊(duì)，在面對(duì)突發(fā)性的通信系統(tǒng)故障時(shí)，要做出快速反應(yīng)，及時(shí)搶修受損的系統(tǒng)和設(shè)備，以保障高速公路系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，由于通信系統(tǒng)具有極強(qiáng)的技術(shù)要求和嚴(yán)格的工作標(biāo)準(zhǔn)，不管是通信系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)還是故障維修都是極為復(fù)雜的工作，這就要求相關(guān)工作人員要擁有較高的專業(yè)技能和綜合工作素養(yǎng)。為了使工作人員達(dá)到這一要求，相關(guān)部門要不斷重視通信系統(tǒng)人才的培養(yǎng)，要建立社會(huì)招聘和內(nèi)部培養(yǎng)兩個(gè)人才引進(jìn)渠道。除此之外，還要對(duì)相關(guān)工作人員定期組織開(kāi)展技能培訓(xùn)工作，不斷提升工作人員的工作水平，保障高速公路通信系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4 對(duì)通信系統(tǒng)技術(shù)不斷進(jìn)行突破創(chuàng)新

如果要使高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)得到快速穩(wěn)定發(fā)展，首先就要對(duì)通信系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行突破與創(chuàng)新，進(jìn)一步提升整體通信系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)高速公路事業(yè)快速發(fā)展。高速公路通信系統(tǒng)作為先進(jìn)的技術(shù)手段，相關(guān)建設(shè)企業(yè)應(yīng)高度重視通信系統(tǒng)技術(shù)的突破和創(chuàng)新，在學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，還需要大力發(fā)展自身的通信系統(tǒng)技術(shù)。在進(jìn)行高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)突破創(chuàng)新時(shí)，要著重關(guān)注兩個(gè)方面的工作：一方面是通信系統(tǒng)的硬件設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，通信系統(tǒng)硬件設(shè)備已經(jīng)得到了快速發(fā)展。各種新型的硬件設(shè)備不斷推出，這對(duì)于促進(jìn)通信系統(tǒng)技術(shù)的突破有著極為重要的作用。對(duì)于新型硬件設(shè)備的采用，要根據(jù)高速公路實(shí)際建設(shè)需要進(jìn)行有針對(duì)性的引進(jìn)，不僅要考慮技術(shù)穩(wěn)定性還需要考慮經(jīng)濟(jì)成本投入。另一方面是通信系統(tǒng)的軟件。對(duì)于硬件設(shè)備來(lái)說(shuō)需要有相應(yīng)的軟件進(jìn)行控制，只有良好的軟件系統(tǒng)才能將硬件設(shè)備的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，因此在進(jìn)行通信系統(tǒng)技術(shù)突破與創(chuàng)新時(shí)，要尤為關(guān)注硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的雙重創(chuàng)新。

5 結(jié)語(yǔ)

高速公路事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展不僅關(guān)乎社會(huì)大眾的日常出行，同時(shí)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展也起著極為重要的促進(jìn)作用。而在高速公路工程整體建設(shè)的過(guò)程中，高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用，其不僅為高速公路事業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐，同時(shí)也在很大程度上提高了高速公路工程的安全性與穩(wěn)定性。因此，大力發(fā)展高速公路機(jī)電工程通信技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行深入研究，對(duì)促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的作用。相信在廣大交通事業(yè)工作人員的共同努力下，我國(guó)的高速公路事業(yè)一定能夠取得更大的成績(jī)。