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摘要：簡述機電工程的發展狀況以及存在的問題，對高速公路機電工程的主要施工原則進行介紹，具體需遵循基礎性原則、技術性原則、經濟性原則，并提出有關高速公路機電工程系統集成調試技術，其主要包含供電系統、通信系統、收費系統、監控系統，不斷提高調試人員的技術水平，確保高速公路車輛安全通行。

關鍵詞：高速公路；機電工程；集成設計調試技術

1高速公路機電工程施工現狀分析

機電工程系統是高速公路建設中不可或缺的一部分，將機電工程系統應用在高速公路建設中，不僅提高了交通的管理質量，而且能確保通行車輛和人員的安全，為推動我國高速公路的發展奠定基礎。但在實際運行過程中，機電工程由于受到高速公路施工條件的限制，發展較為緩慢，也存在一些問題和不足之處。（1）機電工程在項目驗收、檢測時不嚴謹。高速公路項目完成施工之后，需要在短時間內通車，預留給機電工程系統檢測的時間較短，驗收匆匆結束，導致工程檢測、驗收效果差，甚至留下隱患。有些處于驗收階段的工程還存在現場施工情況，無法開展機電工程檢測、驗收工作。（2）機電工程建設質量未得到保障。大多數高速公路建設過程中未充分重視機電工程，只將重點工程放在第一位，對于次要工程缺乏關注而有可能留下安全隱患。

2高速公路機電工程施工原則

2.1基礎性原則

為避免高速公路機電工程設備安裝過程中出現位置偏差，安裝人員需要嚴格根據設計方案進行操作，先標記好位置，再進行設備安裝；合理布設管線，復核設備安裝前的基礎尺寸，并清理預埋件表面，保證標識標牌的制作和懸掛等質量，操作完成之后嚴格檢查，確保高速公路機電工程設備安裝整體質量[1-2]?；A性原是高速公路機電工程施工中的重要原則，在具體的工程施工中，需要保證機電系統位置的準確性，嚴格防止出現偏差。同時，在機電施工開始之前，需要明確施工地點，在具體的施工過程中，對于一些管線安裝、線路走向等問題一定要嚴格按照國家規定的相關要求和標準控制。機電工程施工作為高速公路建設過程中的一個重要組成部分，對于車輛的安全運行具有重要的輔助作用。

2.2技術性原則

在高速公路建設過程中，機電工程系統具有關鍵的作用，為高速公路的正常運轉奠定基礎。例如攝像機是機電工程中最常見的一種設備，歸屬閉路電視監視系統，安裝攝像機時，需要確保攝像機可以全方位監控道路，避免出現監控盲區，且需要保證攝像機可以靈活轉動，以實現全方位、無死角監控。同時，根據施工現場情況和設計方案來確定攝像機的高度、位置，并對其進行調試，確保攝像機正常工作。由此可見，機電工程系統具有一定的技術性，在設計環節和施工環節要由專業人員參與。

2.3經濟性原則

機電工程具有明確的設計標準和成本要求，即設計方提供的設計方案應滿足業主方提出的質量要求和成本要求。在開展設計工作時，設計人員從高速公路的建設角度出發，根據工程實際情況來設計，結合施工成本制定設備安裝方案。設計人員在確保質量的基礎上才能追求經濟效益。

3高速公路機電工程系統集成調試方法

3.1高速公路機電工程系統集成設計

高速公路機電工程的功能主要是對道路設備進行管理和監控，主要分為三大系統，即通信系統、監控系統和收費系統，分系統之間借助通信網絡聯系，利用計算機控制、利用光纜數字通信連成遠程計算機網絡，實現數據信息共享。（1）用戶界面集成。將各個獨立系統的用戶界面統一起來，集成一個界面，通過統一的操作方法運用軟件中的所有功能。用戶可以按照原有的操作方式進行相關信息的搜索。（2）信息數據集成。挑選收費系統、監控系統和通信系統中的數據，按照格式要求存儲和處理數據信息，各個分系統數據獨立存在，但分系統數據庫可共享。（3）業務流程集成。將類似業務實施集成，不僅是某一種數據信息的共享，而是將所有的業務集成，系統中產生的每個數據都是獨立存在的，但可以共享。（4）函數集成。各個分系統實施完整的設計和規劃，集成所有數據，把運營系統轉變為一個整體。要求用戶對各個分系統進行一致設計，從而使各個系統實現完全獨立，當成獨立的業務模式進行管理，由其他的系統讀取所需要的數據信息。另外，合理構建軟件結構，集成分系統的業務，還可以實現高速公路高效運營。高速公路機電工程系統將多個系統集合在一起，各個系統相互協作，共同發揮作用。例如，借助信息系統可以將高速公路上的車輛信息以緊急電話、閉路電視等方式傳遞至后臺，再借助計算機系統處理數據信息，最后采用其他技術發布信息，實現數據信息的有效、及時傳遞。四個系統協同工作，能夠推動高速公路機電工程順利進行，避免發生意外事故，確保車輛和人員安全。

3.2供配電照明系統

供電系統為高速公路提供動力，確保其他系統的正常運行。供電系統分為三部分：供電照明系統、牽引供電系統和低壓配電子系統。供電系統見圖1。高速公路在施工過程中，為了滿足現階段節能減排、綠色低碳的要求，應對機電工程系統進行節能設計。在設計照明系統過程中需要考慮節能環保因素，在確保符合設計要求的基礎上，選擇低能耗、小功率的照明設備。

3.3通信系統

通信系統作為高速公路建設中不可或缺的部分，其在高速公路運行中發揮著至關重要的作用，其能夠降低安全事故的發生，保證車輛和人員的安全。高速公路建設完成投入使用后，工作人員可以借助通信系統反饋的道路信息全面掌握道路情況，對于突發情況可以及時下發指令，降低安全隱患?，F階段，通信系統的集成和調試主要采用的是千兆以太網與SDH同步數字相結合的技術方式。在千兆以太網的支持下，通信系統具備了語音、數據以及視頻的三網合一功能，具有一定的兼容性，都以光纖作為主要傳送媒介，在各個收費站點設置交換機，可以大幅度提升通信系統運行的安全性與可靠性。SHD光傳輸的通信系統設置監控和收費中心，通過使用光纖線路配置OLT終端設備，在此基礎上根據高速公路各個收費站點的實際情況設置通信系統，每一個通信系統分別設置ONU實現同步運輸，利用四芯合并兩芯光纖確保通信系統的正常運行。

3.4收費系統

借助收費系統統計高速公路上的各類數據信息，如車輛型號、數量、顏色、車牌號等，并做好相關數據信息的備份，便于后續數據信息的查找和調取。收費系統不僅能夠獲取車輛信息，還能夠對道路上車輛的運行情況進行監測，確保道路安全[3]。收費系統主要借助車道設備（如ETC天線、車牌識別攝像機、車道攝像機、高速欄桿機、信號燈、車道檢測器、紅外線光柵分離器、費顯和亭內對接及報警系統等）監控車輛，每一個系統都是借助計算機技術和以太網技術連成一個網絡。我國大部分高速公路收費系統采用的是人工半自動的收費方式，利用計算機技術和閉路電視系統對車輛實現監控，再通過人工模式實現收費。目前，ETC高速公路收費系統日漸興起，其自身具備的快速性和便捷性深受廣大用戶青睞和喜歡，在這樣的背景下，其他行業的收費系統也紛紛效仿了ETC收費的相關設備。收費系統的集成和調試主要是針對收費計算機硬件和軟件的組成方式，將以太網交換機、服務器等系統完成內部連接，收費中心和收費站兩個系統共同借助互聯網技術形成以計算機為中心的軟、硬件系統，收費車道中的操作系統和車輛信息可以通過計算機軟件體現出來，確保車輛依次、安全通過收費站。收費系統還包括收費車道設備和監控系統，收費車道設備主要由收費工作人員、非接觸式IC卡讀寫器等多種設施設備組成。為了保證收費系統的公正性，還要通過安裝閉路電視系統對所有過往的車輛實施監控，閉路電視系統主要由外場設備和收費站監控系統共同組成。待收費系統建設完成后，工作人員需要在高速公路正式投入使用前，對道路車輛運行狀態進行模擬，查看系統是否存在問題，對存在問題的部分及時調整，為車輛正常通行做好基礎工作。

3.5監控系統

監控系統作為高速公路建設中極為重要的一部分，管理人員不僅可以通過監控系統觀察道路上車輛的運行狀態，對一些道路上的意外事件可以及時發布指令，實施指導和支援，降低事故發生率，還能夠監測天氣情況，并且根據天氣情況發出警示，高速公路上的工作人員發布預警，提醒過往車輛，避免安全事故的發生。由于監控系統覆蓋范圍廣，施工人員在安裝監控系統時，需要嚴格按照設計要求來安裝相關設備、管線。監控系統安裝完成之后，安裝人員需要對設備的運行情況、監控范圍進行檢查，避免出現監控盲區；對檢查過程中發現的問題及時處理，確保高速公路上車輛的行車安全和人員安全[4]。

3.6機電工程系統調試

（1）配供電系統調試。節能設計完成后，模擬高速公路正常通行狀態，計算隧道內照明設備發生故障及恢復照明系統的時間，這考驗應急電源的工作性能，確保在發生事故瞬間應急電源可以瞬時工作。此外，由于隧道本身無光線，駕駛員在隧道內駕駛車輛時容易發生剮蹭或者意外，在隧道內安裝照明設備便于車輛的安全行駛，確保車輛和人員的安全性，避免事故發生。（2）通信系統調試。通信系統建設完成后，操作人員需要對系統進行調試，分析通信系統中存在的問題，制定相應的解決方案，從而提高通信系統的可靠性、高效性和準確性，為高速公路上的車輛和人員提供安全保障。（3）收費系統調試。收費系統建設完成之后，操作人員需要對收費系統進行模擬測試，對其中存在問題及時處理，保證設備正常運行。例如，施工單位可以安排多種類型的車輛通過高速公路收費站，若發現收費系統出現問題或者發生故障，制定相應的解決方案，及時處理問題，確保高速公路車輛安全。（4）監控系統的調試。監控系統安裝完成后，查看是否存在監控盲區，同時模擬試驗，發布指令，調度車輛。

4結語

在高速公路機電工程施工過程中，需要對供電系統、收費系統、通信系統和監控系統加強設計，并且提高各個系統的調試技術，確保高速公路機電系統的質量和車輛、人員安全。

參考文獻

1高唯.高速公路機電工程系統集成設計與施工調試技術[J].交通世界，2020（Z1）：192-193.

2寧紀超.高速公路機電工程系統集成設計與施工調試技術探析[J].建筑技術開發，2020（12）：81-82.

3郭瑩雪.高速公路隧道機電設備的安裝以及調試工作[J].工程建設與設計，2021（22）：71-73.

4呂永萍.高速公路機電工程系統集成設計與施工調試技術[J].城市建筑，2019（33）：175-176.

作者：任鴻 單位：云南省交通科學研究院有限公司