高速公路機電工程通信系統技術探索

時間:2022-11-16 09:31:46

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高速公路機電工程通信系統技術探索

摘要:在現代交通運輸業的發展中,高速公路起到了非常重要的作用,而機電工程又是高速公路工程中的關鍵因素,是確保安全穩定通行的基礎支持系統。在當前通信技術不斷升級換代的大背景下,在建設高速公路機電工程時應充分考慮實際情況,積極引入先進技術,統籌相關方面的具體安排,明確高速公路機電工程通信系統技術的應用發展趨勢。基于此,本文主要分析高速公路機電工程通信系統技術的相關內容。

關鍵詞:高速公路;機電工程;通信技術

高速公路是我國的基礎道路設施,給人們提供了一個出行條件。高速公路的使用必須以大量技術為支撐,而機電工程通信技術是高速公路安全運行的關鍵技術,在高速公路的交通安全、收費服務、監控等多方面管理中起著重要的作用。高速公路在運行過程中,應建設穩定有效的通信系統,確保各個模塊之間的高效溝通和協作,更好地實時同步傳輸車輛通行的相關信息,為交通管理提供數據依據,確保交通運輸行業的高質量發展。

1高速公路機電工程通信系統概述

高速公路機電工程通信系統,是高速公路運營、監控、收費、通信等各個模塊工作的數據來源、技術支持。在高速公路運行與管理過程中,機電通信系統可以充分發揮其采集、監控、傳輸等通信功能,特別是在相關圖像、語音等揭示過程中,都有通信系統技術的應用優勢。在高速公路管理系統當中,機電通信系統具有復雜、綜合的特點,應用的設備包括有光纜線路、傳感器、傳輸設備等,形成了光纖數字、監控、采集、傳輸等系統。光纖數字系統,其主要作用是傳遞高速公路上車輛通行的相關信息,并與各個職能部門進行實時同步的數據傳輸與交流溝通,確保各類信息的實時同步傳輸。此外,監控系統也是重要的組成模塊,可以清晰客觀地記錄高速公路運行狀況,并將實時畫面同步傳輸到核心管理平臺,便于管理人員隨時隨地掌握高速公路的運行實況。高速公路的通信系統,主要具有采集、傳輸、分析高速公路運行過程中產生的圖像、語音及各類數據的功能。這些內容都是通信系統中的業務模塊,需要在通信技術的支持下實現,在鑒別與處理相關數據信息時提升工作效能。除分析處理圖像、語音等功能外,還具有管理配置通信網元設備、架構通信系統等功能,均發揮著非常重要的作用。完整有效的機電通信系統,是確保高速公路處于安全運行狀態的技術基石,是協助監控、預警、分析處理不安全因素的保障。

2高速公路機電工程通信系統技術

2.1自動交換光網絡技術

高速公路的發展對機電工程通信系統也提出了更加嚴格的要求,這就要求信息處理模式的進一步完善優化,以提高系統擴展能力,實現自動搜索、排查并解決通信過程中存在的問題,為高速公路穩定運行提供技術支持。自動交換光網絡技術,主要以同步數字序列和光傳送網為基礎,以光纖為傳輸介質,通過控制平面來完成自動交換、連接控制,具有支持快速業務配置、支持流量工程、適用多種傳送技術、支持多品牌設備環境下的控制等優點。在實際工作中,自動交換光網絡技術支持永久連接、交換連接、軟永久連接等三種連接類型,滿足不同網絡的需求。在通信系統當中主要發揮著利用光纜路由和擴展系統的功能。該技術的篩選能力非常明顯,適用于排查故障,可以起到降低人力成本和提升工作效率的作用。

2.2分組傳送網技術

分組傳送網技術,主要是以PIN技術為基礎,在IP和底層傳輸介質當中設置一個層面,實行分組操作,便于其他業務的同時開展。由于增設了一個層面,自我操作空間有了很明顯的拓展,但并不會影響到整體系統的結構和性能。與自動交換光網絡技術相比,分組傳送網技術的使用成本非常低,并擁有非常突出的光傳輸優勢,可以為高速公路機電工程的通信提供實用、安全的保障。

2.3異步傳輸網絡技術

異步傳輸網絡技術,是利用LAN或WAN技術來傳輸數據信息,每一個字符可以獨立形成一個幀并獨立傳輸,一個連續字符串也會形成連續的獨立幀進行獨立傳輸,不同字符之間的間隔又是隨機任意的,因此具有傳輸效率高、應用靈活等優勢。在該技術下,可以將高速公路上產生的一切語音、視頻、圖片等數據進行傳送,提升傳輸質量,極大程度地避免掉幀、馬賽克等問題,是高速公路海量數據實時高質量傳輸的技術保障。

3高速公路通信系統技術的應用

在高速公路的建設過程中,通信系統技術在隧道工程中的應用較為廣泛。以華北某市小紅嶺隧道工程為例,詳細說明通信系統技術的具體應用。該工程全長1652米,機電工程通信系統技術涵蓋到通風、監控、供配電等三個系統。

3.1隧道通風系統

高速公路隧道工程通風系統的建設,需要嚴格按照設計規范來推進,結合施工現場的數據,合理選擇通信技術,以確定較為理想的通風控制方案。在某市小紅嶺隧道工程中,結合火災等特殊情況,制定了人工控制與智能控制相結合的通風系統,以分組傳送網技術為主要通信技術。其不同情況下的控制要求如表1所示。為了實時掌握隧道內部的交通狀況,還需要在隧道內部安裝視頻監控系統,通常每隔10米設置一個傳感器組件,采集車輛通行信息、空氣數據,經分組傳送網絡傳輸數據,便于管理部門根據實際情況及時調整隧道內空氣含量,確保車輛安全通行。

3.2隧道監控系統

高速公路隧道內的監控系統,是機電工程通信技術應用較廣泛的組成部分,比如現場控制、閉路電視、交通監控、緊急電話等分系統。現場控制網絡在某市小紅嶺隧道工程中,采取工業以太網的方式進行通信控制,其通信網絡包括有隧道管理中心、隧道區域控制、本地控制網絡三個層面,分別具有不同的功能,如圖1所示。當隧道內光纖出現工作障礙時,可以通過迂回路由保障通信信道的可靠數據來傳輸數據。為確保機電工程安全運行,隧道內的所有機電設備均由工業控制計算機統一監管,對全隧道實現全面、持續性的監控管理。閉路電視系統閉路電視系統主要包括有圖像采集、傳輸、攝像、管理等設備,采取異步傳輸網絡技術,對隧道內的車輛運行狀況進行實時監控,如圖2所示。在某市小紅嶺隧道工程中,結合閉路電視系統的布設標準,在隧道入口處與隧道內每隔15米安裝一臺高清云臺攝像機,并確保水平、垂直兩個方向各均可360度抓拍錄像。在強光位置,采用抑制功能來實現對光線的弱化,而在背光位置,則通過背光補償來強化光線,進而實現高質量的監控畫面的記錄,為交通管理部門提供客觀依據。交通監控系統在隧道內部,通過設置傳感器,來進一步明確車輛運行狀況與相關信息。在某市小紅嶺隧道工程中,主要設置有紅外傳感器、微波傳感器等,其功能如表2所示。在隧道交通監控系統中,采用自動交換光網絡技術來支持各個傳感器的數據通信,將各個傳感器采集到的數據信息實時同步傳輸到控制中心,由計算機按照數據參數的不同標準明確隧道內部的車輛具體信息,便于及時發現車輛違章違法行為,確保通行安全。緊急電話系統隧道工程內的緊急電話系統,主要由調度控制室、分機、傳輸線等共同組成。如圖3所示。為了確保隧道內部所有位置的通信合理,需要規范安裝位置,在隧道內每隔200米安裝一臺緊急電話,并在其上方標注警示提醒標識,避免出現亂用的現象。同時,由于隧道入口處出現交通事故的機率偏高,因此隧道入口距離200米以外再行安裝緊急電話,避免交通事故對正在使用電話者可能造成的影響。

3.3隧道供配電系統

在隧道內建設供配電系統,是確保隧道內部良好照明的有效保障,并通過通信技術的應用來實現供配電相關數據的實時傳輸,為供電企業、交通監管部門提供決策依據。在設計隧道供配電系統時,應遵循標準規范,參考隧道內部機電工程各個設備的供電負荷、電壓、電流等參數,進行供配電建設方案的制定。

4結論

當前,社會各界越來越重視交通運輸業的發展,越來越重視機電通信系統的應用。有關部門必須引進現代技術,支持高速公路的發展。本文詳細分析了高速公路機電通信系統的背景和特點,針對存在的問題制定了相應的解決方案,充分發揮通信技術在高速公路建設中的作用,逐步完善高速公路機電通信系統,為高速公路發展提供良好服務。

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作者:張亢 單位:河北高速公路集團有限公司石安分公司