摘要：在介紹高速公路建設(shè)發(fā)展的過程中，間接闡述相關(guān)機(jī)電工程施工的發(fā)展，監(jiān)控的安裝對(duì)所有高速公路的正常運(yùn)行起到了重要作用和價(jià)值，對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)配置和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的探討和論述。
關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電工程；監(jiān)控系統(tǒng)
高速公路機(jī)電系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)用能夠?qū)崟r(shí)把握高速公路運(yùn)行中發(fā)生的狀況，對(duì)高速公路的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。其中，監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)電建設(shè)系統(tǒng)中的核心重要部位，監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)高速公路路面進(jìn)行全方位的跟蹤，能夠準(zhǔn)確有效地檢測(cè)到高速公路上面車輛運(yùn)行的速率以及車輛發(fā)生的突發(fā)狀況�，F(xiàn)代化技術(shù)的普及，更加完善了監(jiān)控系統(tǒng)的功能，隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)越來越智能化、人性化地服務(wù)于人類。
1監(jiān)控系統(tǒng)組成構(gòu)件
1.1高速公路外部設(shè)備
高速公路的外部有很多種設(shè)備，主要的監(jiān)控設(shè)備包含隨時(shí)可以轉(zhuǎn)變的信息圖標(biāo)、大量照相、拍照機(jī)器。無線車輛追蹤、檢查機(jī)器等很多種，照相機(jī)和無線檢查機(jī)器是車輛跟蹤的重要設(shè)備，它們需要借助通訊傳送系統(tǒng)才能把跟蹤的信息內(nèi)容有效傳送出去。信息內(nèi)容解析需要借助計(jì)算機(jī)相關(guān)的軟硬件結(jié)合才能夠解決。依據(jù)追蹤車輛內(nèi)容情況，正確分析車輛運(yùn)行是否存在違反交通機(jī)制，假設(shè)發(fā)現(xiàn)某些車輛在行駛的過程中出現(xiàn)問題，通過監(jiān)控追蹤內(nèi)容可以快速定位器車輛所在位置，及時(shí)聯(lián)系有關(guān)部門進(jìn)行搶救[1]。
1.2隧道監(jiān)管追蹤
我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，高速公路工程建設(shè)中會(huì)有很多隧道路段，隧道路段安裝監(jiān)控設(shè)備難度非常大，要求的安裝技術(shù)也很高，隧道監(jiān)控設(shè)備的安裝具有重要意義。隧道監(jiān)控系統(tǒng)和非隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備存在很大差異，除了滿足一般的交通信息指示外，還要安裝隧道專用的攝像機(jī)以及其他檢測(cè)、追蹤設(shè)備。除此之外，在高速公路隧道段還應(yīng)該配備一些聯(lián)網(wǎng)報(bào)警設(shè)備，之所以要在隧道段安裝各種機(jī)電設(shè)備，因?yàn)樗淼朗擒囕v發(fā)生交通事故問題比較多的路段，隧道的監(jiān)控設(shè)備和其他機(jī)電相關(guān)設(shè)備共同組成一套完善的控制體系。監(jiān)控系統(tǒng)拍攝到的內(nèi)容會(huì)及時(shí)的通過通訊系統(tǒng)傳送到監(jiān)控中心。監(jiān)控系統(tǒng)控制中心會(huì)進(jìn)一步的解析相關(guān)內(nèi)容[2]。
1.3控制中心
高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)控制中心，主要功能是對(duì)其負(fù)責(zé)的所有高速公路路段的車輛發(fā)生的不同狀況、天氣、相關(guān)設(shè)備所監(jiān)控的信息內(nèi)容，進(jìn)行認(rèn)真討論、解析、處理，進(jìn)一步充分認(rèn)識(shí)高速公路運(yùn)行的準(zhǔn)確狀況。監(jiān)控控制中心是綜合所有相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的終端，組成監(jiān)控終端的主要設(shè)備有控制臺(tái)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成等。高速公路監(jiān)控中心相關(guān)工作管理人員會(huì)運(yùn)用智能信息化監(jiān)控到的詳細(xì)情況，及時(shí)采取正確有效的解決措施。防止高速公路發(fā)生故障的路段連續(xù)發(fā)生二次交通事故以及更多的人員傷亡，影響部分高速路段的交通擁堵情況的發(fā)生。
2高速公路機(jī)電工程監(jiān)控運(yùn)轉(zhuǎn)方式
高速公司監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)紛繁復(fù)雜的綜合系統(tǒng)工程，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其最大的保障是有一套完善的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)總控制臺(tái)主要功能是對(duì)其它負(fù)責(zé)的所有高速公路路段的車輛、天氣、氣候相關(guān)設(shè)備所監(jiān)控的信息內(nèi)容，進(jìn)行認(rèn)真的討論、解析、處理，達(dá)到充分了解高速公路運(yùn)行的準(zhǔn)確狀況。在這個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)程序過程當(dāng)中，全部監(jiān)控信心內(nèi)容都會(huì)通過通訊傳送系統(tǒng)到達(dá)最終的目的地監(jiān)控控制中心[3]。因此，監(jiān)控控制中心務(wù)必要保證能正常接收到所有的監(jiān)控信息內(nèi)容。高速公路控制中心管理人員應(yīng)該明確指出每一段監(jiān)控部門的職責(zé)，讓他們充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的功能。在設(shè)置相關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)方式前，應(yīng)該認(rèn)真、仔細(xì)地去考察高速公路段的現(xiàn)實(shí)狀況。
3高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用
3.1信息搜集
數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、參數(shù)測(cè)量與調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)的報(bào)警等功能。它主要由下位機(jī)系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)以及聯(lián)系兩者的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3個(gè)部分組成。SCADA系統(tǒng)作為現(xiàn)場(chǎng)操作平臺(tái)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，它們把采集到的信息通過通訊系統(tǒng)運(yùn)送到監(jiān)控控制中心，讓監(jiān)控中心能夠直觀地看到某一段路程車輛的運(yùn)行情況。這種智能化信息采集系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高速公路和設(shè)備管理的多個(gè)領(lǐng)域，另外，它還能夠把搜集到的信息內(nèi)容運(yùn)送給道路交通管控單位[4]。
3.2信息處理
依托互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為基礎(chǔ)對(duì)高速公路搜集到的信息內(nèi)容進(jìn)行解析，高速公路信息處理系統(tǒng)是個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造、操作和維護(hù)都需要大量的人力、物力。當(dāng)下，我國(guó)主要的高速公路干道線路已經(jīng)融合成一個(gè)龐大綜合信息化系統(tǒng)。智能信息化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)行使在高速公路的車輛進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)控，把搜集到信息內(nèi)容作進(jìn)一步的解析通過通訊系統(tǒng)轉(zhuǎn)送到監(jiān)控控制中心。除此之外，智能信息化監(jiān)控系統(tǒng)還能判斷、公布高速公路每個(gè)服務(wù)區(qū)的道路狀況，可以為高速公路管理工作對(duì)惡劣天氣造成交通狀況的發(fā)生作提前預(yù)報(bào)和準(zhǔn)備。如果有汽車在惡劣的天氣狀況中發(fā)生故障，高速公路相關(guān)工作負(fù)責(zé)人員會(huì)運(yùn)用智能信息化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其展開及時(shí)有效的處理，防止發(fā)生二次交通事故，導(dǎo)致部分高速路段的交通擁堵發(fā)生。
3.3信息提供系統(tǒng)
信息提供系統(tǒng)主要包含：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、屏幕顯示播放器、設(shè)備組成，將服務(wù)器的信息通過網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)/專用網(wǎng)都適用，包括無線網(wǎng)絡(luò)）發(fā)送給屏幕顯示播放器，再由屏幕顯示播放器組合音視頻、圖片、文字等信息（包括播放位置和播放內(nèi)容等）。輸送給液晶電視機(jī)等顯示設(shè)備可以接受的音視頻輸入形成音視頻文件的播放，形成一套可通過網(wǎng)絡(luò)將所有服務(wù)器信息發(fā)送到終端。在高速公路上應(yīng)用主要體現(xiàn)在交通燈、高速公路部分路段兩側(cè)的音響廣播以及高速公路兩邊可變顏色的信息標(biāo)志燈[5]。
3.4高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路隧道的建設(shè)項(xiàng)目越來越多，規(guī)模也在日益增大，隧道安全運(yùn)營(yíng)問題顯得越來越突出，得到了廣泛關(guān)注。除隧道本身的土建施工質(zhì)量外，隧道的監(jiān)視與控制管理系統(tǒng)將成為公路隧道安全正常運(yùn)行的重要保障。歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家先后開發(fā)了相應(yīng)的隧道控制綜合運(yùn)行系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)和總線技術(shù)突破了原有的技術(shù)瓶頸，使隧道的監(jiān)視與控制系統(tǒng)高速信息共享成為可能，對(duì)在高速公路中發(fā)生的交通狀況能夠及時(shí)做出預(yù)判，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生交通事故的相關(guān)人員提供快速救援相應(yīng)，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控系統(tǒng)，聯(lián)系相關(guān)負(fù)責(zé)人員盡快采取措施，從而確保其他車輛的安全運(yùn)行。目前，大多數(shù)高速公路隧道段都采用機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)，已成功使用在上海延安東路隧道復(fù)線工程，有力緩解浦東陸家嘴、浦西外灘一帶過江營(yíng)運(yùn)管理壓力以及隧道內(nèi)安全行車和功能最大量發(fā)揮。其系統(tǒng)響應(yīng)約為30～60s，采用二級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、下級(jí)網(wǎng)選用雙環(huán)光網(wǎng)，響應(yīng)時(shí)間＜10s，并設(shè)有電力、交通、CCTV、收費(fèi)、廣播、無線通訊、調(diào)度電話、火災(zāi)報(bào)警、模擬屏顯示等9個(gè)子系統(tǒng)，在中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下有機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)作。另外，高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)自身還包括電力監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、交通監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雙機(jī)設(shè)備、模塊化軟件設(shè)計(jì)、MTBF指標(biāo)達(dá)到106h以上，收費(fèi)效率提高30%以上，營(yíng)運(yùn)能力提高20%，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，為高速公路科學(xué)、合理的發(fā)展提供源源不斷的能量[6]。
4結(jié)語
高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高速公路的持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展具有重要意義和價(jià)值。監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)高速公路機(jī)電工程持續(xù)發(fā)展的核心部位，是不可或缺的一部分，應(yīng)充分利用高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，完善高速公路運(yùn)轉(zhuǎn)中的不良管理機(jī)制。高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)在高速公路中發(fā)生的交通事故能夠及時(shí)做出判斷，為事故的相關(guān)人員提供快速救援方案和資料，從而確保其他車輛的安全運(yùn)行。因此，我國(guó)高速管理部門應(yīng)該重視并積極健全高速公路機(jī)電工監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升高速公路服務(wù)品質(zhì)，推動(dòng)我國(guó)高速公路朝向科學(xué)、健康、穩(wěn)定的方向發(fā)展。
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