李海雷

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.079

摘 要：高速公路是我國交通系統(tǒng)中的重要組成部分，對我國交通事業(yè)發(fā)展有著重大意義和作用，已經(jīng)成為促進我國經(jīng)濟及城市化發(fā)展的重要前提及基礎(chǔ)。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及電力技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，高速公路得到了前所未有的高速發(fā)展，并且已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了電力化、智能化，而電力控制智能化管理技術(shù)就是推動高速公路電力化與智能化發(fā)展的重要技術(shù)，理應(yīng)得到相關(guān)工作人員的注重。對此，該文作者根據(jù)自己多年的高速公路建設(shè)經(jīng)驗，對高速公路電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)進行了詳細分析，希望能夠給需要的人士提供一定的技術(shù)參考價值。

關(guān)鍵詞：高速公路 電力監(jiān)控 智能化技術(shù)

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（a）-0079-02

當前，高速公路已經(jīng)蔓延到我國全國各地，不僅僅穿過平原地區(qū)，還穿過了江、河、海峽和高山等地區(qū)，形成了比較完善的高速公路網(wǎng)，促進了各大城市的相互聯(lián)系，促進城市的發(fā)展與進步，最終促進我國經(jīng)濟及交通事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。電力技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用，使高速公路逐漸實現(xiàn)了智能化與電力化，形成了高速公路電力控制智能化技術(shù)，增加了高速公路的運輸性能及施工壽命，提高了高速公路在全線收費站、服務(wù)區(qū)、互通樞紐、橋梁和隧道等區(qū)域的作用，主要體現(xiàn)在這些區(qū)域的照明、供配電等機電設(shè)備分布、監(jiān)控和集中管理等方面，有效解決了電量負擔增大、高速公路沿線機電設(shè)備防盜等問題。該文從綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)智能化管理功能和節(jié)能管理三方面，詳細分析了高速公路電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)。

1 綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)

綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)是一種較為常見的高速公路電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，能夠有效解決高速公路運行中出現(xiàn)的多數(shù)問題，實現(xiàn)高速公路管理智能化。

對于綜合的電力監(jiān)控系統(tǒng)而言，就等同于高速公路問題的解決方法，這種方法主要是通過監(jiān)控計算機通信來組成，再加上電力自動化單元模塊技術(shù)以及變送器量化技術(shù)、計算機技術(shù)等，組建一個對高速公路現(xiàn)場進行控制的網(wǎng)絡(luò)控制子系統(tǒng)。該系統(tǒng)的控制功能主要通過光纖以太主干環(huán)網(wǎng)來實現(xiàn)，最后還可以利用相關(guān)監(jiān)控終端，實現(xiàn)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組建，進而組建成一個智能化性能比較完善的集中管理模式，以實現(xiàn)對高速公路的集中化及智能化管理。具體綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建如下。

1.1 中心管理站的構(gòu)建

中心管理站也稱為監(jiān)控中心，是整個綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的核心部位，對整個系統(tǒng)有著指揮、監(jiān)督和管理的作用，所以中心管理站在綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)核心地位，主要通過道路視頻監(jiān)控中心配備和收費系統(tǒng)監(jiān)控中心配備來實現(xiàn)其功能應(yīng)用。綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)組建過程所使用到的儀器設(shè)備包括系統(tǒng)服務(wù)器、視頻服務(wù)器、硬盤錄像機、UPS、監(jiān)視設(shè)備和大屏幕投影設(shè)備等，這些設(shè)備使綜合電力系統(tǒng)擁有功能強大的中心管理站，從而實現(xiàn)對高速公路的遠程監(jiān)控。

綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)（工作站）的運行除了需要構(gòu)建功能強大的中心管理站以外，還需要在中心管理站中設(shè)置光纖以太網(wǎng)，因為光纖以太網(wǎng)是實現(xiàn)綜合電力監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾?，不但能夠傳輸搖信數(shù)據(jù)，還能夠傳輸搖控數(shù)據(jù)和搖測數(shù)據(jù)等。另外，在這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街行墓芾碚竞?，光纖以太網(wǎng)還可以在相關(guān)監(jiān)視設(shè)備的輔助下，實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，最終實現(xiàn)遙控命令在遠程監(jiān)控終端上的發(fā)出，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與存入，如果將光纖以太網(wǎng)與監(jiān)控工作站的網(wǎng)卡相連，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分享。

另外，要注意的是監(jiān)控工作站需要采用Windows操作系統(tǒng)來進行操作，并且相應(yīng)的服務(wù)器也要使用Windows操作系統(tǒng)來進行操作，而綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)則需采用INTOUCH軟件系統(tǒng)進行操作，實時數(shù)據(jù)庫則采用INSQL系統(tǒng)進行操作。

光纖以太網(wǎng)在綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在光纖以太主干網(wǎng)的應(yīng)用，光纖以太主干網(wǎng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)高速公路收費站與互通樞紐的連接，還能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)區(qū)、隧道橋梁等站點的相互連接，使高速公路實時監(jiān)控效率及質(zhì)量得到有效提高。

1.2 現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要是通過光纖以太網(wǎng)技術(shù)再加上LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而真實地做到綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)中不同功能模塊之間的無縫連接，此后再加上公路所實行的現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建成功，這些措施的改進不僅達到了高速公路的布線要求與需求，還能夠促進可靠性高、開放性強、性價比高的綜合型電力監(jiān)控系統(tǒng)的完成，最大的優(yōu)勢就在于可以高效地達成合網(wǎng)視頻傳輸、通信傳輸、報警傳輸?shù)纫幌盗械男枰?/p>

上面所提到的LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比具有以下幾點特點，使之在現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)乃至綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，具體特點如下：第一，傳輸距離遠，與雙絞線相比，其傳輸距離可遠至2 700 m，如果適當增加中繼器，其傳輸距離>2 700 m，并且在該技術(shù)下的路由器可以掛帶128個監(jiān)控模塊，實現(xiàn)了實時及智能化監(jiān)控；第二，在LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下非電力線的傳輸距離>30 km，比較適用于高速公路特長隧道；第三，推動第三方智能設(shè)備的形成，像發(fā)電機、繼電保護、ATS等多項智能設(shè)備；第四，對多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)也有一定的促進作用，能夠最大程度地達到工程選擇需要，還對拓撲的形式進行了拓展，除了原有的總線與環(huán)形，還多了星型與自由拓撲等形式。例如，高速公路服務(wù)區(qū)、收費站均會選用自由拓撲結(jié)構(gòu)，而在高速公路隧道中則會選用總線拓撲結(jié)構(gòu)；第五，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)與光纖主干環(huán)網(wǎng)的無縫連接，因此具有明顯的開放性特點，如果LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)的分布式CLIENT/SERVER 結(jié)構(gòu)得以科學(xué)應(yīng)用，則會增加綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的故障報警上報功能，上報完全是自動化；第六，傳輸介質(zhì)有很多的選擇性，其中就有光纖、同軸電纜、雙絞線等。

2 系統(tǒng)智能化管理功能

（1）在具有GPS天文衛(wèi)星時鐘對時后，整體的監(jiān)控系統(tǒng)以及各類數(shù)據(jù)的采集裝置都有了一個統(tǒng)一的標準時鐘，對于數(shù)據(jù)的管理與運行提供了極大的便利；（2）對于智能設(shè)備的遠程監(jiān)控與維護，實現(xiàn)了變壓器溫度控制器、ATS等設(shè)備徹底實現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信口，從而達到對遠程的維護與監(jiān)控；（3）電網(wǎng)的分析與操作等功能，可以按照電網(wǎng)的實際運行情況對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行分析與著色等功能，在危險時刻還能進行閉鎖，第一時間控制危險的蔓延；（4）對系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)自主運行，體現(xiàn)在及時發(fā)現(xiàn)自身隱患，保證系統(tǒng)的正常進行。

3 結(jié)語

綜上所述，高速公路電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)主要體現(xiàn)在綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路管理中的應(yīng)用，所以上文先對綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)進行了詳細分析，經(jīng)分析了解到綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)中使用到了各種各樣的服務(wù)器、監(jiān)控儀器及網(wǎng)絡(luò)接收設(shè)備等，結(jié)合光纖以太網(wǎng)實現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)（如搖信數(shù)據(jù)、搖控數(shù)據(jù)和搖測數(shù)據(jù)）的傳輸與存儲，最后采用先進的LONWORKS現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的自動控制和信息傳輸處理功能，最終實現(xiàn)了高速公路電力監(jiān)控智能化管理，提高了高速公路運行的安全性，同時還節(jié)約了高速公路的維護成本，使高速公路的智能化管理水平得到了有效提高。

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