岳東海

摘 要：根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，近五年來我國(guó)高速公路的通行里程平均每年以9%的增速增加，而高速公路的汽車通行量卻以成倍的增速提高。在這種形式背景下，為了更好的面對(duì)高速公路上越來越龐大的滾滾車流，就需要應(yīng)用較多的自動(dòng)化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)高速公路收費(fèi)站出、入口的通行管理，提高收費(fèi)站的通行能力，降低相關(guān)工作人員的壓力。為了能夠進(jìn)一步提高收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的完好率與利用率，降低故障率和修復(fù)時(shí)間，本文在詳細(xì)分析高速公路機(jī)電設(shè)備監(jiān)控管理概述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡述了高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)所具有的功能以及高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理的相關(guān)設(shè)計(jì)流程，并以此為基礎(chǔ)給出了相應(yīng)的高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：高速公路；收費(fèi)站；機(jī)電設(shè)備；可視化管理；實(shí)時(shí)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：F54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0051-02

現(xiàn)階段，我國(guó)的高速公路獲得了飛速的發(fā)展，相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)信息化建設(shè)也取得了很大的進(jìn)步，在諸多因素的推動(dòng)作用之下，高速公路收費(fèi)站的管理質(zhì)量以及管理效率也得到了很大幅度的提升。作為收費(fèi)站運(yùn)作的基礎(chǔ)——收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行就具有十分重要的作用，其重要性表現(xiàn)在：其一，收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行保證了高速公路的正常通行；其二，為收費(fèi)站各項(xiàng)功能的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮了保障作用。因此對(duì)于高速公路收費(fèi)站的機(jī)電設(shè)備來說，要不斷地引進(jìn)新技術(shù)、新理念，不斷的提高優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的可視化管理以及實(shí)時(shí)的監(jiān)控，從而最終實(shí)現(xiàn)提高機(jī)電設(shè)備的綜合效率。

1 高速公路機(jī)電設(shè)備監(jiān)控管理的概述

1.1 不斷的加強(qiáng)收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控管理所具有的重要性

對(duì)于現(xiàn)代化的高速公路來說，其通車?yán)锍淘诓粩嘣黾拥耐瑫r(shí)，建設(shè)規(guī)模也得到了大幅度的提升，除此之外，高速公路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面也是日益復(fù)雜。高速公路中所設(shè)置的收費(fèi)站的作用尤為凸顯：一是完成高速公路車輛通行費(fèi)用的收繳工作；二是完成高速公路上下車輛的管理工作；三是連接高速公路與普通公路的紐帶。對(duì)于高速公路收費(fèi)站來說，其功能的實(shí)現(xiàn)主要是由收費(fèi)站安裝的機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)代化程度決定的。在傳統(tǒng)的高速公路收費(fèi)站中，其機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用范圍較小，所具有的功能結(jié)構(gòu)比較單一，自動(dòng)化程度不高，因此也就導(dǎo)致了其只能輔助收費(fèi)站相關(guān)工作人員完成一些比較簡(jiǎn)單的收費(fèi)和監(jiān)控工作。不過在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速的今天，機(jī)電設(shè)備相關(guān)系統(tǒng)已經(jīng)越來越現(xiàn)代化，促進(jìn)了高速公路的安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)。相應(yīng)的，為了能夠保證機(jī)電設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的可視化管理以及實(shí)時(shí)監(jiān)控的應(yīng)用也越來越普遍。

1.2 高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備在管理上所面臨的問題

近幾年來，我國(guó)高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的管理體系已經(jīng)基本上達(dá)到了比較成熟而且相對(duì)完善的程度，在機(jī)電系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造方面以及實(shí)際的功能實(shí)現(xiàn)方面都基本滿足了高速公路對(duì)于安全管理上的需求。但是，在與發(fā)達(dá)國(guó)家的高速公路進(jìn)行比較的時(shí)候，我們不難發(fā)現(xiàn)，在收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的管理與監(jiān)控方面我國(guó)仍然存在著一些問題急需改善。我國(guó)高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的管理監(jiān)控存在的問題及具體內(nèi)容如表1所示。

2 高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)所具有的功能

高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的系統(tǒng)組成主要可以分為以下四種：一是通信系統(tǒng)；二是監(jiān)控系統(tǒng)；三是收費(fèi)系統(tǒng)；四是供配電及照明系統(tǒng)。

2.1 通信系統(tǒng)

高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、話音和圖像等信息準(zhǔn)確而及時(shí)的傳輸，保持高速公路管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)和通信的暢通，并為高速公路內(nèi)部部門之間，或與外部單位建立必要的聯(lián)系。因此通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來說，其是一種復(fù)合類型的系統(tǒng)，收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部分：第一部分是場(chǎng)外設(shè)備；第二部分則是監(jiān)控中心。其中，高速公路收費(fèi)站所設(shè)置的一系列抓拍設(shè)備的總稱就是場(chǎng)外設(shè)備，收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)一方面收集高速公路的現(xiàn)場(chǎng)信息；另一方面可以初步的篩選以及加工收集到的現(xiàn)場(chǎng)信息，從而有效降低需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，有效的降低高速公路監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)分析壓力。

2.3 收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)作為高速公路機(jī)電工程的一個(gè)子系統(tǒng)，是收取車輛通行費(fèi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。收費(fèi)站收費(fèi)系統(tǒng)中，其最前端的位置一般安裝著主控設(shè)備、接口設(shè)備、抓拍設(shè)備、傳感器以及通行指示設(shè)備。其中部分設(shè)備收集車輛信息并疊加相關(guān)信息以二進(jìn)制的形式儲(chǔ)存起來，并進(jìn)行多級(jí)傳輸。相關(guān)的運(yùn)營(yíng)企業(yè)在通過網(wǎng)絡(luò)獲得的車輛在高速公路通行信息之后，會(huì)將獲得的數(shù)據(jù)與相關(guān)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較、配對(duì)操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于應(yīng)收費(fèi)用的確定工作，最后將結(jié)果反饋到相應(yīng)的高速公路收費(fèi)站進(jìn)行費(fèi)用的收繳。

2.4 供配電及照明系統(tǒng)

高速公路供配電一般都采用兩路供電系統(tǒng)，一路一般為10KV高壓市電供電，一路為內(nèi)設(shè)發(fā)電機(jī)供電，兩路供電系統(tǒng)通過配電柜（雙電源切換開關(guān)）進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)切換，以保證任意一路電路系統(tǒng)能及時(shí)與不間斷電源UPS設(shè)備相通。而其他三大系統(tǒng)都是建立在不間斷電源供電系統(tǒng)UPS上，保證了其他三大系統(tǒng)設(shè)備能源的穩(wěn)定與連續(xù)。

3 高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理的相關(guān)設(shè)計(jì)流程

3.1 策劃以傳輸系統(tǒng)為主的監(jiān)控平臺(tái)

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在收費(fèi)站絕大部分設(shè)備都有其自身的自檢及故障報(bào)警或故障處理管理系統(tǒng)，但是都基本上各成體系，反饋信號(hào)、操作指令的代碼千差萬別，傳輸方式也大相徑庭。要建立一個(gè)整體性的設(shè)備可視化管理及實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，首先就要將所管理的設(shè)備用特有的傳輸方式連接起來，當(dāng)前收費(fèi)站最簡(jiǎn)單可靠的就是其自身的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，將其他傳輸方式進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，保證傳輸?shù)奈ㄒ恍?。而后?gòu)建可視化管理及監(jiān)控系統(tǒng)的軟件整合，通過代碼轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)類型，給可視化管理及監(jiān)控奠定后臺(tái)基礎(chǔ)。

3.2 繪制相關(guān)的軟件布局以及分布圖

平面分布圖可以直觀的反映出收費(fèi)站所有機(jī)電設(shè)備的布設(shè)位置，這樣可以在很大程度上降低后期布控的難度。繪制分布圖的基礎(chǔ)是實(shí)際機(jī)電設(shè)備的真實(shí)坐標(biāo)，并以繪圖的比例尺為依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放。在高速公路中的機(jī)電設(shè)備的分布一般都是零散的，并且它們之間的間隔密度也并不是均勻、規(guī)則的，相應(yīng)的，在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的繪制過程中，相關(guān)的工作人員就需要在實(shí)地采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上來調(diào)用收費(fèi)站的資料，只有這樣才能夠保證繪制出圖形具有比較高的準(zhǔn)確度。在布局機(jī)電設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)軟件的過程中，不同的收費(fèi)站都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單位，每一個(gè)收費(fèi)站對(duì)應(yīng)著一個(gè)窗口，同時(shí)對(duì)各個(gè)窗口的頁面利用編輯軟件進(jìn)行定義從而便于后期對(duì)軟件的設(shè)計(jì)。

3.3 對(duì)于圖表的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)一些專用圖標(biāo)、符號(hào)，可以在很大程度上降低占用的空間，而且還能夠提高機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，易于工作人員操作。在平面設(shè)計(jì)的過程中可以用一些圖標(biāo)來表示一些設(shè)備，經(jīng)過與后臺(tái)程序數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)獲取故障設(shè)備的故障情況，管理人員可以通過遠(yuǎn)程操作對(duì)管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的維護(hù)及維修工作，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的管理與監(jiān)控。

4 高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

高速公路收費(fèi)站機(jī)電系統(tǒng)的可視化管理是一種現(xiàn)代化的系統(tǒng)，包含了地理信息、無線通信等現(xiàn)代化技術(shù)。終端設(shè)備以及監(jiān)控中心服務(wù)器的應(yīng)用可以讓該系統(tǒng)具備可視化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，并利用服務(wù)器將監(jiān)控到的各方面信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬男问?，將其直接顯示出來，從而讓工作人員獲得可視化的實(shí)時(shí)信息。

4.2 管理系統(tǒng)建設(shè)分析

盡管國(guó)內(nèi)不少企業(yè)對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的研究，但是其研發(fā)能力還需進(jìn)一步提高，要使得不同管理系統(tǒng)的通用性與兼容性不斷提高。在研發(fā)的管理監(jiān)控設(shè)備的同時(shí)建議國(guó)家或行業(yè)出臺(tái)有關(guān)設(shè)備故障協(xié)議代碼及傳輸方式的標(biāo)準(zhǔn)化，并通過這套系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)機(jī)電設(shè)備質(zhì)量情況，擇優(yōu)選用，以此提高整個(gè)高速公路機(jī)電行業(yè)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新。

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