彭啟章

一、概述

高速公路機(jī)房（包括收費(fèi)站、隧道配電房以及中心機(jī)房）是整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)工程的中樞，是數(shù)據(jù)傳輸中心、處理中心和交換中心，因此隧道機(jī)房必須為機(jī)房的電氣系統(tǒng)提供正常的運(yùn)行環(huán)境，一旦機(jī)房環(huán)境設(shè)備出現(xiàn)故障，嚴(yán)重威脅到整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正常傳輸、存儲(chǔ)，進(jìn)而影響到系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，如果未能及時(shí)處理故障，將導(dǎo)致硬件設(shè)備損壞，甚至隧道交通事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重后果。

通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人值守機(jī)房進(jìn)行全面的監(jiān)控是確保高速公路安全高效營(yíng)運(yùn)的重要手段。所以，我們需要在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置智能檢測(cè)設(shè)備，以便加強(qiáng)機(jī)房的安防門(mén)禁、室內(nèi)環(huán)境、供電狀況、火災(zāi)報(bào)警等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果上傳至監(jiān)控中心，便于監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)進(jìn)行后續(xù)處理。同時(shí)為方便運(yùn)維管理，可對(duì)每次運(yùn)維工作進(jìn)行自動(dòng)記錄與過(guò)程跟蹤。

二、系統(tǒng)研究的意義

目前我國(guó)正在大力推行智慧高速公路建設(shè)，尤其是全國(guó)ETC一張網(wǎng)的建設(shè)，大大提高了對(duì)設(shè)備機(jī)房保障系統(tǒng)的智慧化管控要求。大部分高速公路在建設(shè)期間已經(jīng)從一些方面考慮了機(jī)房保障系統(tǒng)，但由于在設(shè)計(jì)時(shí)間上比較靠前，很多智慧化功能沒(méi)有考慮進(jìn)去，所以本方案將根據(jù)高速公路設(shè)備機(jī)房現(xiàn)狀并結(jié)合高速營(yíng)運(yùn)管理需求，對(duì)路段監(jiān)控中心以及全線(xiàn)收費(fèi)站設(shè)備機(jī)房進(jìn)行智慧化升級(jí)改造，從而實(shí)現(xiàn)“安全、可控、智慧”的一體化智慧設(shè)備機(jī)房動(dòng)環(huán)管控系統(tǒng)。

系統(tǒng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、5G無(wú)線(xiàn)通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、移動(dòng)應(yīng)用APP等先進(jìn)技術(shù)，打造一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、無(wú)縫對(duì)接未來(lái)5G應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、人工智能等新方向的新型智慧管控系統(tǒng)。

一體化智慧設(shè)備機(jī)房動(dòng)環(huán)管控系統(tǒng)主要是對(duì)機(jī)房安全運(yùn)行提供信息化以及智慧化管控手段，實(shí)現(xiàn)核心保障系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，包括保安門(mén)禁系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等，同時(shí)對(duì)室內(nèi)溫度和濕度、配電系統(tǒng)的電壓、電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能夠及時(shí)做好數(shù)據(jù)標(biāo)記，以便于機(jī)房控制與管理，確保機(jī)房高效運(yùn)營(yíng)?？梢?jiàn)，加強(qiáng)機(jī)房動(dòng)力設(shè)備監(jiān)測(cè)及環(huán)境監(jiān)控顯得極其重要。

三、系統(tǒng)需求分析

高速公路機(jī)房需要建立環(huán)境、動(dòng)力、消防聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，統(tǒng)一接入監(jiān)控中心。前端系統(tǒng)可以接入網(wǎng)絡(luò)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房溫濕度信息的采集。中心控制室具備前端所有監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)集中管控功能，并做出報(bào)警預(yù)警統(tǒng)計(jì)、聯(lián)動(dòng)等功能。

1.通過(guò)智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)房溫度、濕度監(jiān)控，且可以監(jiān)控配電柜電量、開(kāi)關(guān)以及消防系統(tǒng)的運(yùn)行等。此外，還可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控、煙感系統(tǒng)監(jiān)控等。

2.隧道機(jī)房作為高速公路設(shè)備機(jī)房中重要區(qū)域，為了營(yíng)造良好的安防環(huán)境，應(yīng)設(shè)置動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)IP對(duì)講、自動(dòng)報(bào)警管理，加強(qiáng)機(jī)房視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)門(mén)禁管理，防止入盜行為的發(fā)生，確保機(jī)房的安全防范。

3.全部監(jiān)控在信息中心集中監(jiān)控，系統(tǒng)具備手機(jī)微信、短信等報(bào)警功能。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

四、智慧動(dòng)環(huán)管控系統(tǒng)的組成

1.智能動(dòng)環(huán)智能管理系統(tǒng)軟件

在智能動(dòng)環(huán)智能管理系統(tǒng)中，軟件系統(tǒng)操作界面主要采用全中文進(jìn)行操作，以方便用戶(hù)及時(shí)查看智能設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行情況。與此同時(shí)，監(jiān)控管理系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)部異常情況，并利用軟件界面進(jìn)行報(bào)警，或者采用信息、電話(huà)等多種方式通知監(jiān)控管理人員，以便能夠及時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行反饋。監(jiān)控客戶(hù)端借助現(xiàn)場(chǎng)集中監(jiān)控平臺(tái)，可以直觀地查看到現(xiàn)場(chǎng)各監(jiān)控子系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并能進(jìn)行必要的控制。系統(tǒng)具備豐富的日志管理和報(bào)表管理功能。

2.智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器

智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器集成了各種設(shè)備接口，可接入機(jī)房溫濕度檢測(cè)器、配電柜智能儀表、UPS、消防火災(zāi)檢測(cè)器、智能空調(diào)、發(fā)電機(jī)、門(mén)禁設(shè)備、入侵防盜報(bào)警設(shè)備、視頻攝像機(jī)、IP對(duì)講等設(shè)備。

五、系統(tǒng)具體功能

1.溫濕度監(jiān)控

溫濕度傳感器信號(hào)通過(guò)串口傳輸線(xiàn)纜至智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出上下限報(bào)警值時(shí)，智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器可以聯(lián)動(dòng)各種本地設(shè)備，動(dòng)環(huán)智能管理系統(tǒng)軟件能發(fā)出報(bào)警信息通知監(jiān)控員，以便進(jìn)行下一步的快速處理。

2.門(mén)禁管理

在機(jī)房重要的出入口加裝電插鎖或磁力鎖，接入專(zhuān)用電源后把控制與反饋電纜敷設(shè)至智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器，由智能一體化服務(wù)器控制門(mén)的開(kāi)關(guān)以及實(shí)時(shí)反饋門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。管理人員可在手機(jī)APP上實(shí)時(shí)遙控、遙測(cè)門(mén)禁狀態(tài)等信息。

3.UPS監(jiān)測(cè)

在UPS監(jiān)測(cè)工作中，主要是采用485通訊協(xié)議對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和各部件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。485通訊協(xié)議通過(guò)傳輸線(xiàn)纜傳輸至智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器，由主機(jī)實(shí)時(shí)判斷 UPS的部件是否發(fā)生報(bào)警，當(dāng) UPS的某部件發(fā)生故障或數(shù)據(jù)越限時(shí)，主機(jī)馬上報(bào)警，智能管理系統(tǒng)軟件立刻彈出相應(yīng)的報(bào)警界面窗口。

4.智能空調(diào)監(jiān)測(cè)

此功能是利用485通訊協(xié)議對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和各部件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。485通訊協(xié)議通過(guò)傳輸線(xiàn)纜傳輸至智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器，通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，再通過(guò)通訊協(xié)議對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。報(bào)警時(shí)，可通過(guò)所彈出的報(bào)警窗口中相應(yīng)顏色的改變來(lái)分辨報(bào)警，同時(shí)系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警短信息，通知值班人員或相應(yīng)的主管人員。通過(guò)歷史記錄直觀看出空調(diào)機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)。

5.市電配電柜開(kāi)關(guān)監(jiān)控

通過(guò)狀態(tài)采集系統(tǒng)對(duì)市電配電柜開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)判斷市電配電柜的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)配電柜的開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，主系統(tǒng)立刻彈出相應(yīng)的報(bào)警界面窗口，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)發(fā)出報(bào)警短信息。

6.火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測(cè)

火災(zāi)煙感報(bào)警器等火災(zāi)報(bào)警設(shè)備可以接入智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化服務(wù)器。

7.發(fā)電機(jī)監(jiān)控

機(jī)房發(fā)電機(jī)是機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定的重要保障，所以發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)是動(dòng)環(huán)監(jiān)控的重要組成。發(fā)電機(jī)監(jiān)控功能可以在無(wú)人值守的情況下對(duì)各種突發(fā)事件進(jìn)行24小時(shí)不間斷的監(jiān)控，同時(shí)將報(bào)警信息上傳給值班人員，做到第一時(shí)間反應(yīng)并處理供電故障。

六、系統(tǒng)界面展示

七、結(jié)語(yǔ)

高速公路設(shè)備機(jī)房智慧動(dòng)環(huán)管控系統(tǒng)在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟硬件的優(yōu)化配置，此系統(tǒng)作為一套高效的智能化系統(tǒng)，通過(guò)建立一體化監(jiān)控指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高速公路設(shè)備機(jī)房的數(shù)據(jù)采集、分析、展示等，可為高速公路智慧化運(yùn)營(yíng)管理提供更加全面、高效、可靠的手段，實(shí)現(xiàn)高速公路經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。