馬小民

摘 要：近年來，經(jīng)濟快速發(fā)展，社會不斷進步，高速公路機電工程通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，配置種類多，技術(shù)含量高，施工難度大。作為智能化系統(tǒng)，系統(tǒng)優(yōu)化和技術(shù)升級任務(wù)量大，改造要求高。同時作為高速公路運營和維護的重要技術(shù)支撐，通信系統(tǒng)的施工設(shè)計和技術(shù)應(yīng)用的重要性日益凸顯。本文闡述了通信系統(tǒng)的特征，概述了通信系統(tǒng)的構(gòu)架和功能，分析了完善通信工程的改進措施，并對通信工程技術(shù)的發(fā)展趨向進行了展望。

關(guān)鍵詞：高速公路;機電工程;通信;應(yīng)用

引言

高速公路機電工程通信系統(tǒng)是為了服務(wù)于高速公路運行的一系列機電工程，能夠為高速公路管理提供必要的圖像、語音以及數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)階段全國各省陸續(xù)推進高速公路新制度以及ETC改造等，對機電工程通信系統(tǒng)提出了更高的要求，所以要進一步探索高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用方法，以更好的服務(wù)于高速公路建設(shè)與發(fā)展。

1高速公路機電工程通信系統(tǒng)概述

高速公路機電系統(tǒng)分為六類，依次是監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、低壓供配系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、隧道機電工程系統(tǒng)，這六個系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，共同服務(wù)高速公路管理工作，促進當?shù)馗咚俟方?jīng)濟帶的發(fā)展。在信息化時代的背景下，通信系統(tǒng)的地位水漲船高，在眾體系中起到至關(guān)重要的作用，其功能在于對高速公路進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)信息的傳輸。通信系統(tǒng)具有復雜性，它由收費及監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和光纖數(shù)字系統(tǒng)三部分組成。監(jiān)控系統(tǒng)負責記錄高速公路各路況實際運行狀況，將信息傳回中樞，以便管理人員進行數(shù)據(jù)分析預(yù)測和控制管理;光纖數(shù)字系統(tǒng)則是作用于信息間的傳輸，讓各部門間的聯(lián)系變得更加緊密，且具有實時性;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般與監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，相互整合服務(wù)。

2高速公路機電工程通信系統(tǒng)應(yīng)用研究

2.1 GPRS無線通信技術(shù)

GPRS無線技術(shù)因其功能性廣泛地用于高速公路上，該技術(shù)是一種以無線分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)，其主體為GSM系統(tǒng)。GPRS無線技術(shù)能實現(xiàn)長距離數(shù)據(jù)間的高效傳遞，借助TDMA信道完成基礎(chǔ)信息傳輸，相比其他技術(shù)，具有明顯的優(yōu)勢。伴隨我國移動公司推進GSM網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)，其基站遍布國內(nèi)大小角落，形成覆蓋網(wǎng)，這使該系統(tǒng)能夠?qū)⑺占臄?shù)據(jù)及時傳輸，實現(xiàn)全國監(jiān)控及時化。GPRS作為通信系統(tǒng)中不可缺少的一部分，能借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將信息及時地發(fā)布至各個終端，讓信息能夠完整地相互整合。GPRS無線通信技術(shù)的優(yōu)勢在于能在極端的環(huán)境中，仍保持高性能繼續(xù)工作。

2.2加快通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化升級

高速公路數(shù)字化技術(shù)建設(shè)是機電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)字化技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級改造，對于提高高速公路的運營和管理效率至關(guān)重要。目前，我國高速公路建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)范標準，在宏觀調(diào)控上，要充分利用宏觀指導的作用，把管理的重點放在各地區(qū)資源配置上，合理規(guī)劃各地區(qū)的高速公路投資比重，在此基礎(chǔ)上，進一步統(tǒng)一規(guī)范標準。同時，管理部門要發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字化建設(shè)的統(tǒng)籌功能，力求從宏觀規(guī)劃上，進一步提升數(shù)字化建設(shè)的整體性和協(xié)調(diào)性，設(shè)置外來網(wǎng)絡(luò)的安全門檻，保護系統(tǒng)運行的安全性。最后，管理部門要發(fā)揮監(jiān)督職能，制定設(shè)備引進管理機制，避免壟斷現(xiàn)象的發(fā)生，確保通信系統(tǒng)配置合理、高效，從而提高配置利用效率。

2.3光傳送網(wǎng)技術(shù)

光傳送網(wǎng)技術(shù)簡稱為OTN，是指在光域上實現(xiàn)的業(yè)務(wù)信號傳遞、路由選擇、監(jiān)控以及復用等。在信息傳遞過程中，OTN是一個具有良好生存性的傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。從技術(shù)發(fā)展情況來看，光傳送網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合了PDH以及SDH技術(shù)的優(yōu)勢，能夠在電層、光層領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)子波長、波長業(yè)務(wù)的交叉角度，并且能夠?qū)DH模式下的OAM&P理念移植其中，進而彌補單一技術(shù)存在的維護管理缺陷的問題。從技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，OTN技術(shù)能夠滿足大量信號透明傳遞、封裝的要求，并提高了高帶寬的利用率，滿足高速公路機電工程通信系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)需求，尤其是支持多嵌套串聯(lián)連接功能以及FEC（前向糾錯）的功能需求，因此組網(wǎng)能力滿意。近些年隨著高速公路機電通信工程的發(fā)展，在公路沿線大量使用了數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，此類系統(tǒng)能夠完成車輛信息抓拍、采集以及傳輸?shù)?，在通信系統(tǒng)建設(shè)中，相關(guān)設(shè)備在接入傳輸網(wǎng)期間可以直接使用OTN設(shè)備，通過同步OTN骨干傳輸網(wǎng)的方法取代常規(guī)的SDH設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗可知，使用OTN技術(shù)可以增強通信系統(tǒng)的功能，并對機電工程通信系統(tǒng)的性能做出評價，可充分滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的功能需求，能夠為機電工程通信系統(tǒng)的基本功能提供支持。

2.4通信系統(tǒng)保養(yǎng)維護要求

高速公路運行的自然條件多變，通信系統(tǒng)配置復雜，對運行環(huán)境的要求高。在運行過程中，通信系統(tǒng)難免發(fā)生故障。雖然通信系統(tǒng)具有自身管理功能，對一般性故障能夠做到自行診斷、自動修復，但對較為復雜的故障，通信系統(tǒng)不具備自動修復的功能，需要借助人工維修的方式。為及時發(fā)現(xiàn)故障，在通信系統(tǒng)施工中，設(shè)置了預(yù)警系統(tǒng)，能夠及時預(yù)警。因此，對預(yù)警系統(tǒng)進行定期維護是維護工作的重要內(nèi)容之一。通信系統(tǒng)故障的發(fā)生，對高速公路運營影響巨大，為提高系統(tǒng)保養(yǎng)和維護的效率和效果，準備工作日益得到重視。其一，為及時排除故障，保證系統(tǒng)正常運行，對于一般的技術(shù)性故障，可以從預(yù)防和處理兩個角度入手，制定預(yù)防保養(yǎng)措施和故障維修方案。一旦故障發(fā)生，就能馬上啟動維修程序，及時排除故障，確保系統(tǒng)快速恢復運行。其二，通信系統(tǒng)技術(shù)含量高，故障復雜，對維修技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)提出了較高的要求，對日常保養(yǎng)工作的要求不斷提高，實施定期巡視制度，及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理故障;實行專業(yè)人員負責制度，一旦出現(xiàn)故障，責任人能夠及時高效地處理。

2.5加大力度建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

國家應(yīng)該推出專門的政策去扶持網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，在建設(shè)高速公路通信系統(tǒng)時，應(yīng)該聯(lián)合相關(guān)部門一同建設(shè)，引進高新信息技術(shù)，保證通信系統(tǒng)能滿足使用需求。管理部門應(yīng)該對此進行工程管理，充分考慮資金與人才引進，并且對于內(nèi)部管理要整合相關(guān)資源，大力完善網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，促進通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建設(shè)。管理部門使用行政手段積極與市場規(guī)律相結(jié)合，實現(xiàn)資源最優(yōu)化，為建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起到戰(zhàn)略性策劃。

2.6彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)技術(shù)又被稱為RPR技術(shù)，在通信系統(tǒng)中被認為是優(yōu)化協(xié)議，經(jīng)分組交換點實現(xiàn)信息采集后，并使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的方法展現(xiàn)出來;在機電工程通信系統(tǒng)中，RPR技術(shù)的技術(shù)先進性表現(xiàn)為：①依托統(tǒng)計空間復用技術(shù)，關(guān)注系統(tǒng)對空間的再利用能力，經(jīng)環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)入手，可以有效調(diào)整環(huán)在信息傳播中的效率，保證信息處理效果。②由于RPR技術(shù)起源于異步傳輸技術(shù)，因此該技術(shù)在實際上處于地址處理層，經(jīng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以此為中心完成數(shù)據(jù)傳遞，并快速、高效的檢測故障?，F(xiàn)階段高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)在運用彈性分組環(huán)技術(shù)時，可在MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺）網(wǎng)絡(luò)平臺上使用RPR技術(shù)，實現(xiàn)優(yōu)先級的業(yè)務(wù)處理，并提供50ms環(huán)保護能力。

結(jié)語

總之，通過分析高速公路機電通信系統(tǒng)的組成，詳細闡述現(xiàn)代高速公路通信系統(tǒng)的應(yīng)用和未來高速公路通信系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，對我們了解機電通信系統(tǒng)在高速公路建設(shè)中的重要作用起到了積極作用。所以，隨著社會互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，今后為了讓高速公路機電工程通信系統(tǒng)的科學發(fā)展成功實現(xiàn)，就需要合理完善機電通信系統(tǒng)，從而提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力高速公路的良好發(fā)展。

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