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        現(xiàn)代通信技術(shù) 在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2021-03-04 08:40:54高吉鵬
        中華建設(shè) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:高速公路智能化系統(tǒng)

        高吉鵬

        現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)得到了非常普遍的使用,特別是在高速公路中。高速公路中的機(jī)電系統(tǒng)讓現(xiàn)代通信技術(shù)大放光芒,并且使用非常廣泛。而且在未來(lái),現(xiàn)代通信技術(shù)會(huì)在高速公路中越來(lái)越受到重視。未來(lái)的通信技術(shù)會(huì)向智能化等方向發(fā)展,而高速公路也應(yīng)該根據(jù)通信技術(shù)更新?lián)Q代,達(dá)到讓我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)高速公路的機(jī)電通信系統(tǒng),本文做了一些研究,并通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)使用技術(shù)的應(yīng)用研究,展望未來(lái)高速公路的機(jī)電通信系統(tǒng)的發(fā)展。

        高速公路對(duì)我國(guó)的重要性可見一斑,它影響著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和運(yùn)輸行業(yè)。高速公路是我國(guó)重要的交通系統(tǒng),有一定的復(fù)雜性。為了讓我國(guó)的高速公路更加順利地運(yùn)行,高速公路上的機(jī)電通信系統(tǒng)是非常重要的組成部分。對(duì)數(shù)據(jù)和圖像音頻等的傳輸都是通過(guò)機(jī)電通信系統(tǒng)完成的。它承擔(dān)著道路監(jiān)控和收費(fèi)管理等工作,并且機(jī)電通信系統(tǒng)也方便高速公路上的各個(gè)部門進(jìn)行交流?,F(xiàn)代科技不斷發(fā)展,通信的質(zhì)量和效率隨著技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)一步提高。

        一、高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)

        在高速公路中,機(jī)電通信系統(tǒng)是由三個(gè)部分構(gòu)成的,包括系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

        1.系統(tǒng)硬件

        在高速公路的機(jī)電通信系統(tǒng)硬件中,包括電源、交換系統(tǒng)、和機(jī)電系統(tǒng)及接入網(wǎng)等。一般而言,我國(guó)高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)所使用的電源規(guī)格都是220V 的交流電,因此對(duì)于電源的設(shè)計(jì)而言,需要符合220V 的要求。但是還有一點(diǎn)值得注意的是,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源規(guī)格是48V 的直流電。而且,機(jī)電通信系統(tǒng)的可靠性非常重要,為了讓系統(tǒng)有更好的可靠性,因此在選擇材料的時(shí)候,需要性能良好的電纜和管線。實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶間連接的是接入網(wǎng),起到連接的作用,是溝通的橋梁。接入網(wǎng)OTL 的主要任務(wù)是對(duì)通信業(yè)務(wù)的處理,并且業(yè)務(wù)的處理范圍是獨(dú)立的局域網(wǎng),還要遵守相關(guān)的規(guī)定。在高速公路上如果進(jìn)行救援工作,機(jī)電通信系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的部分,所以對(duì)于機(jī)電通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能掉以輕心。

        2.系統(tǒng)軟件

        高速公路機(jī)電通信主要使用的系統(tǒng)軟件包括資源管理、事故警告和安全維護(hù)等。但是高速公路的具體情況是不同的,所以使用的具體系統(tǒng)軟件也會(huì)有所不同。但是不管什么樣的情況,系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用,需要將用戶網(wǎng)和局域網(wǎng)進(jìn)行連接,同時(shí)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件時(shí),注意應(yīng)該和系統(tǒng)硬件相適應(yīng)。

        3.數(shù)據(jù)傳輸

        在高速公路中,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸有很多方式,這些方式包括電纜傳輸、模擬傳輸和音頻話路傳輸?shù)?。這些傳輸方式之間的不同是非常明顯的。只有維持監(jiān)控系統(tǒng)才能通過(guò)電纜和音頻話路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播。光纖傳輸并不是主要的傳輸方式,它更是一種輔助傳輸方式,主要在監(jiān)控外場(chǎng)使用的是模擬傳輸。因?yàn)閭鬏敺绞降牟煌?,所以在設(shè)計(jì)機(jī)電通信系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)這些傳輸方式非常熟悉,這樣才能設(shè)計(jì)好系統(tǒng),讓系統(tǒng)和傳輸方式發(fā)揮出最大的作用。

        二、高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的組成

        1.基礎(chǔ)設(shè)施

        通信網(wǎng)絡(luò)、收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)等組成了高速公路的機(jī)電系統(tǒng)。首先,通信網(wǎng)絡(luò)是高速公路的承載網(wǎng)絡(luò),其次,高速公路收費(fèi)服務(wù)的運(yùn)營(yíng)是通過(guò)收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐,收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)也是高速公路中重要的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),和其它的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理隔離讓收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。最后,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)相連,主要對(duì)視頻和圖像等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸和數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存等工作。

        2.機(jī)電信息系統(tǒng)組成

        高速公路機(jī)電系統(tǒng)非常復(fù)雜,它是由監(jiān)控系統(tǒng)、維護(hù)管理系統(tǒng)、公共信息發(fā)布系統(tǒng)、災(zāi)害應(yīng)急系統(tǒng)等系統(tǒng)組成的,在交通設(shè)備的操作和維修中使用。實(shí)現(xiàn)高速公路的管理和統(tǒng)一可以有多種方式,但是最好的方式是讓互聯(lián)網(wǎng)和概念相結(jié)合。另外,機(jī)電信息系統(tǒng)也對(duì)公路的運(yùn)營(yíng)和建設(shè)產(chǎn)生了影響,影響著每個(gè)環(huán)節(jié)的具體操作。除此之外,還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修等功能。

        三、通信系統(tǒng)中的主要技術(shù)

        1.自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

        自動(dòng)交換光技術(shù)可以說(shuō)是使用較為廣泛的技術(shù),在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中也可以看到它的身影。它的使用范圍廣泛主要是因?yàn)樗男畔⑻幚砑夹g(shù)非常強(qiáng)大。它可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排查和篩選,可以快速地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,故障排查的時(shí)間降低,同時(shí)對(duì)于故障的排出能力提高了。這正是高速公路的機(jī)電系統(tǒng)所需要的,是這個(gè)技術(shù)讓高速公路機(jī)電系統(tǒng)更加流暢地運(yùn)行。它不僅處理能力強(qiáng)大,拓?fù)淠芰σ卜浅?qiáng)大。這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)大量的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行拓?fù)?,從而?duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的反饋。為了讓這項(xiàng)技術(shù)變得更加強(qiáng)大,可以將光纜路由的出口和它連接,這樣讓它的功能更加強(qiáng)大、智能化。

        2.分組傳送網(wǎng)技術(shù)

        在各個(gè)IP 和處于底層的傳輸介質(zhì)中間可以設(shè)置一個(gè)層面,這個(gè)層面可以分組進(jìn)行操控,同時(shí)也可以幫助其他業(yè)務(wù),這個(gè)技術(shù)就是分組傳送網(wǎng)技術(shù)。這種技術(shù)的核心層面多了一個(gè),這也就意味著這種技術(shù)有著更為靈活的操作性,但是同時(shí),這就意味著這個(gè)技術(shù)需要更多的操作空間,不過(guò)這一點(diǎn)不會(huì)影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于自動(dòng)交換光網(wǎng)技術(shù)而言,分組傳送網(wǎng)有著更多的優(yōu)點(diǎn),兩者的處理能力都非常良好,不過(guò)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分組床送網(wǎng)技術(shù)相比,成本更高,所以使用最多的還是分層傳送網(wǎng)技術(shù)。

        3.ATM OVER SDH

        ATM OVER SDH 利用了同步數(shù)字體系對(duì)ATM 信息進(jìn)行傳輸,之所以利用SDH,是因?yàn)橥絺鬏旙w系傳輸十分強(qiáng)大,而且非常穩(wěn)定,傳輸量也很大。因此在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中都可以見到它的身影。一旦這兩者結(jié)合,可以更快捷地傳遞消息,也降低了成本??偠灾?,這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性正在不斷顯現(xiàn),因此未來(lái)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展和ATM OVER SDH 技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。

        四、高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用分析

        1.GPRS 無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

        高速公路是現(xiàn)代化的高等級(jí)公路,專供汽車行駛,它的特點(diǎn)是安全、高效、便捷等,在人們的生活中占據(jù)著重要的位置,方便人們出行和貨物運(yùn)輸。但是因?yàn)槲覈?guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,車流量過(guò)多,這就會(huì)引發(fā)高速公路堵車現(xiàn)象,會(huì)引起安全隱患,從而削弱高速公路具有的優(yōu)勢(shì)。為了讓高速公路發(fā)揮出它最大的優(yōu)勢(shì),應(yīng)該建立新的交通指揮監(jiān)控系統(tǒng),這樣防止高速公路出現(xiàn)安全隱患,并且也能讓高速公路更加暢通。因此監(jiān)控系統(tǒng)的重要性不言而喻。但是由于多種因素的限制,過(guò)去的監(jiān)控系統(tǒng)不是很到位,但是到了今天隨著科技的發(fā)展,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的GPRS 技術(shù)得到了人們的關(guān)注。和傳統(tǒng)模式相比,GPRS 技術(shù)的費(fèi)用低、可移動(dòng)和簡(jiǎn)單高速的優(yōu)勢(shì),減少了過(guò)去成本高的有線網(wǎng)絡(luò)的投資,另外也有著更加快捷的傳輸效率。除此之外,這項(xiàng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸能力比較發(fā)達(dá),不容易受到外界氣候等因素影響。因此由于GPRS 的優(yōu)越性,在未來(lái)會(huì)更加廣泛地使用。

        2.ITS 技術(shù)的應(yīng)用

        ITS 是一種較為先進(jìn)的技術(shù),但是在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不多,主要用于ETC、閉路電視監(jiān)控等等。準(zhǔn)確地來(lái)說(shuō),ITS 是一個(gè)高效率、大范圍的運(yùn)輸管理系統(tǒng),而且用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行工作非常準(zhǔn)確。主要原因在于,ITS 將現(xiàn)金的電子控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等進(jìn)行了結(jié)合,并在交通運(yùn)勢(shì)中使用這些技術(shù),因此用它進(jìn)行工作十分高效。ITS 也能夠?yàn)樗境巳藛T提供導(dǎo)航和相關(guān)實(shí)時(shí)信息等,這樣能夠讓通行更加安全,交通通行的效率也會(huì)提高。

        3.數(shù)字地圖技術(shù)

        現(xiàn)在是數(shù)字時(shí)代,在如何處理數(shù)據(jù)這一方面,受到了數(shù)據(jù)技術(shù)的很大影響。特別是對(duì)數(shù)字地圖的使用。國(guó)外的數(shù)字地圖比較成熟,已經(jīng)有了系統(tǒng)的發(fā)展,并且在生活中得到了廣泛的使用。但是我國(guó)在數(shù)字地圖技術(shù)方面比較缺乏,高速公路中的數(shù)字地圖技術(shù)很多都是高速公路系統(tǒng)相關(guān)人員自己研究的,非常分散沒有統(tǒng)一性,因此數(shù)字地圖所帶的指向性功能就被削弱了。

        五、高速公路機(jī)電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

        我國(guó)的交通建設(shè)一直以來(lái)都在不斷地發(fā)展,因此我國(guó)對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的程度越來(lái)越關(guān)注。交通基礎(chǔ)設(shè)施作為構(gòu)成交通網(wǎng)絡(luò)重要的一部分,它們的好壞對(duì)交通運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)有非常重要的影響,因此我國(guó)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施做了改進(jìn),讓它們更加方便不同地區(qū)的人進(jìn)行聯(lián)系。而在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的時(shí)候,也不應(yīng)該忘記對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的重視,它是組成高速公路的重要部分,所以相關(guān)技術(shù)也需要進(jìn)一步的發(fā)展。未來(lái)的趨勢(shì)是機(jī)電系統(tǒng)更加智能化,并且更注重對(duì)新技術(shù)的運(yùn)用。

        1.注重對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

        現(xiàn)在是個(gè)科技不斷發(fā)展的時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展,因此經(jīng)常用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的機(jī)電通信系統(tǒng)也應(yīng)該更新?lián)Q代,這樣才能在新時(shí)代更好地管理高速公路。但是在使用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備的同時(shí),還需要考慮很多因素,包括高速公路的具體狀態(tài)、高速公路的管理要求等。這是保證高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的運(yùn)行的最佳方案,而且管理的效果也非常良好。除此之外,局域網(wǎng)的建設(shè)方面也不能遺忘,多多開發(fā)和研究相關(guān)技術(shù),讓局域網(wǎng)的管理水平得到提高,提高信息傳輸?shù)陌踩裕乐钩霈F(xiàn)信息泄露的情況。

        2.系統(tǒng)的智能化程度更高

        現(xiàn)在是個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)代,智能化技術(shù)不斷走進(jìn)人們的生活。自然,高速公路機(jī)電系統(tǒng)也不應(yīng)該忽略智能化的大趨勢(shì)。并且智能化技術(shù)也省去了一些人力資源?,F(xiàn)在我國(guó)的物流網(wǎng)絡(luò)不斷增大和發(fā)展,在交通方面,我國(guó)的高速公路正在承擔(dān)著一年比一年更繁重的運(yùn)輸任務(wù),這也就意味著,對(duì)高速公路的管理難度越來(lái)越大。因此,需要更加智能化的高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)。讓系統(tǒng)變得智能化,提高了信息的傳輸效率和質(zhì)量,方便了相關(guān)人員管理工作,并且也給工作人員帶來(lái)了便捷。而在故障診斷和排查等方面,智能化的系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地找到這些故障,讓系統(tǒng)更加穩(wěn)定,并且減少維修的費(fèi)用。因此智能化的大趨勢(shì)是不可阻擋的,為了我國(guó)的交通更加順暢,應(yīng)當(dāng)在機(jī)電系統(tǒng)中大力開發(fā)相關(guān)技術(shù)。

        3.提高對(duì)維修維護(hù)工作的認(rèn)識(shí)和重視

        在通信系統(tǒng)中,很多普通的運(yùn)行問(wèn)題可以很快發(fā)現(xiàn)并解決。但是對(duì)于一些較大的故障而言,系統(tǒng)沒法自動(dòng)修復(fù),所以這個(gè)時(shí)候需要相關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維修??梢钥吹贸?,出現(xiàn)了大故障,需要維修人員的檢修和幫助,這就消耗了大量的人力成本。所以為了減少這樣的人員消耗,對(duì)于通信系統(tǒng),需要給通訊系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃,并且記得定期進(jìn)行檢修。但是,做到這些對(duì)于通信系統(tǒng)是不夠的,因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)非常復(fù)雜,非常龐大。因此對(duì)于維修人員而言,機(jī)電系統(tǒng)的復(fù)雜性對(duì)他們提出了更高的要求。首先他們應(yīng)該有熟練的維修技術(shù),并且按照相關(guān)規(guī)定對(duì)系統(tǒng)定期巡視。他們需要提前做好預(yù)防方案,解決一些常見的問(wèn)題,對(duì)于一些有難度的問(wèn)題,需要進(jìn)行記錄。不過(guò),還有一種方法,那就是針對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題和損耗的部件建立一個(gè)備件庫(kù),及時(shí)處理更換相關(guān)部件。而且對(duì)于使用設(shè)備而言,也要做好防護(hù)和保養(yǎng),做好養(yǎng)護(hù)工作,這樣故障發(fā)生的概率就會(huì)降低,并且維修會(huì)更加簡(jiǎn)單。并且工作應(yīng)該分工明確,責(zé)任落實(shí)到人。

        六、結(jié)語(yǔ)

        如果機(jī)電通信系統(tǒng)運(yùn)行良好,那么這也就意味著高速公路的運(yùn)行質(zhì)量也非常良好。這兩者的關(guān)系非常緊密,可以說(shuō)它們是兩個(gè)不可分割的整體。網(wǎng)絡(luò)和通信等技術(shù)正在以人們想不到的速度發(fā)展,為了跟上這個(gè)時(shí)代,高速公路機(jī)電系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)不斷發(fā)展,提高相關(guān)技術(shù),完善通信系統(tǒng)可以從多個(gè)方面開始,比如投資和硬件等。并且對(duì)于我國(guó)而言,能夠讓我國(guó)的交通系統(tǒng)變得更加安全,促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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