摘 要：目前高速公路機(jī)電設(shè)施已實(shí)現(xiàn)了電力監(jiān)控、火災(zāi)報警、ETC門架設(shè)備、收費(fèi)車道設(shè)備等外場設(shè)備的數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測，在監(jiān)控中心就可以實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控。但是對機(jī)房的動力及環(huán)境監(jiān)測大多數(shù)還停留在傳統(tǒng)的管理模式上，普遍未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時在線監(jiān)測。針對這一問題，本文從高速公路機(jī)房現(xiàn)狀、動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹、發(fā)展趨勢等多方面進(jìn)行分析，結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了建設(shè)高速公路機(jī)房動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的必要性，實(shí)現(xiàn)對機(jī)房電源、空調(diào)、煙感、水浸、門禁、溫濕度等多方面的實(shí)時在線監(jiān)測，提升高速公路集中運(yùn)維監(jiān)控能力及科學(xué)化管理水平。

關(guān)鍵詞：高速公路;機(jī)房;動環(huán)監(jiān)測;智能管理;應(yīng)用

中圖分類號：TN916.81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

在2015年以前，高速公路機(jī)房設(shè)計理念當(dāng)中普遍以普通機(jī)柜為主，功能比較單一，機(jī)柜與機(jī)柜之間沒有形成封閉空間管理，設(shè)備的通風(fēng)散熱全靠機(jī)房內(nèi)的空調(diào)，特別是運(yùn)行幾年后，隨著日常運(yùn)維及后期設(shè)備的增加，機(jī)房環(huán)境已相對惡劣，給設(shè)備的正常工作帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

近幾年新建、改擴(kuò)建高速公路機(jī)房設(shè)計已由傳統(tǒng)的普通機(jī)房向整體式機(jī)房過渡，對機(jī)房的管理和設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，不僅在監(jiān)控中心設(shè)計整體式機(jī)房，在收費(fèi)站也設(shè)置了整體式機(jī)房。

1 高速公路機(jī)電運(yùn)維管理現(xiàn)狀

目前高速公路機(jī)電設(shè)施已實(shí)現(xiàn)了電力監(jiān)控、火災(zāi)報警、ETC門架設(shè)備、收費(fèi)車道設(shè)備等外場設(shè)備的數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測，在監(jiān)控中心就可以實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控。但對機(jī)房的UPS電源、空調(diào)、煙感、溫濕度等數(shù)據(jù)的監(jiān)測大多還停留在人工巡檢的方式上，不僅效率低，而且一旦發(fā)生故障無法及時獲知相關(guān)信息，在一定程度上制約了機(jī)電運(yùn)維信息化的管理水平。

當(dāng)前全國高速公路正在加大智慧高速的研究與建設(shè)，各種新技術(shù)與新設(shè)備、創(chuàng)新的管理方式正逐步展示在我們面前，但大多數(shù)是面向出行服務(wù)方面，而針對機(jī)房的智能化管理相對會缺少重視。但隨著高速公路營運(yùn)信息化的建設(shè)，機(jī)房的智能化建設(shè)將會日趨重要，因此動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)也會展現(xiàn)出更加廣泛的應(yīng)用前景。

2 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)作用

收費(fèi)站機(jī)房和監(jiān)控中心機(jī)房是整個高速公路機(jī)電信息系統(tǒng)的核心部分，為保證計算機(jī)系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡(luò)的安全正常運(yùn)行，與之配套的動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、安防系統(tǒng)必須時刻處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，否則造成的后果將不堪設(shè)想。因此對高速公路各個機(jī)房進(jìn)行實(shí)時在線的監(jiān)控、及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患是極其必要的。

自動監(jiān)測高速公路機(jī)電系統(tǒng)機(jī)房動力環(huán)境狀態(tài)，在自動采集狀態(tài)數(shù)據(jù)以后，智能分析設(shè)備報警發(fā)生的原因以及具備智能生成預(yù)警，在以網(wǎng)絡(luò)鏈路拓?fù)鋱D形化、數(shù)據(jù)列表化的方式為用戶提供直觀狀態(tài)及故障瀏覽功能的同時，將狀態(tài)信息通過微信企業(yè)號實(shí)時推送給機(jī)電運(yùn)維人員，同時系統(tǒng)具備自動聯(lián)動控制等功能，起到大幅度減少人力物力投入、提高機(jī)房運(yùn)維效率、保障機(jī)房良好運(yùn)行，防止重大故障災(zāi)害的作用，從而大幅度提升機(jī)房運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量。

2.2 系統(tǒng)組成

主要包括動力系統(tǒng)（UPS電源、電池、機(jī)柜電源、發(fā)電機(jī)等），環(huán)境系統(tǒng)（空調(diào)、溫濕度、漏水監(jiān)測、煙感等），安防系統(tǒng)（視頻監(jiān)控、門禁、入侵監(jiān)測、消防火災(zāi)等），前端監(jiān)測主機(jī)，中心應(yīng)用平臺等。

2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)類型

（1）UPS：監(jiān)測輸入/輸出電壓、電流、頻率、功率，蓄電池組的電壓、后備時間、溫度等參數(shù)。（2）直流電源：監(jiān)測輸入市電狀態(tài)，蓄電池組的電壓、電流、溫度、容量等參數(shù)。（3）普通空調(diào)：對普通空調(diào)的狀態(tài)監(jiān)測和啟停控制。（4）溫濕度：監(jiān)測溫濕度傳感器所采集的機(jī)房溫度和濕度數(shù)據(jù)。（5）煙感：采集消防控制器的報警信號或煙感探測器的報警信號。（6）門禁系統(tǒng)：監(jiān)測門的開關(guān)狀態(tài)，控制門的開關(guān)、門禁系統(tǒng)與CCTV系統(tǒng)聯(lián)動對進(jìn)出機(jī)房的人員進(jìn)行自動錄像等。

2.4 數(shù)據(jù)傳輸方式

監(jiān)控主機(jī)（監(jiān)控主機(jī)具備采集、存儲及分析處理功能，可獨(dú)立運(yùn)行于本地網(wǎng)絡(luò)）對前端設(shè)備進(jìn)行信息采集及進(jìn)行智能分析處理，實(shí)時向中心平臺上傳設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)及報警信息，中心平臺根據(jù)上傳的信息進(jìn)行綜合分析處理，向微信企業(yè)號、PC等終端推送故障及報警信息。

3 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐

開陽高速于2003年通車并于2019年進(jìn)入機(jī)電工程的改擴(kuò)建，因收費(fèi)站機(jī)房結(jié)構(gòu)物利舊等其他原因，收費(fèi)站機(jī)房未采用新的整體式機(jī)柜，仍沿用普通式機(jī)柜，如何將機(jī)房改造美觀及更加智能化成為了我們當(dāng)時的一個難點(diǎn)。經(jīng)過業(yè)主單位的同意，我們在設(shè)計上增加了動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)，在每個收費(fèi)站部署了UPS電源監(jiān)測、煙感、溫濕度、紅外探測、漏水檢測等動力環(huán)境監(jiān)測設(shè)備。

數(shù)據(jù)傳輸方式設(shè)計為，監(jiān)控主機(jī)采集前端感應(yīng)器的檢測數(shù)據(jù)，監(jiān)控主機(jī)連接收費(fèi)站的監(jiān)控數(shù)據(jù)交換機(jī)通過通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在監(jiān)控中心管理平臺讀取各個收費(fèi)站的動環(huán)監(jiān)測數(shù)據(jù)。該監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對機(jī)房的UPS電源、空調(diào)、溫濕度、煙感、安防等動力及環(huán)境的在線實(shí)時監(jiān)測，可實(shí)時向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行信息推送，改變了以往人工巡檢的傳統(tǒng)模式。同時該系統(tǒng)部署后還有一個亮點(diǎn)，那就是對機(jī)房內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行統(tǒng)一的控制，在滿足機(jī)房制冷需求的同時，又節(jié)約了電能。

動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施，有效提升了開陽高速營運(yùn)單位的機(jī)電管理的專業(yè)化、信息化、科學(xué)化水平，使開陽高速的機(jī)電管理上升到一個新平臺。

4 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)應(yīng)用緩慢的原因分析

首先是由于傳統(tǒng)的行業(yè)及技術(shù)上的限制，以往的高速公路機(jī)電設(shè)計很少往機(jī)房智能化方面考慮，加上以前的技術(shù)沒有那么先進(jìn)，在設(shè)計上不會考慮這方面的內(nèi)容，從而導(dǎo)致高速公路機(jī)房的智能化信息化建設(shè)相對沒有那么重視。

其次是高速公路建成通車后通信機(jī)房往往十年甚至十多年都不會有很大變動，業(yè)主單位也適應(yīng)了傳統(tǒng)人工巡檢的模式，加上建設(shè)動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)需要增加不少的營運(yùn)費(fèi)用支出，更加造成了動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速機(jī)電行業(yè)應(yīng)用滯后。

最后是動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)本身的發(fā)展限制。動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)最早是應(yīng)用在中國電信等通信行業(yè)，監(jiān)控廠商技術(shù)水平差別也很大，無法有效地被高速公路機(jī)電行業(yè)所應(yīng)用。

5 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的發(fā)展建議

5.1 設(shè)計上重視

新建及改擴(kuò)建項(xiàng)目的設(shè)計應(yīng)當(dāng)具有前瞻性，結(jié)合營運(yùn)相關(guān)的需求及當(dāng)前高速公路機(jī)電信息化建設(shè)的需要，提前將機(jī)房的設(shè)計思路理清，當(dāng)然業(yè)主單位也要有這個意識，從根本上樹立提高機(jī)房管理信息化水平的意識。

5.2 技術(shù)上重視

監(jiān)控廠商的技術(shù)水平應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)，提供的軟硬件應(yīng)能全面兼容機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定可靠、信息反應(yīng)快速，融合當(dāng)前流行的AI人工智能技術(shù)、邊緣大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，從而滿足不同業(yè)主的不同需求。

5.3 管理上重視

動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)是助于機(jī)房智能化、科學(xué)化管理的，也能夠快速地為營運(yùn)單位提供快速響應(yīng)及決策支持的，因此業(yè)主單位應(yīng)重視動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)所發(fā)揮出來的作用，從管理需求方面部署應(yīng)用動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)。

6 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的發(fā)展趨勢

一體化的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)，可以幫助用戶降本增效、提升運(yùn)維水平，從而提升用戶效益。基于信息化建設(shè)的需要，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)必將迎來新的發(fā)展，市場需求和鞭策也會不斷的要求技術(shù)水平的提升。動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)未來在高速行業(yè)的發(fā)展趨勢將包含四個方面：

第一，高度集成化，行業(yè)將會形成以傳感器、數(shù)據(jù)采集為核心，融合音視頻監(jiān)控、AI人工智能應(yīng)用、邊緣大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的高度集成化標(biāo)準(zhǔn)體系。第二，部署安裝簡便化，參考學(xué)習(xí)通信行業(yè)的成熟系統(tǒng)，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)自身的運(yùn)維需求將會逐步降低，系統(tǒng)調(diào)試、組態(tài)配置等將會被自動配置、遠(yuǎn)程調(diào)試取代，前端設(shè)備和系統(tǒng)的部署將會越來越簡單。第三，系統(tǒng)簡易化和3D可視化，動環(huán)監(jiān)測運(yùn)維數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲和可視化呈現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)快速展示用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)。第四，針對前端硬件設(shè)備的軟件定義。動環(huán)監(jiān)測是一個以創(chuàng)新為主導(dǎo)的領(lǐng)域，而優(yōu)秀的動環(huán)監(jiān)測服務(wù)需要不斷地對客戶需求深入了解和洞察，還需要企業(yè)具有深厚的研發(fā)實(shí)力和資金支持，跟上整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的潮流，才能推出軟件和硬件完美結(jié)合的動環(huán)監(jiān)測產(chǎn)品。

7 結(jié)語

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，伴隨新基建的熱潮，及建設(shè)智慧高速公路口號，傳統(tǒng)的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)將不僅僅局限于機(jī)房動力環(huán)境設(shè)備，后續(xù)將結(jié)合大數(shù)據(jù)，形成自主可控的自主化運(yùn)維，物聯(lián)網(wǎng)的物物相連也將成為可能，真正實(shí)現(xiàn)智能化、一體化，遠(yuǎn)程掌上運(yùn)維也將會成為未來的運(yùn)維方式。

因此，隨著智慧高速的建設(shè)進(jìn)程，廣大高速公路營運(yùn)業(yè)主在智能化建設(shè)意識上的不斷提高，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的應(yīng)用將會越來越廣泛，完善建設(shè)高速公路機(jī)房動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的重要性將會變得更加迫切。相信在不久的將來，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路機(jī)房的應(yīng)用也將成為高速公路營運(yùn)智能化管理的一個亮點(diǎn)，將會提升整個高速公路行業(yè)的運(yùn)維監(jiān)控能力及科學(xué)化管理水平。

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作者簡介：葉強(qiáng)強(qiáng)（1987—），男，廣東韶關(guān)人，本科，學(xué)士，工程師，主要從事高速公路機(jī)電工程技術(shù)管理工作。