探討電氣自動(dòng)化在公路監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用

魏金光 韓云良

摘要： 我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶來(lái)了人類的快速發(fā)展，新的發(fā)展動(dòng)力和源泉也在不斷增加。電氣自動(dòng)化作為科學(xué)技術(shù)走進(jìn)人們生活中的一種媒介，正在影響著人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗Ｎ覈?guó)的電氣自動(dòng)化行業(yè)通過(guò)不斷的創(chuàng)新改革正在我國(guó)各行各業(yè)不斷取得新的成就。 在公路監(jiān)控系統(tǒng)中，通過(guò)積極開(kāi)發(fā)新技術(shù)和不斷增加新設(shè)備的數(shù)量，使得電氣自動(dòng)化行業(yè)有了更大的進(jìn)步，得到有關(guān)科研人員的高度重視。實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在公路監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)用，意味著公路控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)可以有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建起相對(duì)完善的自動(dòng)化公路監(jiān)控管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路的直接管理和控制。

Abstract： The continuous progress of science and technology in China has brought about the rapid development of human beings. The driving force and source of new development are also increasing. As a medium of science and technology， electrical automation is affecting every aspect of people's daily life. China's electric automation industry is constantly making new achievements in all walks of life in China through continuous innovation and reform. In the road monitoring system， by actively developing new technologies and increasing the number of new equipment， the electrical automation industry has made greater progress and received much attention from relevant researchers. The realization of electrical automation in the highway monitoring and control system means that all aspects of the highway control system can be organically combined to build a relatively complete automatic highway monitoring and management mechanism to achieve the direct management and control of the highway.

關(guān)鍵詞： 電氣自動(dòng)化；公路監(jiān)控系統(tǒng)；自動(dòng)化應(yīng)用

Key words： electrical automation；highway monitoring system；automated application

中圖分類號(hào)：TN954 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）10-0154-02

1 電氣自動(dòng)化行業(yè)概述

新時(shí)代下科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展給人們帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，這是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的集中體現(xiàn)。電氣自動(dòng)化隨著科技的不斷進(jìn)步，也創(chuàng)新著技術(shù)以及生產(chǎn)方式，不斷提高社會(huì)生產(chǎn)力。

目前，由于科學(xué)技術(shù)的不斷提高，電氣自動(dòng)化工程技術(shù)及相關(guān)理論也不斷推陳出新，在我國(guó)工業(yè)工程領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化工程是一塊比較重要的內(nèi)容，它促使工業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升，同時(shí)推動(dòng)著電機(jī)自動(dòng)化技術(shù)不斷走向成熟，勞動(dòng)力成本大幅度降低。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)水平還有很大的發(fā)展空間，不斷提高我國(guó)工業(yè)水平和工業(yè)企業(yè)的發(fā)展水平，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用。相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的西方國(guó)家來(lái)講，我國(guó)針對(duì)工業(yè)技術(shù)的研究稍顯落后，電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展歷程較短，加之我國(guó)科技不發(fā)達(dá)，電氣自動(dòng)化技術(shù)及自動(dòng)化控制理論始終沒(méi)有質(zhì)的提升。但是，技術(shù)水平的不斷提高和成熟，為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展提供了有力地支撐。在國(guó)內(nèi)，電氣自動(dòng)化工程的根基本就薄弱，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之下更顯得單薄，要達(dá)到一個(gè)質(zhì)的提升顯然必須攻克不少難關(guān)，同時(shí)也要克服一些客觀因素的影響。總的來(lái)說(shuō)，前景是廣闊的，但是面臨的困難也是非常現(xiàn)實(shí)的。鑒于此，企業(yè)必須直面電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展歷程中所出現(xiàn)的各類問(wèn)題，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)攻堅(jiān)克難，努力使電氣自動(dòng)化技術(shù)有一個(gè)質(zhì)的提升，這樣才能保證其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存和發(fā)展的權(quán)利。

2 對(duì)公路工程電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的要求

2.1 安全高效率

公路工程電氣自動(dòng)化工程是一個(gè)非常復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)，包括變電站自動(dòng)化，道路安全監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及電力調(diào)度系統(tǒng)和MIS等。在公路工程中，其電氣自動(dòng)化主要是實(shí)現(xiàn)機(jī)電工程和交通運(yùn)輸車輛的分工，確保平行上下層實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)，以保證其高效安全的運(yùn)行。但現(xiàn)階段公路工程電氣自動(dòng)化系統(tǒng)仍存在不穩(wěn)定性和不可靠性。因此，在高速公路自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展中我們要特別注意其安全高效率的控制。

2.2 可靠性要求

在這個(gè)階段，高速公路建設(shè)在施工和運(yùn)行中已經(jīng)通過(guò)不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，來(lái)提高供電系統(tǒng)的可靠性，比如通過(guò)雙電源供電和備用電源自動(dòng)安裝設(shè)備的安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)公路工程供電系統(tǒng)的可靠性。目前，我國(guó)公路工程電氣系統(tǒng)已經(jīng)不同程度地實(shí)現(xiàn)了供電的可靠性，但這些措施僅適用于某些地方的公路工程，因此今后工作中必須重視公路的可靠性自動(dòng)化控制。

3 電氣自動(dòng)化在公路監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用

3.1 公路監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

一體化，道路監(jiān)控系統(tǒng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)打破了各個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)查看的缺點(diǎn)。子系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接到相同的系統(tǒng)平臺(tái)，可以同步查看分析操縱數(shù)據(jù)，可以使用相同的帳戶登陸。能有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的便捷化和人性化特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)監(jiān)控工作中各種數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一管理。兼容性，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)電氣自動(dòng)化在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的謹(jǐn)慎兼容，基于數(shù)據(jù)控制還實(shí)現(xiàn)了Android手機(jī)的瀏覽支持，最終實(shí)現(xiàn)了高速公路信息監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的高效管理。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理上通過(guò)真正實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳，實(shí)時(shí)分析實(shí)時(shí)報(bào)警。針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量安全問(wèn)題，發(fā)布預(yù)警，避免項(xiàng)目質(zhì)量安全問(wèn)題。從以前質(zhì)量安全問(wèn)題發(fā)生后管理成為事件發(fā)生前管理控制，從而在很大程度上有效地提高了高速公路監(jiān)控管理人員管理的便捷性和便利性，最終提高了公路整體工程效率。誠(chéng)信化，系統(tǒng)涵蓋了公路建設(shè)過(guò)程中所有聲音視頻監(jiān)控，生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與控制等關(guān)鍵過(guò)程，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做好信息分析與管理，以適應(yīng)公路監(jiān)控系統(tǒng)信息化的實(shí)際發(fā)展需求。

3.2 中央監(jiān)控系統(tǒng)

公路系統(tǒng)電氣自動(dòng)化監(jiān)控中的中央監(jiān)控系統(tǒng)，它包含中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)及相關(guān)的投影顯示和印刷設(shè)備。通過(guò)檢測(cè)公路工程環(huán)境參數(shù)以及應(yīng)急電話和自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等，通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集和傳播與應(yīng)急指揮有關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控和管理公路工程設(shè)備。公路自動(dòng)化系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)主要是分為人工干預(yù)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)。在正常情況下，中央監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化狀態(tài)，在發(fā)生緊急情況時(shí)，中央監(jiān)控系統(tǒng)將立即中斷正常運(yùn)行，最終進(jìn)行緊急異常處理。在這個(gè)過(guò)程中要特別注意是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警功能。主要內(nèi)容有高火水位異常和火災(zāi)煙霧濃度等監(jiān)測(cè)問(wèn)題。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的聯(lián)動(dòng)和分級(jí)，分區(qū)的有效控制。而且這個(gè)系統(tǒng)本身對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上的外部攻擊有一定的防御能力。電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的分析和自動(dòng)生成的交通概況和當(dāng)前的交通對(duì)比圖的實(shí)際情況，自動(dòng)備份重要的數(shù)據(jù)信息。并能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件預(yù)測(cè)實(shí)際運(yùn)行情況和區(qū)域控制預(yù)測(cè)，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)等的運(yùn)行情況，以便發(fā)生事故時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

3.3 區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控區(qū)域，主要是由變電站觸摸屏組成，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有外場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)公路工程現(xiàn)場(chǎng)交通信息的采集和處理，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)對(duì)公路工程交通管理設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)

對(duì)于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)控制主要包括區(qū)域控制器以及變電站區(qū)域控制。區(qū)域控制器指的是通過(guò)外部的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行有效地監(jiān)控，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)與中央監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系，執(zhí)行中央系統(tǒng)的指示和命令，更好地服務(wù)公路監(jiān)控系統(tǒng)。變電站的區(qū)域控制針對(duì)于變電站的自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要自行進(jìn)行控制，如果遇到緊急情況，工作人員會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)的公路狀況作出判斷以及技術(shù)上的操作。

4 公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用策略

4.1 根據(jù)實(shí)際調(diào)整技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相關(guān)公路施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，高速公路的實(shí)際服務(wù)水平可以分為不同標(biāo)準(zhǔn)。而且還要根據(jù)不同的道路和交通因素來(lái)監(jiān)測(cè)異地設(shè)備的數(shù)量，合理分類高速公路工程監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模，應(yīng)根據(jù)實(shí)際道路交通數(shù)量和交通情況進(jìn)行觀察區(qū)分公路路段，通過(guò)收費(fèi)站設(shè)置反應(yīng)實(shí)際收費(fèi)能力狀態(tài)，再根據(jù)服務(wù)水平和科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)模的取得調(diào)查結(jié)果。

4.2 完善實(shí)時(shí)工作系統(tǒng)

公路工程監(jiān)控系統(tǒng)所使用的軟件通常都屬于實(shí)時(shí)工作軟件，對(duì)道路現(xiàn)場(chǎng)和氣象條件等信息可以及時(shí)反饋公路工程整體車輛的健康狀況和服務(wù)質(zhì)量，有利于更好的數(shù)據(jù)處理和傳輸。道路運(yùn)行期間如果出現(xiàn)交通事故，監(jiān)控人員應(yīng)該全面分析計(jì)算機(jī)所收集的信息，從中找出一套行之有效的事故處理方案，再遵照相關(guān)規(guī)定如實(shí)反饋事故信息，如果是重大事故，則必須由監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督。公路工程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)完成后，有關(guān)管理人員在使用前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)，提高其規(guī)則意識(shí)和技能水平，敦促其根據(jù)相關(guān)規(guī)定操作監(jiān)控系統(tǒng)，以免因人為誤操作導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)出故障，同時(shí)保證相關(guān)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確及時(shí)地存檔，預(yù)防交通事故隱患，有效實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控路況。在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中，還應(yīng)定期對(duì)系統(tǒng)損壞或舊機(jī)械設(shè)備檢修進(jìn)行檢查工作，必要時(shí)可更換不能修復(fù)的部分設(shè)備。

4.3 提高監(jiān)控技術(shù)的實(shí)用性

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，企業(yè)必須通過(guò)強(qiáng)化內(nèi)部管理來(lái)提高企業(yè)實(shí)力，進(jìn)而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得主動(dòng)權(quán)。就目前來(lái)看，基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，更多的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理就是一種行之有效的管理辦法。其特點(diǎn)是趨于自動(dòng)化和智能化。現(xiàn)在，提高監(jiān)控技術(shù)的實(shí)用性，確保資源能夠有效分配，支持監(jiān)控技術(shù)檢測(cè)報(bào)告等諸多功能，監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集，通過(guò)無(wú)線控制的過(guò)程實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的有效實(shí)施。從上面的角度來(lái)看，監(jiān)控技術(shù)的實(shí)用性將是電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。

4.4 使用集成系統(tǒng)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)速度

現(xiàn)在，系統(tǒng)應(yīng)用程序不再是單個(gè)設(shè)備，而是設(shè)備的組合，這也是電氣自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)主要方向，這一趨勢(shì)潛在的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，即分布式系統(tǒng)，開(kāi)放式系統(tǒng)和信息系統(tǒng)。其中，分布式系統(tǒng)的作用是確保整個(gè)系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)過(guò)程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素，這些危險(xiǎn)因素是系統(tǒng)產(chǎn)生，需要將損失減少到最低限度。開(kāi)放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)為內(nèi)部與外部世界連接，然后在界面上與外界交流和分享信息。至于最終的信息系統(tǒng)是使用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理器來(lái)監(jiān)視所收集的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行分析和處理，它可以結(jié)合系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)線路管理。就目前而言，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，也為電氣自動(dòng)化帶來(lái)了新的發(fā)展。隨著中國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革的深化與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將更加緊密地結(jié)合在一起。

5 小結(jié)

正是由于人類科技的不斷進(jìn)步才帶來(lái)電氣自動(dòng)化行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，人類在公路監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化改變著以往的傳統(tǒng)模式，取得著巨大的創(chuàng)新。重視電氣自動(dòng)化的運(yùn)用能給我國(guó)公路管理系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)提高科學(xué)便利的條件，建立完善的公路監(jiān)督管理體系，有效推動(dòng)整個(gè)管理系統(tǒng)的管理，實(shí)現(xiàn)更好的控制。

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