淺談機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用

韓云良 王贊

摘要： 社會飛速發(fā)展的今天，帶動了我國各行各業(yè)的飛速發(fā)展，道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志。當(dāng)下在交通工程施工過程當(dāng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使我國高速公路得到了跳躍式發(fā)展。對于交通工程設(shè)施中高速公路機(jī)電一體化的應(yīng)用，它能夠?qū)㈦姎狻⑼ㄐ拧C(jī)械和控制等不同的技術(shù)融為一體[1]。比如說很多子系統(tǒng)通信、收費(fèi)、照明和監(jiān)控都能夠直接參與網(wǎng)絡(luò)通信，對于當(dāng)前保障路段安全以及交通秩序正常起到了十分重要的影響。

Abstract： The rapid development of society has led to the rapid development of all walks of life， and the construction of road infrastructure has become a symbol of social and economic development. The application of mechatronics technology in the construction of traffic engineering makes the expressway have a leap-type development. The application of mechatronics technology can integrate different technologies such as electrical， communications， machinery and control in traffic engineering facilities[1]. For example， many subsystems communication， charging， lighting and monitoring can directly participate in network communications， which has a very important impact on the current security of road sections and the normal traffic order.

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化技術(shù)；交通工程；設(shè)施；應(yīng)用

Key words： mechatronics technology；traffic engineering；facilities；application

中圖分類號：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0214-02

1 高速公路中機(jī)電一體化的概述及應(yīng)用

1.1 概述機(jī)電一體化

當(dāng)下對于機(jī)電一體化并沒有真正的含義，作為一種群體性綜合應(yīng)用技術(shù)，它融合了微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動控制技術(shù)以及信息技術(shù)等等。在借助新時代先進(jìn)的信息技術(shù)基礎(chǔ)上，融合了軟件編程技術(shù)以及接口技術(shù)。剖析機(jī)電一體化真正內(nèi)涵，我們可以將組織結(jié)構(gòu)的改善以及系統(tǒng)功能的目標(biāo)作為參考。將機(jī)電一體化信息進(jìn)行處理，從而形成智力、動力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動以及感知能力。集合機(jī)電一體化技術(shù)不同系統(tǒng)的信息，控制好微電子電路順序以及系統(tǒng)程序的相關(guān)信息[2]。在這個過程當(dāng)中，能夠?qū)C(jī)電一體化技術(shù)的高可靠性、高精度、高質(zhì)量以及低消耗等優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，從而達(dá)到一種高水平的工程系統(tǒng)現(xiàn)代化應(yīng)用技能。國家相關(guān)規(guī)定要求高速公路施工建設(shè)能夠具有清晰的設(shè)計思路以及建設(shè)程序，高速公路建設(shè)的使用效果以及工程造價易受不同建設(shè)單位項(xiàng)目過街段工作的順利開展影響，工程機(jī)械化已經(jīng)代替了傳統(tǒng)高速公路交通工程施工建設(shè)中的傳統(tǒng)施工流程，而是在高速公路交通工程建設(shè)過程當(dāng)中將機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)可移動的公路施工流程，所以說在高速公路工程施工的各個階段將機(jī)電一體化有效應(yīng)用，不但能夠幫助施工方縮短施工周期，同時還能夠幫助施工方創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

1.2 信息傳送系統(tǒng)

支撐起我國高速公路現(xiàn)代化發(fā)展管理過程當(dāng)中最重要的系統(tǒng)就是通信系統(tǒng)，它能夠幫助高速公路運(yùn)行過程中各個系統(tǒng)的順利工作。比如說，它能夠?qū)⒏咚俾房谑召M(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及監(jiān)控系統(tǒng)語音、控制監(jiān)測系統(tǒng)和繳費(fèi)系統(tǒng)、傳輸不同系統(tǒng)的圖像信息等工作提供保障，能夠協(xié)調(diào)好高速公路內(nèi)部信息管理部門。能夠?qū)崿F(xiàn)外部系統(tǒng)和管理部門、業(yè)務(wù)部門、監(jiān)控中心以及收費(fèi)部門取得聯(lián)系，為社會提供更多精準(zhǔn)的有限交通咨詢方式以及無限交通資訊渠道。機(jī)電一體化技術(shù)能夠把高速公路交通工程的整個施工過程進(jìn)行信息化處理，比如說在數(shù)字交換程控系統(tǒng)中，能夠把相關(guān)的數(shù)據(jù)通過和系統(tǒng)進(jìn)行交換產(chǎn)生數(shù)字，將具體的金額通過顯示器呈現(xiàn)到每一位乘車朋友眼前。還有就是通訊綜合系統(tǒng)當(dāng)中具備傳輸視頻設(shè)備以及通信移動系統(tǒng)，對于幫助高速交通公路秩序的穩(wěn)定性提供了保障[4]。

1.3 繳費(fèi)系統(tǒng)

眾所周知，高速公路在施工建設(shè)過程當(dāng)中需要對系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi)，當(dāng)前我國絕大部分高速公路沿用的是半自動化系統(tǒng)收費(fèi)模式以及電子系統(tǒng)收費(fèi)模式。通過現(xiàn)代化支付手段進(jìn)行電子繳費(fèi)，不需要收費(fèi)人員參與，而半自動化系統(tǒng)收費(fèi)模式主要就是通過收費(fèi)人員進(jìn)行繳費(fèi)工作。目前我國交通運(yùn)輸形勢十分嚴(yán)峻，越來越多的車輛要求高速公路收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行更新，所以當(dāng)下最受歡迎的繳費(fèi)模式就是電子收費(fèi)，不需收費(fèi)人員的參與，而通過相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行繳費(fèi)，在這個過程當(dāng)中不但節(jié)約了大量的寶貴時間，同時對于管理高速公路的秩序起到了重要的影響。現(xiàn)代化新技術(shù)發(fā)展十分迅猛，帶動了各行各業(yè)的飛速發(fā)展，這種新型信息技術(shù)已經(jīng)融入到高速公路系統(tǒng)電子收費(fèi)過程中，它主要通過標(biāo)示卡在發(fā)送的通信器以及車輛道路上方的接收過程展開信息的傳送，不許直接接觸相應(yīng)的感應(yīng)器就可以識別信息。高速公路所需的費(fèi)用在電子系統(tǒng)快速統(tǒng)計完成好可以直接傳送到相應(yīng)的顯示器上，記錄系統(tǒng)可以把每一位乘車的收費(fèi)金額顯示，從而實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備無人收費(fèi)模式。

1.4 照明供電系統(tǒng)

在現(xiàn)代交通工程施工過程當(dāng)中，為了能夠讓施工過程運(yùn)營更加順利，確保整個施工過程更加安全穩(wěn)定，就需要對道路交通事故過程安裝控制監(jiān)測、消防設(shè)備、通風(fēng)和照明等基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)?shù)缆方煌ㄟ^程當(dāng)中出現(xiàn)相關(guān)問題時，為了確保道路能夠正常通行，特別是在夜晚保證道路通暢和明亮，就需要在道路施工過程中設(shè)置自備電源，只有這樣，才能夠保障交通工程道路施工過程當(dāng)中的安全性和可靠性。為了進(jìn)一步確保道路出現(xiàn)問題時不影響主要的道路交通問題，就需要在供電過程中應(yīng)用母線供電的方法，并且應(yīng)用新時代先進(jìn)的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在整個系統(tǒng)設(shè)置過程當(dāng)中將照明、控制監(jiān)測、通風(fēng)、通信設(shè)備等具體設(shè)施進(jìn)行安裝好。在整個交通管理過程當(dāng)中，照明供電系統(tǒng)作為最基礎(chǔ)的系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)，供電系統(tǒng)需要建立持續(xù)穩(wěn)定性的電能。當(dāng)交通道路出現(xiàn)故障時，還需要有自己的儲蓄電源，只有這樣才能夠幫助交通工程實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。另外還需要按照相關(guān)管理部門的要求和相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，設(shè)置科學(xué)合理的供電系統(tǒng)來保障交通工程施工建設(shè)能夠正常照明供電[5]。

1.5 監(jiān)控系統(tǒng)

從管理層面來講，對于交通工程監(jiān)控系統(tǒng)要進(jìn)行分層管理，比如說在公路交通監(jiān)控過程中建立監(jiān)控站、外場設(shè)備、監(jiān)控總中心和監(jiān)控分中心等等。比如說在高速公路場外監(jiān)控設(shè)置過程當(dāng)中，一般有隧道內(nèi)設(shè)施和一般性道路設(shè)備。信息發(fā)布屏、氣象檢測站、車輛檢測器和遙控攝影機(jī)是一般路段設(shè)備中常用到的監(jiān)控設(shè)備，它能夠?qū)⒃谠撀范涡旭偟能囕v進(jìn)行有效監(jiān)控，并且將相關(guān)的信息輸入到相關(guān)的系統(tǒng)中進(jìn)行儲存。另外，在交通控制子系統(tǒng)和環(huán)境檢測系統(tǒng)中，可以利用機(jī)電一體化技術(shù)將通風(fēng)控制設(shè)備和檢測火災(zāi)設(shè)備以及廣播有線設(shè)備進(jìn)行合理的安置。利用監(jiān)控總中心的功能，協(xié)調(diào)好電視閉路監(jiān)視系統(tǒng)、計算機(jī)中心監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、各系統(tǒng)輔助設(shè)備以及電臺控制系統(tǒng)之間的關(guān)系。動態(tài)性是控制監(jiān)測系統(tǒng)的一大特征，在交通事故發(fā)生過程當(dāng)中，有些事故雖然說是偶然的，但對高速公路安全穩(wěn)定性卻有很大的影響。還有就是在旅游節(jié)假日高峰時期，很多高速路段交通狀況很不佳，所以要想改變這一狀況，就需要監(jiān)控系統(tǒng)將道路的真實(shí)情況反應(yīng)到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過相應(yīng)的視頻來了解高速不同路段的真實(shí)情況，這對于及時了解到交通工程不同路段的交通運(yùn)輸情況有很大的影響。

2 當(dāng)前我國道路工程建設(shè)中機(jī)電一體化發(fā)展態(tài)勢

新時代需要將交通工程設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性進(jìn)行深入思考，對未來我國交通工程發(fā)展應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行深入探討，在交通工程運(yùn)行過程當(dāng)中對機(jī)電一體化未來發(fā)展前景進(jìn)行分階段和分層次的探討，保障未來我國交通工程行業(yè)能夠在安全的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。

交通運(yùn)輸行業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對于各個行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的影響，那么想實(shí)現(xiàn)交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，就可以利用新時代先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)⒔煌ǜ鱾€階段的情況及時快速準(zhǔn)確上傳，對于交通行業(yè)安全穩(wěn)定至關(guān)重要。例如在機(jī)電企劃技術(shù)雙碼流應(yīng)用過程當(dāng)中，可以將具體的信息實(shí)現(xiàn)雙流傳輸模式，將相應(yīng)的交通工程設(shè)備通過外場進(jìn)行安裝，并且應(yīng)用新型標(biāo)準(zhǔn)視頻技能，最后將相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息通過中心端進(jìn)行傳出。還有就是對于交通工程設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)平臺，可以將監(jiān)控、收費(fèi)以及信息傳送進(jìn)行整合，將服務(wù)器的功能充分體現(xiàn)到收費(fèi)過程當(dāng)中，協(xié)調(diào)好在該網(wǎng)絡(luò)管理平臺中不同的業(yè)務(wù)管理問題。利用該管理網(wǎng)絡(luò)平臺可以將交通工程設(shè)備的通信功能、服務(wù)功能進(jìn)行落實(shí)，將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息通過這些系統(tǒng)進(jìn)行有效傳播，通過先進(jìn)的視頻技術(shù)呈現(xiàn)出清晰的圖像，并且利用控制監(jiān)測系統(tǒng)的功能，將傳送出有效的交通工程系統(tǒng)信息進(jìn)行公開和發(fā)布。

機(jī)電一體化參與了各個行業(yè)發(fā)展過程，具有良好的發(fā)展前景。機(jī)電一體化技術(shù)在社會未來發(fā)展過程當(dāng)中會對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改善，將通信系統(tǒng)中融入場外的不同交通工程設(shè)備，同時將各種子系統(tǒng)融合到相應(yīng)的接口處[6]，從而實(shí)現(xiàn)在通信系統(tǒng)管理過程當(dāng)中，將收費(fèi)和監(jiān)控共同管理，來幫助交通工程設(shè)備實(shí)現(xiàn)可靠性。另外在監(jiān)控融合系統(tǒng)管理層面，未來一定能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控全程服務(wù)。構(gòu)建分層智能網(wǎng)絡(luò)[7]，將大量的數(shù)據(jù)視頻信息通過接入的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有效傳送，從而達(dá)到一種分層智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的延伸效果。

3 小結(jié)

在我國交通工程設(shè)備應(yīng)用過程當(dāng)中，各階段都會應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)是新時代一種新型的綜合應(yīng)用技術(shù)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效傳輸，對于我國交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定秩序十分關(guān)鍵，那么就需要將機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮到交通工程設(shè)備的管理過程，保證交通工程各個階段能夠順利運(yùn)行，確保各個階段交通秩序更加安全穩(wěn)定，同時能夠解決好路段的故障問題。它不但能夠解決好公路交通車流量較大問題，同時還能夠迎合現(xiàn)代化交通工程建設(shè)的需求，在未來社會發(fā)展道路中具有良好的發(fā)展前景[8]。

參考文獻(xiàn)：

[1]王開芬主編.液壓與氣壓傳動[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2014（34）：345-378.

[2]劉占望.瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2014（08）：25-28.

[3]馬思彤.機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2016（01）：55-57.

[4]李小雯，馬超杰.機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用路徑研究[J].教育評論，2016（02）：92-94.

[5]宋慧喬，朱振國.機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用[N].光明日報，2007-08-14（007）.

[6]李慧霞，王家壯當(dāng)代機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2007.

[7]宋華茹.機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用[N].河南日報，2007-03-10（002）.

[8]靳煒.機(jī)電一體化技術(shù)在交通工程設(shè)施中的應(yīng)用分析[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011（05）：65-67.