高速公路機電管理系統中物聯網技術的應用

作者簡介：張紅梅（1973—），女，本科，高級工程師，研究方向為高速公路機電設備管理。

摘要：在現代社會和經濟持續快速發展的背景下，新技術在各個領域的應用越來越廣泛，對各個行業的發展和提高工作效率起到了非常重要的作用。目前，我國的高速公路已初具規模，高速公路上布滿機電設備，也為高速公路的安全運行提供了技術保障。由于公路上機電設備數量多、分布廣、類型復雜，難以保證整個公路系統機電設備的安全可靠運行。為促進高速公路機電設備管理水平的有效提升，有關部門將適當將物聯網技術應用到管理工作開展的具體過程中，不僅能從根本上提高管理效率，也能保證機電設備的管理水平，確保設備管理措施能夠真正、有效地落實?；诖?，本文重點分析了物聯網技術在高速公路機電管理系統中的應用，并對其實際的應用效果進行了分析研究。

關鍵詞：高速公路? 機電管理系統? 物聯網技術? 應用

中圖分類號：U49

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-8992

Abstract：Under the background of the continuous and rapid development of modern society and economy， new technologies are being applied more and more widely in various fields， which have played a very important role in the development of various industries and improving work efficiency. At present， my country's expressways have begun to take shape. The expressways are full of electromechanical equipment， which also provides technical guarantee for the safe operation of expressways. Due to the large number， wide distribution， and complex types of electromechanical equipment on the highway， it is difficult to ensure the safe and reliable operation of the electromechanical equipment of the entire highway system. In order to promote the effective improvement of the management level of electromechanical equipment on expressways， relevant departments will appropriately apply the Internet of Things technology to the specific process of management work， which can not only fundamentally improve management efficiency， but also ensure the management level of electromechanical equipment and ensure equipment Management measures can be implemented truly and effectively.Based on this， this article focuses on the application of the Internet of Things technology in the highway electromechanical management system， and analyzes its actual application effects.

Key Words：Expressway; Electromechanical Management System; Internet of Things Technology; Application

現階段，我國經濟實現飛速發展，新技術都有著廣泛的應用，為各行各業的發展起到了一定的促進作用，使得其工作效率可以得到有效的提高。監控系統、收費系統、通信系統、機電隧道系統等都屬于高速公路機電設備中的重要組成部分。為保證本設備的運行狀況，必須采取有效措施，加強機電設備的管理。部分管理人員由于責任心不強，沒有嚴格遵守管理規章制度，忽視加強機電設備巡檢和日常檢查，對于質量問題和安全隱患無法及時、有效地消除，從而影響機電設備的連續作用[1]?？偠灾?，目前機電設備的管理還存在一些問題，需要有針對性地改進。物聯網技術的出現和應用，給高速公路機電設備的管理帶來了變化，應高度重視其實際應用。

1 物聯網技術

物聯網技術的出現是信息技術產業的第三次革命，是新時代技術不斷進步的標志，它們主要使用信息傳感設備按照約定的協議連接不同的物體和網絡。利用信息媒體進行信息交流和交換，實現智能定位、識別、監控、跟蹤等功能，并利用互聯網。在物聯網技術的應用中，檢測技術、識別技術等先進技術并不分離，利用計算機通信能力，方便物體的通信。因此，物聯網技術被認為是繼互聯網之后信息領域的又一次飛躍[2]。目前，在高速道路的管理中，為了提高機電設備的管理質量，提高機電設備的管理水平，物聯網技術的使用已成為必然，從而展示機電設備的性能和設備工作條件。全實時設備監控維護公路人員數量，減輕管理壓力，為公路管理可持續發展起到一定的促進作用。

2高速公路中常見的機電設備

對于高速公路上使用的機電設備，定義比較寬泛，涉及的領域很廣，涵蓋的類型也很廣。例如，安裝在各種高速公路和監控系統上的收費站都有機電設備。這些設備不是分開的，內部有緊密的聯系，一般來說，設備之間的連接依賴于互聯網，可以看出，互聯網有效地整合了各個部分，可以使得設備的質量得到有效的提高。

2.1 收費系統中的機電設備

收費系統的主要任務是采集車牌號、貨物信息、車輛進出高速公路信息等車輛信息。該系統采用剎車桿控制系統、收費顯示系統、打卡預警系統。而汽車分離器、信號燈等模塊將上面列出的車輛信息收集起來，然后將這些數據匯總成一個綜合數據庫，幫助管理層加強對公路車輛的管理[3]。

2.2監控系統中的機電設備

在對車輛進行監控時可以采用高速公路監控系統，該系統可以對車輛的違法違規行為進行有效的記錄，以給駕駛員一定的警示，使其可以遵守交通法規，實現高速公路上車輛的安全行駛。測速系統也是監控系統的一種，可以有效地監控車輛行駛的速度，同時，監控系統的有效應用還可以收集高速公路的狀況，并對車輛的各種信息進行記錄，包括車牌、貨物、違章及道路狀況等。在數據庫中有效地記錄這些信息，以此對車輛進行管理。

2.3通信系統中的機電設備

通信系統主要通過光纖傳輸、數字控制、圖像、視頻等數據傳輸來傳輸各種機電設備的信息。這是整個機電設備系統中的關鍵模塊。通信系統分布在所有系統模塊中，在高速公路上，這是高速公路中物聯網技術應用的基礎。

3 高速公路機電設備管理的不足

3.1 管理效率偏低

此前，高速公路電氣設備管理以人員監督為主，難以及時發現電氣設備可能出現的故障，限制了提高管理效率。在一些高速公路機電設備的管理中，雖然也強調了計算機的作用，但控制系統的適應性不強，管理效率低，難以有效適應管理工作，不利于提高機電設備的管理[4]。

3.2 管理成本較高

在對高速公路機電設備進行管理的過程中，對于人力和物力的投入有大量的需求，同時，在機電設備巡檢、員工工資及設備維護等方面對于資金的投入也有更高的要求。受到傳統管理方式較為落后的影響，也需要進一步提高管理體系的效率與勞動強度，在此基礎上，管理成本也得到了有效的提升，對公路機電設備管理的綜合效益也帶來一定的影響。

3.3 服務質量有待提升

由于管理方式落后，主要采用人工管理方式，降低工作效率，同時增加員工勞動強度，增加管理成本。這些問題的存在最終影響公路服務質量的提高。機電設備出現故障，維修不及時，車輛的安全暢通受到限制，為提高公路服務質量，必須采取有效措施。

3.4 缺乏對機電設備的監管

在制訂和實施公路機電設備管理方案的過程中，需要注意的是，其本身就是一項復雜的工作，也需要較長的保質期。高速公路機電設備管理實施過程中將涉及不同類型的技術和工藝方法。在實踐中，要從根本上提高機電設備的管理水平，必須在實踐中始終如一地進行，在保證其監管效益和功能的同時，有效提高監控效果。但是，結合現階段的實際情況進行分析，可以發現高速公路機電設備管理過程中還存在非常嚴重的問題，尤其是監控不到位。此外，在具體的操作過程中，無論是維護還是開發過程中的維護，都缺乏對全過程及時、有效的監控和管理，這將直接影響管理工作的質量和水平的不斷提升[5]。

4 高速公路機電設備管理系統中物聯網技術的應用

4.1 收費系統物聯網技術的應用

公路收費系統包括手動剎車桿控制系統、收費顯示系統、打卡警示系統、汽車分離器、信號燈等。通過收費系統的車輛采集車牌號、貨物信息、高速公路進出時間等信息，大量機電設備分布在高速公路上。該設備在收集車輛信息的過程中，實時、準確地收集信息，實現數據完整性，最后匯總形成綜合數據庫。物聯網技術的使用有助于高速公路機電設備的性能提升，實現各種信息通道的完整、靈活、實時傳輸，提高收費站工作人員的工作效率。物聯網技術可將高速公路上的行駛時間、車輛類型和車輛負載等信息傳輸到收費站，收費系統根據這些信息確定收費狀態。此外，收費門系統收集的車輛信息不僅用于收費系統，還可用于執法部門的執法行動，例如，公安系統可連接收費站系統，將違法車輛信息傳送至收費站系統，在車輛進入高速公路后，收費站可及時采集車輛信息，并及時將車輛信息傳送至公安系統，便于警方按公路系統收集的數據量大小對違法車輛進行追蹤[6]。

4.2 監控系統中物聯網技術應用

監控系統在高速公路系統中的應用，可以對道路的實際情況及車輛的信息進行收集，在高速公路機電設備管理中，監控系統也是對數據進行收集的重要環節。通過物聯網，可以有效地將行車等信息傳送給交通管理部門，以此為管理部門制訂相關管理計劃提供依據。車速檢測設備和應急線路監控設備等都是公路系統中監控設備中最為常見的兩種，可以對應急線路的實施情況進行有效的監管。急救專線是救護車在發生事故時提供即時救援的熱線。高速公路上發生碰撞事故，如果普通車輛長時間使用，會造成應急線路丟失，延誤救援，因此在發生緊急情況時需要對道路狀況進行監測。速度監控設備的性能是高速公路監控車輛在高速公路上行駛時必須保持合理的速度。過高或過低的車速都會給道路行駛的安全帶來影響[7]。為此，車速監控系統是促使駕駛員保持限速的重要措施。

4.3 通信系統中物聯網技術的應用

通信系統是公路機電設備管理系統的關鍵部分，各系統模塊的信息數據通過通信系統進行交換。公路機電設備管理系統通過光纖傳輸、數字控制、視音頻等技術實現數據和信息的實時通信，機電管理系統中的所有設備都必須與通信設備連接，功能通信系統連接不同。高速公路上的模塊、數據傳輸線路、收費系統、監控系統等都是通過通信系統連接起來的，它們分布在公路系統的各個部分，在它的支持下，物聯網技術的好處是顯而易見的。當通信系統出現故障，將直接影響中間的部分系統模塊。在嚴重的情況下，高速公路可能會出現癱瘓的情況。

5 高速公路機電設備管理中物聯網技術的應用效果

5.1 節約設備管理成本

在對公路機電設備進行管理的過程中，可將設備資產數據上傳至管理平臺，有效地對數據進行更新，對于機電設備資產狀況也有更加詳細的了解，資產損失也可以得到有效的降低。此外，物聯網平臺的有效應用，可以使得機電設備一次維護的成本得到有效的提升，與使用前相比，有明顯的優勢。同時，節省人工成本，減少維修車輛行駛里程，節省燃油成本，經濟效益也較為顯著。物聯網管理平臺的應用，可以使公路機電設備的維護和管理成本進一步降低。在物聯網管理平臺的利用下，高速公路機電設備的管理和維護成本也將更低[8]。使用物聯網平臺可以對機電設備數據、性能進行及時、準確、全面地分析和了解，對機電設備維修數據進行實時分析，其管理效率也在很大程度上得以提升。

5.2 提升管理服務質量

物聯網管理平臺在高速公路機電設備管理中的應用，可以使得收費站實現正常運行。對于實際運行中所存在問題，相關工作人員也可以及時予以修復，使得機電設備的完整性也得到有效的提升，為收費站各項設施的正常運行與使用性能提供保證。同時，服務品質也可以得到有效的提升，為駕駛人員提供更加優質的服務。

6 結語

綜上所述，在高速公路機電設備管理中，應用物聯網技術，不僅可以有效地改善其中所存在的問題，同時，也使管理質量得以提升，進一步對公路管理服務進行優化。為此，應高度重視物聯網技術在公路機電設備管理中的應用，并將合適的管理平臺有效地運用到機電管理系統中。除此之外，對于管理平臺的維護也要進一步強化，避免出現故障等情況，對日常檢查和軟件更新的改進工作予以高度重視。對物聯網管理平臺進行優化，促進使用效率得到有效提升的同時，使綜合性能也得到提高，以此促進車輛可以安全、順利地通行。

參考文獻

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[5]何玉兵.高速公路機電系統維護管理中的物聯網技術應用[J].中國公路，2019（24）：110-111.

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