探究高速公路ETC門架系統一體化智能機柜

雷利昆

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展，高速公路覆蓋了全國各地，但是，ETC門架系統一體化智能機柜在實際應用過程中難免會出現一些問題，這就需要結合實際情況對這些問題進行解決，本文主要闡述了現階段高速公路ETC門架系統一體化智能機運營過程中存在的問題，進一步的提出相對應的解決方案，以期為我國交通穩定運行作出一定的貢獻。

關鍵詞：高速公路;ETC門架系統;一體化智能機柜

0 前言

李克強總理曾經在2019年兩會的政府報告工作中，對進一步深化收費制度改革內容做了重要部署，這也就增加了對高速公路ETC門架系統一體化智能機柜的需求，收費制度深化改革的主要目的就是為了在最近這兩年內全面取消高速公路中省界的收費站，這樣才能減少車輛的擁堵，并為廣大人民群眾提供便利。現階段，我國的交通運輸行業正在不斷的推進深化改革的內容，有條不紊進行著完善和改造。在結合高速公路周圍環境的實際情況，并嚴格的遵守省界收費站“安全、穩定、可靠、先進”的建設原則，對ETC門架系統一體化智能機柜做進一步的生產，可以為今后的運營工作提供保障，做好智慧高速的建設，這樣才能為我國的交通事業貢獻力量。

1 現存問題

在高速公路上取消掉省界收費站之后，這就使得收費模式出現了變化，這些變化勢必就會影響到高速公路的實際運營，相關的服務模式也出現了變化。ETC門架系統包括了一些關鍵的設備，主要有ETC天線、車牌圖像識別設備以及車道控制設備，由于高速公路沿途的環境是十分復雜的，這就對ETC門架的設計提出了更高的要求，需要充分考慮電壓輸出、布設距離、環境保護以及安全防盜這些內容。為了有效的提升一體化智能機柜的安全性和穩定性，就需要結合實際情況制定出一個比較科學的部署方案。ETC門架系統一體化智能機柜需要適應各種比較復雜的地勢以及天氣環境，并提供可靠的供電量，這樣才能保證設備的穩定運行[1]。

在取消掉了收費站之后，省中心開始全面負責ETC門架系統的管理工作，通過有線或者是無線的方式對ETC門架系統的實際運行狀態進行遠程的監管，檢查路段中心需要結合實際情況做好ETC門架系統設備的養護工作，在發生了問題之后及時進行搶修，這樣能保證ETC門架系統一直都是出于良好的運行狀態，省中心主要是負責系統的運行維護管理工作，并要保障結算系統能長時間處于正常運行的狀態中，路段的收費中心是有高速公路上的相關經營單位來負責管理的，并保證系統中所產生的數據可以快速準確的傳輸出去。

2 解決方案

部署ETC門架一體化智能柜設備是一個非常重要的工作，這就需要結合實際情況采用一些科學技術來對ETC門架進行系統集成，這樣可以為收費系統提供一個比較可靠的支撐。一體化智能機柜作為數字高速中的一個感知節點，一般是使用大數據技術來進行信息的傳輸，這樣可以進一步的完善數字高速的建設工作[2]。一體化智能機柜中包括很多的設備，比如說工業空調、電信級戶外機柜、電池等，并且一體化智能機柜還有很多的優勢之處，比如說比較強的蓄電能力、能在一定程度上防水防腐。并且智能機柜還能支持多電壓的輸入和輸出、實現不間斷的大功率供電等，這些優勢解決了高速公路行業中負載離散分布不平衡、機電系統三相平衡難等問題，還為ETC門架系統提供了一些防盜功能強的安全環境，實現了通信網絡、計算機環境、區域邊界以及物聯網的安全擴展，達到防護的功能。

ETC門架系統一體化智能機柜還會結合實際的環境來增加一些其他的設備，這些都屬于核心的設備附件，對于運行環境有著比較高的要求，因此，就需要做好標準化的設計工作，這樣能保證一體化智能機柜在后期能安全的運行下去[3]。

3 技術功能及應用

一體化智能機柜還能根據實際用戶的不同需求，定制相關硬件設備，并對布局進行規劃，這樣在運營、維護以及調試的過程中提升工作的便捷性。模塊化的工業設計能在一定程度上保證整個機柜運行中的穩定性。現階段，我國有部分地區已經取消了省界高速公路收費站，并部署了一體化的智能機柜，一體化智能機柜的進一步推廣對于數字高速、智慧高速來說提供了一定的技術支撐，下文將對一體化智能機柜中的技術、功能以及實際的應用情況做進一步的探析[4]。

3.1 柜體構造

在一體化智能機柜中，采用的就是一體化的結構，是將相關的設備和部件集中在柜體中，這樣形成了一個整體。柜體采用的是高標準的電信戶外機框架，在機柜的底板采用的是鍍鋅的銅板，這一銅板的厚度是不能低于1.2毫米的，機柜底座一般采用的是熱浸鍍鋅鋼板，鋼板的厚度是不能低于2毫米的，這樣的機柜具備十足的抗外力性。機柜采用的是前后開門，前門采用的是左開門、后門采用的是右開門，機柜的底部還額外采用了防火的保溫材料進行貼敷，整個貼敷需要保證沒有褶皺。機柜的立柱之間的孔距、間距等尺寸要滿足相關標準，具體的標準參照《IEC60297-3-105-2008》以及《IEC60297-3-100-2008》。在機架的兩側還需要提前預留走線槽[5]。

3.2 智能模塊化

ETC門架系統一體化智能機柜所配套的監控系統是非常關鍵的設備，在實際運行的過程中，采用的是一種比較可靠的動環監測系統。這一系統主要包括了煙霧傳感器、采集單元、溫濕傳感器等。在采集單元還包括了其他的信息，比如說柜內溫濕度、電子門鎖信息以及鋰電池信息等，通過信息技術將信息上傳到連接著的監控平臺上，通過監控平臺以及UPS主機之間相互連接，這樣才能達到下文即將提到的四個主要目標[6]：

第一，可以提供一個比較穩定的環境監控系統;第二，為實際的管理工作提供更加準確的信息;第三，能夠和第三方平臺實現有效對接，擴展性得到了充分發揮;第四，能在一定程度上節約管理費用，這樣能創造更多的經濟收益。一體化智能機柜空調系統采用的是一種高標準的嵌入式戶外機柜空調，主要安裝在機柜的前門，這樣可以保證柜內的溫度能結合環境的變化實現自動調節，控制器主要是通過內循環溫度傳感器來監測機柜中的溫度，并合理控制風機的穩定運行，這樣能保證機柜中的溫度是在標準范圍之內的。在機柜的空調系統中需要配備一部分應急風扇，空調在實際運行過程中出現了問題，就需要在短時間內啟動應急風扇對機柜進行散熱，一體化智能機柜的電源所采用的是“高頻UPS+礙酸鐵锃電池”的方案。解決機柜UPS供電回路冗余的方案主要有以下幾點：第一，在正常情況下，220伏的電量輸入之后輸出純凈的交流220伏，再經過KTS的常閉端給負載供電;第二，在逆變器出現了故障之后，UPS會由逆變態轉換為自動旁路態;第三，在出現了市電斷電的情況之后，將UPS從市電逆變態轉換為電池逆變態;第四，如電池組出現了故障，就需要立即斷開K2開關，并對電池組做好維護的工作[7]。

3.3 機電系統集成

ETC門架系統一體化智能機柜主要是通過將一部分機電設備安置在柜體中，形成一種標準化的整體，從而能在一定程度上提升空間利用率。一體化智能機柜后備電源采用的是一種鋰電池，即磷酸鋰電池，這種鋰電池和一般的鉛酸電池相比較來說，能有效節約柜內的空間。一體化智能機柜系統采用的是高標準的工業空調，這樣柜內的設備布局能更加精簡。一體化智能機柜可以將供電總進線中的空氣開關以及其他的供配電單元集成在機柜上，這樣能形成單元的有效結合，從而形成一個小型的智能化配電機柜。

3.4 拓展應用

隨著我國交通部門慢慢地取消高速公路省界收費站，合理配置ETC門架系統成為了十分重要的一項工作，在一體化智能機柜的內部結合實際情況已經預留了足夠空間來安置天線控制器、車道控制器等設備，這就能讓一體化智能機柜和互聯網、大數據、區塊鏈等技術進行深度的融合，這樣能推進智能高速交通的穩步發展，進一步加快數據資源賦能、運輸服務網以及相關能源信息的融合，從而構建出一個以綜合交通大數據為中心體系的智能化管理系統，這樣可以進一步加強我國交通設施的建設過程。

4 結束語

綜上所述，為了順應時代的發展，在高速公路的省界收費站處設立ETC門架系統一體化智能機柜是十分重要的工作，通過數據交互、車路協同平臺等方式，推動新技術以及新方法的應用，為智能高速的進一步發展打下堅實的基礎，并不斷推動數字高速的建設，提升整個高速公路系統的實際管理水平，并為公眾的出行提供更好體驗，并能減少擁堵，并提升車輛通過的效率，為我國的交通強國戰略作出貢獻。

參考文獻：

[1]賀東，赫明智，陳超.ETC門架系統在高速公路分段計費中的應用[J].公路，2020（6）：162-164.

[2]李奇峰.取消高速公路省界收費站ETC門架系統RSU天線冗余設置研究[J].工程建設與設計，2020（1）：157-160.

[3]陳浩，包興臣.京滬高速公路萊蕪至臨沂（魯蘇界）改擴建路段ETC門架系統建設方案[J].中國交通信息化，2020

（3）：18-25.

[4]陳廣輝.江西省高速公路取消省界收費站ETC門架系統供電防雷設計[J].中國交通信息化，2020（1）：125-128.

[5]王宏丹，孟春雷，高龍，等.ETC門架系統高可靠性能源供給技術研究[J].公路交通科技（應用技術版），2020，16

（10）：362-364.

[6]龍開紅，戴連貴，周玲.基于相鄰ETC門架系統冗余的自由流交易成功率提高方案[J].中國交通信息化，2020（2）：

118-120.

[7]盧夢婕，孫亮.取消省界收費站背景下高速公路協同化運營運維系統探究[J].中國交通信息化，2020（5）：113-115.