高速公路監控系統的電氣自動化應用

申治

摘 要：我國的社會經濟在迅速發展，而電氣自動化已廣泛應用于工業生產中。電氣自動化技術與公路監控系統的集成，對高速公路的監控有著重要的作用。本文對高速公路監控系統的組成和電氣自動化系統的要求以及監控系統的自動化應用進行了分析，通過建立完善的管理體系，對我國公路進行有效的管理與控制。

關鍵詞：高速公路;監控系統;電氣自動化

1 公路監控系統的功能和組成

1.1 功能

公路監控系統可以完成對高速公路環境、交通流量等方面的監控，并對監控結果進行分析，制定合理的控制方案。公路監控系統可以有效改善交通狀況，降低交通事故發生的可能性，提高高速公路管理水平，發揮較好的社會效益。

1.2 組成

1.2.1 管理中心

在公路監控的過程中，公路監控系統的管理中心扮演著非常重要的角色[1]。它的作用是在高速公路上收集各種數據信息并執行特殊處理。管理中心的設計需要緊急處理能力和實時圖像顯示。

1.2.2 通信模塊

公路監控系統通訊模塊的功能是負責多個模塊之間的通訊，以確保系統的協調性。通信模塊采集交通信息并按分類上傳，識別收集的數據，將其轉換為統一格式，并將其保存在數據庫中。

1.2.3 信息管理模塊

信息管理模塊分析原始數據并進行有效轉換，最后以表格形式顯示。信息管理模塊具有打印和查詢功能。

1.2.4 視頻監控模塊

公路監控系統的視頻監控模塊可以管理視頻切換矩陣主機和監控設備。這樣就為計算機提供了一種地圖控制模式。

1.2.5 路段監控模塊

在高速公路監控系統中，路段監控是一個非常重要的模塊，它可以完成對主要服務器信息的接收與處理。對于不同的信息和數據，采取信息處理措施。

1.2.6 控制中心模塊

公路監控系統的核心模塊是控制中心[2]。它可以實現對整個高速公路的綜合管理，與控制中心進行聯動，維護高速公路監控系統的正常高效運行。

2 高速公路監控系統中電氣自動化的應用

2.1 模塊改造

在高速公路監控系統的設計過程中，區域控制器用于發布指令以完成高速公路現場的各種現場控制和監控，并將管理控制中心模塊集成到一個中央監控系統中。通常情況下，中央監控系統是自動控制的。在操作過程中發生緊急情況時，應制定相應的控制計劃，對值班的工作人員傳遞信號。高速公路監控系統中的自動化系統具有自動警報功能，例如某些火災煙霧濃度與交通擁堵警報[3]。通過電氣自動化系統，對遠程控制設備的聯動分類和分區控制進行處理。該自動化系統還可以有效地分析數據環境，自動生成流量配置文件，對一些重要的數據進行備份。

2.2 控制方式

在高速公路電氣自動化控制中有現場控制以及工業控制兩種方法。現場控制系統由區域控制器和變電站區域控制兩部分組成。區域控制系統通過系統制定的控制計劃進行自動控制。在工作中，一旦發生緊急情況，可以及時向警方報告并提供控制計劃。現場控制系統有兩種形式：手動控制和自動控制。通常，在系統出現故障時，需要在觸摸屏上進行手動控制。相關技術人員必須接受嚴格的培訓，以提高自己的技能，并避免由于人為錯誤導致的系統故障。工作人員應準確地將以前的數據存檔，以便調查交通故障，實現對交通狀況的實時監控。現場總線網絡可以完成區域控制器、車輛檢測器等設備的數據交換。工業以太環網通過單模光纖進行連接，實現區域控制器與監控中心計算機之間的數據交換。

2.3 集成系統

實現多設備的組合是電氣自動化發展的一個重要方向，體現在分布式系統、開放式系統和信息系統中[4]。分布式系統保證了系統的整體安全，減少了損失;開放系統用于內外連接，在接口上與外界交換和共享相關信息內容。信息系統上的數據處理器對數據進行監控和采集，對采集到的數據內容進行分析和處理，從而實現對網絡線路的更好的管理。電氣自動化技術隨著網絡技術的發展變得非常迅速。兩者實現了很好的融合，實現了共同發展。

3 高速公路監控系統建設應用策略

3.1 根據實際調整技術標準

從公路建設技術標準的內容來看，公路的實際服務水平也有一定的差異。通過對不同地區不同道路和交通要素檢測設備的定量分析，科學合理地進行了公路工程監測系統的等級劃分。在收費站設置過程中，根據道路交通的實際數量和情況，對公路工程監測系統的規模分類進行改進，可以更好地反映實際的收費能力，結合服務水平和科學的設計規模，得到更準確的調查結果。

3.2 監控服務

將5G移動通信技術應用于電力監控系統的監控服務活動中，電力系統是高質量改革中提高監控服務質量的重要組成部分，完全可以滿足高速公路監控的實際需要。在高速公路監控服務中，還應結合監控程序應用的實際水平，得出歷史數據處理中存在的問題[5]。5G移動通信技術出現后，可以將實時監控模塊納入會話監控中，及時發現歷史數據處理中存在的問題，建立必要的垃圾收集機制，對獲取的數據進行實時處理，增強高速公路監控的時效性，有效查處違反交通規則的行為。不僅可以提高高速公路秩序管理和問題處理的效率，還可以在線識別車主，在一定程度上減少資源浪費，更全面地提高監控系統的運行效果。

3.3 使用集成系統來提高網絡速度

目前，系統應用程序已不僅僅是單一的設備，而且促進了設備的集成應用，這已成為電氣自動化應用的一個重要發展方向。這種潛在特征主要體現在分布式系統、開放系統和信息系統上。分布式系統的作用是有效保證系統整體獨立運行中存在的風險因素。這些風險因素大多出現在系統的實際應用中，對損失控制有著顯著的作用。

3.4 監控系統優化設計

在高速公路監控系統中應用5G通信技術時，主要起到后臺監控模塊的作用，在優化下載地址管理的過程中提高了實際的電力監控水平。在Web頁面和底層系統服務性能管理的基礎上，建立了優化的連接網絡，并在服務器硬件信息分析的基礎上獲得了更準確的數據。實現了數據的高效傳輸和可視化，并根據數據庫的配置實現了高速公路的監控。

3.5 電力智能化服務

高速公路監控過程中的5G移動通信的峰值速度可以達到10 GB以上，可以滿足高吞吐量的技術要求。通過廣電和移動通信的配合，可以達到數據信息高頻傳輸的實際效果[6]。采用更靈活的無線接口改善災備數據，大大提高了數據傳輸速度，實現了對海量電表數據的智能切割，使電力通信芯片能夠滿足高速公路監控的實際需要。另外，在后期的開發過程中，結合5G移動通信的選擇模式對協同處理進行了優化，在目前的場景模式下獲得了更好的組網標準。結合供應商提供的相關服務，建設更加安全、可靠、環保的現代電網。

4 結語

在公路發展過程中，公路監控系統對公路發展起到有力的推動作用。通過對高速公路監控系統提高了監控系統使用的安全與可靠，使系統更加智能化和網絡化。高速公路監控系統應跟隨電氣自動化技術的發展而不斷的完善，對系統進行有效的控制。

參考文獻：

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[6]朱晶，彭敏.PLC在高速公路隧道監控系統中的應用研究[J].公路，2019，64（8）：347-349.