高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術及應用分析

茹杰超 孫浩

摘要：近些年，我國的交通行業(yè)在社會發(fā)展下不斷進步，現階段，在當前高速公路項目中，公路機電工程通信系統(tǒng)的性能影響高速公路的服務能力，成為現階段高速公路建設中的重要組成部分。在本次研究中，本文詳細介紹了高速公路機電工程通信系統(tǒng)的軟硬件設備以及信息傳遞方式等，同時介紹了幾種常見的機電工程通信系統(tǒng)技術，最后結合江西高速的實際情況，對高速公路機電工程通信系統(tǒng)的應用方案進行分析。

關鍵詞：高速公路;機電工程通信系統(tǒng);硬件架構;通信方式

引言

機電工程通信是高速公路管理系統(tǒng)的重要組成部分，為高速公路的運營、管理和維護提供了技術保障，是確保高速公路安全性、高效性、暢通性的重要技術手段。近年來，隨著高速公路建設的飛速發(fā)展，對機電工程通信系統(tǒng)的技術要求不斷提高，在數字化的大環(huán)境下，對通信系統(tǒng)的智能化標準不斷提升，對傳輸系統(tǒng)的安全性和高效性的要求越來越高。在此背景下，為提高高速公路的運營和服務效率，構建智能化的通信系統(tǒng)，已成為現階段交通行業(yè)的重要工作內容。

1高速公路機電工程通信系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)的硬件構成

在高速公路機電工程通信系統(tǒng)設計中，系統(tǒng)主要組成包括：1.電源。電源選擇我國標準的220V交流電，能滿足通信系統(tǒng)的電源要求，但需要注意的是，現階段網絡設備電源主要為48V直流電源，所以在電源設置上應該做好區(qū)分。考慮到高速公路長期運行狀態(tài)下的狀況復雜，所以電源設置中應該進一步考慮管線以及電纜的耐受性、通電量等數據要求。2.接入網。在機電通信系統(tǒng)中，接入網能夠保障中心網絡設備與用戶之間的互聯，承擔著重要的通信業(yè)務，對于高速公路機電工程通信效果產生直接影響。3.交換系統(tǒng)。通信系統(tǒng)中，交換系統(tǒng)主要包括中繼轉換、接入端、計費裝置等幾方面組成。在高速公路機電工程通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)應滿足V5協議的相關內容，保障用戶的正常溝通需求。

1.2供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)主要工作是為了讓每個系統(tǒng)能夠正常運轉。通常高速公路都是采用集中供電的方式，線路從發(fā)電廠或就近的高壓電網牽引到高速公路獨立的變電站中，再通過相應的變壓器產出適合系統(tǒng)的供電電壓，最后通過配電屏和輸電纜線輸送到系統(tǒng)中每一個用電設施。

1.3監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)可以分為外場設備、監(jiān)控站、監(jiān)控分中心、監(jiān)控總中心，一般由監(jiān)控中心設施、外場感知設備及外場發(fā)布設備組成。監(jiān)控信息需要逐級進行傳遞，從而實現監(jiān)控效果。該系統(tǒng)需要通信系統(tǒng)將監(jiān)控畫面?zhèn)鬟f到監(jiān)控室，施工管理人員負責對施工過程進行監(jiān)督。該系統(tǒng)具有較好的監(jiān)控功能，監(jiān)督過程具有實時、高效、穩(wěn)定等特點，能夠有效地防止施工人員出現怠工行為，影響整個工程的施工進度，從而保障施工質量，使整個施工過程更加安全、高效。

2常見的機電工程通信系統(tǒng)技術

2.1光傳送網技術

光傳送網技術簡稱為OTN，是指在光域上實現的業(yè)務信號傳遞、路由選擇、監(jiān)控以及復用等。在信息傳遞過程中，OTN是一個具有良好生存性的傳送網絡技術。從技術發(fā)展情況來看，光傳送網技術充分結合了PDH以及SDH技術的優(yōu)勢，能夠在電層、光層領域內實現子波長、波長業(yè)務的交叉角度，并且能夠將SDH模式下的OAM&P理念移植其中，進而彌補單一技術存在的維護管理缺陷的問題。從技術應用現狀來看，OTN技術能夠滿足大量信號透明傳遞、封裝的要求，并提高了高帶寬的利用率，滿足高速公路機電工程通信系統(tǒng)的各種業(yè)務需求，尤其是支持多嵌套串聯連接功能以及FEC（前向糾錯）的功能需求，因此組網能力滿意。

近些年隨著高速公路機電通信工程的發(fā)展，在公路沿線大量使用了數字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，此類系統(tǒng)能夠完成車輛信息抓拍、采集以及傳輸等，在通信系統(tǒng)建設中，相關設備在接入傳輸網期間可以直接使用OTN設備，通過同步OTN骨干傳輸網的方法取代常規(guī)的SDH設備。根據現有的經驗可知，使用OTN技術可以增強通信系統(tǒng)的功能，并對機電工程通信系統(tǒng)的性能做出評價，可充分滿足數據業(yè)務的功能需求，能夠為機電工程通信系統(tǒng)的基本功能提供支持。

2.2自動交換光網絡技術

通信系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)采用光纜技術，使得數據傳輸速度加快，圖像清晰度高。以光纜為媒介，利用自動交換光網絡技術，完善了信息處理模式，提高了信息加工能力;提升了信息篩查能力，結合預警系統(tǒng)的設置，能夠對通信系統(tǒng)進行全過程搜索、全面排查，及時發(fā)現隱患。該技術的應用，節(jié)約了大量的人力和物力，提升了通信系統(tǒng)的運行效率，提高了養(yǎng)護和維修的工作效率。

2.3彈性分組環(huán)技術

彈性分組環(huán)技術又被稱為RPR技術，在通信系統(tǒng)中被認為是優(yōu)化協議，經分組交換點實現信息采集后，并使用環(huán)形結構的方法展現出來;在機電工程通信系統(tǒng)中，RPR技術的技術先進性表現為：1.依托統(tǒng)計空間復用技術，關注系統(tǒng)對空間的再利用能力，經環(huán)形拓撲結構入手，可以有效調整環(huán)在信息傳播中的效率，保證信息處理效果。2.由于RPR技術起源于異步傳輸技術，因此該技術在實際上處于地址處理層，經環(huán)形網絡可以此為中心完成數據傳遞，并快速、高效的檢測故障。現階段高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術在運用彈性分組環(huán)技術時，可在MSTP（多業(yè)務傳送平臺）網絡平臺上使用RPR技術，實現優(yōu)先級的業(yè)務處理，并提供50ms環(huán)保護能力。

3高速公路機電工程通信系統(tǒng)應用

3.1加快通信系統(tǒng)網絡技術優(yōu)化升級

高速公路數字化技術建設是機電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，數字化技術的結構優(yōu)化和升級改造，對于提高高速公路的運營和管理效率至關重要。目前，我國高速公路建設缺乏統(tǒng)一規(guī)范標準，在宏觀調控上，要充分利用宏觀指導的作用，把管理的重點放在各地區(qū)資源配置上，合理規(guī)劃各地區(qū)的高速公路投資比重，在此基礎上，進一步統(tǒng)一規(guī)范標準。同時，管理部門要發(fā)揮系統(tǒng)內部數字化建設的統(tǒng)籌功能，力求從宏觀規(guī)劃上，進一步提升數字化建設的整體性和協調性，設置外來網絡的安全門檻，保護系統(tǒng)運行的安全性。最后，管理部門要發(fā)揮監(jiān)督職能，制定設備引進管理機制，避免壟斷現象的發(fā)生，確保通信系統(tǒng)配置合理、高效，從而提高配置利用效率

3.2保證系統(tǒng)的可靠性

高速公路機電系統(tǒng)的建設中，很多時候單位都會比較重視機電系統(tǒng)的信息化先進程度，忽略了機電系統(tǒng)基礎的可靠性。在一些重要的設備和軟件中一定要預留多余配置和自我防護機制，防止在一定的時間內發(fā)生系統(tǒng)癱瘓事故而導致數據丟失。單位要定期對機電系統(tǒng)設備進行監(jiān)測，對故障設備進行檢修，使得整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在一些重要的服務器上，一定要注意數據的備份，可以采用雙機備份，也可以采用移動硬盤備份，使得數據儲存安全可靠。高速公路機電系統(tǒng)運用了此項策略后，可保障高速公路機電系統(tǒng)的不間斷正常運作。

結語

在高速公路機電工程通信中，信息技術的運用能夠最大限度上的強化數據傳輸效果，該技術能夠最大程度上增強通信系統(tǒng)運行能力，關乎高速公路的經濟效益。但是需要注意的是，當前我國高速公路機電通信系統(tǒng)中存在一定不足，所以為了能夠更好的適應系統(tǒng)功能，需要進一步完善系統(tǒng)功能，最終為促進高速公路可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

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