高速公路機電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展及其新技術(shù)的實踐應用研究

康東

[摘 ? ?要]為了進一步提升高速公路管理質(zhì)量，優(yōu)化機電工程通信系統(tǒng)，維護公路安全性的同時，發(fā)揮系統(tǒng)精準性優(yōu)勢，為人們提供更加便捷的服務，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的和諧統(tǒng)一。文章簡要介紹了高速公路機電工程通信系統(tǒng)的組成，并對其發(fā)展意義予以分析，集中討論了目前高速公路機電工程通信系統(tǒng)新技術(shù)內(nèi)容和應用實踐，最后展望其發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞]高速公路;機電工程;通信系統(tǒng);新技術(shù)

[中圖分類號]U495 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）05–00–03

Research on The Development of Expressway Electromechanical Engineering Communication System and The Practical Application of New Technology

Kang Dong

[Abstract]In order to further improve the quality of expressway management， optimize the electromechanical engineering communication system， maintain highway safety， give full play to the advantages of system accuracy， provide more convenient services for people， and realize the harmonious unity of economic and social benefits. This paper briefly introduces the composition of expressway electromechanical engineering communication system， analyzes its development significance， focuses on the new technical content and application practice of expressway electromechanical engineering communication system， and finally looks forward to its development trend.

[Keywords]expressway; electromechanical engineering; communication system; new technique

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路機電工程通信系統(tǒng)也將逐漸融合新型技術(shù)體系，打造更加多元的通信系統(tǒng)控制模式，提高服務質(zhì)量水平的同時，為工程通信效果的全面優(yōu)化提供保障。

1 高速公路機電工程通信系統(tǒng)組成

高速公路通信系統(tǒng)能為公路運行管理工作和監(jiān)控工作提供直觀的數(shù)據(jù)和信息，配合收費系統(tǒng)完成具體管理工作，并保證聯(lián)絡通信支援等工作都能順利落實，為高速公路整體效益最大化提供保障。機電通信系統(tǒng)主要包括光纖電纜結(jié)構(gòu)、線路體系、數(shù)字圖像傳輸設備等，配合光纖數(shù)字系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，就能打造完整的光纖數(shù)字信息傳送平臺，為各個部門實時性聯(lián)系和通信管理提供支持。

值得一提的是，高速公路機電工程通信系統(tǒng)能實現(xiàn)智能化運行處理，因為其結(jié)構(gòu)組成較為復雜，涉及的功能要素較多，所以，要打造更加科學規(guī)范的系統(tǒng)運行方案，以便于圖像傳送、影像傳送、聲音傳送等工作都能借助網(wǎng)絡管理載體予以實現(xiàn)。在光纖數(shù)字系統(tǒng)作用下，信息數(shù)據(jù)以高分辨率完成傳送處理，保證了管理過程和信息控制的規(guī)范性，也為信號實時性傳送處理提供支持[1]。

2 高速公路機電工程通信系統(tǒng)發(fā)展的意義

高速公路機電工程通信系統(tǒng)在實際應用過程中，能完成數(shù)據(jù)服務、聲音服務以及影像服務，保證信息處理和轉(zhuǎn)送等工作都能有序落實。

（1）高速公路機電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展能打造較為完整的監(jiān)視控制體系，借助電氣機械通信模式就能對高速公路運行狀態(tài)和服務情況予以全面監(jiān)視，從而配合收費系統(tǒng)技術(shù)性支援維持高速公路常規(guī)化運行和規(guī)范運營[2]。

（2）高速公路機電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展還能建立智能化運行監(jiān)督模式，及時收集和匯總信息，其獲取的數(shù)據(jù)信息不僅包括數(shù)字和文本，還能實現(xiàn)圖像和視頻的傳輸，在搭建語音傳送結(jié)構(gòu)后，就能建立更加多元的管理信息系統(tǒng)交換模式，提高運營效率和經(jīng)濟效益。

綜上所述，高速公路機電工程通信系統(tǒng)的技術(shù)性發(fā)展具有重要的實踐意義。

3 高速公路機電工程通信系統(tǒng)新技術(shù)內(nèi)容及應用

近幾年，信息技術(shù)不斷發(fā)展，向著更加多元化的方向轉(zhuǎn)型，技術(shù)體系和技術(shù)內(nèi)容也更加全面，在高速公路機電工程通信系統(tǒng)中融合新型技術(shù)方案也成為順應時代發(fā)展的必然趨勢。

3.1 自動交換光網(wǎng)絡技術(shù)

對于高速公路機電工程通信系統(tǒng)而言，電氣機械通信模式要借助光纜完成路由連接，以保證系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。而自動交換光網(wǎng)絡技術(shù)能在強化信息處理效果的基礎(chǔ)上，進一步解決其應用問題，從而發(fā)揮其特有的篩選優(yōu)勢，及時完成故障的排除和管理，為資源優(yōu)化利用提供支持，也能提高工作的時效性。另外，高速公路的發(fā)展對機電通信系統(tǒng)也提出了更多的挑戰(zhàn)，利用自動交換網(wǎng)絡技術(shù)可更好地實現(xiàn)信息處理，保證擴展能力得以優(yōu)化，并配合自動探索、自動調(diào)整等功能模塊，打造及時性信息監(jiān)督管理平臺，及時發(fā)展問題并及時糾正，最大程度上優(yōu)化網(wǎng)絡運行效率[3]。

例如，貴州省貴陽至黔西高速公路機電工程項目，旨在完善貴陽市規(guī)劃路網(wǎng)，改善區(qū)域交通條件，推動工業(yè)強省和城鎮(zhèn)化發(fā)展，實現(xiàn)貴陽、畢節(jié)兩地經(jīng)濟優(yōu)勢互補，帶動區(qū)域礦產(chǎn)資源和旅游資源開發(fā)。貴陽至黔西高速公路全線設有1處監(jiān)控、通信、收費管理分中心：衛(wèi)城分中心。為滿足相關(guān)系統(tǒng)應用運行的要求，采取自動交換光網(wǎng)絡技術(shù)，打造和諧可控的數(shù)據(jù)共享應用平臺[4]。如圖1所示。

3.2 分組傳送網(wǎng)技術(shù)

對于機電通信系統(tǒng)而言，要想最大程度上發(fā)揮傳輸介質(zhì)的應用價值，就要結(jié)合介質(zhì)的應用要求搭建匹配度較好的介質(zhì)傳輸網(wǎng)絡技術(shù)平臺，從而維持應用效能。分組傳送網(wǎng)技術(shù)能結(jié)合數(shù)據(jù)包應用要求落實具體工作。數(shù)據(jù)包傳送網(wǎng)絡技術(shù)具有高度靈活性，能依據(jù)數(shù)據(jù)應用要求和標準進行階層的調(diào)整，但是高階層數(shù)據(jù)對運用空間的要求也較高，要維持技術(shù)應用的合理性，就要嚴格遵循技術(shù)應用標準，保證系統(tǒng)配置效果的同時，才能發(fā)揮其應用優(yōu)勢。

正是因為分組傳送網(wǎng)技術(shù)能建立集管理、傳送、控制為一體的功能性處理模式，因此，依據(jù)其基礎(chǔ)層面就能完成對應處理，保證操作的靈活性和可控性。相較于傳統(tǒng)的自動變換光技術(shù)網(wǎng)絡模式，分組傳送網(wǎng)技術(shù)能滿足相應技術(shù)要求，并且極大降低成本，提升技術(shù)操作的實用性和安全性。在分組傳送網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡拓撲模式中，具體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下：

（1）SGW和MME核心網(wǎng)能借助雙聯(lián)路進行路由接通，有效配合使用要求和規(guī)范，保證GE鏈路運行的合理性和規(guī)范性。

（2）PTN匯聚環(huán)設備要借助雙鏈路完成路由器的對接處理，配合交叉型組網(wǎng)，就能獲取對應的鏈路數(shù)據(jù)信息。

（3）在PTN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)模式中，會細化分為匯聚環(huán)和接入環(huán)，此時，多數(shù)的基站結(jié)構(gòu)，都能按照標準化流程完成eNodeB的接入處理，并且在接入環(huán)控制的基礎(chǔ)上，維持站點匯聚的效果[5]。

（4）數(shù)據(jù)包分組傳送技術(shù)能為信息自動交換提供保障，數(shù)據(jù)處理效果較高，具備較好的便捷性和安全性。以OptiXPTN3900為例，網(wǎng)絡應用最大接入能力見表1。

由表1可知，OptiXPTN3900無論是接入能力還是處理能力，都具有非常突出的優(yōu)勢，能按照對應的應用要求建立匹配的接入控制處理體系，最大程度提高數(shù)據(jù)信息管理的規(guī)范性，為網(wǎng)絡維護效率的優(yōu)化以及業(yè)務水平的提高奠定基礎(chǔ)。

3.3 ATM OVER SDH技術(shù)

結(jié)合電氣機械通信系統(tǒng)應用要求可知，在高速公路機電工程通信系統(tǒng)發(fā)展結(jié)構(gòu)中，要實現(xiàn)可控性技術(shù)目標，就要整合技術(shù)內(nèi)容和關(guān)鍵要點，ATM OVER SDH技術(shù)能為信息傳送提供完整的通道，保證同步數(shù)字體系得以發(fā)揮其實際作用。因為ATM OVER SDH技術(shù)中SDH較為穩(wěn)定，所以，信息傳送容量較大。并且，融合技術(shù)結(jié)構(gòu)中，信息傳輸效率得以提高，對應的傳輸成本也能得到有效的控制。

3.4 OTN技術(shù)

OTN技術(shù)是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代數(shù)字傳送體系，旨在有效處理傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡無波長/子波長業(yè)務調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護能力弱等問題，從而建立更加合理的控制模式。也就是說，OTN實現(xiàn)了對傳統(tǒng)電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送）的突破，進一步打造管理電域和光域的統(tǒng)一標準。例如，貴州省石阡至玉屏（大龍）高速公路機電工程項目中，依據(jù)《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（加密規(guī)劃）》的具體要求，機電工程主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、隧道供電、沿線供電、隧道通風、隧道照明、隧道消防、防雷設施等系統(tǒng)的供貨、運輸、測試、安裝、調(diào)試、培訓、提供資料、試運行和缺陷責任期等各項工作。其中監(jiān)控系統(tǒng)包含1個管理分中心、1個隧道管理所、2個服務區(qū)、1個停車區(qū)、7個互通、16條隧道以及沿線監(jiān)控設施實施;收費系統(tǒng)包含1個管理分中心、5個匝道收費站、30條車道、5個入口治超稱臺、12套ETC門架等收費設施實施;通信系統(tǒng)包含沿線的通信管道和沿線光纜敷設以及7個通訊站通信設施實施[6]。為了提升信息的管理水平和效率，在監(jiān)控分中心設置了對應的OTN技術(shù)系統(tǒng)，為工程項目通信系統(tǒng)效能優(yōu)化創(chuàng)設了良好的技術(shù)平臺。

4 高速公路機電工程通信系統(tǒng)發(fā)展展望

為了更好地推動高速公路機電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展進程，要整合具體技術(shù)內(nèi)容和要求，踐行規(guī)范處理工作規(guī)劃，確保能夯實常規(guī)化技術(shù)管理基礎(chǔ)，從而促進通信系統(tǒng)全面進步[7]。

4.1 完善保養(yǎng)和維修

在高速公路機電工程通信系統(tǒng)應用結(jié)構(gòu)中，保養(yǎng)和維修工作也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，要利用科學化管理機制對相應工作予以落實，從而確保維修控制結(jié)果滿足預期。

（1）要踐行規(guī)范化責任機制，保證高速公路機電工程通信系統(tǒng)日常維護管理工序的科學性，在不影響工作的前提下，合理組織人員對故障問題予以實時性匯總和修復處理，避免對運營效果產(chǎn)生影響。

（2）要聘請專業(yè)的工作人員，能針對機電通信系統(tǒng)維修和保養(yǎng)工作開展科學管理工作，維持良好的技術(shù)約束控制模式，并配合技術(shù)性較好的專用設備實現(xiàn)保養(yǎng)和維修，從根本上降低事故發(fā)生率，減少路面保養(yǎng)周期，維持機電通信系統(tǒng)運行效果。

（3）要配合合理化市場競爭體系，減少維修維護項目的資金投入，并且要落實階段性檢修維護等工作計劃，按照標準化控制約束要求開展具體技術(shù)作業(yè)，一定程度上規(guī)避系統(tǒng)運行失衡造成的影響。

4.2 實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新

在高速公路現(xiàn)代化建設水平不斷優(yōu)化的時代背景下，電氣機械通信系統(tǒng)的應用價值也在提高。機電通信系統(tǒng)建設工作要積極響應技術(shù)革新要求，構(gòu)建更加科學、規(guī)范且先進的系統(tǒng)模式，依據(jù)地域適用網(wǎng)絡技術(shù)規(guī)范要求，配置合理化網(wǎng)絡內(nèi)容，并維持安全穩(wěn)定的運行環(huán)境[8]。

（1）要對大局域網(wǎng)建設工作予以關(guān)注，在落實安全管理要求的同時，確保局域網(wǎng)內(nèi)系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽匦裕S持良好的通信技術(shù)應用效果。并且，采取與大局域網(wǎng)的應用要求相匹配的技術(shù)管控模式，完善安全要素的處理工作，避免信息丟失或者是系統(tǒng)信息銜接不當對通信效果造成的影響。

（2）高速公路的電氣機械通信系統(tǒng)建設也要融合技術(shù)動態(tài)管理機制，無論是網(wǎng)絡布局還是設備配置，都要滿足技術(shù)動態(tài)改良的需求，維持良好的技術(shù)應用環(huán)境[9]。

5 結(jié)束語

正是基于網(wǎng)絡技術(shù)的高速發(fā)展和進步，為道路建設智能化轉(zhuǎn)型提供了良好的技術(shù)平臺，在高速公路機電工程通信系統(tǒng)技術(shù)體系中，要整合新型技術(shù)模塊，提升公路運營效率的基礎(chǔ)上，發(fā)揮公路基礎(chǔ)性作用，構(gòu)建更加和諧高效的網(wǎng)絡應用控制模式，促進公路事業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻

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