高速公路機電工程通信系統的發展及其新技術的實踐應用研究

康東

[摘 ? ?要]為了進一步提升高速公路管理質量，優化機電工程通信系統，維護公路安全性的同時，發揮系統精準性優勢，為人們提供更加便捷的服務，實現經濟效益和社會效益的和諧統一。文章簡要介紹了高速公路機電工程通信系統的組成，并對其發展意義予以分析，集中討論了目前高速公路機電工程通信系統新技術內容和應用實踐，最后展望其發展趨勢。

[關鍵詞]高速公路;機電工程;通信系統;新技術

[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

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

1 高速公路機電工程通信系統組成

高速公路通信系統能為公路運行管理工作和監控工作提供直觀的數據和信息，配合收費系統完成具體管理工作，并保證聯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。機電通信系統主要包括光纖電纜結構、線路體系、數字圖像傳輸設備等，配合光纖數字系統和監控系統，就能打造完整的光纖數字信息傳送平臺，為各個部門實時性聯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能實現智能化運行處理，因為其結構組成較為復雜，涉及的功能要素較多，所以，要打造更加科學規范的系統運行方案，以便于圖像傳送、影像傳送、聲音傳送等工作都能借助網絡管理載體予以實現。在光纖數字系統作用下，信息數據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發展的意義

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

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

（2）高速公路機電工程通信系統的發展還能建立智能化運行監督模式，及時收集和匯總信息，其獲取的數據信息不僅包括數字和文本，還能實現圖像和視頻的傳輸，在搭建語音傳送結構后，就能建立更加多元的管理信息系統交換模式，提高運營效率和經濟效益。

綜上所述，高速公路機電工程通信系統的技術性發展具有重要的實踐意義。

3 高速公路機電工程通信系統新技術內容及應用

近幾年，信息技術不斷發展，向著更加多元化的方向轉型，技術體系和技術內容也更加全面，在高速公路機電工程通信系統中融合新型技術方案也成為順應時代發展的必然趨勢。

3.1 自動交換光網絡技術

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

例如，貴州省貴陽至黔西高速公路機電工程項目，旨在完善貴陽市規劃路網，改善區域交通條件，推動工業強省和城鎮化發展，實現貴陽、畢節兩地經濟優勢互補，帶動區域礦產資源和旅游資源開發。貴陽至黔西高速公路全線設有1處監控、通信、收費管理分中心：衛城分中心。為滿足相關系統應用運行的要求，采取自動交換光網絡技術，打造和諧可控的數據共享應用平臺[4]。如圖1所示。

3.2 分組傳送網技術

對于機電通信系統而言，要想最大程度上發揮傳輸介質的應用價值，就要結合介質的應用要求搭建匹配度較好的介質傳輸網絡技術平臺，從而維持應用效能。分組傳送網技術能結合數據包應用要求落實具體工作。數據包傳送網絡技術具有高度靈活性，能依據數據應用要求和標準進行階層的調整，但是高階層數據對運用空間的要求也較高，要維持技術應用的合理性，就要嚴格遵循技術應用標準，保證系統配置效果的同時，才能發揮其應用優勢。

正是因為分組傳送網技術能建立集管理、傳送、控制為一體的功能性處理模式，因此，依據其基礎層面就能完成對應處理，保證操作的靈活性和可控性。相較于傳統的自動變換光技術網絡模式，分組傳送網技術能滿足相應技術要求，并且極大降低成本，提升技術操作的實用性和安全性。在分組傳送網技術網絡拓撲模式中，具體組網結構如下：

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

（2）PTN匯聚環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，就能獲取對應的鏈路數據信息。

（3）在PTN網絡結構模式中，會細化分為匯聚環和接入環，此時，多數的基站結構，都能按照標準化流程完成eNodeB的接入處理，并且在接入環控制的基礎上，維持站點匯聚的效果[5]。

（4）數據包分組傳送技術能為信息自動交換提供保障，數據處理效果較高，具備較好的便捷性和安全性。以OptiXPTN3900為例，網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，最大程度提高數據信息管理的規范性，為網絡維護效率的優化以及業務水平的提高奠定基礎。

3.3 ATM OVER SDH技術

結合電氣機械通信系統應用要求可知，在高速公路機電工程通信系統發展結構中，要實現可控性技術目標，就要整合技術內容和關鍵要點，ATM OVER SDH技術能為信息傳送提供完整的通道，保證同步數字體系得以發揮其實際作用。因為ATM OVER SDH技術中SDH較為穩定，所以，信息傳送容量較大。并且，融合技術結構中，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

OTN技術是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規范的新一代數字傳送體系，旨在有效處理傳統WDM網絡無波長/子波長業務調度能力差、組網能力弱、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實現了對傳統電域（數字傳送）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《貴州省高速公路網規劃（加密規劃）》的具體要求，機電工程主要包括監控系統、收費系統、通信系統、隧道供電、沿線供電、隧道通風、隧道照明、隧道消防、防雷設施等系統的供貨、運輸、測試、安裝、調試、培訓、提供資料、試運行和缺陷責任期等各項工作。其中監控系統包含1個管理分中心、1個隧道管理所、2個服務區、1個停車區、7個互通、16條隧道以及沿線監控設施實施;收費系統包含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，在監控分中心設置了對應的OTN技術系統，為工程項目通信系統效能優化創設了良好的技術平臺。

4 高速公路機電工程通信系統發展展望

為了更好地推動高速公路機電工程通信系統的發展進程，要整合具體技術內容和要求，踐行規范處理工作規劃，確保能夯實常規化技術管理基礎，從而促進通信系統全面進步[7]。

4.1 完善保養和維修

在高速公路機電工程通信系統應用結構中，保養和維修工作也是非常關鍵的環節，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果滿足預期。

（1）要踐行規范化責任機制，保證高速公路機電工程通信系統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，避免對運營效果產生影響。

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

（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作業，一定程度上規避系統運行失衡造成的影響。

4.2 實現技術創新

在高速公路現代化建設水平不斷優化的時代背景下，電氣機械通信系統的應用價值也在提高。機電通信系統建設工作要積極響應技術革新要求，構建更加科學、規范且先進的系統模式，依據地域適用網絡技術規范要求，配置合理化網絡內容，并維持安全穩定的運行環境[8]。

（1）要對大局域網建設工作予以關注，在落實安全管理要求的同時，確保局域網內系統信息傳輸的可控性，維持良好的通信技術應用效果。并且，采取與大局域網的應用要求相匹配的技術管控模式，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建設也要融合技術動態管理機制，無論是網絡布局還是設備配置，都要滿足技術動態改良的需求，維持良好的技術應用環境[9]。

5 結束語

正是基于網絡技術的高速發展和進步，為道路建設智能化轉型提供了良好的技術平臺，在高速公路機電工程通信系統技術體系中，要整合新型技術模塊，提升公路運營效率的基礎上，發揮公路基礎性作用，構建更加和諧高效的網絡應用控制模式，促進公路事業可持續健康發展。

參考文獻

[1] 趙奕辰.高速公路機電工程通信系統應用研究[J].大眾標準化，2021（10）：17-19.

[2] 劉翔.高速公路機電工程通信系統技術的相關研究[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（1）：88-89.

[3] 靳瑋.高速公路機電工程通信系統的發展及其新技術的實踐應用研究[J].數據通信，2021（4）：52-54.

[4] 梁志河.淺談高速公路機電工程通信系統的發展及其新技術應用[J].科學與信息化，2019（32）：138.

[5] 賀俊.高速公路機電工程通信系統技術研究[J].通信電源技術，2020，37（15）：159-161.

[6] 張亢.高速公路機電工程通信系統技術的相關分析[J].數據通信，2021（5）：52-54.

[7] 楊婧.機電工程通信系統在高速公路中的應用[J].商品與質量，2022（23）：163-165.

[8] 丁悟良.高速公路機電工程通信系統的發展及其新技術的實踐應用研究[J].通信電源技術，2019，36（6）：208-209.

[9] 張波.高速公路機電工程通信系統技術探討[J].中國科技投資，2019（7）：34.