高速公路收費站無人值守機房安全監管系統研究

賴海鋒

（廣西新發展交通集團有限公司大化高速公路運營管理中心，廣西百色 531400）

0 引言

高速公路是現代交通網絡的重要組成部分，其安全、高效的運營對于社會經濟的發展至關重要。在高速公路收費站，無人值守機房作為維護和監管的核心設施，承載著交通流量管理、收費運營和緊急故障處理等重要任務，隨著交通技術的不斷進步和交通流量的增加，機房的安全性和監管需求日益顯著。

1 高速公路收費站無人值守機房安全監管系統應用的優勢

1.1 提高安全性

首先，該系統通過實時監控技術，能夠全天候無死角地監測機房內外的情況，包括入侵、火災、盜竊等安全風險，這種實時監控使系統能夠迅速偵測到潛在的問題，有助于及時采取必要的措施，從而降低安全風險的發生概率。其次，系統還配備遠程報警和控制功能，一旦發生異常情況，可以立即發出警報并通知相關人員，甚至可以遠程控制安全設備，如鎖定門窗，最大程度地保護機房的安全。因此，高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的應用能夠提供全天候、高效的安全監控，確保機房的安全性，減少潛在的安全風險，提高高速公路運營的可靠性和穩定性[1]。

1.2 提高管理效率

高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的應用可以顯著提高管理效率，為高速公路運營提供多方面的優勢。

首先，自動化操作是提高管理效率的重要手段，該系統可以自動執行多種任務，包括設備狀態檢測、數據備份、環境監測等。自動化操作功能降低了人工干預的需求，減少了管理的繁瑣工作，并提高了工作的效率和準確性。

其次，數據記錄和分析功能也有助于提高管理效率。系統能夠持續記錄機房的運行數據，包括設備性能、環境條件和安全事件，這些數據可用于生成報告、分析趨勢、預測維護需求，以及進行決策支持。管理人員可以根據這些數據制訂更精確的維護計劃，避免不必要的停機時間，提高了資源利用效率[2]。

1.3 增加便利性

高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的應用增加了便捷性，為高速公路運營和維護提供了多方面的便利。

首先，遠程管理功能提供了極大的便利性，該系統允許管理人員和維護人員隨時通過網絡遠程訪問機房的狀態和數據，無須親臨現場，他們可以輕松地監控設備、環境條件和安全事件，快速做出決策和采取行動，這不僅節省大量的出行時間，還降低因不必要的現場巡檢而導致的交通和時間成本。

其次，用戶體驗得到提升。高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的高效運行和維護確保了用戶的順暢通行，避免由于設備故障或安全問題導致的交通擁堵和不便，增加了高速公路的可用性和便利性，用戶能夠更加愉快地使用高速公路，提高了整體的出行體驗[3]。

2 傳統模式下通信機房管理存在的問題

2.1 通信機房設備較多

傳統模式下通信機房內設備眾多，包括路由器、交換機、服務器、電源設備、空調系統等，數量龐大且種類繁多，這使得設備部署和維護變得更加復雜。通信機房內的設備通常需要按照精確的規劃進行布置，以確保充足的通風、電力供應和網絡連接。每個設備都需要定期維護、更新和升級，這需要耗費大量的時間和人力資源。由于設備眾多，人工維護可能導致錯誤或疏忽，增加了故障和問題的風險。其次，通信設備通常需要互相連接以實現正常的通信功能，在設備眾多的情況下，確保設備之間的互聯性和兼容性變得復雜，需要詳細的規劃和配置，不正確的連接或配置可能導致網絡故障，影響通信的連續性[4]。

2.2 人員管理具有一定局限性

通信機房的安全性和正常運行往往依賴于人員的值守和操作，然而人為因素是不可避免的，員工可能因各種原因而出現失誤、疏忽或疲勞，導致設備故障或安全漏洞，這種依賴人工管理的方式容易引發潛在風險，影響通信系統的可靠性和安全性。其次，傳統通信機房的問題通常需要等待人員值班或接到報警通知，才能夠得到處理，這會導致問題的響應速度相對較慢，尤其是在非工作時間或偏遠地區，這種有限的響應速度可能延長故障修復時間，對通信系統的連續性產生不利影響。

2.3 施工操作現場監管不足

施工操作現場存在潛在的安全風險，通信機房的建設和維護涉及電力、網絡、設備安裝等復雜工程，需要合格的施工人員進行操作。傳統管理模式下，監管機房施工操作的難度較大，因為監管人員可能不時地需要前往不同的機房，而且無法實時監控工程進展，這可能導致施工操作中的錯誤或不當行為，增加了事故發生的概率，損害了通信設備和設施的安全性。其次，在施工操作現場，問題可能出現在設備連接、電力供應、網絡配置等方面。

由于監管不足，這些問題可能被忽視或未及時發現，導致設備故障或通信中斷，而這些問題可能在后續運營中引發更嚴重的故障，增加了維修的復雜性和成本。

2.4 訪客登記容易丟失

通信機房通常需要控制訪問權限，以確保機房內的設備和數據的安全。然而，在傳統模式下，訪客的登記和管理通常依賴于紙質登記簿或手工記錄，這些信息容易丟失或被疏忽。手工記錄可能因各種原因，如翻頁、遺失、磨損等而不完整或不準確，從而影響對訪客的監管和跟蹤。其次，訪客登記不易追溯。在發生安全問題時，追溯訪客的歷史記錄通常是必要的，以確定是否有不當行為或疏忽，但是傳統的手工登記系統難以提供便捷的檢索和回溯功能，因此，當需要查找過去的訪客信息時，需要花費大量的時間和努力，降低了對潛在風險的快速響應能力。

3 高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的應用要求

3.1 內外部人員權限分級管理

內外部人員權限分級管理是必要的，不同的用戶或工作人員可能需要不同級別的權限，以執行各自的任務。例如，維護人員可能需要更高級別的權限來執行設備維護，而普通操作員只需有限的訪問權限，分級管理確保了操作的精確性，減少不必要的風險。

3.2 數據一鍵導出和問題追溯

數據一鍵導出和問題追溯功能對于管理和安全審計至關重要，監管系統應具備能夠將數據一鍵導出的功能，以便進行備份、分析和報告生成。此外，問題追溯功能允許管理員或審計人員追溯系統的歷史記錄，查找和分析先前發生的事件和問題，以便改進安全策略和操作。

3.3 實時監測設備、環境和供配電

實時監測設備、環境和供配電是系統的核心功能之一，這些監測功能應能夠提供實時的數據和警報，以及迅速響應異常情況的能力。例如，系統應能夠監測設備的狀態，檢測環境條件（如溫度、濕度、煙霧等），并實時監控供配電系統的運行。這有助于及時發現問題并采取必要的措施，確保機房的安全性和穩定性。

4 高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的設計

4.1 設計安全可控的數據存儲

高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的設計中，安全可控的數據存儲是至關重要的一部分。首先，為確保數據的安全性，應采用強大的數據加密算法，將數據在存儲過程中進行加密，只有經過授權的人員才能訪問解密后的數據。此外，訪問控制應該按照權限進行分級，以確保只有具備相應權限的用戶才能訪問敏感數據，這樣可以最大程度地減少未經授權的訪問風險。其次，設計應包括定期的數據備份策略，以確保數據的完整性和可用性。備份數據應存儲在物理上分離的地點，以防止單一故障點對數據的影響。系統還應具備災難恢復功能，以便在發生重大故障或災難事件時能夠快速恢復數據和系統的運行。最后，審計和監控。為確保數據存儲的可控性，系統應該記錄所有數據訪問和操作的審計日志，這些日志應受到保護，不容易被篡改或刪除。同時，系統應具備實時監控功能，以便追蹤系統的健康狀況和檢測潛在的問題，這有助于及時發現異常情況，采取必要的措施。

4.2 以角色為主的權限分級管理機制

高速公路收費站無人值守機房安全監管系統的設計中，以角色為主的權限分級管理機制是非常重要的，它有助于確保系統的安全性和可控性。首先，這種機制允許將系統用戶分為不同的角色，每個角色具有特定的權限和訪問級別。例如，系統可以定義管理員、操作員、維護人員等不同的角色。管理員擁有最高級別的權限，可以對系統進行全面的管理和配置，而操作員只能執行特定的操作，而無法訪問或修改敏感數據或系統設置，這種分級管理機制確保了系統的訪問權被限制在需要的人員之間，降低了未經授權訪問的風險。其次，權限分級管理機制可以靈活地適應不同的工作流程和需求，不同的角色可以根據其職責和任務被分配不同的權限。例如，維護人員可能需要更多的權限來執行設備維護操作，而審計人員可能只需要查看審計日志的權限，這種靈活性允許系統根據具體需求進行定制，確保操作人員獲得所需的權限，而不會過度賦予權限，從而降低了誤操作或濫用權限的可能性。

4.3 設備接口的高兼容性和可擴展性設計

設備接口的高兼容性和可擴展性設計涵蓋以下關鍵要素，對于確保系統的有效性和可持續性具有重要意義。首先，高兼容性的設備接口確保了系統與各種不同廠家和型號的設備無縫集成，在機房監管系統中，涉及各種監控、傳感器、通信設備等多樣化的硬件組件。高兼容性的接口設計使這些設備能夠快速、簡便地與監管系統進行連接和通信，而不需要大規模的硬件或軟件定制，這降低了系統的部署成本，并提高了設備的選擇靈活性。其次，可擴展性的設計考慮了系統的未來發展和升級。隨著技術和需求的演進，系統可能需要添加新的設備或功能，以滿足新的監管要求，可擴展的設備接口允許系統在不中斷正常運行的情況下，輕松地集成新設備或擴展功能，這樣，系統能夠快速適應變化的需求，延長了其壽命和價值。

4.4 智能強大的環境及設備實時監測能力

首先，實時監測能力涵蓋了通信機房內各個關鍵參數的實時監測，包括市電供電狀態、UPS 電池狀態、空調系統運行狀況、溫度和濕度、漏水檢測、煙霧檢測、視頻監控、設備運行狀態、網絡連通性以及消防系統狀態等，通過這些監測點，系統能夠全面感知機房的運行環境和設備狀態，確保一切正常運行。

其次，當監測到設備運行參數超越設定的限值或出現異常情況時，系統能夠實現預警和報警功能。通過聲光報警、短信通知等方式，管理員可以迅速獲得警報信息，可以立即響應問題并采取適當的措施。

再次，實時監測能力有助于精準定位機房故障。一旦發生異常，監管系統可以提供詳細的信息，包括故障發生的位置和性質。

最后，實時監測還有助于實現預防性維護。通過分析歷史數據和趨勢，系統可以幫助管理員識別設備的潛在問題，制訂維護計劃，減少設備故障的可能性，提高了通信機房的可靠性和穩定性。

4.5 可視化的后臺管理系統的設計

可視化的后臺管理系統提供了用戶友好的界面，允許管理員輕松地監控和管理機房的狀態和設備。通過圖形化的界面，管理員可以實時查看設備的狀態、環境參數、安全警報等關鍵信息，而無須深入了解技術細節，這種可視化的方式使監管工作更加直觀和高效，減少了操作人員的培訓和學習成本。其次，這種管理系統通常支持遠程監控和操作，管理員可以從遠程位置訪問管理系統，實時查看機房狀態和設備運行情況，這對于實時響應問題、進行遠程故障排除和管理多個機房非常重要。再次，可視化的后臺管理系統支持數據分析和報告生成，系統可以記錄并存儲歷史數據，管理員可以通過系統生成報告，分析趨勢，識別問題，制訂預防性維護計劃。最后，可視化的后臺管理系統通常支持多級權限管理，確保只有授權人員可以訪問特定功能和數據，這提高了系統的安全性，保護了敏感信息免受未經授權的訪問。

5 結語

綜上所述，無人值守機房安全監管系統不僅可以提供及時、直觀的監管，還能夠支持數據驅動的決策和預防性維護，為交通運營提供更高的安全性和可靠性，該系統的應用不僅提高了機房設施的安全性，還降低了維護成本，為高速公路管理部門帶來顯著的經濟效益。機房監管系統的設計和應用是一個不斷演進的過程，需要不斷地適應新技術的發展趨勢和管理需求。未來，需要繼續深化研究，不斷改進系統，以滿足不斷變化的交通環境。高速公路管理部門應積極采納先進技術，不斷提升監管系統的性能，為公眾提供更加安全、高效的交通服務。