基于高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)研究

摘要：當(dāng)前，高速公路作為國(guó)家交通運(yùn)輸業(yè)的重要載體，必須為其提供穩(wěn)定和高質(zhì)量的支持。在高速建設(shè)中，交通機(jī)電工程設(shè)備能夠提升高速公路施工質(zhì)量，為公路后期有效運(yùn)營(yíng)提供有力保障。因此，本文主要對(duì)高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)應(yīng)用對(duì)策，以期能夠助力我國(guó)交通事業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電工程；設(shè)備技術(shù)

隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高速公路的建設(shè)不斷增加，高速公路的機(jī)電工程質(zhì)量能在某種程度上對(duì)高速公路的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，因此，應(yīng)重視高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)，不斷完善機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)高速公路安全、平穩(wěn)地運(yùn)行。

一、高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)概述

（一）收費(fèi)系統(tǒng)

隨著新高速公路收費(fèi)模式改革的啟動(dòng)，當(dāng)前我國(guó)的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)主要包括車站一級(jí)的工作站、服務(wù)器、MTC軌道收費(fèi)系統(tǒng)、ETC軌道收費(fèi)系統(tǒng)、CPC發(fā)卡系統(tǒng)、入口超車檢測(cè)系統(tǒng)以及途中門戶系統(tǒng)等。

在進(jìn)入和離開(kāi)高速公路時(shí)，人們都不需要停車。在收費(fèi)過(guò)程中，車輛上的OBU標(biāo)記與沿線的天線、收費(fèi)站的通道天線等實(shí)現(xiàn)信息傳輸。無(wú)電子路卡的汽車，可在入口處發(fā)放電子路卡，并與沿線龍門天線互動(dòng)，在出口處領(lǐng)取電子路卡，閱讀對(duì)應(yīng)的汽車資料及收費(fèi)資料，最終付款。該計(jì)費(fèi)方式可在一定程度上緩解交通擁擠的情況。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路的行駛距離較遠(yuǎn)，需要利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制道路的狀況，尤其在一些氣候條件較差或發(fā)生一些事故的情況下，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能使人們更好地了解到道路上發(fā)生的事故，并進(jìn)行及時(shí)處置。監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合了多種技術(shù)手段，從整體上看，可以分為信息收集、信息處理、信息傳輸和信息發(fā)布四個(gè)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括火災(zāi)報(bào)警、聲音探測(cè)、應(yīng)急呼叫、車輛探測(cè)以及CCTV等。其中，處理子系統(tǒng)是指處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。其中，傳輸部分主要由光纖傳輸線路、SDH光傳輸以及程控開(kāi)關(guān)組成。在本系統(tǒng)中，以可變的公告牌、大屏幕投影個(gè)道路信號(hào)燈為主要功能部件。

二、高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)管理現(xiàn)狀

（一）建設(shè)與運(yùn)營(yíng)脫節(jié)

在國(guó)家交通體系中，公路運(yùn)輸是重要環(huán)節(jié)。從功能上看，不僅要滿足普通民眾的出行需求，還要兼顧社會(huì)各個(gè)階層的出行需求。由于上述兩種需求的內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)存在，使高速公路交通機(jī)械工程設(shè)備技術(shù)具有較高的技術(shù)含量和較大的需求。但施工與施工相互獨(dú)立，施工工藝上存在不同，最終可能會(huì)影響道路交通，因此，需要進(jìn)行探討和改進(jìn)。

（二）機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備管理不規(guī)范

在高速公路交通中，由于機(jī)電工程設(shè)備制造工藝的特殊性，會(huì)影響制造質(zhì)量及技術(shù)水平。一般情況下，我國(guó)公路交通中采用的機(jī)械、電氣等機(jī)械裝備都由國(guó)外制造。引進(jìn)的機(jī)械、電氣如果存在嚴(yán)重缺陷，將給機(jī)電工程設(shè)備的工程質(zhì)量帶來(lái)很大的影響。目前，我國(guó)部分高速公路運(yùn)輸企業(yè)普遍面臨引進(jìn)外資機(jī)電工程設(shè)備的管理水平不高、管理體制不健全等問(wèn)題，導(dǎo)致在使用過(guò)程中存在的一些維修失誤，最終也會(huì)影響機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)。

（三）管理人員的水平參差不齊

在機(jī)電工程設(shè)備的技術(shù)和管理上還存在一些不足，尤其是缺少高素質(zhì)的管理人員。因此，要想提高公路機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)水平，就必須提高公司管理人員的水平。在引進(jìn)人才時(shí)，要有一個(gè)較高的評(píng)價(jià)體系，內(nèi)容應(yīng)與機(jī)電裝備技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，并從中篩選具有較高技術(shù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)的人員。在管理工作中，要結(jié)合設(shè)備技術(shù)發(fā)展以及管理者能力進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，從而提升管理者的綜合素質(zhì)。

三、高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)要求

（一）基礎(chǔ)性原則

高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)性原則包括：第一，地基的數(shù)目與位置都是恰當(dāng)?shù)摹５诙霃S物料有完備的檢測(cè)流程。第三，土方的開(kāi)挖、鋼筋的綁扎、管道的隱蔽、混凝土的澆筑和回填都要滿足設(shè)計(jì)要求。第四，在各工序完工前，必須有一份完整的隱蔽驗(yàn)收記錄，并經(jīng)監(jiān)理單位簽字蓋章。第五，有健全的自我檢測(cè)記錄。第六，水泥面必須平整，邊緣不能有任何損傷。第七，錨固方式滿足設(shè)計(jì)，裸露的金屬表面有防腐蝕處理，不生銹。第八，每個(gè)凸緣都要有合適的尺寸。第九，線頭有防止損傷的保護(hù)。第十，埋設(shè)管線的路徑正確暢通，拐彎處的焊接部位沒(méi)有坑洞。第十一，埋設(shè)管線的出口處必須與地基處于同一水平線上，出口處必須經(jīng)過(guò)磨光處理。接地時(shí)，接地電阻不得低于1Ω，且兩接地點(diǎn)間距不低于20m，在情況許可的情況下，應(yīng)單獨(dú)做好防護(hù)接地。

（二）工藝要求

第一，確定攝像頭支柱已固定好。第二，在固定線纜時(shí)，要留出適當(dāng)?shù)乃删o度，確保攝像機(jī)有充分的轉(zhuǎn)動(dòng)空間。第三，合理設(shè)計(jì)相機(jī)的監(jiān)視區(qū)域。第四，在安裝控制盒時(shí)，要注重方向的統(tǒng)一，確保位置穩(wěn)定。第五，控制室中的線纜應(yīng)平直整齊，連接牢固，標(biāo)志清楚。第六，記錄隱蔽工程驗(yàn)收、分項(xiàng)工程的自檢，以及設(shè)備調(diào)試。第七，確保設(shè)備檢查報(bào)告、證書和說(shuō)明書等文件完整。

具體的施工過(guò)程：基礎(chǔ)驗(yàn)收+電纜敷設(shè)就位+攝像柱安裝→控制箱安裝+電纜穿線→設(shè)備接線→試運(yùn)行、調(diào)試→懸掛牌子。第一，以線纜路線與線纜數(shù)目為前提與依據(jù)，制定線纜路線導(dǎo)引圖。第二，檢測(cè)照相機(jī)柱子的拐角凸緣。第三，為照相機(jī)桿的處理生產(chǎn)商提供照相機(jī)桿內(nèi)的線纜。第四，確保攝影柱體內(nèi)管道通暢，并有足夠的空間。

四、高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)研究

（一）高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)要點(diǎn)

1.照明供電系統(tǒng)

在高速行車中，燈光供電是一項(xiàng)關(guān)鍵的電子技術(shù)，它對(duì)確保高速行車的正常行車和行車的安全性具有重要作用。但是在道路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)中，照明電源系統(tǒng)不僅要滿足夜間照明的需求，在發(fā)生電源問(wèn)題時(shí)，還應(yīng)有效控制應(yīng)急電源，強(qiáng)化自主電源調(diào)節(jié)技術(shù)，確保照明電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，而無(wú)線供電技術(shù)可以更好地確保照明安全。同時(shí)，必須強(qiáng)化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的監(jiān)測(cè)功能，掌握照明供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，及時(shí)檢測(cè)和處理系統(tǒng)故障，從而確保照明供應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.遠(yuǎn)程圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

遠(yuǎn)程圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，以視頻為主要內(nèi)容的視頻處理技術(shù)。在高速收費(fèi)站、事故頻發(fā)的路段，通過(guò)傳送遠(yuǎn)距離影像資料，能實(shí)時(shí)監(jiān)控高速路段。技術(shù)原理和功能主要表現(xiàn)為：在現(xiàn)場(chǎng)閉路電視采集高速公路交通實(shí)際狀況的圖片等數(shù)據(jù)信息后，利用遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)壓縮和傳送圖片等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的，同時(shí)利用系統(tǒng)設(shè)定監(jiān)控報(bào)警信號(hào)。在高速公路的某個(gè)路段或某個(gè)設(shè)備向我們發(fā)送一個(gè)報(bào)警信息后，可以利用遠(yuǎn)程的圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)迅速了解當(dāng)時(shí)的狀況，并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

3.機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

（1）設(shè)置外場(chǎng)設(shè)備立柱，安裝機(jī)箱

現(xiàn)場(chǎng)裝備包括遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外攝像機(jī)及車輛探測(cè)系統(tǒng)等。每種體系都有各自的作用和應(yīng)用，但都有一個(gè)共同要求，即必須有一個(gè)支柱或一個(gè)機(jī)架。車架在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都處于室外，受外界條件的影響較大，降低了車架的耐久性和敏感性。通常情況下，一般的圓柱體和車架都要承受時(shí)速140km/h的大風(fēng)。在工程實(shí)踐中，要注意構(gòu)件的裝配，加強(qiáng)裝配的牢固程度。在箱門的縫隙、箱頂或側(cè)邊的縫隙都要用防水膠或膠布進(jìn)行封閉，以免雨水進(jìn)入箱體引起電力線路故障。

（2）安裝車輛檢測(cè)器

最好使用一個(gè)環(huán)狀線圈探測(cè)車輛。一般情況下，環(huán)形線圈多位于公路上的溝槽內(nèi)。在使用前，必須事先清除水槽內(nèi)的殘余物質(zhì)，使水槽內(nèi)保持干燥。一般情況下，槽寬為5～8mm，槽深為6～8cm。由于是環(huán)狀線圈，不能在同一時(shí)間內(nèi)有導(dǎo)線，否則會(huì)影響電流的安全性。這時(shí)需要確保環(huán)狀線圈與金屬本體相隔至少5cm。如果四周都是金屬物，則金屬物與金屬物的間距最少為1.5m，以免影響導(dǎo)電性能。

（3）安裝高清攝像機(jī)

在安裝柱子的時(shí)候，要保證柱子和 HDR攝像機(jī)的連接良好。一般情況下，支柱與HDR照相機(jī)是同時(shí)安裝的。在安裝好柱子及其他照相機(jī)后，再接上地下電線，利用起重裝置將柱子吊起，安放在規(guī)定位置。各有關(guān)人員必須嚴(yán)密檢查每一端接點(diǎn)，并進(jìn)行包扎。攝像機(jī)安裝好后，將底座和底座的縫隙用膠布封好。

（二）高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新策略

1.提高設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)水平

由于受制造工藝的制約，大部分運(yùn)輸機(jī)電工程設(shè)備在發(fā)生故障后，不能自行進(jìn)行維護(hù)。在這種情況下，政府部門和企業(yè)應(yīng)加大對(duì)公路運(yùn)輸機(jī)械電氣設(shè)備的重視程度，無(wú)論是從投資的角度還是從政策的角度看，對(duì)推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有重要作用。

2.約束與規(guī)范管理流程

大部分的經(jīng)理和技術(shù)人員都有忽略管理的傾向。當(dāng)前，我國(guó)公路運(yùn)輸機(jī)械電氣裝備在技術(shù)管理上還存在許多亟需解決的問(wèn)題，而主要問(wèn)題是管理機(jī)構(gòu)的單一化。在公路運(yùn)輸機(jī)電工程設(shè)備的技術(shù)管理方面，交通部門始終具有舉足輕重的作用，但長(zhǎng)久以來(lái)，由于部門間的配合不夠緊密，管理工作的執(zhí)行效率受到影響。因此，必須建立健全公路交通機(jī)械裝備的技術(shù)管理制度，加強(qiáng)交通、運(yùn)輸、施工與監(jiān)理等部門之間的協(xié)作。

3.強(qiáng)化技術(shù)人員綜合素質(zhì)

在進(jìn)行高速交通運(yùn)輸業(yè)的裝備與技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，要注意引進(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)人員。從完善高職教育的角度，以提升高職教育的專業(yè)能力和職業(yè)道德為重點(diǎn)。基于此，公司要重視新舊之間的聯(lián)系，充分發(fā)揮過(guò)去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和新的技術(shù)觀念，既要強(qiáng)化公司的人力資源，又要加速公司的技術(shù)革新。對(duì)于新入職的工作人員來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)技術(shù)訓(xùn)練，讓他們盡快掌握各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高工作效率，推動(dòng)全行業(yè)健康發(fā)展。

在高速公路建設(shè)過(guò)程中，交通機(jī)電工程設(shè)備會(huì)直接影響工程的質(zhì)量，進(jìn)而關(guān)系到工程的工期和造價(jià)。所以作為一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的工程，建設(shè)單位應(yīng)協(xié)調(diào)各個(gè)建設(shè)部門和建設(shè)機(jī)構(gòu)，確保建設(shè)過(guò)程中各階段的順利進(jìn)行，從而提升建設(shè)質(zhì)量。因此，第一，建立健全機(jī)電工程設(shè)備建設(shè)制度，并付諸實(shí)踐，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工程設(shè)備建設(shè)的管理，確保機(jī)電工程設(shè)備建設(shè)順利進(jìn)行，提升機(jī)電工程設(shè)備建設(shè)的質(zhì)量。第二，完善建設(shè)體系，確保建設(shè)體系科學(xué)、健全。

4.改善協(xié)調(diào)與控制

道路電力工程涉及的專業(yè)范圍較廣，在協(xié)調(diào)與控制上，道路電力工程的發(fā)展還存在很多問(wèn)題。通常情況下，為了確保界面符合需求，可以通過(guò)建立通訊信道、建筑物及電力設(shè)施等方式設(shè)置協(xié)調(diào)中心。同時(shí)，網(wǎng)站會(huì)涉及所有業(yè)務(wù)，在建設(shè)過(guò)程中要全面，確保可以處理一系列問(wèn)題，提高對(duì)引擎和公路的整體控制，協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)和建筑工地的管理部門，確保預(yù)安裝的界面滿足設(shè)計(jì)需求。

5.改進(jìn)維護(hù)過(guò)程中的管理

一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的維修是必需的，包括在操作、調(diào)試和維修期間購(gòu)置的設(shè)備。第一，在采購(gòu)階段，要鑒定各類設(shè)備的品牌和性能，并判斷是否可以達(dá)到實(shí)際維修的要求，進(jìn)而減少日常的運(yùn)行和維修費(fèi)用。第二，每日進(jìn)行檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與分析使用中出現(xiàn)的問(wèn)題，做好應(yīng)對(duì)措施。第三，做好每日保養(yǎng)記錄工作，建立相關(guān)裝備技術(shù)檔案，防止在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生事故。

養(yǎng)成良好的維護(hù)習(xí)慣，為后續(xù)工作提供重要的信息，提高整個(gè)維護(hù)管理水平，為高速公路的維護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)，從而發(fā)揮良好的經(jīng)濟(jì)效益。在電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障后，檢修人員除了要查明產(chǎn)生的原因外，還要跟蹤和記錄造成的后果。如果馬達(dá)裝置失效，必須詳細(xì)記錄修理內(nèi)容，例如，修理的時(shí)間、地點(diǎn)和方法等。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要想更好地研究高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)，一定要從當(dāng)前的交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用入手，結(jié)合工程實(shí)踐，加深對(duì)工程建設(shè)中工程建設(shè)的理解，提高工程建設(shè)的質(zhì)量，為工程建設(shè)中的工程建設(shè)提供更多借鑒。本文主要探討了高速公路交通機(jī)電工程設(shè)備技術(shù)在公路交通中的運(yùn)用，并提出了一些可供借鑒的措施，旨在推動(dòng)其在公路交通中的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：梁振宇（1994），男，廣西壯族自治區(qū)玉林市人，學(xué)士，助理工程師，主要研究方向?yàn)楦咚俟窓C(jī)電發(fā)展。