高速公路机电工程通信系统技术探析

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摘要：在现代交通运输业的发展中，高速公路起到了非常重要的作用，而机电工程又是高速公路工程中的关键因素，是确保安全稳定通行的基础支持系统。在当前通信技术不断升级换代的大背景下，在建设高速公路机电工程时应充分考虑实际情况，积极引入先进技术，统筹相关方面的具体安排，明确高速公路机电工程通信系统技术的应用发展趋势。基于此，本文主要分析高速公路机电工程通信系统技术的相关内容。

关键词：高速公路；机电工程；通信技术

0引言

高速公路是我国的基础道路设施，给人们提供了一个出行条件。高速公路的使用必须以大量技术为支撑，而机电工程通信技术是高速公路安全运行的关键技术，在高速公路的交通安全、收费服务、监控等多方面管理中起着重要的作用。高速公路在运行过程中，应建设稳定有效的通信系统，确保各个模块之间的高效沟通和协作，更好地实时同步传输车辆通行的相关信息，为交通管理提供数据依据，确保交通运输行业的高质量发展。

1高速公路机电工程通信系统概述

高速公路机电工程通信系统，是高速公路运营、监控、收费、通信等各个模块工作的数据来源、技术支持。在高速公路运行与管理过程中，机电通信系统可以充分发挥其采集、监控、传输等通信功能，特别是在相关图像、语音等揭示过程中，都有通信系统技术的应用优势。在高速公路管理系统当中，机电通信系统具有复杂、综合的特点，应用的设备包括有光缆线路、传感器、传输设备等，形成了光纤数字、监控、采集、传输等系统。光纤数字系统，其主要作用是传递高速公路上车辆通行的相关信息，并与各个职能部门进行实时同步的数据传输与交流沟通，确保各类信息的实时同步传输。此外，监控系统也是重要的组成模块，可以清晰客观地记录高速公路运行状况，并将实时画面同步传输到核心管理平台，便于管理人员随时随地掌握高速公路的运行实况。高速公路的通信系统，主要具有采集、传输、分析高速公路运行过程中产生的图像、语音及各类数据的功能。这些内容都是通信系统中的业务模块，需要在通信技术的支持下实现，在鉴别与处理相关数据信息时提升工作效能。除分析处理图像、语音等功能外，还具有管理配置通信网元设备、架构通信系统等功能，均发挥着非常重要的作用。完整有效的机电通信系统，是确保高速公路处于安全运行状态的技术基石，是协助监控、预警、分析处理不安全因素的保障。

2高速公路机电工程通信系统技术

21自动交换光网络技术

高速公路的发展对机电工程通信系统也提出了更加严格的要求，这就要求信息处理模式的进一步完善优化，以提高系统扩展能力，实现自动搜索、排查并解决通信过程中存在的问题，为高速公路稳定运行提供技术支持。自动交换光网络技术，主要以同步数字序列和光传送网为基础，以光纤为传输介质，通过控制平面来完成自动交换、连接控制，具有支持快速业务配置、支持流量工程、适用多种传送技术、支持多品牌设备环境下的控制等优点。在实际工作中，自动交换光网络技术支持永久连接、交换连接、软永久连接等三种连接类型，满足不同网络的需求。在通信系统当中主要发挥着利用光缆路由和扩展系统的功能。该技术的筛选能力非常明显，适用于排查故障，可以起到降低人力成本和提升工作效率的作用。

22分组传送网技术

分组传送网技术，主要是以PIN技术为基础，在IP和底层传输介质当中设置一个层面，实行分组操作，便于其他业务的同时开展。由于增设了一个层面，自我操作空间有了很明显的拓展，但并不会影响到整体系统的结构和性能。与自动交换光网络技术相比，分组传送网技术的使用成本非常低，并拥有非常突出的光传输优势，可以为高速公路机电工程的通信提供实用、安全的保障。

23异步传输网络技术

异步传输网络技术，是利用LAN或WAN技术来传输数据信息，每一个字符可以独立形成一个帧并独立传输，一个连续字符串也会形成连续的独立帧进行独立传输，不同字符之间的间隔又是随机任意的，因此具有传输效率高、应用灵活等优势。在该技术下，可以将高速公路上产生的一切语音、视频、图片等数据进行传送，提升传输质量，极大程度地避免掉帧、马赛克等问题，是高速公路海量数据实时高质量传输的技术保障。

3高速公路通信系统技术的应用

在高速公路的建设过程中，通信系统技术在隧道工程中的应用较为广泛。以华北某市小红岭隧道工程为例，详细说明通信系统技术的具体应用。该工程全长1652米，机电工程通信系统技术涵盖到通风、监控、供配电等三个系统。

31隧道通风系统

高速公路隧道工程通风系统的建设，需要严格按照设计规范来推进，结合施工现场的数据，合理选择通信技术，以确定较为理想的通风控制方案。在某市小红岭隧道工程中，结合火灾等特殊情况，制定了人工控制与智能控制相结合的通风系统，以分组传送网技术为主要通信技术。其不同情况下的控制要求如表1所示。为了实时掌握隧道内部的交通状况，还需要在隧道内部安装视频监控系统，通常每隔10米设置一个传感器组件，采集车辆通行信息、空气数据，经分组传送网络传输数据，便于管理部门根据实际情况及时调整隧道内空气含量，确保车辆安全通行。

32隧道监控系统

高速公路隧道内的监控系统，是机电工程通信技术应用较广泛的组成部分，比如现场控制、闭路电视、交通监控、紧急电话等分系统。现场控制网络在某市小红岭隧道工程中，采取工业以太网的方式进行通信控制，其通信网络包括有隧道管理中心、隧道区域控制、本地控制网络三个层面，分别具有不同的功能，如图1所示。当隧道内光纤出现工作障碍时，可以通过迂回路由保障通信信道的可靠数据来传输数据。为确保机电工程安全运行，隧道内的所有机电设备均由工业控制计算机统一监管，对全隧道实现全面、持续性的监控管理。闭路电视系统闭路电视系统主要包括有图像采集、传输、摄像、管理等设备，采取异步传输网络技术，对隧道内的车辆运行状况进行实时监控，如图2所示。在某市小红岭隧道工程中，结合闭路电视系统的布设标准，在隧道入口处与隧道内每隔15米安装一台高清云台摄像机，并确保水平、垂直两个方向各均可360度抓拍录像。在强光位置，采用抑制功能来实现对光线的弱化，而在背光位置，则通过背光补偿来强化光线，进而实现高质量的监控画面的记录，为交通管理部门提供客观依据。交通监控系统在隧道内部，通过设置传感器，来进一步明确车辆运行状况与相关信息。在某市小红岭隧道工程中，主要设置有红外传感器、微波传感器等，其功能如表2所示。在隧道交通监控系统中，采用自动交换光网络技术来支持各个传感器的数据通信，将各个传感器采集到的数据信息实时同步传输到控制中心，由计算机按照数据参数的不同标准明确隧道内部的车辆具体信息，便于及时发现车辆违章违法行为，确保通行安全。紧急电话系统隧道工程内的紧急电话系统，主要由调度控制室、分机、传输线等共同组成。如图3所示。为了确保隧道内部所有位置的通信合理，需要规范安装位置，在隧道内每隔200米安装一台紧急电话，并在其上方标注警示提醒标识，避免出现乱用的现象。同时，由于隧道入口处出现交通事故的机率偏高，因此隧道入口距离200米以外再行安装紧急电话，避免交通事故对正在使用电话者可能造成的影响。

33隧道供配电系统

在隧道内建设供配电系统，是确保隧道内部良好照明的有效保障，并通过通信技术的应用来实现供配电相关数据的实时传输，为供电企业、交通监管部门提供决策依据。在设计隧道供配电系统时，应遵循标准规范，参考隧道内部机电工程各个设备的供电负荷、电压、电流等参数，进行供配电建设方案的制定。

4结论

当前，社会各界越来越重视交通运输业的发展，越来越重视机电通信系统的应用。有关部门必须引进现代技术，支持高速公路的发展。本文详细分析了高速公路机电通信系统的背景和特点，针对存在的问题制定了相应的解决方案，充分发挥通信技术在高速公路建设中的作用，逐步完善高速公路机电通信系统，为高速公路发展提供良好服务。

作者:张亢 单位:河北高速公路集团有限公司石安分公司