隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施能力的增加，高速公路建設(shè)規(guī)模越來越大，高速公路安全問題也成為最受關(guān)注的話題之一。將機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于高速公路安全運(yùn)行，可進(jìn)一步提高高速公路安全性，有效監(jiān)控高速公路道路狀況，有效控制高速公路車輛運(yùn)行數(shù)量。隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于高速公路機(jī)電工程監(jiān)視系統(tǒng)，進(jìn)一步推進(jìn)高速公路的發(fā)展，對(duì)我國推進(jìn)高速公路建設(shè)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義。

1高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

1.1進(jìn)行數(shù)據(jù)有效處理

對(duì)于電力監(jiān)控系統(tǒng)來說，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是系統(tǒng)運(yùn)行中非常重要的功能之一。電力監(jiān)視系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能主要包括相關(guān)事件的記錄、遙測數(shù)據(jù)的處理、報(bào)告書、相關(guān)數(shù)據(jù)曲線的形成、特殊情況的警告提示、相關(guān)文件的印刷等。另外，如果相關(guān)數(shù)據(jù)量和存儲(chǔ)量比較大，那么系統(tǒng)會(huì)按照存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所具有的時(shí)間周期將某些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，這樣就能夠自動(dòng)地完成數(shù)據(jù)傳輸—轉(zhuǎn)換—存儲(chǔ)的功能。

1.2進(jìn)行遠(yuǎn)程通信以及監(jiān)控

從操作范圍上看，高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)屬于遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)。實(shí)際工作過程中不需要工作人員到現(xiàn)場操作，只需利用站點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)即可實(shí)時(shí)了解電力監(jiān)控系統(tǒng)的具體情況。高速公路現(xiàn)場的控制可以利用光纖網(wǎng)絡(luò)將電力設(shè)施的運(yùn)行狀況(主要包括運(yùn)行中的電流、電壓、電力等參數(shù))上傳到數(shù)據(jù)庫。另外，系統(tǒng)可以印刷過去的電力狀態(tài)曲線、設(shè)備故障狀況、相關(guān)警報(bào)信息等供員工參考，在系統(tǒng)運(yùn)行中也可以利用繼電保護(hù)設(shè)備檢查和保護(hù)線路，主要包括過載保護(hù)、重新接通保護(hù)、速斷保護(hù)等功能。

1.3具備優(yōu)良的人機(jī)界面

針對(duì)機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)而言，能夠在實(shí)際操作過程中對(duì)接線圖開展實(shí)時(shí)顯示功能的模擬。此外，機(jī)電工程電力監(jiān)測系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)、監(jiān)測、維護(hù)等多方面復(fù)雜的功能，大大保證了機(jī)電工程電力監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1主線監(jiān)控外場設(shè)備

監(jiān)控系統(tǒng)主線監(jiān)控外場設(shè)備，主要構(gòu)成微波車輛檢測器、氣象檢測器、大型可變信息標(biāo)志、照相機(jī)、信息發(fā)布屏幕等。在高速公路上設(shè)置彩色攝像頭和視頻車輛檢測器，捕獲的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，通過中央計(jì)算機(jī)和控制軟件收集分析各種信息參數(shù)，判斷實(shí)時(shí)交通和生成控制方案，通過信息傳輸領(lǐng)域的控制方案主要設(shè)備包括大型變量信息標(biāo)志、信息發(fā)布屏幕、路邊廣播等。高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備都需要通信系統(tǒng)將收集的信息數(shù)據(jù)發(fā)送到通信中心，通過通信中心將收到的信息發(fā)送到監(jiān)控中心。

2.2隧道監(jiān)控設(shè)備

高速公路隧道機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備主要由紅綠燈、車輛檢測器、指示標(biāo)志、隧道攝像頭、隧道光強(qiáng)檢測器、一氧化碳和可見性的局部檢測器、火災(zāi)報(bào)警器和當(dāng)?shù)乜刂葡到y(tǒng)組成。其中，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是重要的道路隧道設(shè)備，隧道發(fā)生交通事故引起火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)有效報(bào)警，通知監(jiān)視中心應(yīng)采取措施，防止火災(zāi)蔓延。道路隧道監(jiān)視設(shè)備和當(dāng)?shù)乜刂破鳂?gòu)成有效的網(wǎng)絡(luò)鏈接，使用鏈接將收集的數(shù)據(jù)信息上傳到通信中心，最后通信中心可以向監(jiān)視中心傳輸數(shù)據(jù)，監(jiān)視中心可以人工發(fā)出指令或執(zhí)行計(jì)劃。

2.3監(jiān)視中心設(shè)備

高速公路監(jiān)視中心監(jiān)視系統(tǒng)主要由閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大屏幕投影系統(tǒng)、UPS和監(jiān)視墻、控制臺(tái)等構(gòu)成。監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括視頻控制計(jì)算機(jī)、交通監(jiān)控計(jì)算機(jī)、火災(zāi)報(bào)警、緊急事故管理計(jì)算機(jī)等，監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)通過互相傳輸數(shù)據(jù)信息，構(gòu)成了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)以太坊。在高速公路監(jiān)視中心，可以通過閉路電視監(jiān)視等系統(tǒng)有效地監(jiān)視高速公路的全部道路。

3高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行模式

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，有許多復(fù)雜的過程，因此必須保證高速公路在運(yùn)行過程中具有良好的運(yùn)行模式。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心對(duì)視頻攝像頭、氣象檢測儀、車輛檢測儀等設(shè)備檢測到的數(shù)據(jù)信息及其他設(shè)備檢測天氣情況、道路信息、交通狀況等開展詳盡的剖析和研究處理和整合，從而掌握道路運(yùn)行的細(xì)節(jié)。閉路電視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、投影系統(tǒng)設(shè)備可以掌握高速公路路面的使用狀況、監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、交通狀況等。管理人員根據(jù)監(jiān)測設(shè)備提供的信息，制定一套符合高速公路的實(shí)際操作狀況的控制方案，從而有效地提高高速公路的管理。在公路隧道入口設(shè)置一個(gè)紅綠燈、道路安全標(biāo)志、“F”可變信息標(biāo)志，提醒即將進(jìn)入隧道的車輛小心駕駛。

4高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安裝

4.1安裝準(zhǔn)備工作

設(shè)備安裝前，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作。工作人員檢查相關(guān)設(shè)備，確保機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)從設(shè)備到布線路由、設(shè)備接口定義、接地等設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。設(shè)備安裝前，安裝人員應(yīng)準(zhǔn)備必要的工具、信號(hào)線、電源線、視頻線、電纜等安裝材料，確保監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備安裝順利進(jìn)行。

4.2本地控制器安裝

在隧道內(nèi)本地控制器安裝時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督本地控制箱，及時(shí)更換不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的控制箱。控制箱固定在隧道孔壁上，在控制箱內(nèi)設(shè)置當(dāng)?shù)乜刂破�，制作電纜連接頭，最后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求連接，設(shè)置調(diào)整當(dāng)?shù)乜刂破�，防塵，防潮，電纜標(biāo)志和接線圖清晰準(zhǔn)確。

4.3火災(zāi)報(bào)警器安裝

安裝火災(zāi)報(bào)警時(shí)，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作，并在電纜線路上做好標(biāo)記，確定電纜安裝位置。相關(guān)工作員工必須按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行線管及電纜敷設(shè)，電纜敷設(shè)時(shí)，敷設(shè)一根、排列一根，并在適當(dāng)部位進(jìn)行綁扎，避免混亂。在敷設(shè)垂直上下電纜時(shí)，應(yīng)每隔1.5m~2m進(jìn)行綁扎，防止電纜在彎曲處集中受力，造成損傷（見圖1、圖2所示）。同時(shí)留下接地端�；馂�(zāi)報(bào)警的設(shè)置過程必須確定具體的設(shè)置場所，固定傳感器、火災(zāi)報(bào)警開關(guān)按鈕，同時(shí)進(jìn)行接地保護(hù)。

4.4攝像機(jī)安裝

照相機(jī)安裝時(shí)，工作人員在室內(nèi)暫時(shí)將照相機(jī)連接到電視墻監(jiān)視器中，調(diào)整照相機(jī)的鏡頭和后座，使照相機(jī)能夠正常顯示，進(jìn)行變焦、焦點(diǎn)、云臺(tái)旋轉(zhuǎn)等工作

4.5大型可變信息標(biāo)識(shí)的安裝

安裝大型可變信息標(biāo)識(shí)時(shí)，工作人員務(wù)必嚴(yán)苛依照設(shè)計(jì)圖紙的要求開展工作中。起重機(jī)顯示板模塊和龍門架時(shí)，應(yīng)注意施工安全，確保配電箱附件和配線符合安裝順序，標(biāo)志清晰，接觸良好，接地、絕緣電阻符合設(shè)計(jì)要求。

5高速公路機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

5.1信息采集系統(tǒng)

信息采集系統(tǒng)的主要設(shè)備包括視頻攝像頭、車輛檢測器、可見度天氣檢測器等。通過通信系統(tǒng)將收集的原始信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，使監(jiān)控中心掌握一定時(shí)間和一定路段的行駛車輛信息。與此同時(shí)，信息采集和監(jiān)控系統(tǒng)信息可播給交通管理部門，為高速公路管理提供信息參考。

5.2信息處理系統(tǒng)

信息處理系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析高速公路信息采集系統(tǒng)提供的信息，判斷實(shí)時(shí)交通狀況，制定控制方案，為高速公路管理提供解決方案。目前，我國許多省市已形成系統(tǒng)高速公路網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電子監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控道路網(wǎng)內(nèi)的道路，分析收集的信息，處理。計(jì)算機(jī)電子監(jiān)控系統(tǒng)還可以發(fā)布每個(gè)網(wǎng)站的道路交通信息、天氣信息等服務(wù)信息，為高速公路管理工作提供了保障。遇到緊急情況，管理者可以使用電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)管理道路，避免事故和交通堵塞。

5.3信息提供系統(tǒng)

信息提供系統(tǒng)是實(shí)時(shí)顯示交通控制信息的信息處理系統(tǒng)，主要設(shè)備包括可變信息標(biāo)志、信號(hào)燈、信息顯示屏、路邊廣播等。目前監(jiān)控系統(tǒng)常用的控制信息監(jiān)控系統(tǒng)編程算法是穩(wěn)定流量控制算法和模糊理論算法，具體計(jì)算方法應(yīng)根據(jù)高速公路的實(shí)際運(yùn)行情況確定。

6高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著科技水平的提高，高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)測系統(tǒng)的各個(gè)方面都在進(jìn)行優(yōu)化。在今后的發(fā)展過程中，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以充分結(jié)合高速公路內(nèi)部的通信系統(tǒng)，根據(jù)高速公路的橋梁、隧道、收費(fèi)站的電力狀況監(jiān)視機(jī)電工程的狀態(tài)和電力使用狀況。這樣可以提高電力監(jiān)測系統(tǒng)和高速公路管理機(jī)構(gòu)的溝通，協(xié)調(diào)雙方的工作狀況，進(jìn)一步降低故障發(fā)生的概率，縮短故障解決的時(shí)間。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以充分應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)(如信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息通信技術(shù)等)進(jìn)行多方位、多角度遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)，在降低人力工作強(qiáng)度的同時(shí)提高監(jiān)控的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

7結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，越來越多的新技術(shù)、新模式應(yīng)用于高速公路機(jī)電工程監(jiān)視系統(tǒng)，使機(jī)電工程監(jiān)視系統(tǒng)的管理更加合理、科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步優(yōu)化高速公路交通量、用電量等監(jiān)視和管理，更加有效、準(zhǔn)確地了解機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況

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