高速公路機電設備可視化管理及監控范文

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摘要：對高速公路收費站機電設備實時監控力度的必要性進行了闡述，分析了高速公路機電設備系統的功能以及高速公路收費站機電設備可視化管理的設計流程，結果表明，設計、處理圖標、繪制分布圖及軟件布局是收費站機電設備可視化管理有效的設計流程，以期能夠提高高速公路收費站的工作效率和質量。

關鍵詞：高速公路；收費站；機電設備系統；可視化管理；實時監控

0引言

隨著高速公路的不斷發展，高速公路機電系統也變得越來越完善，尤其是信息化建設方面。目前，高速公路的管理效率和管理質量都發生了較大提高。在高速公路收費站機電設備系統運行保持正常狀態的情況下，高速公路能夠順利運營，同時可以充分發揮高速公路收費站的工作職能。因此，為切實保障高速公路收費站機電設備的可視化及實時監控管理，應堅持引用新設備、新技術，不斷更新理念，不斷優化高速公路收費站機電設備。

1提高高速公路收費站機電設備實時監控力度的必要性

當前高速公路的建設規模、通車里程數均有所增加，同時，高速公路內部結構也變得更為復雜。高效完成高速公路相關工作，如通信工作、收費工作、監控工作等，是高速公路收費站機電設備的重要功能，所以，高速公路運行的安全程度主要取決于機電設備的現代化水平[1]。在過去，高速公路收費站機電設備的功能比較少，運用范圍不大，高速公路收費站管理人員只能借助機電設備來完成一些比較簡單的監控工作和收費工作。但隨著機電設備技術水平的不斷提高，機電設備系統變得越來越完善，能夠有效提高高速公路運輸的安全性[2]。隨著我國社會經濟的不斷發展，高速公路的發展速度也得到不斷提高，因而高速公路的建設規模也在不斷擴大，同時能夠不斷增加高速公路收費站機電設備可視化、監控管理的運用范圍。因此，目前高速公路收費站管理的主要重點就是要對監控管理技術不斷進行研究，不斷進行創新，以提高高速公路機電設備運行的安全性。

2高速公路機電設備系統的功能

高速公路機電設備系統大致包括4類，即通信系統、監控系統、收費系統、配電照明系統[3]。其中，監控系統可以對高速公路信息進行采集，以向道路后期指導提供有效的信息數據，同時能夠動態檢測高速公路不同路段的實時狀況，使高速公路運行的安全性得到有效保證；在機電系統中，通信系統、配電照明系統是其中基礎構成內容；在機電設備系統中，收費系統是主要核心部分，它的主要功能就是對車輛進行收費，以向高速公路的后期養護得到切實的經濟保障[4]。這四大系統之間只有協調運行，高速公路收費站機電設備可視化、監控管理的職能才能得到充分發揮。

2.1收費系統

各種功能的拍照攝像設備、傳感器在收費系統的最前端位置。對于高速公路的信息，這些設備主要選用二進制形式將其儲存起來，同時定期進行傳輸。在計算機控制中心獲取到高速公路初始信息后，便會對信息進行分類、加工、整理，然后再將處理后的信息儲存在中央計算機數據庫中[5]。接下來，在以太網交換機作用下連接成網絡，使有關運營企業獲取到高速公路信息，在獲取到高速公路的數據信息后，運營企業便會和數據庫中的收費標準進行比較，實現配對，以確定應收費用，然后向高速公路收費站進行反饋。

2.2監控系統

監控系統是一種復合系統，主要包括兩大部分，場外設備、監控中心。其中，場外設備是指高速公路、收費站中設置的抓拍設備，這些抓拍設備一直處于工作狀態，它們不僅可以對現場信息進行收集，而且能夠對高速公路信息進行初步篩選、加工，進而使數據存儲量得到有效下降，使高速公路監控中心的數據分析壓力得到有效減小[6]。

2.3通信系統

目前，中國高速公路收費站機電設備應用的通信系統已經發展到第4代，SDH光纖是傳輸線路應用的主要材料類型，進而使數據傳輸速率得到有效提高，同時能夠使圖像、音頻、視頻變得更為清晰。與此同時，自高速公路架設以太網絡后，高速公路工作人員能夠實現對高速公路收費站機電設備的隨時監控，使其工作效率得到有效提高。在最近幾年中，我國高速公路區域范圍內的網絡變得越來越完善，因而局域以太網構建的實現率大大提高。將來，高速公路收費站機電設備在監控方面一定會實現異地控制和同步控制，進而有效提高我國高速公路管理的效率。在高速公路全線的所有環節中，均設置了機電設備系統，能夠及時跟蹤、反饋、高速公路信息。

高速公路機電系統的特點，具體表現為：一是涉及面大，分布范圍廣。在高速公路全線的所有管理中心、橋梁、隧道、收費站中，均設置了高速公路機電系統，其分布范圍非常廣泛，進而能夠準確、及時地傳遞高速公路信息；二是技術集成度。高速公路機電系統涉及多種學科技術，如交通機械工程、通信技術、電子技術、自動化控制技術、計算機技術等，要想使高速公路機電設備系統能夠正常運行，不同學科技術之間必須要互相集成和融合，這樣才能使機電設備系統運算效率變得更高，能夠對控制指令的傳達進行有效控制；二是更新速度比較快，故障發生率偏高。因為在高速公路全線所有地段中均設置了高速公路機電系統設備，外部自然環境對其的影響比較大，再加上這些機電設備具有較高的靈敏度、包含多種技術，進而常常會出現故障。

3高速公路收費站機電設備可視化管理的設計流程

3.1對軟件布局、分布圖進行繪制

高速公路中所有機電設備布設位置，通過平面分布圖，能夠對其進行直觀反映，有效減小后期布控的工作難度。機電設備的真實坐標，應作為分布圖的繪制基礎，根據繪圖比例尺，進行相應縮放。因為高速公路均為零散分布機電設備，同時這些機電設備之間的間隔密度也不均勻、不規則，所以，在對機電設備進行繪制的過程中，有關工作人員應對相關數據信息進行實地采集，對收費站點資料進行調用，這樣才能繪制出精準度比較高的機電設備繪制圖。在對機電設備系統軟件進行布局時，應將不同收費站作為一個獨立結構單位，為每一個收費站設置一個窗口，同時運用sstab編輯軟件對各個窗口的頁面進行定義，以便于軟件的后期設計。

3.2設計、處理圖標

對專用圖標、符號進行設計，詳細解釋、標注這些圖標或符號，取代比較復雜的設備模型，這樣不但能夠使機電設備系統占用空間有效減小，使機電信息系統運行效率得到有效提升，而且能夠使機電系統管理人員操作起來更為方便。在設計平面結構過程中，某種設備常會用比較形象化的圖標進行表示，且這種圖標可以對ICO圖標控制鍵進行支撐，進而能夠對相應的單片機控制器進行有效設置。在圖標控制鍵被管理人員按下時，和控制鍵相連接的單片機開關便會閉合，機電設備系統便會實現通電。

4高速公路收費站機電設備可視化管理、實時監控的實現

4.1系統的實現

對于高速公路收費站機電設備，其可視化、監控管理系統是一種現代化信息系統，包括多種現代技術，如地理信息技術、局域網技術、無線通信技術等。通過對終端設備、監控中心服務器的運用，該系統可以可視化管理、實時監控機電設備的運行狀況，向高速公路監控中心傳遞機電設備相關信息，如機電設備的運行狀態、機電設備的位置等，然后運用服務器，將獲取的信息轉變為可視化形式，以將其在電子地圖中直觀顯示出來。同時，對有關參數、預設狀況進行對比，以實現全天24h監控，使監控人員獲取可視化、實時的監控信息。

4.2管理系統建設分析

到目前為止，盡管國內有很多企業都可以對高速公路機電設備管理系統進行研發，但這些企業的開發能力有待提高，使得不同管理系統的實用性、穩定性之間均存在一定的差距。在研發高速公路收費站機電設備管理系統時，高速公路運營企業應深入論證高速公路機電設備管理系統產品，產品質量好壞的評價標準為產品檢測效果、穩定性的高低，同時還需綜合分析其他因素等。

參考文獻：

[1]虞明銘，黃濱，任元江，等.運輸過程可視化管理創新[J].中國物流與采購，2012（7）：48-50.

[2]厲宇，李東，李光，等.長輸管道施工遠程可視化管理系統[J].中國管理信息化，2014（10）：31-33.

[3]王文廣，譚華，吳萬佳.工程質量可視化管理探討[J].公路交通技術，2008（S1）：89-90.

[4]李興田，張麗萍，金棟.基于VTK的橋梁三維建模及可視化管理研究[J].蘭州交通大學學報，2012，31（6）：16-19.

[5]汪劭祎，泮俊，秦濤.海南屯瓊高速公路BT項目可視化建設管理[J].公路交通科技（應用技術版），2015（6）.

作者：楊帆 單位：河北省高速公路京衡管理處