试论高速公路机电系统发展趋势（范文模版）

试论高速公路机电系统发展趋势（范文模版）
第一篇：试论高速公路机电系统发展趋势（范文模版）
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试论高速公路机电系统发展趋势
试论高速公路机电系统发展趋势
摘要：高速公路机电系统是充分发挥道路设施交通功能的主要辅助系统，机电系统包含了多个子系统，它主要包括通信系统、监控系统、收费系统等，各个子系统内部和各子系统之间通过通信网进行联系，监控系统和收费系统大都为计算机控制系统，通过光缆数字通信连接成远程计算机网络，各网络间信息共享。

本文主要研究了高速公路机电系统发展过程中需要注意的一些事项以及未来的发展趋势。

关键词：高速公路；机电；发展趋势
一、高速公路机电系统简介
高速公路机电系统主要分为三类，即收费系统、监控系统和通信系统。

1、高速公路收费系统
人工半自动和不停车电子收费是高速公路收费系统的两种主要的收费方式，可利用现金支付、预付卡支付、储值卡支付等多种支付方式，也可利用IC卡、二维条卡等作为通行券使用；各级系统都可以对下级操作出现的异常事件进行实时监控：还可以对出入口车道的设备状态进行实时监测；严格管理了路费、通行券、票据、设备等，并有效地禁止了舞弊行为的发生；同时还提供了专家分析系统等。

省级高速公路联网收费管理体制主要分为四个等级，分别为收费站、片区收费分中心、路段收费分中心以及省收费总中心。

相应的收费计算机网络系统也分为四层，通过路由器或者三层以太网交换机通过通信系统提供的10/100M或2M通道对各层进行连接，各层都配有功能不同的服务器和工作站等设备。

2、高速公路监控系统
高速公路监控系统一般都是在街道内交通管制系统的基础上不断发展起来的。

随着科学技术的快速发展，计算机技术、自动化控制技术以及光纤通信技术也得到了迅速地发展，使得高速公路监控系统的技术结构发生了相应的变化。

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络处理方式代替了单一计算机集中处理方式，大大提高了系统的可靠性，使得程序编制变得更加简单，有利于功能的扩展和维护。

光缆超小型计算机及微电子技术的发展促进了监控系统中的各种设备向智能化方向发展，有效强化了高速公路的监控系统的功能。

3、高速公路通信系统
高速公路运营管理、监控、收费系统中必要的话音业务以及数据和图像信息传输通道都由通信系统提供，它使得高速公路安全、高速、畅通、高效运营得到了有效地保障，实现了交通的现代化管理。

目前，SDH光纤数字传输系统和集语音、数据、视频三网合一的千兆以太网技术是通信系统最常用的两种方法。

二、高速公路机电系统发展中应注意的几点
1、需定期做好保养检测工作
日常保洁、事前保养检侧和事后维修是机电系统维护的主要三个部分，各部分所需的费用依次增加。

所以为了防止同类故障的再次发生，通常采用以日常检测、定期保养为基础，以设备分类为依据的预防维修，对多次发生故障的部位采取适当的维修方式进行改善维修。

及时发现影响设备质量的关键因素，并采取相应的措施在缺陷形成的过程中就将其消灭，以减少维修的费用，提高系统的维护成效，确保设备的完好率最高。

2、突出重点
应采取适当的措施对影响到高速公路正常运营及安全的关键设备故障进行预防维修，并在规定的时间内完成；对于不影响整体运行的设备故障，可在事后再对其进行维修。

这样不但可以满足设备正常运营的要求，还可以节省费用，将有限的维修资源集中地使用在重要的
设备上，提高设备使用的效率。

3、善于总结
认真、系统的将运行期内出现的系统故障及处理方法记录在案，不断加强信息交流技术和经验总结，加强与其他单位之间的经验交流，同时加强与各路段机电设备维护部门之间的相互合作，不断地进行探索、创新。

4、重视技术人员的技术培训工作
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为了能够提高技术人员的综合素质，不但要在机电设备建设期和验收期对技术人员进行适当的锻炼和培养，在设备运行期间，还应通过组织集中业务培训、设备生产企业现场实际操作、技能考核、聘请有关专家举办各种技术讲座和新技术交流以及运行维护经验交流等活动。

三、高速公路机电系统未来发展趋势
高速公路是车辆行驶的主要通道，其主要作用就是为了给车辆提供一个舒适、安全的行车环境。

建立完善的机电系统，有助于提高高速公路运营服务的质量。

通过完善的机电系统，对公路的实时状况能够更加直观、及时的了解、掌握，争取更多的宝贵时间去处理突发的事件，保障人身安全，最大限度地减少损失。

1、高速公路监控系统
（l）选择正确的通信信道，减少专用信道的铺设和使用，更多地使用公共的通信链路，如卫星传输、3G网络等；
（2）在选择电力能源时，应选择清洁能源，同时还要安装容易、成本相对较低，如风力发力和太阳能发电等。

2、高速公路收费系统
（1）为了使应用系统具有良好的可维护性和可扩充性，高速公路收费系统应采用多层体系结构；
（2）高速公路收费系统应采用适应用户对成本、体积、功能、功耗的严格要求的嵌入式操作系统；
（3）高速公路收费系统还应具备极强的兼容性，能完美结合国内外设备供应商的非标准与标准产品，同时还要满足相关规定的要求；
（4）高速公路收费系统应具有良好的系统安全防范机制，提供以过滤网技术为核心的软网关功能，屏蔽超出系统最大处理能力的异常数据攻击和非法地址的服务请求，保障系统具有足够的坚固性。

3、高速公路通信系统
高速公路通信系统网络具有高稳定性、良好兼容性以及高可靠性；同时网络还要能够支持多业务；网络设备具备良好的新业务互通能力及扩展性；系统的网管具有标准的集中网管接口。

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四、结语
随着社会的不断进步和科学技术的迅速发展，高速公路的管理已经步入了机电系统管理的时代。

机电系统己成为高速公路发展建设中不可缺少的一部分，其发展的好坏直接影响着高速公路的运营状况。

尽管我国在高速公路机电系统方面已取得了不小的成就，但还是难以满足时代快速发展的需求，相关技术人员还应不断地进行探索、创新，努力克服工作中遇到的种种困难，为促进我国高速公路机电系统的快速发展做出应有的贡献。

参考文献：
[1]李蛟.高速公路机电系统发展研究[J].中国水运2009.（03）：21～22.[2]魏挺，余靖元.高速公路机电系统分析[J].黑龙江科技信息.2012.（02）：32一33.[3]纪玉海.高速公路机电系统的现状与发展趋势[J].北方交通.2010.（05）：34一35.------------最新【精品】范文
第二篇：高速公路机电系统介绍
高速公路交通机电工程简介
高速公路交通机电工程包括三大系统、隧道机电工程(供电、消防、通风、照明等)。

三大系统包括“监控系统”、“收费系统”和“通信系统”。

以下根据我公司长年在高速公路机电工程领域作为集成商及
产品供应商的经验，对三大系统的解决方案作简要介绍。

一、监控系统
监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。

信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。

信息发布子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为用户服务的主要形式。

监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。

监控系统的功能包括：道路及隧道桥梁监视、交通量检测、气象监测、信息采集与发布、交通诱导、隧道检测等。

主要设备包括：车辆检测系统、气象检测设备（能见度、冰检等）、情报板系统、路侧摄像机系统、监控分中心计算机网络、地图板、大屏幕投影系统、图像监视系统、主控制台和监控软件、事件检测系统、隧道CO/VI检测设备、隧道火灾检测及报警系统、隧道PLC设备等。

针对交通监控系统的系统构建目标与运营单位的运营管理需求，结合系统设备的功能特点与运行方式，我公司在长期工程实践的基础上，本着功能清晰、操作简捷、先进适用、便于扩充的原则提出以下系统解决方案。

（1）道路监控系统
● 路段监控中（分）中心计算机管理系统
主要包括系统硬件与软件两个组成部分，其中计算机硬件主要有：数据库服务器、业务计算机、图形计算机、路由器、交换机、打印机等；软件系统主要包括：系统软件、支撑软件和业务管理软件等。

利用计算机管理系统可以完成对于道路沿线外场设备的状态查询、信息获取、功能设定；交通管理方案的比较与优选、交通控制参数的确定；路政、公安、医疗等相关部门的信息共享与突发事件的协同处理；报表打印、日常信息管理等功能；
● 信息采集系统用于道路沿线的交通、环境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自动采集两种。

主要设备包括紧急电话(ET)、车辆检测器（VD）、气象检测器(WD)等；
● 信息发布系统
用于道路交通诱导、警示信息的发布，主要设备包括门架式情报板(CMS)、立柱式情报板(SCMS)、可变限速标志(CSLS)等；
● 闭路电视监视(CCTV)系统
主要设备包括前端的视频采集摄像机（通常还含有云台、防护罩、解码器等）、传输用视频（数据）复用光端机、中（分）心视频切换控制矩阵及相应的码转换设备、硬盘录像机、大屏幕投影、监视器等；
● 防雷与接地系统
用于保护监控设备免受雷击及过电压损害，主要包括避雷针、电源防雷器、信号防雷器、接地引下线以及接地极等；
● 供配电系统
用于对中心及外场设备的电能供应与分配，主要包括不间断供电电源(UPS)、电力稳压器、配电箱（柜）、供电电缆等，对于系统规模较大、组成较复杂的往往还配置有电力监控自动化系统用于对供配电设备运行状态的遥测、遥信与遥控。

（2）隧道监控系统
● 隧道通风系统
通风系统主要包括射流风机、一氧化碳/能见度检测器(CO/VI)、通风控制箱（根据需要配有PLC、软启动器、继电器等）、供电电缆等，用于隧道内外的空气交换和污染物浓度控制；
● 隧道照明系统
由于在隧道内尤其是长隧道内行车会产生“黑洞”或“白洞”效应，影响行车安全，因此设置有隧道照明系统。

设备主要包括用于引道照明的中杆灯、用于洞内一般情况照明的隧道灯、用于断电或火灾等紧急情况的应急灯以及亮度检测器、照明控制箱（根据需要配有智能照明控制器、PLC、继电器等）、耐火或阻燃电缆等；
● 火灾报警系统主要功能是完成隧道内火灾情况的及时侦测与报警。

主要设备包括光纤火灾探测器及报警控制处理主机。

二、收费系统
收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心—
结算中心”的四级收费体制。

收费车道采集的原始收费数据，通过计算机网络实时送向收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。

在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。

收费系统一般采用封闭式联网收费系统，采用人工半自动的收费方式，即“人工判型，人工收费，计算机管理，闭路电视监视，检测器校核”的半自动方式。

采用非接触式IC卡作为收费介质，即入口发行通行卡并写入入口信息，出口按照车型和行驶里程收取通行费或在储值卡内扣款。

另外，全自动电子不停车收费系统（ETC）将会根据各地的经济发展状况可实际需要逐渐普及起来，在新建的的高速公路收费系统中，一般会预留ETC车道的相关配置。

主要设备包括：车道控制机、IC卡收/发卡机、收费员终端、车辆检测线圈、费额显示器、CCTV监视系统、对讲系统、紧急报警系统、自动栏杆机、站级/分中心级计算机系统、收费软件、联网收费结算系统和结算（拆帐）软件等。

收费系统包括下列项目：
1、收费车道设备：包括收费员终端、车道控制器、票据打印机、非接触式IC卡读写器、雨棚信号灯、手动栏杆、自动栏杆、通行信号灯、黄色闪光报警器、雾灯、费额显示器、车辆检测器及必须的附属设备，根据入、出口车道类型，安装相应的设备。

2、收费计算机系统硬件：包括收费中心计算机系统和收费站计算机系统两级，各级计算机系统主要包括：服务器、工作站、以太网交换机、IC卡读写器、激光打印机等。

3、收费系统软件：包括收费车道、收费站和收费中心计算机系统的操作系统、数据库、应用软件以及完成本系统功能的全部应用软件。

4、收费闭路电视监视系统：包括外场设备、收费站监视控制设备。

外场设备主要由广场摄像机、入出口车道摄像机、亭内摄像机、视频数据叠加器等；收费站监视设备设于各个收费站控制室内，主要包括视频控制矩阵、硬盘录象机、监视器等。

5、内部有线对讲系统。

6、安全报警系统。

7、收费附属设施，包括电源、配电箱、设备保护系统、传输介质（电力电缆、信号电缆、光缆）、设于收费控制室内的控制台、活动椅等。

收费系统的功能包括：
收费车道按照统一的操作流程工作，实时处理各种收费数据，除了对正常车辆进行及时、准确的收费处理外，同时对收费过程中出现的各种特殊车辆和异常情况按照统一的规定流程进行处理，如军车、公务车、紧急车、车队、拖车、未付车、违章闯关车、补交款车、无卡车、卡坏车、“U”型车、超时车、出入口车型不一致车等进行处理。

对收费车道的出入车辆流量进行统计，对各车道的收费交易数据进行采集、统计并可靠存储。

向收费结算中心上传原始收费数据记录和每日的统计数据，接收收费结算中心下传的联网收费系统的运行参数，包括费率、黑名单、同步时钟等，并及时下传给收费车道。

通行卡的调配和管理
票证的发放和管理
现金管理和银行缴款
对收费车道、收费亭、收费广场的闭路电视监视，对抓拍图像的管理
打印各类收费统计报表，交通量统计报表和管理报表
数据、资料的存储与备份和安全管理
数据库、系统维护和网络管理
三、通信系统
通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道，它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段，起着高速公路管理系统中枢神经的作用。

高速公路通信系统提供数据、图像、语音等通信功能，采用基于
SDH的MSTP或ASON平台的光传输网络。

主要设备包括：SDH光同步传输系统、程控数字交换系统（SPC）、综合业务接入网系统、通信网管系统、光电缆系统、紧急电话系统等。

不过由于移动通信技术的发展，高速公路通信系统基本不再设置路侧紧急电话系统。

根据目前的技术状况，通信系统基本采用2种实现方法。

一种为SDH光纤数字传输系统；另一种为可实现语音、数据、视频三网合一的千兆以太网技术。

1、SDH数字光纤传输系统根据高速公路收费站点和服务区、养护工区等的设置设立通信站，在监控和收费中心地点设立通信中心。

采用STM-1(155Mbit/s)或STM-4(622Mbit/s)，用4芯光纤组成2芯通道保护自愈环网。

SDH（配合综合业务接入网）可为高速公路机电工程或运营管理采用以下接口，满足高速公路的数据传输：
1）155Mbit/s数字通路
2）2Mbit/s数字通路
3）10M/100M以太网络接口
4）CCTV视频和控制信号传输通路
5）信道通路。

这些信道通路包括：
(1)音频信道：
① SPC远端用户信道
② 紧急电话系统的远端分支信道
③ 实线信道
(2)数据信道：
收费网络数据信道(2M或10/100M以太网接口)监控数据信道(RS232/2M)收费矩阵联网数据信道(RS232/485)电源监控数据信道CCTV反向控制信道(RS232/ 485)ISDN 2B+D信道SPC网管数据信道(DCN)
2、千兆以太网技术采用以太网技术完成主干通信网络的设置和数据、图像、话音的接入设备的设置，实现数据、图像、话音的综合传输（三网合一）。

同样，它需在各个通信站设立节点交换机，通过4
芯光纤形成自愈环网。

目前的监控设备和收费系统一般都可以提供以太网接口，可以就近接入通信站点的以太网。

同时由于网络带宽够大，可以把视频模拟信号和语音电话等数字化后接入网络传输。

这种方法减少了传输中的接口，可靠性提高，且和电信、公网有比较好的兼容性，扩展性较好，是以后高速公路通信技术发展的趋势之一。

第三篇：浅谈高速公路机电管理系统
浅谈高速公路管理处机电系统的维护管理
四川成渝高速公路股份有限公司资阳管理处
季曦
摘要：笔者结合自身具体工作情况，从管理处（分中心）一级的实际情况出发，介绍多年积累的一些机电系统维护管理的方法和经验，抛砖引玉，供大家参考和交流。

关键字：管理处
机电系统
维护管理
目前，我国正处于高速公路以及高速公路机电系统快速发展的时期，随着新技术、新设备在高速公路机电系统的不断发展和应用，机电系统已经成为高速公路营运管理的重要辅助设施和必要的管理工具。

同时，机电管理系统正常运行确保了高速公路“高速、安全、通畅”目标的实现，通过加强收费营运监督管理，确保了路公司在经营中取得最大的经济效益和社会效益。

高速公路机电系统是一个多学科、多领域交叉影响的复杂系统，主要包扩四大系统集成：收费系统、监控系统、通讯系统、供配电系统，涉及通信、电子、机电、计算机、网络、自动控制、供配电等诸多学科；在机电系统工作期间，任何一个环节出现故障，都可能会给高速公路营运造成影响，甚至直接影响高速公路的安全畅通。

成渝高速公路是四川省的建设营运的第一条高速公路，其机电系统也随着路公司的发展从无到有，逐步发展；可以说是四川高速公路机电系统建设管理的一个样本。

笔者从最初的机电系统建设就参与其中，现抛砖引玉，谈谈自己对高速公路机电系统维护管理的一些思考、
一、高速公路机电系统维护管理的目标和意义
1、机电系统的特点
高速公路机电系统是一个涉及多种技术的集成系统，具有智能化、集成化等特点，包含供配电、通信、监控、计算机、网络等诸多相关的软硬件设施，以及设备资料、运行日志、管理数据的相关内容。

2、机电系统管理的意义
从机电系统建设安装的那一天起，如何确保其正常运转就是高速公路维护管理工作中所要面临的任务。

高速公路机电系统作为一项系统工程，具有生命周期长、设备规模大、系统复杂的特点。

在系统的生命周期内，如何通过有效维护管理确保系统正常运行、提高运行效率，从而节约系统维护成本，增加路公司的经济效益，是每一个机电系统维护人员所面对的问题。

因此，机电系统维护管理人员管理水平的高低直接决定了机电系统在其生命周期内是否运行费用最经济、综合效率最高，对实现路公司的经济社会效益最大化，有效实现企业的经营目标具有十分重要的意义。

二、机电系统维护管理的目标及任务
1、机电系统的维护管理目标
机电系统是当前高速公路正常营运的重要组成部分，是实现高速公路“安全、畅通、高效”和确保“服好务、收好费”的重要工具。

因此，高速公路机电系统管理工作目标就应该以收费工作为重心，实现公路内部通讯畅通；不断提高各项业务技术，确保道路安全畅通；采取科学管理，制定安全、可靠、经济、合理的管理目标和管理措施，不断提高和改善机电系统的运行质量。

2、机电系统的维护管理任务
（1）、以“预防为主”、“防重于治”为指导思想，坚持科学管理、精心维护的方针，依靠技术进步，促进维护管理水平的提高。

（2）、建立系统运行日志，完善设备维修记录。

（3）、建立健全设施设备的维护管理登记制度，提高对故障的识别和维护。

（4）、制定日常巡检计划，及时发现可能的故障，确保系统健康
（5）、制定针对突发性事件和灾难性事故的应急预案。

（6）、加强对维护技术人员管理，着重技术人员的培训工作。

（7）、备品备件的选购，各类器材的出入库管理。

（8）、专项工程规划设计、建设安装及竣工验收管理。

（9）、委托维护、与兄弟部门和单位之间的相互协作管理。

三、机电系统维护管理的具体办法
1、机电系统发生故障时的处理原则
（1）、机电系统发生故障时，应注意“先急后缓、先主后次，先整体后局部”，其具体次序为：收费系统>通讯系统>监控系统>供配电系统（严重影响收费业务除外）>各类外场设备。

（2）、对机电系统进行维护维修时，应严格遵守有关的安全规程，尽量减少系统故障时间，保证各项业务工作的正常运作。

（3）、处理机电系统故障前，多了解故障发生特征表现，有无规律性，多分析判断；尽量不带电操作，以免引起次生故障或系统瘫痪。

（4）、对各类损坏的设备及部件尽量实现自修，对确需委托维护维修的，应认真考察选择，进行多家比对后，按择优原则选择性价比最高的维护单位，并签订相关协议，规范送修流程，明确送修、验收及保修等具体职责。

（5）、故障处理完毕后，填写《机电设备维修记录表》，并按相关要求做好归档、统计工作。

（6）、对突发性事件和灾难性事故，应立即实施应急预案；并及时向上级汇报，以取得相关部门和单位的协助与支持。

2、专业分工与分级维护（1）、不同的分工模式及分析
由于机电系统为多学科、多领域的高度集中系统，因此在日常管理中，大多数路公司按照机电系统内部的不同维护业务进行分工；但根据我处实际情况（路线长、站点多、维护人员少）出发，采用按照不同管辖路段分工的模式。

现还将两种模式的优劣进行一具体比较。

方式一，按照不同维护业务进行分工。

优点：专门系统由专业维护工程师负责，对该领域内涉及业务熟悉，可以很好地有的放矢；单。