高速公路機(jī)電系統(tǒng)介紹

高速公路交通機(jī)電工程簡(jiǎn)介高速公路交通機(jī)電工程包括三大系統(tǒng)、隧道機(jī)電工程(供電、消防、通風(fēng)、照明等)。三大系統(tǒng)包括“監(jiān)控系統(tǒng)”、“收費(fèi)系統(tǒng)”和“通信系統(tǒng)”。以下根據(jù)我公司長(zhǎng)年在高速公路機(jī)電工程領(lǐng)域作為集成商及產(chǎn)品供應(yīng)商的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)三大系統(tǒng)的解決方案作簡(jiǎn)要介紹。一、監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由信息采集子系統(tǒng)、監(jiān)控中心及信息發(fā)布子系統(tǒng)三大部分組成。信息采集子系統(tǒng)包括：車(chē)輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、緊急電話和巡邏車(chē)。信息發(fā)布子系統(tǒng)包括交通標(biāo)志、標(biāo)線和信號(hào)等，是交通監(jiān)控管理為用戶服務(wù)的主要形式。監(jiān)控中心是高速公路全線路監(jiān)控系統(tǒng)的最高層即控制中心，主要負(fù)責(zé)全線路范圍內(nèi)交通情況的監(jiān)視和控制。監(jiān)控系統(tǒng)的功能包括：道路及隧道橋梁監(jiān)視、交通量檢測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、信息采集與發(fā)布、交通誘導(dǎo)、隧道檢測(cè)等。主要設(shè)備包括：車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)、氣象檢測(cè)設(shè)備（能見(jiàn)度、冰檢等）、情報(bào)板系統(tǒng)、路側(cè)攝像機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)控分中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、地圖板、大屏幕投影系統(tǒng)、圖像監(jiān)視系統(tǒng)、主控制臺(tái)和監(jiān)控軟件、事件檢測(cè)系統(tǒng)、隧道CO/VI檢測(cè)設(shè)備、隧道火災(zāi)檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)、隧道PLC設(shè)備等。針對(duì)交通監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建目標(biāo)與運(yùn)營(yíng)單位的運(yùn)營(yíng)管理需求，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)備的功能特點(diǎn)與運(yùn)行方式，我公司在長(zhǎng)期工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，本著功能清晰、操作簡(jiǎn)捷、先進(jìn)適用、便于擴(kuò)充的原則提出以下系統(tǒng)解決方案。（1）道路監(jiān)控系統(tǒng)●路段監(jiān)控中（分）中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)硬件與軟件兩個(gè)組成部分，其中計(jì)算機(jī)硬件主要有：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)、圖形計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)、打印機(jī)等；軟件系統(tǒng)主要包括：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和業(yè)務(wù)管理軟件等。利用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)可以完成對(duì)于道路沿線外場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)查詢、信息獲取、功能設(shè)定；交通管理方案的比較與優(yōu)選、交通控制參數(shù)的確定；路政、公安、醫(yī)療等相關(guān)部門(mén)的信息共享與突發(fā)事件的協(xié)同處理；報(bào)表打印、日常信息管理等功能；

●信息采集系統(tǒng)用于道路沿線的交通、環(huán)境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自動(dòng)采集兩種。主要設(shè)備包括緊急電話(ET)、車(chē)輛檢測(cè)器（VD）、氣象檢測(cè)器(WD)等；

●信息發(fā)布系統(tǒng)用于道路交通誘導(dǎo)、警示信息的發(fā)布，主要設(shè)備包括門(mén)架式情報(bào)板(CMS)、立柱式情報(bào)板(SCMS)、可變限速標(biāo)志(CSLS)等；●閉路電視監(jiān)視(CCTV)系統(tǒng)主要設(shè)備包括前端的視頻采集攝像機(jī)（通常還含有云臺(tái)、防護(hù)罩、解碼器等）、傳輸用視頻（數(shù)據(jù)）復(fù)用光端機(jī)、中（分）心視頻切換控制矩陣及相應(yīng)的碼轉(zhuǎn)換設(shè)備、硬盤(pán)錄像機(jī)、大屏幕投影、監(jiān)視器等；●防雷與接地系統(tǒng)用于保護(hù)監(jiān)控設(shè)備免受雷擊及過(guò)電壓損害，主要包括避雷針、電源防雷器、信號(hào)防雷器、接地引下線以及接地極等；

●供配電系統(tǒng)用于對(duì)中心及外場(chǎng)設(shè)備的電能供應(yīng)與分配，主要包括不間斷供電電源(UPS)、電力穩(wěn)壓器、配電箱（柜）、供電電纜等，對(duì)于系統(tǒng)規(guī)模較大、組成較復(fù)雜的往往還配置有電力監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)用于對(duì)供配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遙測(cè)、遙信與遙控。

（2）隧道監(jiān)控系統(tǒng)

●隧道通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)主要包括射流風(fēng)機(jī)、一氧化碳/能見(jiàn)度檢測(cè)器(CO/VI)、通風(fēng)控制箱（根據(jù)需要配有PLC、軟啟動(dòng)器、繼電器等）、供電電纜等，用于隧道內(nèi)外的空氣交換和污染物濃度控制；

●隧道照明系統(tǒng)由于在隧道內(nèi)尤其是長(zhǎng)隧道內(nèi)行車(chē)會(huì)產(chǎn)生“黑洞”或“白洞”效應(yīng)，影響行車(chē)安全，因此設(shè)置有隧道照明系統(tǒng)。設(shè)備主要包括用于引道照明的中桿燈、用于洞內(nèi)一般情況照明的隧道燈、用于斷電或火災(zāi)等緊急情況的應(yīng)急燈以及亮度檢測(cè)器、照明控制箱（根據(jù)需要配有智能照明控制器、PLC、繼電器等）、耐火或阻燃電纜等；●火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)高效運(yùn)營(yíng)及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化交通管理必不可少的手段，起著高速公路管理系統(tǒng)中樞神經(jīng)的作用。高速公路通信系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音等通信功能，采用基于SDH的MSTP或ASON平臺(tái)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。主要設(shè)備包括：SDH光同步傳輸系統(tǒng)、程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)（SPC）、綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)系統(tǒng)、通信網(wǎng)管系統(tǒng)、光電纜系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)等。不過(guò)由于移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，高速公路通信系統(tǒng)基本不再設(shè)置路側(cè)緊急電話系統(tǒng)。根據(jù)目前的技術(shù)狀況，通信系統(tǒng)基本采用2種實(shí)現(xiàn)方法。一種為SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)；另一種為可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一的千兆以太網(wǎng)技術(shù)。

1、

SDH數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)根據(jù)高速公路收費(fèi)站點(diǎn)和服務(wù)區(qū)、養(yǎng)護(hù)工區(qū)等的設(shè)置設(shè)立通信站，在監(jiān)控和收費(fèi)中心地點(diǎn)設(shè)立通信中心。采用STM-1(155Mbit/s)或STM-4(622Mbit/s)，用4芯光纖組成2芯通道保護(hù)自愈環(huán)網(wǎng)。

SDH（配合綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)）可為高速公路機(jī)電工程或運(yùn)營(yíng)管理采用以下接口，滿足高速公路的數(shù)據(jù)傳輸：

1）155Mbit/s數(shù)字通路

2）2Mbit/s數(shù)字通路

3）10M/100M以太網(wǎng)絡(luò)接口

4）CCTV視頻和控制信號(hào)傳輸通路

5）信道通路。這些信道通路包括：

(1)音頻信道：

①SPC遠(yuǎn)端用戶信道

②緊急電話系統(tǒng)的遠(yuǎn)端分支信道

③實(shí)線信道

(2)數(shù)據(jù)信道：

收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信道(2M或10/100M以太網(wǎng)接口)

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信道(RS232/2M)

收費(fèi)矩陣聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信道(RS232/485)

電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信道

CCTV反向控制信道(RS232/485)

ISDN2B+D信道

SPC網(wǎng)管數(shù)據(jù)信道(DCN)

2、

千兆以太網(wǎng)技術(shù)采用以太網(wǎng)技術(shù)完成主干通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和數(shù)據(jù)、圖像、話音的接入設(shè)備的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、話音的綜合傳輸（三網(wǎng)合一）。同樣，它需在各個(gè)通信站設(shè)立節(jié)點(diǎn)交換機(jī)，通過(guò)4芯光纖形成自愈環(huán)網(wǎng)。目前的監(jiān)控設(shè)備和收費(fèi)系統(tǒng)一