摘要：隨著經濟的發(fā)展，社會基礎設施建設逐漸完善，我國的運輸行業(yè)也得到了很大的發(fā)展，作為道路交通的重要組成部分，完善的道路建設可以有效促進經濟的發(fā)展。高速公路機電工程監(jiān)控系統作為監(jiān)測高速公路路面情況、車輛行駛情況、以及車流量的主要工具，對公路的穩(wěn)定以及安全有著極其重要的作用。本論述通過對高速公路機電工程監(jiān)控系統結構運行模式的研究，淺析其在公路交通方面的重要性。

關鍵詞：高速公路；機電工程；監(jiān)控系統

引言

隨著我國經濟的發(fā)展以及基礎建設力度的不斷加大，高速公路建設規(guī)模越來越大，高速公路的安全問題也成為人們最為關注的話題之一。將機電工程監(jiān)控系統應用到高速公路安全運行方面能夠進一步提升高速公路的安全性，有效監(jiān)控高速公路的道路情況，同時能夠對高速公路車輛運行數量進行有效控制。隨著科技水平的進一步提升，會有更加先進的技術以及設備應用到高速公路機電工程監(jiān)控系統當中，會進一步推動高速公路的發(fā)展，對于我國推動高速公路建設、促進社會經濟發(fā)展具有非常重要的意義。

1高速公路機電工程電力監(jiān)控系統功能分析

1.1進行數據的有效處理

對于電力監(jiān)控系統來說，進行數據的處理是系統運行中非常重要的功能之一。電力監(jiān)控系統的數據處理功能主要包括：相關事件的記錄、對于遙測數據進行處理、報表以及相關數據曲線的形成、特殊情況的警告提示、相關文檔的打印等等。另外，如果相關數據量和存儲量比較大，那么系統會按照存儲數據所具有的時間周期將某些實時數據轉變成為歷史數據進行歸檔，這樣就能夠自動地完成數據傳輸—轉換—存儲的功能。

1.2進行遠程通信以及監(jiān)控

從操作范圍上看，高速公路機電工程電力監(jiān)控系統屬于遠程操作系統。實際工作過程中并不需要工作人員到現場進行操作，只需要利用工作站監(jiān)控系統就能夠實時得知電力監(jiān)控系統的具體情況。對于高速公路現場的控制來說，利用光纖網絡可以將電力設施的運行情況（主要包括運行中的電流、電壓以及電量等參數）上傳到數據庫。另外，系統能夠將過往電量的狀態(tài)曲線、設備的故障情況以及相關報警信息等打印出來供工作人員參考，在整個系統運行過程中也能夠利用繼電保護設備對線路進行檢測以及保護，主要包括過載保護、重合閘保護以及速斷保護等功能。

1.3具有良好的人機界面

對于機電工程電力監(jiān)控系統來說，在實際運行過程中可以進行接線圖實時顯示功能的模擬。另外，機電工程電力監(jiān)控系統還能夠實現多方面的復雜功能，包括容錯、監(jiān)視以及維護等等，這樣就很大程度上保證了機電工程電力監(jiān)控系統的穩(wěn)定性。

2高速公路機電工程監(jiān)控系統的結構

2.1主線監(jiān)控外場設備

監(jiān)控系統的主線監(jiān)控外場設備，主要組成是微波車輛檢測器、氣象檢測器、大型可變信息標志、攝像機、信息發(fā)布屏幕等等。在高速公路設置彩色攝像機和視頻車輛檢測器，捕獲的數據信息傳送到監(jiān)控中心，再通過中央計算機和控制軟件來收集分析各種信息參數，判斷實時交通和生成控制方案，將形成信息傳播領域的控制方案通過通信系統設備，實時發(fā)布。主要的設備包括大型變量信息標志、信息發(fā)布屏、路邊的廣播等等。高速公路機電工程監(jiān)控系統所有的設備都需要通信系統把收集的信息數據發(fā)送到通信中心，再經通信中心把接收的信息傳送到監(jiān)控中心。

2.2隧道監(jiān)控設備

高速公路隧道機電工程監(jiān)控系統監(jiān)控設備，主要由紅綠燈、車輛檢測器、指示標志、隧道攝像機、隧道光強檢測器、一氧化碳和可見性的局部檢測器、火災報警器以及本地控制系統組成。其中，火災報警系統是一個重要的公路隧道設備，當隧道有交通事故發(fā)生并引起火災的時候，火災報警系統可以有效地報警，通知監(jiān)控中心應當采取措施，阻止火勢蔓延。公路隧道監(jiān)控設備和本地控制器組成一個有效的網絡鏈接，使用鏈接把采集到的數據信息向上傳輸送到通信中心，最后，再由通信中心向監(jiān)控中心傳送數據、監(jiān)控中心可人工下發(fā)指令或執(zhí)行預案。

2.3監(jiān)控中心設備

高速公路監(jiān)控中心監(jiān)控系統主要由閉路電視監(jiān)控系統、計算機網絡系統、大屏幕投影系統、不間斷電源系統和監(jiān)視墻以及控制臺等等構成。監(jiān)控中心的計算機控制系統包括視頻控制電腦、交通監(jiān)控計算機、火災報警、應急事故管理計算機等，監(jiān)控中心的計算機通過相互傳輸數據信息，構成了高速公路監(jiān)控系統以太網。在高速公路監(jiān)控中心可通過閉路電視監(jiān)控等系統對高速公路全路段進行有效監(jiān)控。

3高速公路機電工程監(jiān)控系統運行模式

高速公路監(jiān)控系統在運行的過程中，有很多復雜的過程，所以我們必須保證高速公路在運行過程中具有良好的運行模式。監(jiān)控系統的監(jiān)控中心對視頻攝像機、氣象檢測器、車輛檢測器等設備檢測到的數據信息以及其它設備檢測天氣狀況、道路信息、交通狀況等進行詳細地分析和研究處理并整合，從而掌握公路運行的細節(jié)。閉路電視系統、計算機系統、投影系統設備能夠掌握高速公路路面的使用情況、監(jiān)控設備運行狀態(tài)、交通情況等。管理人員根據監(jiān)測設備提供的信息，制定一套符合高速公路的實際操作狀況的控制方案，從而有效地提高高速公路的管理。在公路隧道入口設置一個紅綠燈、道路安全標志、“F”可變信息標志，提醒即將進入隧道的車輛小心駕駛。

4高速公路機電工程監(jiān)控系統的設備安裝

4.1安裝準備工作

在設備安裝前，要做好準備工作。員工嚴格檢查相關設備，以確保機電工程監(jiān)控系統從設備到布線路由、設備接口定義、接地等設計符合標準化要求。在設備安裝前，安裝人員要準備齊所需的工具、信號線、電源線、視頻線、電纜和其他安裝材料，確保監(jiān)控系統設備安裝的順利進行。

4.2本地控制器的安裝

在隧道內本地控制器安裝的時候，相關人員必須嚴格監(jiān)管本地控制箱，及時換掉不符合標準要求的控制箱。控制箱固定在隧道孔壁，在控制箱內安裝本地控制器，然后做好電纜連接頭，最后根據設計圖紙的要求連接、安裝調試本地控制器、做到防塵、防潮濕、線纜標識及接線圖清晰準確。

4.3火災報警器的安裝

安裝火災報警時，工作人員必須嚴格按照有關規(guī)定操作，并且在電纜線路上做好標記，以確定電纜安裝的位置。相關工作員工必須按照設計要求進行線管及電纜敷設，電纜敷設時，敷設一根、排列一根，并在適當部位進行綁扎，避免混亂。在敷設垂直上下電纜時，應每隔1.5m~2m進行綁扎，防止電纜在彎曲處集中受力，造成損傷（見圖1、圖2所示）。同時留出接地端。火災報警安裝過程要確定具體的安裝位置，然后固定好傳感器、火災報警開關按鈕，同時做好接地保護。

4.4攝像機的安裝

安裝攝像機時，工作人員在室內把攝像機臨時接入電視墻監(jiān)視器，調整攝像機鏡頭和后座，確保相機可以正常顯示，做好變焦、聚焦、云臺旋轉等等工作，以避免攝像機安裝后，監(jiān)控系統在運行的過程中出現問題，不能斷定攝像機有沒有故障。

4.5大型可變信息標志的安裝

安裝大型可變信息標志時，工作人員必須嚴格按照設計圖紙的要求工作。當起重顯示板模塊和龍門架的時候，應注意施工安全，確保配電箱配件及配線符合安裝順序、明確標識、接觸良好，接地、絕緣電阻符合設計要求。

5高速公路機電工程監(jiān)控系統的應用

5.1信息采集系統

信息采集系統主要設備包括視頻攝像機、車輛檢測器、能見度天氣探測器等。把收集的原始信息通過通信系統傳送到監(jiān)控中心，使監(jiān)控中心掌握一定時期、一定路段的行駛車輛信息。與此同時，信息收集和監(jiān)測系統信息可以傳播給交通管理部門，為高速公路管理提供信息參考。

5.2信息處理系統

信息處理系統是利用先進的計算機網絡技術分析高速公路信息采集系統提供的信息，判斷實時交通狀況并且制作出控制方案，為高速公路管理提供解決方案。目前，我國許多省市已經形成了系統的高速公路網絡，計算機網絡電子監(jiān)控系統監(jiān)控道路網內的道路，并且進行分析收集到的信息，再加以處理。計算機電子監(jiān)控系統也可以發(fā)布每個站點的公路交通信息、天氣信息等服務信息，為高速公路管理工作提供了保障。遇到緊急情況時，管理人員可以使用電子計算機網絡監(jiān)控系統對公路實時管理，避免事故的發(fā)生或交通堵塞。

5.3信息提供系統

信息提供系統是把交通控制信息實時顯示的信息處理系統，主要設備包括可變信息標志、紅綠燈、信息顯示屏幕、路邊的廣播等。目前監(jiān)控系統常用的控制信息監(jiān)控系統編程算法是穩(wěn)態(tài)流量控制算法和模糊理論算法，具體的計算方法確定要根據高速公路實際運行情況來確定。

5.4隧道機電監(jiān)控系統

為了確保公路隧道內交通安全正常運行，確保正常發(fā)揮監(jiān)控功能，必須在高速公路隧道機電監(jiān)控系統配備合理的電子監(jiān)控設備，如車道隧道攝像機、車輛檢測器、可見度探測器、火災報警、本地控制器等等。當發(fā)生意想不到的事件或遇到壞天氣，隧道機電監(jiān)控系統對信息及時采集及處理、同時下發(fā)指令可以為車輛的正常運行提供安全有效的保障。

6高速公路機電工程電力監(jiān)控系統的發(fā)展趨勢

隨著科學技術水平的不斷提升，高速公路機電工程電力監(jiān)控系統各個方面都在不斷地升級優(yōu)化。在今后的發(fā)展過程中，電力監(jiān)控系統可以充分結合高速公路內部的通訊系統，這樣就能夠依照高速公路的橋梁、隧道和不同收費站的用電情況來監(jiān)控機電工程所處狀態(tài)以及電力使用情況。這樣就能夠提升電力監(jiān)控系統和高速公路管理機構的溝通聯系，協調雙方的工作情況，進一步降低故障的發(fā)生概率，縮短解決故障的時間。電力監(jiān)控系統可以充分應用現代化科技（例如信息網絡技術、多媒體技術、信息通訊技術等）進行多方位、多角度地遠程監(jiān)控以及維護，降低人力工作強度的同時提升監(jiān)控的準確性和及時性。

7結束語

隨著科技水平的提升，將會有越來越多的新技術、新模式應用到高速公路機電工程監(jiān)控系統中來，能夠使得機電工程監(jiān)控系統的管理更加的合理化、科學化、標準化，能夠進一步優(yōu)化升級高速公路交通量、用電量等方面的監(jiān)控以及管理，能夠更加有效、準確地得知機電設備運行情況，能夠采取更加有針對性的措施及時解決潛在問題，降低故障發(fā)生率，這對于促進我國高速公路建設具有非常重要的意義。