高速公路机电设备监控及可视化管理策略

高速公路机电设备监控及可视化管理策略

秦家水

34260119860817 **** 陕西西安 710000

摘要：在高速公路事业发展的过程中，高速公路机电系统建设日益完善。随着信息化技术的发展与创新，高速公路机电设备监控建设工作逐渐朝向现代化、信息化和智能化发展，为高速公路事业的壮大提供了关键基础。高速公路机电设备监控能够为很多工作的开展提供准确的数据支持，并对高速公路实际路况进行反馈，提高高速公路的经济效益和社会效益。另外，在信息化技术发展的基础上，需要提高高速公路机电设备管理的现代化水平，采用先进的管理模式和管理理念，需要确保机电设备监控的稳定运行，提高高速公路道路顺畅度，并积极配合高速公路收费站的相关工作，提高高速机电设备建设的有效性和合理性，并提高可视化管理水平。

关键词：高速公路；机电设备；监控；可视化管理

引言

高速公路监控系统在设计阶段通常包括初步设计和施工图设计两部分，分别用于设计方案的确定和对设计内容全方位的细化，以满足指导施工的要求。但对于高速公路监控系统来说，不论是初步设计还是施工图设计阶段，都是围绕着外场设备布设、图像数据传输及存储、供配电三者进行展开设计。本文从外场设备布设、图像数据传输及存储、供配电三部分对高速公路监控系统的设计技术进行总结。为使设计更加合理、有序，笔者特提出高速公路监控系统设计框架，以期为类似工程提供参考。

1智慧监控在高速公路信息化中应用的重要性

当前高速公路作为人们长距离出行及运输环节中的重要途径，承担了重要的交通运输活动。随着区域经济贸易的发展，人们对于出行、运输的需求更大，这对高速公路服务质量提出了更高的要求，另外也呈现出供不应求的状态，因此日益增加的出行和运输需求与高速公路运营效能之间存在一定的矛盾。通过智能监控技术，提升高速公路信息化发展程度，能够在很大程度上调节高速公路运营供需平衡。从智慧监控实际应用效果来说，监控系统可以为高速公路运营管理提供相关资料，保证监控视频数据传输速率，为高速应急指挥、路网监控调度、收费管理以及领导决策提供更加清晰的实时视频图像资料，同时能够加大信息化覆盖程度，对高速公路信息化发展有很大的帮助。借助于智慧监控技术建立联网视频监控平台，实现对监控视频的统一管理，将路网中心、公安、运输、军事以及相关应急单位组成共管体系，使相关信息资源实现共享，对高速公路运营管理效能提升有较大的促进作用。

2高速公路机电设备监控及可视化管理策略 

2.1设计全程视频监控系统层级架构

高速公路全程视频监控系统层级架构可以分为3层，具体包括省级监控中心、路段级监控分中心、移动现场监控。首先，省级监控中心。省级路政部门应围绕高速公路管理建立监控指挥中心，协调气候部门完成高速公路全路段的气象预报预警工作，并建立高速路径联合指挥中心，双方共享高速公路视频监控影像数据信息，实现多部门协同管理，继而可以有利于大幅度提升监控工作效率和水平。其次，路段级监控分中心。省级路政管理部门可以通过划片方式整合多条高速公路，在此基础上，根据当前路政大队的驻扎点，综合考虑各项因素后选择合适的路段位置，建立监控分中心，随后在协议支持下开发相关接口，使得片区高速交警、运营维护单位等可以接入全程视频监控系统，继而实现高速公路数据的多方共享，为高速公路事故、应急处置、维护等工作提供详尽的数据支持。最后，移动现场监控。各路政大队主要是通过接口接入方式进入分中心系统，从中获得各辖管路段的视频资料，并进行相关操作。同时，移动现场监控是在巡查车搭载摄影设备，实现高速公路路况信息的采集，并将其及时上传到分中心系统，同时实现各类调阅和控制操作。另外，在全程视频监控技术系统层次架构设计并建立之后，应按照级别要求配置完整的平台信息化软硬件。

2.2绘制软件布局及分布图

为了能够提高高速公路机电设备监控及可视化管理水平，需要针对机电设备安装位置进行分析和研究，并绘制专业化地分布图，从而将高速公路上机电设备进行记录并展现出来，为高速公路相关工作的开展提供参考依据。在对高速公路机电设备分布绘制之前，要安排专业的工作人员做好数据采集工作，并对高速公路各个路段设备进行记录，提高记录工作的准确性和全面性，并根据科学合理的比例对其进行还原，提高高速公路机电设备分布图的科学性和有效性。在高速公路机电设备运行的过程中，可以结合绘制的分布图对其运营情况进行掌握。在此过程中，如果高速公路机电设备某一路段出现故障的话，能够通过分布图情况及时找到故障点，并做好后续的维修工作，提高高速公路机电设备的运行效率。比如，在高速公路中可以对车流量较大的路段，机电设备的安装数量相对较多，进而在一定程度上增加了维修人员的工作量。

2.3供电方式

收费站的电源机房是其所接入主线两侧路段监控设备取电的主要来源，且监控设备的供电均属于1kV以内的低压电力配电系统。由于相邻互通式立交、服务区的间距一般分别在4km~30km之间、50km左右，故最远端的外场设备供电距离较长，而相邻设备间距相对较近。比如，立交两侧需要布设情报板、摄像机、车辆检测器等，且为对其分合流点及中央全局进行监控，此处摄像机间距可能仅有500m左右，因此，与放射式、树干式、环式的供电结构相比，链式供电结构更加适合高速公路。这种链式供电通过提供统一、足额的输出电压，为多个前端负载提供一对多的电力输送，在每个前端负载处经过调节处理以得到适用于此处前端设备的工作电压，无需针对各前端设备的远近、功率的不同分别计算传输损耗并调整线径。同时，当前端设备到电源机房位置距离达到数千米时，可利用远距离供电方式，其设备一般由上位机和下位机组成。上位机设置于电源机房内，通过大幅度提高供电端压降的方式，弥补较长的供电线路带来的压降损耗；按照上位机输出的标称电压大小可分为多个不同等级，需要对处于远距离供电范围内设备的数量、距离、用电量进行计算，并对所需上位机的规格进行确定。下位机设置在现场前端负载处，将历经远距离送达的电力调节成满足负载正常工作要求的压降供其运转。

2.4无人机技术的应用

随着高速公路智能化发展，无人机技术在交通领域也得到了普遍运用。高速公路管理单位可以和地方交通巡警单位合作，借助无人机进行高速公路交通状况拍摄。在无人机上安装高清拍摄设备，飞行巡检过程中，拍摄的公路画面会实时传输到高速公路监控中心，管理人员获取航拍情况后，和相关部门进行协调，可以提升应急反应能力，提高高速公路运行管理的效率。

结语

需要加强对高速公路机电设备的关注与重视，全面做好高速公路机电设备的监控与可视化管理工作，及时处理管理中的问题，提高高速公路的经济效益和社会效益。另外，随着高速公路建设规模逐渐壮大，要提高机电设备之间的协调性和统一性，加强设备之间的相互配合能力，从而形成一个科学完善的集成管理系统，并推动高速公路管理相关工作的开展，提高机电设备整体管理能力。同时，需要结合现代化技术及手段等，充分发挥出高速公路机电设备的关键作用，提高高速公路建设与发展质量。

参考文献

[1]伏冬孝,刘勇.高速公路收费站机电设备的可视化管理与实时监控的优势分析[J].通讯世界,2019,26(7):308-309.

[2]魏云凤,孙昊.高速公路机电设备故障诊断知识建模浅析[J].中国交通信息化,2021(9):127-129+142.