高速公路机电系统一体化通信机房应用探讨

高速公路机电系统一体化通信机房应用探讨

李培丹

云南省交通投资建设集团有限公司大理管理处

摘要：随着现代社会的进步，机电控制系统中智能控制技术的应用已取得了卓越的成就。作为机电控制系统的核心组成部分，智能控制技术不仅可以提高工业的效率和质量，还可采用一体化机电原则，为机电控制优化奠基。为了实现智能设计，机电控制系统设计人员需深入分析智能控制技术的特性和应用方向，全面推进建设进程，以此提高生产效率和质量。

关键词：高速公路；机电系统；一体化

引言

随着现代科技的不断进步，不同领域之间相互交叉，相互关联，机电一体化技术领域的技术创新不断被激发。随着微型机电一体化技术和计算机技术的快速发展，这两种技术在机械工业领域的广泛应用正在促进机械工程的技术结构、产品结构、产品功能、生产方式和管理体系的深刻变革，进而深度影响了机电一体化技术的发展。这一变革开启了机械工业实现“机电一体”和“机电智能”新阶段的进程。

一、高速公路机房现状

目前高速公路上的通信机房分布广泛，包括收费站、隧道管理所和各级运营管理单位。这些机房主要用于监控、收费和通信系统，装备了通信设备、专用服务器、交换机和UPS电源。通信机房伴随高速公路建设期一并建设，年限长、基础条件差、设施老旧，机房中的环境建设和设备配置一直尚未升级，但高速公路网络设备随着时代的发展不停地新增或替换，再加上改扩建、其他新建道路的通信接入、机电设备升级，至今仍存在诸多问题困扰着运营管理单位。

1.设施老旧

随着通信机房使用年限增加，机房出现了吊顶老化、脱皮的情况，静电地板也普遍出现断裂、边角翘起、夹层脱落的现象。此外，空调性能下降和制冷效果不佳等问题也普遍存在。部分通信机房由于建设初期防鼠工作未得到很好的实施，经常发生老鼠啃断光缆的情况，对高速公路运营安全带来严重影响。

2.机房中机柜摆放不合理

在通信机房建设初期，通信业务规模较小，种类较简单，通信设备简单，且全程监控、情报板等机电设备种类较少，未考虑到通信业务的后续扩展等问题。随着信息化的普及，风速风向检测器、烟感探测器、能见度检测器等场外机电设备的数量逐渐增加，通信机房的机柜及其中设备数量也在不断增加，这严重影响了机柜整体散热和通风情况。

3.检查巡查问题多

在通信机房的初始阶段，由于高速公路运营单位规模较小且拥有充足的工作人员，一般采用人工值守的方法来进行设备监控，但没有实现对全部设备的全面监控。随着信息化技术的进步和人员流动的增加，目前大部分通信机房都采用无人值守和定期人工巡视的方式来应对工作需求。然而，这种方式仍存在一些问题，比如耗费时间和人力，巡查记录不规范和不完善，无法及时发现设备故障等问题。

二、管理高速公路机电设备的原则

高速公路机电系统设备操作技术复杂，设备的管理质量直接影响到公路的运营。因此，科学配置机电系统设备并合理应用十分必要。其中，把设备的散件维修和系统维修合理结合是一个非常关键的环节。完成高速公路机电系统设备的维修、改造和更新，淘汰落后设备，以确保公路正常运营。管理工作需要所有人员参与，协助和配合，以达到标准的管理质量。

三、高速公路机房标准化建设方案

1.智能门禁升级

高速公路沿线的通信机房分布广泛且数量众多，门禁设施普遍使用机械锁。由于机械钥匙数量有限，导致门禁不被锁上，这给机房的交换机和服务器等关键信息传输设备带来了安全防盗、授权管理和人员进出记录等多个问题。然而，通过配置智能门禁系统，这些问题可以得到有效解决。智能门禁系统由智能门禁设备和门禁管理系统两个部分组成。智能门禁设备可以通过使用人脸识别或刷卡等多种方式进行开锁操作。当通信机房的工作人员使用人脸识别或刷卡功能打开智能门禁时，门禁管理系统会自动记录通行数据并将其储存至门禁管理系统的数据库中。根据运营管理需求，可以通过门禁管理系统记录开关门时间并生成通行数据，同时还可以根据时间段、通行人员身份等方式查询机房巡查巡视信息。该系统提高了通信机房的安全性，也便于运营管理单位对机房进行标准化、规范化管理以及维护巡检等工作的辅助检查。

2.升级监控系统

当前的通信机房一般都采用无人值守的方式，设备部署较为单一，只能通过计算机手动调整指定摄像机的方向，以观察整个通信机房的运行状况。然而，在日常巡查时存在一定的时间间隔，因此当环境或设备发生问题时，无法及时发现，从而造成通信机房存在一定的安全隐患。本文对原有的监控摄像机进行升级，使用人体识别智能追踪摄像机进行改进。该设备能够自动辨别人体活动，以便调整摄像角度，实现全方位监控机房，避免任何死角。当专业技术人员进入机房进行维护时，无需专人现场监管与陪同，机房管理人员可以远程监控外来人员的工作情况，提高工作效率和管理水平。通过采用计算机软件集成的方法，以提升通信机房的智能化和安全性。该监控系统由计算机操作，主要由实时监测管理中心和应急处理中心两部分组成。实时监测管理中心利用智能检测设备，联网统计和实时监测通信机房的室内环境温度、供电状态、烟感报警等数据变化，并将监测数据实时上传至管理中心。应急处理中心在环境温度湿度、供电状态等监测设备出现异常时，自动将报警点视频切换至指定监控显示器，供监控人员确认和处理。该中心采用了模块化设计，将功能分类独立运作，同时与环境监控有效结合。

3.基础设施优化

目前机房地板常使用500 mm×500 mm或600 mm×600 mm的防静电地板。地板下设有金属线槽，用于布线。由于高速公路通信传输线路的复杂性和数量众多，导致线路的穿线和故障排查变得非常困难。在机房标准化建设中，应该在传统的防静电地板的基础上进行规划设计，并按照综合布线的方式进行。可以考虑将主线地板替换为防静电钢化玻璃地板，同时地板下方的线路仍然采用走线方式，对线缆进行标签标识。此外，在重型设备区域，如机柜、空调等区域，应进行加固并作散立支撑，以提高地板设备的承重能力。还应考虑加装防冷凝水设备，以防止空调送风通道被堵塞出现水问题。为了提高机房工作效率和降低湿度，建议使用模块化的精密空调来冷却机房空气。同时，机房应配备模块化UPS和升级电池等设备，以确保供电稳定，提高机房可靠性。在送风方面，可以通过风帽上送风和空调正面下侧回风的方式来实现空气循环。还可以考虑使用风道上送风和空调正面下侧回风的方式，以满足工艺设备的要求。高速公路机房标准化建设墙面要保持白色，采用防尘洁净化的油漆处理。机房吊顶选择了微孔吊顶板，并在板的表面进行了静电粉末喷涂。照明系统分为工作照明、应急照明和疏散照明，全部采用LED绿色光源，以确保机房有充足的照明。

四、公路施工中机电一体化技术的前景

1.增强系统智能化程度

推动智能机械操作，是机电一体化的目标。需配合电子和机械技术，利用工况分析系统评估机械运行，并变化运行模式，达到智能化要求。随着模拟智能、模糊数学、计算机技术和传感技术等学科的不断融合发展，机电一体化已进入智能化的时代。这一趋势将催生机械设备的智能化改进，并使其能够以简单的运行调整适应复杂的工作环境。

2.模块化任务

机电一体化的未来非常广阔，包括简化控制和操作模式，实现智能模块化控制。该方法采用模块化方式，并与特定的机械设备相结合，以满足不同工况下的需求。例如，联合使用沥青摊铺设备，可以用于铺设不同种类的沥青。在模块化控制下，可根据工程需求设置设备模式以满足不同工段的速度和作业形式要求。该方案可杜绝路段干扰作业，并依赖自动检测系统实现全交机械施工。

3.对环保的贡献难以估量

通过机电一体化可降低工程机械的耗能。未来机电一体化的发展将进一步增强其节能环保效应。高度智能化的机械将提供多功能性，运用先进智能化的机械设备，便能完成大量工程，不仅节省了资源，同时也减轻了机械存放空间和人员对环境的影响，达到了高效和环保双重目的。

结语

随着机电系统在高速公路建设发展中的重要性不断提升，确保系统的安全、稳定运行已经成为后续维护工作的首要任务。现有机电设备的工作环境大多依赖于机房整体情况，而机柜内部的空间布局不利于空气流通，电源和布线也缺乏专门的接口和槽道。探究高速公路机电系统的一体化机柜方案，优化设备环境，以应对常见的温度、电缆布线和电源连接问题，通过智能维护来减少故障隐患，从而提升运营管理水平。

参考文献：

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