对高速公路机电的认识

第一篇：对高速公路机电的认识

一、政策取向

过去国家政策都是加快完善高速公路路网建设，形成中国高速公路主干网。在过去的十年里，是高速公路发展的黄金时期，也就是说，趋于国家政策的影响，我们注重的是基础设计建设，加快了建设的步伐，导致我们今天的产业是以设计为主，也就是应用各种先进的电子产品，设计高速公路电子监控管理体系，从而市场上也出现了不同形式的高速公路机电产品。作为设计方来说，我们只是集成了这些先进的电子产品做一个硬件管理系统，并对服务功能加以要求，所以形成不同设备厂家的产品及管理软件。

如今，十二五规划内容是公路水路信息化，这就意味着我们高速公路机电行业的另一个开始。这样来说吧，由于高速公路的运营性质，它以后会成为各种运输交通工具的服务系统，那么也就意味着，所有交通管理人员都要为通过这条路的各种交通车辆及司乘人员进行服务。由于高速公路里程都比较长，所以我们要用先进的电子产品对高速公路进行实时有效地监控，只有完善监控服务系统，那么我们才能很好的去管理服务于运行车辆。现如今，我们硬件上建立了豪华的监控大厅，但是监控大厅的硬件跟软件不能很好的配，还达不到智能监控的目的。例如：事故、堵塞报警、隧道事件监测误报警。

总之我们缺乏一个完整的软件团队。

二、现状与存在问题及解决方法

1、路网综合监控智能化

平原段密集监控摄像机、诱导显示屏等监控设备，如此大的图像传输量采用光传输系统。监控室收集如此多的监控信息，必须通过软件整合，但是目前各厂家产品不一样，协议不一样，也没有统一的软件，所以需要一个能集所有监控设备为一体的软件，对所有的设备进行管理。

2、联网监控

目前的联网方案，另外各运营公司不一样，不一定会采用同一种厂家的产品，所以协议不一样，所以人事关系处理是一个关键的问题。再次，现在采用高清摄像机，那传输带宽又是一个问题。我个人认为，联网监控以后会采用专门的设备进行传输。

三、对未来的展望1、3G无限视频在高速公路上应用2、3G无线技术在高速公路车辆上监控的应用

3、各种先进监控设备的产出，必须有与之匹配的综合软件系统，软件将成为以后监控的重要工具。

第二篇：高速公路机电

高速公路机电

高速公路机电分为四大系统。

：配电照明、通信、收费、监控。总的来说配电照明系统是为通信收费和监控服务的。它可以独立开来。至于通信收费监控则是紧密联系在一起的。可以说，通信时基础，监控是重点，收费则是锦上添花。1.配电照明系统

应该最先施工，因为高速公路的机电的其他方面都要用到电源。

在安装配电系统的时候要注意电缆的铺设。电缆应铺设平整没有交叉，注意防水。还有的就是配电照明系统最需要注意的两部分：ups不间断供电系统和避雷系统。Ups不间断照明系统主要有两个方面的内容，在有电源接入的时候保持电压的稳定起一个稳压的作用，在电源中断的时候ups立即将储能装置里面电能通过逆转换的方式传递给负载设备，防止硬件受到破坏。2.通信系统

通信系统把监控和收费的业务要求（视屏、语音、数据、图像）进行传递。实现高速各个管理部门之间的信息的畅通。保证高速公路信息的安全、快捷、可靠。

通信系统的管理层次一般分为：通信站、通信分中心、通信总中心。各个中心具有不同的职能。一般通信系统主要由光纤数字传输系统、数字程控交换系统、光电缆线路工程和通信电源系统几大系统构成。其中光线数字传输系统主要指现在的sdh（同步数字传输）和千兆以太网技术，现阶段我们主要用的是sdh传输技术，它具有三大优点：标准的光接口，同步复用，强大的网管能力。它的实时性比较好，具有统一的光接口，可以连接不同厂家的不同设备的不同设备，比较利于不同平台之间的交互能力，而且sdh的传输能力比较强大。而千兆以太网虽然可以同时传输图像、视屏、语音等综合业务。但是千兆以太网一般传输用的是tcp/ip协议，对实时性的要求不高，而高速公路通信系统对实时性的要求是很高的。如果加入实时性传输协议rtp的话也可以满足。

数字程控交换系统，实际上通信站的数字程控交换系统就相当于一个小型的电信局。数字程控交换系统可以提供传统的语音业务。比如说隧道内的紧急电话系统。

光电缆工程：高速公路通信系统施工过程中要有大量的光电缆铺设，铺设电缆要有许多注意事项。比如说光线不能弯折，注意光线的防水，还有光线的熔接技术等等。

此外在高速公路通路通信的通信站内也必须有ups不间断电源系统。以保证通信系统以及各种通信设备时刻正常工作。

在干道上传输在采用sdh同步数字传输技术，在光线的两端连接的数字光端机，它能将活动图像压缩成数据流直接通过光纤传输。长距离光纤传输还需要在干路上添加中继器用以解决信号的衰落问题。3.监控系统

监控系统是机电工程建设中最为繁琐的一个环节。监控系统的目的是为了保证交通的安全，交通的畅通，以及路面设施的完好。按管理层次来说一般分为：监控前端设备，收费站监控室，路段分中心，省监控中心。监控系统可以分为信息采集子系统和交通信息管理子系统。

信息采集子系统就是指一系列的外接设备，外接设备一般分为路段设备、隧道设备。路段设备有车辆检测器、气象检测器、信息发布屏、遥控摄像机。车辆检测器包括像微波测量检测器、视频车辆检测器，主要用来检测车到的车的流量车速以及车到占用率。气象检测器包括各种传感器（温度、适度、风力、风向、雨量、能见度），通过信息发布屏及时为运营管理者和使用者提供准确的天气信息，以保证交通的安全和通畅。遥控摄像机负责采集路

面的各种信息。

隧道内设备则包括环境检测器、交通控制子系统、火灾检测报警子系统、通风照明子系统、应急电话系统。这都是源于隧道的特殊状况。

交通信息管理子系统包括监控中心计算机网络系统、闭路电视监视系统、不间断电源系统。交通信息管理子系统的核心是监控中心计算机网络：交通监控计算机，负责外场信息收集的通信计算机，负责图像处理并控制的大屏显示的计算机。其中交通监控计算机可以根据此时路面的畅通状况，选择关闭匝道来调整车的流量。

目前高速公路监控系统还是存在着这样那样的一些问题，这些问题主要体现传输能力和交互能力方面。目前闭路电视子系统所采集的图像视屏大多只能以模拟的形式传输，虽然有些新建的路段采用数字传输方式，但是传输距离受限，且应用范围受限，一般只能在本中心查看，不能满足跨路段，跨站的远程监控。

所以当前迫切的需要建立一个统一的网管平台的高速公路监控系统。具有开放性，实时性，强大网管能力的系统。开放性就是提供设备的标准光接口，可以接入不同厂家的不同设备，可以实现不同平台之间的对接，实现资源的共享和利用。实时性：目前传输运用最多的就是tcp/ip协议，该协议对实时性的要求不高，统一网管平台可以通过配置实时性传输协议rtp，流控制协议sctp来解决问题。强大的网管能力可以便于管理者得管理。需要用到的技术有双码流技术，在闭路电视子系统中传输的是模拟信号，在交通信息管理子系统中传输的是数字信号。实现模拟喜好和数字信号的准换要用到的设备是A/D转换器。还有的就是多媒体分发技术，监控中心一般采用的都是视频矩阵直接对前端摄像机进行控制，而对于其他监控中心的访问，这种机制将会严重阻碍多媒体信息的有效转发，是否具有高效的多媒体分发技术将成为决定监控系统优劣的一项重要指标。视屏压缩技术，好的图像压缩技术，将为监控系统在图像的传输和存储方面带来巨大的好处。4．收费系统

高速公路收费系统按照管理层次来分为：所收费站、收费站分中心、收费站总中心。高速公路收费系统一般由收费车道计算机控制系统、视频监控系统、对讲系统以及报警系统组成。目前来说大多高速公路用的还是半自动收费，就是停下车来刷卡收费。将来etc不停车收费系统将是形势所趋。

收费车道计算机控制系统由IC 卡读写设施、金额显示设施、自动栏杆机、计重设施、票据打印机等组成。视频监控系统（亭内、车道、收费广场摄像机）。

通俗来说收费系统就是由车道设备和收费厅内设备构成的。

收费车道设备一般有车道控制机、费额显示器、ic卡读卡器、自动栏杆机、车辆检测器、通信信号灯、雨棚灯、雾灯等。收费车道设备的安装时整个收费系统最重要的环节。其中车道控制机是整个收费车道设备中间最重要的一环，虽然它受收费车道计算机系统的控制，但是它又控制着所有的外设像：自动栏杆机、车道通行灯、天天棚信号灯等，用于高速公路收费的管理和控制，并收集收费数据和附属设备的工作状态上传到收费站和控制中心。

施工中间注意事项：

1.铺设光纤时候杜绝扭绞，缠绕、死弯和环扣现象。在施工前必须先检查光纤是否有外伤，还要进行衰减测试，用来确定多长距离需要接入中继器。每铺设一段就要检测一下通讯设备是否畅通。还要注意光纤的熔接，光纤和光端机得耦合等技术。

2.施工的第一步必定是接地避雷系统的建立，这样才能保证整个工程良好安全的进行。接地电阻<=4Ω

3.雨棚信号灯用来提示车道状态。雾灯主要是防止高速车上撞上收费站安全岛。

4.施工的流程联合设计阶段、基础管道的改造、光电缆的敷设、设备的安装及调试、联合的测试和调试。

5.注意隧道监控系统的特殊情况。

6.在车道设备中还可以加入车牌识别系统，可以将此系统和报警系统结合在一起。7.摄像机的电源多为24v的

8.收费系统的主要功用就是完成经过该站车辆的正常收费，记录车道设备每次的工作状态，抓拍经过该车道车辆的概况和车牌号，记录厅内收费员和司机的对话，车道控制机定期将数据传输给站内收费服务器。

9.Ip over dwdm技术的可实现度！！！

第三篇：对机电一体化的认识

对机电一体化的认识

引言

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化 ”为特征的发展阶段。

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

机械工业是整个国民经济的装备工业，是基础的基础。没有“精良”的机械工业，其它工业的“精良”就无从谈起。因此，“精益求精”地把基础搞好，对国民经济有非常重要的意义。机电一体化技术的构成问题就有了一个共同的思想基础。机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：⑴机械本体技术⑵传感技术⑶信息处理技术⑷驱动技术⑸接口技术⑹软件技术。

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢

复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

从方法学的观点出发，机电一体化技术应遵循以下设计原理：

⑴ 整体最优化原理

机电一体化技术要求从系统的观点出发，综合机械技术和信息技术，实现整体最优化。

⑵ 智能化原理

这是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一，也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。

⑶ 仿生原理

如果说智能化是“仿人智能”，那么“仿生”便是对所有生物行为的模仿。生物世界是亿万年生物进化的结果，是“适者生存”这条自然规律“精雕细刻”的结果，是人类的学习宝库。现代信息技术和机械技术使这一“模仿”比较容易，成为可能。

⑷ 柔性化原理

也可称之为“软化原理”。由于使用了微电子技术，可以而且应当尽量用软件功能代替硬件功能。因为“软化”可以使机械系统近乎完全“贴近”实际工况的需要，极大地提高产品的性能。例如，加工中心机床、电梯的“加减速无感控制”、汽车发动机的电喷技术、汽车的防抱死装置„，都广泛地采用了软件控制原理。

⑸ 融合原理

也可称之为“合二为一原理”。这里指的是产品的各个部分的相互融合。例如，机械传动部分的轴与电动机的轴的联接，传统方法是用联轴节。在机电一体化设计中，就可以把电机设计成机械传动的一部分，在一些家电、航空航天和纺织机械等产品中，已经这样设计了，并且取得节材、节能和提高性能的显著效果。

⑹ 可再生原理

可再生原理要求：从开始设计之初，就应当考虑当产品生命结束时，产品残存部分的可分解性和再生利用问题。在一些国家已经制定了有关产品可回收的法律。可以预见，在不久的将来，我国也一定会制订要求产品可回收的法律。

⑺ 美学原理

人们的生活本身就追求美好。用机电一体化技术设计的产品，除了完美的性

能之外，还要求设计者从美学的角度出发，使其无论在色彩方面，或是在造型方面都与环境相协调，柔和一体，小巧玲珑、精益求精。使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。

机电一体化技术在数控机床及相应的数控技术的得到了很大的应用。经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

① 总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。② 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

③ WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

④ 大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

⑤ 能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

⑥系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

⑦以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

随着机电一体化的深入发展，它的发展越来越表现出智能化、数字化、模块化、网络化、自源化、人性化、微型化、绿色化的趋势。

我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经

调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的问题，有企业的“故土难离”“死守故业”的问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

第四篇：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。

第五篇：高速公路机电工程验收检测

高速公路机电工程验收检测

摘 要：随着我国高速公路的迅速发展建设，对国家经济的影响力日益变大，同时伴随着新技术、新设备在高速公路建设方面的推广与应用，我国的机电工程建设也有了长足的发展，对高速公路工程项目能否营运起着至关重要的作用。为保障运行安全，在高速公路建设过程中，必须保证每一个环节的质量，特别是机电工程。

关键词：高速公路；机电工程；试验检测

一条具备完整营运条件的高速公路，不仅包括路基、路面、桥涵等主体工程，机电工程也是其重要的组成部分，由于机电工程除了包括收费、通信、监控系统，还有供通风、配电、照明和消防系统，都对高速公路能否安全、高效的营运起着十分关键的作用。因此高速公路施工建设，不仅涉及到路基、路面以及桥涵的主体结构工程，也涵盖机电工程等附属工程施工。机电工程建设主要涵盖了收费、通信以及监控系统建设，相关供配电、照明、通风及消防系统建设等，当前，我国在高速公路机电工程建设管理方面还有很多需要研究的问题，对于工程检测各个阶段的系统化验收还有待进一步完善。所以，文章主要立足于工作实践经验，结合参与的高速公路机电工程的建设，将高速公路机电工程检测作了如下研究。高速公路机电系统的基本组成

高速公路机电系统主要由监控系统、收费系统、通信系统、供配电系统四个系统组成。

高速公路监控系统：监控系统以管理监控区域来划分，可分为外围设备、监控站、监控分中心和总监控中心。外围设备又分为隧道内设施和一般路段设备。隧道内设施一般可分为隧道通风控制系统、环境检测系统、交通控制系统、隧道照明控制系统、火灾检测报警系统以及本地控制系统等。一般路段设备包括信息发布屏、遥控摄像机、车辆检测器、有气象检测器等。而监控站和监控中心、监控系统则根据规模和要求的不同而有所不同，一般的监控中心由闭路电视系统、网络系统、控制台、指挥室及辅助设备等部分组成。

高速公路收费系统：电子收费系统以管理层来划分，主要分为收费站、收费分中心与收费总中心。高速公路收费站系统包括为收费车道计算机控制、收费站监控室计算机网络、视频监控、对讲以及报警系统等部分。收费分、总中心则根据功能和要求的不同而不同，一般可划分为网络服务器和许多个工作站。现在国内使用的大部分还是半自动收费系统，只有在经济比较发达的地区则已经采用了etc等一些先进智能的收费系统，这种智能收费方式必然成为一种趋势，在我国普及开来。

高速公路通信系统：通信系统主要就是基于高速公路监控系统和收费系统的联系建立起来的，该系统主要由光电缆线路工程、光纤数字传输系统、数字程控交换机及通信电源系统等部分构成。监控系统、收费等系统的业务是通过通信系统连接起来的纽带，用来保障高速公路各管理部门之间信息的交流，使高速公路实现安全、快捷、舒适、高效运营。

高速公路供配电系统：该系统是一个独立的系统，主要作用就是为各个系统提供良好的服务，保证整个机电系统安全正常运行。一般采用的是集中式供电，从附近地区或发电厂的高压电网引出并送至高速公路自身的变电所，通过低压变压器来产生适合系统的供电电压，最后由低压配电屏和输电线输送到相关的用电设备。高速公路机电工程的试验检测

2.1 试验检测的特点

试验检测具有以下几个方面的特点：（1）科学性试验检测要凭借科学的、准确的试验检测数据来分析和评定机电工程质量，没有科学的、准确的试验检测数据就没有发言权。本着数据就是硬道理的原则，对试验检测的试验检测环境、试验检测人员、操作技术和规程、仪器设备、试验检测管理规章制度等各个方面提出了相应的要求和法律法规。（2）公正性正如前面所讲，试验检测的数据是交通机电工程质量评定验收的重要证据。既是证据，必然具有客观性。要具有公正性，倘若试验检测失去了公正性，也就完全失去了试验检测的意义。为了确保试验检测的公正性，除了要求试验检测数据的科学性、准确性之外，还需要从事试验检测工作的机构及相关人员具有一定的独立性，就算是施工单位本身的试验检测机构和人员，也要求具备相对的独立性，一般要求由专职的试验检测人员来进行试验检测，企业的某些自检，也可以由施工人员或兼职人员来进行，但要在经过必要的专业培训和技能考评之后，持证上岗。（3）以我国的法律规范及标准为前提，试验检测工作需遵守以下列文件：国家、交通部及有关部门、省市自治区颁发的技术规范、规程、标准。

2.2 试验检测的方法

2.2.1 准备工作。在进行检测前，相应的检查工作必须根据规范、标准进行，检测项目所需的一切事物配备齐全。检测人员必须熟悉并了解规范、标准规定的相关内容。除此之外他们还应及时对工程检测环境及条件进行检查，如果发现其不符合要求，对试验检测质量可能产生影响时，应及时采取相应补救措施或者暂停试验。

2.2.2 试验检测。检测过程的检查检测工作应严格按规范中规定的检测方法、产品技术标准和检测细则进行。检测人员应经交通主管部门考核合格，持有相关专业的试验检测工程师资格证书。在进行机电物理性能测试时，参加检测的人员短时间的一般多于2人，长时间的要定点巡检和实事记录。

2.2.3 检测记录。检查检测结束后应对检测数据进行核对，确保没错，才允许对机电设施作检测后的处理。同时，还应对检测的仪器设备的技术状态、被测件的状态和环境条件进行检查，确认在检测过程中有无不正常情况，并作好记录。试验检测的意义

在交通机电工程的建设过程中，任何一个检测工序，包括勘察、设计、施工、监理、交竣工验收、维护等都需要大量的试验检测数据。试验检测数据的质量，即数据的准确性、公正性、有效性将直接影响交通机电工程建设各方有关工序的质量，如果没有试验检测，就谈不上工程质量，所以，搞好试验检测工作，对确保工程质量意义重大。结语

高速公路机电工程检测验收的特点是技术专业面广、承包商多、控制因素杂，同时还涉及设计、制造和安装不同的技术领域。目前，我国机电工程检测行业已经历20余年发展，为保障机电工程的高质高效建发展设起到重要作用，同时经过多项机电工程质检、实践，培养了一大批优秀人才，积累了丰富的经验，这些为以后更好地进行机电工程检测打下了良好的基础。总结以往经验，通过机电工程现场检测验收工作的实践锻炼，有机地将机电专业技术和检测技术相结合，使该领域更理性化、规范化和系统化，从而进一步加强我们在机电工程检测市场的竞争能力，更好地完成所承担的机电工程工作。

参考文献

[1] 何振邦.浅谈高速公路机电系统的维护和管理[J].青海交通科技，2006（5）.[2] 靳引利，范晓，雷雨.高速公路机电设备维护管理系统的设计与实现[J].公路交通科技，2007（9）.