高速公路机电工程监控系统研究

随着经济的发展，社会基础设施建设逐渐完善，我国的运输行业也得到了很大的发展，作为道路交通的重要组成部分，完善的道路建设可以有效促进经济的发展。高速公路机电工程监控系统作为监测高速公路路面情况、车辆行驶情况、以及车流量的主要工具，对公路的稳定以及安全有着极其重要的作用。本论述通过对高速公路机电工程监控系统结构运行模式的研究，浅析其在公路交通方面的重要性。

随着我国经济的发展以及基础建设力度的不断加大，高速公路建设规模越来越大，高速公路的安全问题也成为人们最为关注的话题之一。将机电工程监控系统应用到高速公路安全运行方面能够进一步提升高速公路的安全性，有效监控高速公路的道路情况，同时能够对高速公路车辆运行数量进行有效控制。随着科技水平的进一步提升，会有更加先进的技术以及设备应用到高速公路机电工程监控系统当中，会进一步推动高速公路的发展，对于我国推动高速公路建设、促进社会经济发展具有非常重要的意义。

1高速公路机电工程电力监控系统功能分析

1.1进行数据的有效处理

对于电力监控系统来说，进行数据的处理是系统运行中非常重要的功能之一。电力监控系统的数据处理功能主要包括：相关事件的记录、对于遥测数据进行处理、报表以及相关数据曲线的形成、特殊情况的警告提示、相关文档的打印等等。另外，如果相关数据量和存储量比较大，那么系统会按照存储数据所具有的时间周期将某些实时数据转变成为历史数据进行归档，这样就能够自动地完成数据传输—转换—存储的功能。

1.2进行远程通信以及监控

从操作范围上看，高速公路机电工程电力监控系统属于远程操作系统。实际工作过程中并不需要工作人员到现场进行操作，只需要利用工作站监控系统就能够实时得知电力监控系统的具体情况。对于高速公路现场的控制来说，利用光纤网络可以将电力设施的运行情况（主要包括运行中的电流、电压以及电量等参数）上传到数据库。另外，系统能够将过往电量的状态曲线、设备的故障情况以及相关报警信息等打印出来供工作人员参考，在整个系统运行过程中也能够利用继电保护设备对线路进行检测以及保护，主要包括过载保护、重合闸保护以及速断保护等功能。

1.3具有良好的人机界面

对于机电工程电力监控系统来说，在实际运行过程中可以进行接线图实时显示功能的模拟。另外，机电工程电力监控系统还能够实现多方面的复杂功能，包括容错、监视以及维护等等，这样就很大程度上保证了机电工程电力监控系统的稳定性。

2高速公路机电工程监控系统的结构

2.1主线监控外场设备

监控系统的主线监控外场设备，主要组成是微波车辆检测器、气象检测器、大型可变信息标志、摄像机、信息发布屏幕等等。在高速公路设置彩色摄像机和视频车辆检测器，捕获的数据信息传送到监控中心，再通过中央计算机和控制软件来收集分析各种信息参数，判断实时交通和生成控制方案，将形成信息传播领域的控制方案通过通信系统设备，实时发布。主要的设备包括大型变量信息标志、信息发布屏、路边的广播等等。高速公路机电工程监控系统所有的设备都需要通信系统把收集的信息数据发送到通信中心，再经通信中心把接收的信息传送到监控中心。

2.2隧道监控设备

高速公路隧道机电工程监控系统监控设备，主要由红绿灯、车辆检测器、指示标志、隧道摄像机、隧道光强检测器、一氧化碳和可见性的局部检测器、火灾报警器以及本地控制系统组成。其中，火灾报警系统是一个重要的公路隧道设备，当隧道有交通事故发生并引起火灾的时候，火灾报警系统可以有效地报警，通知监控中心应当采取措施，阻止火势蔓延。公路隧道监控设备和本地控制器组成一个有效的网络链接，使用链接把采集到的数据信息向上传输送到通信中心，最后，再由通信中心向监控中心传送数据、监控中心可人工下发指令或执行预案。

2.3监控中心设备

高速公路监控中心监控系统主要由闭路电视监控系统、计算机网络系统、大屏幕投影系统、不间断电源系统和监视墙以及控制台等等构成。监控中心的计算机控制系统包括视频控制电脑、交通监控计算机、火灾报警、应急事故管理计算机等，监控中心的计算机通过相互传输数据信息，构成了高速公路监控系统以太网。在高速公路监控中心可通过闭路电视监控等系统对高速公路全路段进行有效监控。

3高速公路机电工程监控系统运行模式

高速公路监控系统在运行的过程中，有很多复杂的过程，所以我们必须保证高速公路在运行过程中具有良好的运行模式。监控系统的监控中心对视频摄像机、气象检测器、车辆检测器等设备检测到的数据信息以及其它设备检测天气状况、道路信息、交通状况等进行详细地分析和研究处理并整合，从而掌握公路运行的细节。闭路电视系统、计算机系统、投影系统设备能够掌握高速公路路面的使用情况、监控设备运行状态、交通情况等。管理人员根据监测设备提供的信息，制定一套符合高速公路的实际操作状况的控制方案，从而有效地提高高速公路的管理。在公路隧道入口设置一个红绿灯、道路安全标志、“F”可变信息标志，提醒即将进入隧道的车辆小心驾驶。

4高速公路机电工程监控系统的设备安装

4.1安装准备工作

在设备安装前，要做好准备工作。员工严格检查相关设备，以确保机电工程监控系统从设备到布线路由、设备接口定义、接地等设计符合标准化要求。在设备安装前，安装人员要准备齐所需的工具、信号线、电源线、视频线、电缆和其他安装材料，确保监控系统设备安装的顺利进行。

4.2本地控制器的安装

在隧道内本地控制器安装的时候，相关人员必须严格监管本地控制箱，及时换掉不符合标准要求的控制箱。控制箱固定在隧道孔壁，在控制箱内安装本地控制器，然后做好电缆连接头，最后根据设计图纸的要求连接、安装调试本地控制器、做到防尘、防潮湿、线缆标识及接线图清晰准确。

4.3火灾报警器的安装

安装火灾报警时，工作人员必须严格按照有关规定操作，并且在电缆线路上做好标记，以确定电缆安装的位置。相关工作员工必须按照设计要求进行线管及电缆敷设，电缆敷设时，敷设一根、排列一根，并在适当部位进行绑扎，避免混乱。在敷设垂直上下电缆时，应每隔1.5m~2m进行绑扎，防止电缆在弯曲处集中受力，造成损伤（见图1、图2所示）。同时留出接地端。火灾报警安装过程要确定具体的安装位置，然后固定好传感器、火灾报警开关按钮，同时做好接地保护。

4.4摄像机的安装

安装摄像机时，工作人员在室内把摄像机临时接入电视墙监视器，调整摄像机镜头和后座，确保相机可以正常显示，做好变焦、聚焦、云台旋转等等工作，以避免摄像机安装后，监控系统在运行的过程中出现问题，不能断定摄像机有没有故障。

4.5大型可变信息标志的安装

安装大型可变信息标志时，工作人员必须严格按照设计图纸的要求工作。当起重显示板模块和龙门架的时候，应注意施工安全，确保配电箱配件及配线符合安装顺序、明确标识、接触良好，接地、绝缘电阻符合设计要求。

5高速公路机电工程监控系统的应用

5.1信息采集系统

信息采集系统主要设备包括视频摄像机、车辆检测器、能见度天气探测器等。把收集的原始信息通过通信系统传送到监控中心，使监控中心掌握一定时期、一定路段的行驶车辆信息。与此同时，信息收集和监测系统信息可以传播给交通管理部门，为高速公路管理提供信息参考。

5.2信息处理系统

信息处理系统是利用先进的计算机网络技术分析高速公路信息采集系统提供的信息，判断实时交通状况并且制作出控制方案，为高速公路管理提供解决方案。目前，我国许多省市已经形成了系统的高速公路网络，计算机网络电子监控系统监控道路网内的道路，并且进行分析收集到的信息，再加以处理。计算机电子监控系统也可以发布每个站点的公路交通信息、天气信息等服务信息，为高速公路管理工作提供了保障。遇到紧急情况时，管理人员可以使用电子计算机网络监控系统对公路实时管理，避免事故的发生或交通堵塞。

5.3信息提供系统

信息提供系统是把交通控制信息实时显示的信息处理系统，主要设备包括可变信息标志、红绿灯、信息显示屏幕、路边的广播等。目前监控系统常用的控制信息监控系统编程算法是稳态流量控制算法和模糊理论算法，具体的计算方法确定要根据高速公路实际运行情况来确定。

6高速公路机电工程电力监控系统的发展趋势

随着科学技术水平的不断提升，高速公路机电工程电力监控系统各个方面都在不断地升级优化。在今后的发展过程中，电力监控系统可以充分结合高速公路内部的通讯系统，这样就能够依照高速公路的桥梁、隧道和不同收费站的用电情况来监控机电工程所处状态以及电力使用情况。这样就能够提升电力监控系统和高速公路管理机构的沟通联系，协调双方的工作情况，进一步降低故障的发生概率，缩短解决故障的时间。电力监控系统可以充分应用现代化科技（例如信息网络技术、多媒体技术、信息通讯技术等）进行多方位、多角度地远程监控以及维护，降低人力工作强度的同时提升监控的准确性和及时性。

7结束语

随着科技水平的提升，将会有越来越多的新技术、新模式应用到高速公路机电工程监控系统中来，能够使得机电工程监控系统的管理更加的合理化、科学化、标准化，能够进一步优化升级高速公路交通量、用电量等方面的监控以及管理，能够更加有效、准确地得知机电设备运行情况，能够采取更加有针对性的措施及时解决潜在问题，降低故障发生率，这对于促进我国高速公路建设具有非常重要的意义。

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