高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用分析

劉維業(yè)

摘要：技術(shù)支持是我國(guó)高速公路工程可以正常運(yùn)行的重要因素，機(jī)電通信技術(shù)正是屬于其中之一。通過(guò)機(jī)電通信技術(shù)的支持，可以最大限度保障高速公路的運(yùn)行，還可以為各部門(mén)的相互協(xié)調(diào)工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)的支持。同樣為了高速公路可以正常安全的運(yùn)行，對(duì)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求特別高。因此，需要我國(guó)提高對(duì)通信技術(shù)研發(fā)的重視，以保障高速公路的安全性以及穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：高速公路;機(jī)電工程;通信系統(tǒng)技術(shù)

1 高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的構(gòu)架及功能

1.1 硬件結(jié)構(gòu)

其一，在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中，電源設(shè)備中電壓為DC-48V，支撐電源的電纜、相關(guān)管線一定要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，一定要具有超高剛性。其二，接入網(wǎng)是連接中心網(wǎng)絡(luò)及其他網(wǎng)絡(luò)的紐帶橋梁，在整個(gè)通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。接入網(wǎng)可以對(duì)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行處理，如：子速率低于64K的相關(guān)數(shù)據(jù)或者常規(guī)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)。其三，交換系統(tǒng)主要采取局域網(wǎng)，其中完成的工具設(shè)備有：接入用戶線、計(jì)費(fèi)、管理設(shè)備等，也叫程控交換系統(tǒng)，其主要功能是在各個(gè)路端的連接下，通過(guò)模擬中繼線及信令的形式來(lái)完成。其四，在高速公路通信系統(tǒng)中，緊急電話是非常必要的，也是必不可少的一部分，在全中國(guó)高速公路范圍內(nèi)，緊急電話的設(shè)置已經(jīng)遍布所有高速公路各個(gè)隧道，對(duì)于突發(fā)事件、緊急交通事故的發(fā)生能夠起到盡快處理的作用。

1.2 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是整個(gè)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)當(dāng)中極為重要的組成部分，其主要用于對(duì)硬件系統(tǒng)起到一定的輔助作用，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)于一個(gè)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)而言，硬件的作用在于對(duì)系統(tǒng)的方向和方位進(jìn)行確定，而軟件則是提供有力的后勤保障，進(jìn)而使得整個(gè)系統(tǒng)能夠完成數(shù)據(jù)的傳輸以及事故報(bào)警燈相關(guān)工作。

1.3 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问蕉喾N多樣，如我們熟悉的光纜、電纜、音頻等，這些傳輸?shù)姆绞蕉加凶约旱奶卣?，這種情況下，高速公路在使用的過(guò)程中，需要結(jié)合自身的實(shí)際需求情況以及施工情況，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行慎重的選擇，保證高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)功能的完整性、科學(xué)性、合理性。

2 高速公路機(jī)電工程主要通信技術(shù)分析

2.1? DWDM密集波分復(fù)用技術(shù)

DWDM技術(shù)利用單根光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和組合，在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間設(shè)立多個(gè)虛擬光纖，以保證傳輸效果。利用DWDM技術(shù)，一根光纖可同時(shí)傳輸4路雙向數(shù)據(jù)、8路視頻數(shù)據(jù)、8路雙向音頻數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)信號(hào)，數(shù)據(jù)傳輸速度提升到20G/h，單根光纖的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到7T/s。另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)是DWDM技術(shù)的編碼方式、幀協(xié)議和傳輸速度不相關(guān)。DWDM網(wǎng)絡(luò)可使用以太網(wǎng)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理流量在1.25～2.5G/h之間，部署快捷，可快速滿足客戶的帶寬要求。

2.2? ATMOVERSDH技術(shù)

ATMOVERSDH是指運(yùn)用同步數(shù)值技術(shù)傳送ATM信息的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于SDH技術(shù)具有較大的傳輸容量以及較強(qiáng)的穩(wěn)定性，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用在高速公路的機(jī)電工程通信系統(tǒng)之中。將SDH技術(shù)與ATM技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可以快速實(shí)現(xiàn)信息的傳遞任務(wù)，并且能夠大幅降低設(shè)備的成本?？茖W(xué)的將ATMOVERSDH技術(shù)應(yīng)用在高速公路機(jī)電工程的通信系統(tǒng)中，具有較強(qiáng)的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并且發(fā)展前景較為廣闊。

2.3 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)中自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種應(yīng)用十分廣泛的技術(shù)之一并且具有十分強(qiáng)大的處理能力，能夠?qū)?wèn)題的出現(xiàn)及時(shí)的進(jìn)行排查和篩選，大大的節(jié)省了許多排查故障問(wèn)題的時(shí)間，也進(jìn)一步的提高了我國(guó)高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的運(yùn)行速度。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)除了具有較強(qiáng)的處理能力之外還具有較強(qiáng)的拓?fù)淠芰?，可以?duì)網(wǎng)絡(luò)的有效資源進(jìn)行拓?fù)?，從而?shí)現(xiàn)自動(dòng)搜索并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

2.4? OTN技術(shù)

伴隨高速公路收費(fèi)、監(jiān)控等系統(tǒng)的不斷發(fā)展，高速公路機(jī)電傳輸網(wǎng)絡(luò)的干線網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)其它系統(tǒng)對(duì)其快速增長(zhǎng)的需求。在SDH、WDM技術(shù)之后，OTN技術(shù)正以其強(qiáng)大的自身優(yōu)勢(shì)取代其它技術(shù)成為長(zhǎng)途干線網(wǎng)絡(luò)的唯一選擇。相比于傳統(tǒng)的SDH和WDM技術(shù)，OTN技術(shù)不僅解決了SDH最大商用速率只有10G，傳輸距離短的劣勢(shì);也解決了WDM帶寬利用率低，器件不可重構(gòu)，調(diào)度能力差的缺點(diǎn)。OTN因其具有傳輸帶寬大、組網(wǎng)靈活、自愈能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的干線網(wǎng)絡(luò)中具有非常強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值。

3 高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1 在高速公路道路維護(hù)上的應(yīng)用

高速公路上車輛的速度已經(jīng)達(dá)到最快，很容易造成交通事故。因此，盡管高速公路的發(fā)展為我們的生活提供了便利，但其安全隱患不容忽視。速限駕駛是減少安全隱患的方法之一。此外，公路上的定期道路養(yǎng)護(hù)也是必不可少的。公路養(yǎng)護(hù)是公路發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)之一。大數(shù)據(jù)能及時(shí)反映需要通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)的位置，使道路維護(hù)部門(mén)能夠及時(shí)制定道路維護(hù)計(jì)劃，不影響道路的暢通，及時(shí)維護(hù)道路，它有助于保證每個(gè)旅客的安全，降低交通事故的發(fā)生概率，保證公路的安全運(yùn)行。

3.2 高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)的程控交換

通過(guò)高速公路通信系統(tǒng)的特點(diǎn)以及工作方式得出，“三級(jí)程控交換方式”是通信系統(tǒng)主要采用的方式。第一級(jí)交換中心要設(shè)立在，高速公路總部通信指揮部總中心?？傊笓]中心要實(shí)現(xiàn)局終端的話務(wù)轉(zhuǎn)接，要把全部的去話和來(lái)話結(jié)合起來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)接。完成之后要和第二級(jí)公路網(wǎng)中心進(jìn)行聯(lián)接，完成轉(zhuǎn)接“本局之外的話務(wù)”“本局話務(wù)連續(xù)”的任務(wù)。第三級(jí)要在每個(gè)高速公路的管理所，建立“交通中心”。它的功能主要是把，出入本局的話務(wù)聯(lián)接工作和本局的話務(wù)接續(xù)工作完成。這樣通信系統(tǒng)的靈活性、可靠性就得到了實(shí)現(xiàn)。

3.3 閉路電視系統(tǒng)

中控室內(nèi)閉路電視監(jiān)控裝置、圖像傳輸裝置、外場(chǎng)攝像機(jī)等組成隧道閉路電視系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求布設(shè)設(shè)備。高速公路隧道洞口安裝高清晰度云臺(tái)攝像機(jī)，且高速公路隧道內(nèi)兩臺(tái)攝像機(jī)之間的距離需要間隔150m。這種攝像機(jī)不但要具有很高的圖像處理能力，展現(xiàn)更完美的畫(huà)質(zhì)，還要配置云臺(tái)，能夠承載攝影機(jī)水平和垂直兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。此類云臺(tái)攝像機(jī)還需要采用DSP技術(shù)，強(qiáng)光部分弱化，暗光部分亮化，即有背光補(bǔ)償和強(qiáng)光抑制。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展，就需要對(duì)于機(jī)電通信系統(tǒng)進(jìn)行合理地完善，以保障其為高速公路的良好發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中，新型技術(shù)的不斷引進(jìn)、運(yùn)用，可以優(yōu)化、完善機(jī)電通信系統(tǒng)功能，為此，加大該方面的新技術(shù)研究，是機(jī)電通信系統(tǒng)高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的前提。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟俊.探討高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)新技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2014，（20）：39-39.

（作者單位：大連力和公路工程有限公司）