新时期高速公路机电通信系统新技术的应用.pdf

8交通科技与管理智慧交通与应用技术0引言机电通信系统在高速公路中发挥了重要作用，由性能良好的多种类型设备共同组成，用于维护高速公路安全，降低发生安全事故的可能性。相关人员要正确认知机电通信系统，将系统建设作为工作重点，学习新技术应用原理，在通信系统建设中正确运用技术，使机电通信系统运行状态始终良好，加快公路行业的发展速度。1高速公路机电通信系统搭建要点1.1传输系统传输系统是机电通信系统的重要组成部分，也是系统建设的关键，在建设传输子系统时，技术人员要结合高速公路的建设目标，确定传输系统的功能，选择合适的技术完成传输系统的建设，为机电通信系统稳定运行奠定基础。机电通信系统运行中，涉及语音、数据、图像等多种类型的信息传输，因此在建设子系统时，要考虑不同类型数据的传输特点，并坚持用 SM 设计理念完成通信设备的设计，确保各类数据在传输中不会出现失真问题，数据的准确性得到保证。1.2数据网络付费数据网络用于传输该路段收费相关信息，建设中需在各收费站安装交换机。各交换机通过网络与中心交换机相连接，同时运用网络安全技术建立收费系统。视频监控网络在机电通信系统中发挥传输监控采集信息的作用，应在每个通讯站设置视频交换机，与高速公路控制中心、区域交通指挥中心等相连，数据信息在专用网络内共享。用于办公的综合网收集，反映高速公路运行情况信息，并将信息传输至控制中心，该数据网络的建设，需重视交换机的选择。1.3语音交换语音交换是机电通信系统必须具有的功能，为此应引入 VOIP 技术，基于该技术原理，制定高速公路机电通信系统的建设方案，分析现有通信设备的功能特点，使已有系统通信设备得到充分利用，保证系统内语音交换的顺畅性。完善内部对讲系统，将建成的语音交换子系统与对讲设备相连，以 IP 为基础寻找匹配语音交换方，各工作人员都可使用该功能，方便工作人员交流沟通，加快数据信息的传输速度，并通过语音交换系统，实现高速公路管理工作统一指挥1。1.4辅助设备一是蓄电池。用于为机电通信设备供给能源的电源通常选用蓄电池，安装电池前检验电池的性能，完成电池安装后重视防雷接地工作的开展，电池、通信设备等都需接地。二是光缆工程。为确保机电通信系统顺利运行，延长系统光缆的使用寿命，选择分线布放方式。三是无线网系统，安装于高速公路各个收费站中，降低机电通信系统功能拓展难度。四是机房监测系统，整合相关设备，缩小设备的安装范围，机房内安装传感器等采集机房环境信息，借助专用网传输至控制中心。2高速公路机电通信系统新技术应用规范2.1分组传送网机电通信系统常用新技术的应用原理为在系统底层与 IP 层之间，设置新结构层，实现数据分组传输目标，提升系统的稳定性，保证机电通信系统运行顺利，同时将系统建设成本控制在合理范围内。应用分组传送网技术注意事项如下：第一，合理选择传输介质，分析通信系统的运行环境，选择性能适宜的传输介质，格外重视收稿日期：2023-06-29作者简介：夏嘉伟（1981）,男,本科,工程师,研究方向：交通机电工程。新时期高速公路机电通信系统新技术的应用夏嘉伟（福建省宁德高速公路有限公司,福建 宁德 352100）摘要高速公路承载量增加的背景下，机电通信系统性能优劣对高速公路运行管理工作的开展有着重要影响，应用新技术提升机电通信系统运行效果至关重要。文章将结合机电通信系统功能需求，研究机电通信系统建设方案，分析可用于通信系统建设的新技术，探索新技术科学应用方式，充分发挥技术优势，建设性能稳定的机电通信系统，希望通过该研究，为相关行业提供借鉴。关键词高速公路；机电工程；通信系统中图分类号U417文献标识码A文章编号2096-8949（2023）17-0008-032023 年第 4 卷第 17 期9交通科技与管理智慧交通与应用技术底层介质的选择，科学设置介质的参数，以免各传输层执行指令时，出现冲突，影响数据的传输速度。第二，了解分组传送网的操作标准，组织相关人员学习技术，在系统建设中按照规定运用技术，以保证系统稳定运行状态为目标，合理设计通信系统多层网络结构。为体现该技术用于系统建设的优势，相关人员还要重视系统维护工作的开展，及时发现系统出现的故障，故障定位与处理流程如图 1 所示。相关人员需按照流程完成设备检修工作，及时处理系统故障。查询系统告警的方式较多，告警查询方式的选择要基于查询需要确定，如需查询历史告警，采用拓扑视图与业务视图查询法，否则通过主菜单查询即可；应用分组传输技术建设系统之前，要设置不同告警信息的级别。工作人员根据告警信息，确定通信系统可能存在的故障，判断故障的发生位置，优先处理高级别的告警信息，倘若故障较为严重，要将故障告知技术人员，由专业人员完成系统故障处理，尽快恢复通信系统的功能2。图 1故障定位处理流程2.2MSTP 技术该技术的应用基于 SDH 平台，由于该技术强大的解释能力，使其在高速公路机电通信系统建设中，具有较高的应用价值，建成系统的网络结构为树型，数据传输中形成冗余路径，分担通信系统的数据传输压力。MSTP技术用于系统建设，以系统原有设备为基础，因此相关人员要分析现有设备的性能，分析其功能，如设备具有过渡功能，即可在设备上增设 MSTP 接口转变为 MSTP设备。协议的选择是应用 MSTP 技术的关键，常用通信协议有 GFP 协议、虚级联协议与 LCAS 协议。三种通信协议的应用优势不同，GFP 协议、虚级联协议带宽控制更为灵活，LCAS 协议最为稳定，应根据实际情况设置系统的通信协议。除此之外，该技术的应用原理为透传，因此在应用该技术时，要合理分配不同工作人员的职责，培养高水平技术人员。实际应用该技术建设机电通信系统，方案实施中可能会遇到问题，影响方案的实施效果，致使建成的系统性能难以达到预期，常见问题有以下几种。一是设备无汇聚功能，一旦启用透传模式，无法支持其他传输模式的运行，为此在选用设备时，尽量选用具有 L2 交换功能的设备，WAN端口通过L2汇聚，与用户端单一端口相连，系统资源得到充分利用。二是交叉连接板性能较差，由于 2 Mnit/s 电路应用范围的扩大，1616 的交叉连接板不再适用，因此在应用 MSTP 技术时，应分析已有连接板性能是否达标，适时更换交叉连接板，将 3232、6464的连接板用于系统建设，确保系统长期处于稳定的运行状态。2.3OTN 技术ONT 技术，全称光传输网技术，高速公路机电通信系统可用新技术之一，该技术的基础为波分复用技术，传输信号为光波形式，适用于高速公路信息传输。为实现 OTN 技术的合理运用，相关人员分析波分复用技术的原理，设计波分复用传输网的功能结构，如图 2 所示。基于设计的功能结构，掌握该传输网的传输性能，制定机电通信系统的建设方案，同时设计适用于该系统的SDH 网络模块，确保建成的通信系统性能达标。该系统的工作波段分为两段，机电通信系统运行波段为波长0.42 nm 的光波，波长间隔取决于系统的运行频率，100 GHz 系统波长间隔为 0.8 nm，而 50 GHz 系统间隔应控制为 0.4 nm。图 2WDN 光传送网的功能模型OTN 技术应用中，涉及多种光器件的使用，这些器件的性能，会影响建成机电通信系统的功能，因此，技术应用中要重视光器件的使用，合理设置器件的选择标准。系统运行中如接收波长为 1 550 nm 的光波，会造成10交通科技与管理智慧交通与应用技术严重的脉冲展宽，在系统建设中使用的光纤，引入色散补偿设备，可避免该现象的发生。重视光纤放大器的使用，处理系统中不同波长的光波信号，实现光波的合波处理3。2.4自动交换光技术现代社会中，自动交换光技术被广泛用于机电通信系统的建设，相较于其他类型光传输技术，该技术建成的系统自动化程度高，工作人员调用系统功能后，系统自动选择传输通道，联通传输网络，系统资源利用率提高，建成系统功能更为丰富。该技术建成的机电通信系统，为系统使用者提供多种连接方式，包括永久连接、交换连接与软永久连接。三种连接方式的适用环境不同，在系统运行中发挥不同作用，相关人员要结合系统不同功能的运行需要，确定各位置的连接方式，并选择合适的通信协议。实际应用技术中，同时引入 ATM 技术与SDH 技术，以实现信息在系统内稳定传输的目标，运用多种技术设计数据信息的传输渠道，加快数据信息在系统中的传输速度，降低系统的运行成本。应用自动交换光技术后，更要重视系统故障的处理，充分发挥该技术的优势，增强系统的自我修复能力，但由于该系统结构复杂，引发系统故障原因多种多样，增加故障处理难度。为此，相关人员要全面收集展现高速公路机电工程运行情况的信息，建立故障分析系统，处理采集的数据信息，判断系统的运行状态，如通信系统运行出现异常，及时反馈异常信息，并根据分析结果，调整通信系统的运行状态，自动处理系统的故障。当系统故障较为严重，无法自动修复时，向工作人员发出警报，帮助工作人员确定故障位置，探析故障原因，提出修复故障的建议，作为工作人员制定故障处理方案的参考资料。3高速公路机电通信系统新技术应用策略3.1规范设计标准新技术用于机电通信系统建设难度大，为使技术发挥应有作用，高速公路负责人要规范系统的设计标准，要求相关人员按照标准应用技术。机电通信系统设计中，在不影响通信系统性能的条件下，坚持经济性原则，设计工作开始前展开市场调查，控制完成机电通信系统建设需投入的成本。根据应用的新技术，灵活设置设备的选择标准，切忌以统一的标准采购设备，检验使用设备的性能，判断其性能是否满足技术应用条件，降低设备出现故障的概率4。3.2智能技术应用智能技术更新换代速度快，用于机电通信系统建设，有助于提升通信系统的智能化水平。新技术的应用需资金的支持，相关人员应正确认知智能技术的应用价值，增加用于机电通信系统建设的资金，调整资金使用方案，采购智能化设备用于系统搭建，丰富系统的功能。借助智能技术，进一步提升系统的数据分析能力，深入开发数据的潜在价值，通过采集的信息，掌握高速公路的路况信息，并能够分析该时段路况信息特点，针对性地提出交通管理建议，减轻交通管理人员的工作压力。3.3系统维修保养高速公路的机电通信系统运行，需要多种设备的共同支持，且系统结构复杂，因此设备维护难度大，如不完善设备维修保养制度，设备容易出现故障，影响机电通信系统的运行效果。健全设备维护制度，安排工作人员定期检查设备的运行状态，利用智能化设备的自检功能，检测到故障后，自行分析故障处理原因，向控制中心发送故障信息。组建应急小组，提高小组成员的选拔标准，结合系统的实际运行情况，分析设备运行可能出现的故障，制定设备维修策略。3.4加大技术研究力度新技术是机电通信系统性能优化的动力，只有推动技术不断发展，才能克服通信系统存在的漏洞，提升通信系统的适用性，为高速公路发展贡献力量。建成机电通信系统后，还要关注新技术的发展，采购先进的硬件设备，替换系统已有设备，同时优化系统软件功能，改变系统控制硬件的方式，提升系统的响应速度，消除现有通信系统存在的漏洞。4结语综上所述，机电通信系统的建设是高速公路工程的重要工作内容，将新技术以科学方式用于系统建设，有助于提升机电通信系统的性能。相关人员要关注通信技术领域最新研究成果，学习新技术相关知识，基于高速公路控制工作的通信需要，不断创新新技术的应用方式，加快数据传输速度，保证数据传输的安全性。参考文献1 戴芳盛.高速公路机电工程通信系统技术应用 J.运输经理世界,2022(25):146-148.2 廖宏斌,张海泉.交通运输管理中的高速公路机电系统通信技术应用研究 J.中国新通信,2021(17):15-16.3 靳玮.高速公路机电工程通信系统的发展及其新技术的实践应用研究 J.数据通信,2021(4):52-54.4 杨瑞琦.高速公路机电系统优化设计及新技术应用研究 J.中国设备工程,2020(17):189-190.