摘要：随着网络技术的优化发展，该技术在各行业中得到了有效普及，将网络技术运用到高速公路管理中可实现智能化建设，确保工程管理效果的提升。经笔者研究高速公路管理涉及的工作相对较多，传统管理模式无法达到管理要求，在这种情况下将网络技术应用其中便可促进高速公路管理水平的全面提升。
关键词：二维码；ＲＦＩＤ技术；云平台；机电系统
引言
自改革开放以来公路建设水平越来越高，到现在为止，高速公路上已经安装了很多必要的机电设备，这些设备遍布在公路的很多地方。机电设备的存在对公路的运行起到不可替代的作用，因此我们需要对公路上的机电设备进行定时的检查和维修。
1现状分析
广州市北二环高速公路路段收费里程39.4公里，路基宽32米，双向六车道，全线共设有长平、石湖、北村、蚌湖、水沥五个收费站，北二环高速公路于2001年10月正式建成通车营运至今。目前北二环高速日均断面车流量在10万以上，节假日高峰期更是能达到日均车流量15万以上，长期高压车流量减少了机电设备的寿命，也加快了设备老化速度。同时，在高负荷的运转压力下，很多机电设备的健康状况曰益堪优，这样就给高速公路的运行带来了诸多安全隐患。对各机电设备的运维状态数据进行有机的采集，并将这些运维数据汇集整合到智能化云平台，在云平台上对数据进行精确分析，根据预先设置的阈值自动筛选出异常数据，再结合Ｇ１Ｓ地图进行精确定位，快速找到相应机电设备的受损部位，为北二环高速的安全运行提高可靠支撑。当前北二环高速机电设备遇到的问题如下。
（1）机电设备存在高强度、高负荷运转，加快了设备的老化。
（2）各个子系统的机电设备之间相互独立，没有形成一个统一的设备管理平台，增加了设备管理成本。
（3）对机电设备的运行健康状况无法实时跟踪监测，导致有些故障无法定位溯源。
（4）目前机电设备管理人员对主要设备的运行状况主要靠人工检测结合电脑辅助完成，造成费时费力，而且数据不够准确。
为了提高北二环高速机电设备管理的信息化、智能化水平，结合北二环高速实际情况，研制开发了基于云平台高速公路机电设备管理系统，并通过安装在机电设备上的ＲＦＩＤ电子标签和贴在设备上的二维码来实现设备运维的全过程动态监测，通过云平台上的数据分析系统对ＲＦＩＤ或二维码采集到的数据进行精确分析，发现问题数据时及时报警，并根据ＧＩＳ地图精确定位受损设备具体位置，指导专业人员及时修理。
2系统解决方案
基于云平台的高速公路机电设备管理系统主要包括：云平台系统、设备运维数据采集系统、大数据分析系统、受损设备预警系统、ＧＩＳ地图定位查询系统及动态展示系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中云平台系统为运维数据的主要承载子系统，运维数据采集系统主要通过安装在机电设备上的ＲＦＩＤ射频标签卡或者人工辅助扫描机电设备二维码来采集数据；采集到的运维数据通过传输通道汇集到云端平台，数据存储于云端数据库。大数据分析系统对云平台上的数据进行实时监测和分析，一但发现异常数据会将该数据对应的机电设备相关参数发送给受损设备预警系统，如果该参数触动到预警阈值时就会结合ＧＩＳ地图定位查询系统，然后精确查找到受损设备具体位置，并将该设备名字及位置信息动态展示到电脑系统界面，同时也会给设备管理人员手机端ＡＰＰ发送受损设备的详细信息。第一层：基础层主要由所有与北二环高速有关的机电设备通过ＲＦＩＤ组成物物联动即物联网的方式组成一个整体，ＲＦＩＤ也会通过无线网络方式将主要机电设备运维参数不间断传输至云平台。第二层：是设备数据的虚拟化层，该层主要功能是对数据进行虚拟化处理，涉及到服务器的虚拟化、对采集到的数据进行存储虚拟化处理、对旧有系统之间网络通信的虚拟化处理以及集群云化处理等业务。第三层：也是核心层，主要业务为大数据处理模块，对采集经过虚拟化上云的机电设备参数数据进行分析，判断并筛选出存在异常的数据，将异常数据与预先设定的阈值进行对比，如果超出阈值则触动报警模块，报警模块采用与ＧＩＳ地图精确定位联动机制，ＧＩＳ地图可以精确到具体设备所在的机房位置。受损设备运维参数在云平台上存放在专用受损设备参数数据库中，每次触动阈值报警时会记录下详细的日志，保证数据的可溯源性。第四层：也就是应用层，主要包括运维参数及健康指数展示平台，该部分一般包括：管理人员手持移动终端、大厅大屏显示终端、管理计算机Ｗｅｂ浏览展示平台。采用Ｂ／Ｓ架构Ｗｅｂ浏览器的方式，可以降低设备的投入量，减少开支。
3系统功能
采用基于云平台的高速公路机电设备管理系统软件，能够实现以下功能：实现机电运维数据的可视化管理，对大桥机电设备的运行状况进行全程动态监测；实现受损机电设备的及时报警功能，保证受损设备的及时恢复；利用ＲＦＩＤ技术和ＧＩＳ地图精确定位技术，实时对发生故障的机电设备及时准确定位；实现机电设备从开始投入使用到报废期限时段内的动态跟踪；实现受损设备详细信息及时送到管理人员手机终端的功能；系统能做到降低设备管理人员对机电设备的维护工作量。
4方案实施
4.1主要数据采集装置安装射频识别（ＲＨＤ）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。本项目采用ＲＦＩＤ射频识别标签作为高速公路云平台机电设备管理的设备运维数据采集装置同时在每个设备上张贴一张二维码，方便人工巡检。ＲＦＩＤ射频标签具备以下功能⑴快速扫描，ＲＦＩＤ辨识器可同时辨识读取数个ＲＦＩＤ标签；
4.1.1体积小型化、形状多样化；
4.1.2抗污染能力和耐久性；
4.1.3可重复使用；
4.1.4穿透性和无屏障阅读；
4.1.5数据的记忆容量大；
4.1.6安全性，由于ＲＦID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造；
4.1.7ＲＦＩＤ因其所具备的远距离读取、高储存量等特性。
4.2软件系统设计与开发
软件系统设计与开发是建立对基于云平台的高速公路机电设备管理系统需求再分析的基础上进行的，分别包含机电设备运维参数数据采集、数据虚拟化处理、云平台模块、大数据分析、受损设备预警、ＧＩＳ精确定位模块、前端运维信息展示等系统模块。软件系统均采用迭代式开发进行软件开发，不仅降低了开发风险，而且能够尽早的应用于前期系统测试与集成，同时及时根据需求的变化进行软件变更，提高了代码的复用性。
结语
总的来说我国高速公路设备管理工作好存在许多问题，对高速公路的发展起到不良影响。为改善这一现状，应加强设备智能化管理力度，充分健全设备管理制度、充分渗透“互联网+”提升管理信息化、对机电设备构建信息化体系积极整合、以作用为导向实现信息化和智能化构建，确保高速公路智能化水平的全面提升。
参考文献：
［1］杜薇薇，苗荀．浅谈高速公路信息化与智能化管理的发展［J］．中国高新技术企业，2014（12）：169-170．
［2］李璇．高速公路信息化智能化建设的重要性分析［J］．网络安全技术与应用，2014（4）：193-194．
论文作者:张文彬
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/17
标签：机电设备论文; 数据论文; 设备论文; 高速公路论文; 平台论文; 系统论文; 精确论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;