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摘要：随着社会的发展，人们的出行越来越多，对道路建设的需求越来越大。因此，高速公路交通的需求也不断增长。近年来，我国的交通拥堵日渐严重，安全事故频繁发生。如何有效缓解这一问题，已经成为长期困扰交通行业的难题。本文就监控系统的组成、故障、设计、维护和管理等方面的问题进行简单探讨。
关键词：高速公路；监控；视频；措施
引言
近年来，随着各项基础设施建设步伐的加快，我国高速公路网的建设与发展进入了快车道，高速公路布局发生了由通道型向网络型的根本性转化，国家和区域高速公路网的主骨架已基本建成。我国实施高速公路监控和数据管理的省市虽然很多，但是无论是新建还是改造的高速公路，监控系统和数据管理都不太完善，有些区域发展缓慢。因此，在进一步完善交通信息基础设施建设的同时，应该更加重视监控系统的研究和开发，充分发挥监控系统优势，确保道路畅通，提高应对重大突发事件的能力，提供全方位的交通信息服务，构建和谐交通。
1高速公路监控系统特点
1.1监控地域面积大，监控设备布设分散，要求系统有较高的环境适应性。
1.2外场设备种类复杂，维护管理有一定难度。
1.3涉及技术面广，包括计算机网络、数据采集与处理、多媒体图像处理、视频监视、通信、计算机软件设计等。
2常见故障分类与排除
2.1暂时性故障
由于设备、仪器的工作环境恶劣而引起的设备运行不稳定。它的特点是持续时间长短不定，有时甚至不需要工作人员维修，就可以自己恢复功能或者转化成固定性故障。
2.2固定性故障
大多数由暂时性故障转变来，只要通过及时的维修就可以避免故障发生性质的转变。引发的原因多为机械故障、电器故障、人为故障、元器件损坏等。
2.3系统性故障
系统性故障多是由某个设备故障引起的，如发生在高速公路监控、收费、通信系统的主控计算机故障、通信光缆光纤收发器故障、电源毁坏等情况。
3高速公路机电工程电力监控系统的构成
3.1监控中心
监控中心包括数据服务器、网络交换机、监控工作站、通信管理机、打印机等，主要负责数据的集中通信和计算分析，并将系统运行曲线图、保护定值、相关设备配置图等方面数据显示出来，若工作人员需要的话还可将其相关数据报表、设备故障记录等打印出来，通过人机接口，实现对整个高速公路照明、设备运行消耗等用电情况的监控和管理。
3.2通信系统
通信系统是高速公路机电工程电力监控系统的核心，主要利用先进的通信手段将一些相对分散的实时采集数据、控制命令发送至执行终端，同时还利用光纤将公路设备的运行情况及其相关数据传送至监控中心，以确保整个监控系统数据信息的高效流通。在实际工作中，常见的通信方式有以下两种：一是无线通信方式，其主要包括电信运营商租赁的无线传输通道、微波通信及扩频通信；二是有线通信方式，其主要包括电力载波通信、光纤通信、电信本地网通信等。利用光纤实现数据信息的传递具有可靠性强、传输速率高、不受外界影响、抗干扰能力强等特点，可保证数据信息传输的有效性和实时性，针对高速公路电力监控系统所具备的受雷电干扰大、监控路段长等特点，可利用光纤通信方式形成自愈环网，对于高速公路机电工程电力监控系统来，利于已有的收费传输设备是一种安全性较高、经济合理的通信方式。
3.3监控中心子系统
监控中心子系统包括闭路电视、大屏幕投影仪等，担负着利用监控和通讯设备对全路的运营管理、路面情况进行有效监控，收集并发布相关信息，受理各种求助、报警和投诉，实现对高速公路运营管理的有效指挥。
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3.4信息发布子系统
高速公路监控信息发布主要采用的发布形式有电子情报板、电子地图、语音电话、网站公告四种方式，通过向道路使用者及时发布路况、天气、交通诱导等各类信息，并可以协助进行交通管制、救援、疏导等应急情况的处理。
3.5配电子站
配电子站是由多个终端设备及智能保护控制设备等装置组成的，其主要是将所采集的配电网数据信息传输至上级部门，其在高速公路机电工程电力监控系统中可作为一个集中转发的装置而存在，对保证高速公路机电工程的稳定运行具有重要作用。另外，配电子站还可对其管辖范围内的配电设备进行控制，完成相关数据信息的采集、整理及分析等工作，同时还具备故障检测与识别、区段自动隔离、非故障区域供电电源自动恢复等自动化功能和通信功能。
4高速公路监控系统设计中出现的问题
4.1全国高速公路的重要路段都安装了监控系统，尤其在重点桥梁，隧道处会多增加机位，但由于公路的蜿蜒曲折、坑洼地面不平，有些路段的监控设施安装就会出现问题，对于此类不可抗力的原因造成机位安装不合理的要酌情考虑。
4.2摄像机机位与公路两旁的广告牌、桥梁距离太近，导致全方位的摄像机只能照到单方面的风景，被广告牌、桥梁遮住的地方摄像机照不到，严重影响了全方位摄像机发挥应有的作用。
5解决监控系统设计中存在的问题
5.1绘制合理准确的机位安装图
对机位的安装要尽量考虑到多种情况和安装机位的各种环境，避免广告牌、天桥等大的建筑物遮盖摄像机监控范围的情况。
5.2监控系统结构设计
区域高速公路监控系统总体架构分为三级：监控中心、监控分中心和路段监控站。监控中心是监控系统的核心部分，主要对区域内各条高速公路的监控数据和上传的视频进行统一管理，通过视频切换了解各个监控现场的交通状况，当发生交通事故时进行协调调度，保障道路运行通畅。监控中心的建设提高了路网规划建设的宏观决策能力，协调路网内的交通突发事件，实现交通资源和信息共享。一个监控分中心管辖某一指定路段以及路上的桥梁隧道、收费站，负责接收路段监控站上传的交通检测数据和事故数据，分析处理后下发控制指令，同时向监控中心上传各主要路段的监控视频，接收监控中心下发的调度指令。路段监控站接收外场设备采集的各种数据，进行分析、处理和记录，对路上交通进行实时控制，并负责向上一级监控分中心传送交通检测数据和事故数据，接收其下达的控制指令。
5.3图像传输设计方面尽量对安装设备进行优化
对于路段的全程监控图像的传输，节点式在传输速度和准确性方面比点对点式更具有明显优势，一是可以节省传输过程中光线的使用量，二是可以减少光端机的实施数量，但节点式传输要注意不可在每条链路上设置超过4台套设备，否则会出现链路问题，造成多台设备无法正常工作。
5.4对线.缆铺设位置的要求
根据高速公路的特点，考虑到通信光缆的安全，目前我国高速公路采用硅芯管作为主干通信管道，通信光缆主线上基本是在埋设于中央分隔带的下面通信管道中进行敷设，遇到大桥或特殊构造物时则敷设于一侧。电缆的铺设也是.在中央分隔带下下，铺设的深度按照电缆铺设标准深度，距离地表.不少于40CM，并且在电缆底部填制沙土，每隔50CM用红砖压制。
5.5加强机电土建的基本管理，严格进行质量的检测
机电土建的基本内容包括预留预埋工程中的桥梁隧道、通信管道、收费土建等工程，由于机电土建包括的内容较多，更要加强对预留预埋设备的监管力度，可采取先确定机电工程监理单位，机电专业管理人员分别进期进场的方法解决，或者要求土建的监理人员分派部分机电土建人员进行监理，以保证土建预留预埋的质量。
结语
高速公路是国民经济和社会发展的基础设施，是一个国家综合实力和经济活力的重要标志。随着计算机技术、通信技术以及自动化技术的发展，高速公路监控系统将朝着更加自动化、智能化的方向发展。
参考文献
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[2]马杨.高清视频开启高速公路监控新征程——2013全国高速公路高清视频监控技术研讨会在长沙举行[J].中国交通信息化2013（11）.
[3]谢颖俊.浅析高速公路监控系统功能设计及系统构成[J].建筑工程技术与设计，2015（2）.
论文作者:彭飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/10
标签：高速公路论文; 监控系统论文; 通信论文; 故障论文; 数据论文; 设备论文; 路段论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;