物联网技术在高速公路机电设备管理中的应用

郑延锋

摘要：文章介绍了物联网技术在高速公路机电设备管理中的内容架构，并针对当前高速公路机电设备的管理情况，分析了物联网技术应用于高速公路通讯设备、监控系统及收费系统的作用。

物联网技术;高速公路;机电设备管理;应用

0 引言

当今社会，我国经济发展迅猛，新型技术不断出现，并被应用到多个领域，推动了各行业发展，提高了工作效率。近几年，为提高我国整体经济水平，国家越发重视公路建设，尤其是高速公路的构建。在高速公路建设中，机电设备是管理的关键环节[1]。为提高机电设备的管理水平，相关部门应积极引进物联网技术，提高管理效率，将保障机电设备的各项管理措施落到实处。

1 物联网技术的概述

物联网技术的出现，是信息科技产业第三次革命，是新时代科技不断完善的标志。主要利用信息传感设备，依照约定协议，实现各类物体和网络的连接，物体利用信息传播媒介通讯、交换信息，实现智能化定位、識别、监管、跟踪等多项功能，利用互联网实现物物连接。在物联网技术应用时，离不开探测技术、辨识技术等先进技术，配合计算机通信能力，为物物连接提供便利。因此，物联网技术被视为继互联网后信息领域的又一次飞跃[2]。当前，在高速公路的管理工作中，为提高管理质量，增强机电设备的管理水平，物联网技术的应用成为必然，以此展现机电设备运行情况、工作情况，对设备全面实时监督，维护公路人员数量，降低管理压力，促进高速公路的管理水平可持续发展。

2 物联网技术在高速公路机电设备管理中架构

2.1 基于领域实体架构

在物联网技术应用于高速公路的机电设备管理上时，高速公路物联网主要关注的是车辆、道路、人员、外场设备。在利用物联网关注车辆时，主要通过对高速公路车辆数量、速度、车牌号、行驶情况等进行监督，以此保障车辆行驶安全，降低交通事故发生率，避免影响高速公路正常通行。在对机电设备管理时，物联网技术主要是对收费系统、监控系统、通讯系统等的监管与控制，保障各系统正常运行，为高速公路健康运转奠定基础[3]。

2.2 基于技术的架构

在物联网技术在高速公路架构应用中，由技术架构分析，互联网至少应包含3～5层架构，架构分别为感知层、网络层、应用层等，具体架构如图1所示。其中，应用层是为高速公路实现业务有效、高速运营提供支撑的关键部分，物联网技术主要负责信息的处理、应用的云集、数据解析、网路管理与Web服务。网络层处于应用层与感知层之间，主要由物联网的下层支撑平台、业务平台构成，业务核心为物联网业务平台，平台主要包含四个功能领域，分别为：通信业务能力层、业务能力层、业务接入层与管理层，实现了通信服务项目统一发布，业务路由分开发布。应用层介入管理，授权业务并审计运营，实现了业务知识的积累与复用。

3 当前高速公路机电设备的管理情况

3.1 巡检历史信息并不完善

近些年，我国高速公路的发展状况整体良好，科学的规划，合理的建设，推动了国民经济发展，满足了人们出行需求。而在高速公路发展阶段，机电设备作为重要部分，是高速公路正常运行的根本。而随着信息化的发展，高速公路建设中对机电设备的数量、类型需求量增大，对机电设备依赖性增强，对此，为保障高速公路稳定运行，应加强机电设备的巡检，并保障巡检信息的完整与真实，以此通过对各项数据的详细分析，实现对高速公路的管理和控制。然而，纵观机电设备的实际管理情况，发现相关部门对于设备巡检重视度不足，导致巡检不及时，巡检信息不全面，影响了机电设备的管理水平，高速公路正常运行受到影响。

3.2 对机电设备监管不足

在高速公路管理机电设备时，管理方案的制定和落实，是一项复杂过程，需要工作人员长期坚持。在管理方案实施中，涉及的技术类型不同，工艺手段也有所不同。在实践过程中，机电设备管理工作的有序进行，可以将自身监管效益、职能作用全面发挥，提升保障监督与控制作用。但是，结合现阶段实际情况，高速公路的机电设备在实际管理中，存在严重问题，如：在管理机电设备时，并未对巡检过程有效监督并控制，导致巡检工作问题增多。另外，在具体操作中，无论机电设备维修还是养护，如未进行有效监督，则导致管理工作质量难以提升。

4 物联网技术在高速公路机电设备管理中的应用

机电设备是一个宽泛定义，涵盖范围广泛，机电种类繁多。在高速公路上，收费站、监管系统、通讯系统等都是较为常见的机电装置。这些机电设备存在密切关联，装置之间依靠网络联系，整体上看，互联网将机电设备有效融合，通过物联网系统，实现对高速公路的全面控制，提高机电设备的管理质量。

4.1 物联网技术在高速公路通讯设备中的应用

在高速公路上，不同机电设备的功用不同，但都无法脱离通讯设备单独使用。若将物联网技术看作人类，在高速公路运转过程中，通讯系统即为机电设备的“脑”，总管各部分的运行，而其涵盖的光纤线路，是各种信息、影音文件传递的关键，保障了整个高速公路稳定运转。对此，物联网技术在机电设备的管理中应用时，可将机电装置作为构成一个大型设备的不同部件，通讯系统作为联结线路，在各个适当位置安装，实现信息的实时、快速传输。在物联网技术应用于高速公路的通讯设备上时，应注意对通讯系统的实时监控，一旦发现潜在问题，应及时解决，避免通讯系统出现问题，导致整个高速公路的机电设备难以正常运行，致使整个高速公路线路瘫痪[4]。

4.2 物联网技术在高速公路监控系统中的应用

在高速公路的机电设备管理时，若将通讯系统看作“脑”，则监管系统为整个高速公路的“眼”，是高速公路机电设备运行中不可缺少的系统。监管系统的应用，主要是对高速路况信息的实时收集与处理分析，并由通讯系统传递至高速公路的管理部门，在管理部门接收信息之后，做出合理方案与决策。常用监控设备主要有两种：应急车道监控设备和行车车速检测装置，两种设备缺一不可。因为，若应急车道上的设备出现问题，当高速公路发生安全事故时，救援人员与车辆将无法快速抵达事故现场，导致人员无法及时获救，增加高速公路拥堵时间等。若缺乏车辆行驶车速监控系统，车辆超速时未得到及时提醒，极易导致行车事故。对此，在物联网技术应用中，为保障机电设备的管理质量，应重视监管系统的安装与保护，定期检修，保障监管系统全天候工作，避免监管系统出现故障，管理人员应及时掌握并快速处理高速公路运行中的各项问题，促进高速公路稳定运行。

4.3 物联网技术在高速公路收费系统中的应用

在高速公路上，收费系统中引进物联网技术，极大提高了收费系统的便利性。通常，收费系统主要装设在收费站，其中包含停车闸杆的控制系统、收费显示屏、冲卡报警系统、信号灯、车辆分离器等部分。来往车辆进入高速公路，收费站会记录车辆信息，收费系统通过采集车辆车牌号、载重、进出高速公路时间等信息，并对关键信息整合后得出应收费用，同时将信息归纳至数据库。在收费系统设备管理中，物联网技术的应用可实现多重信息迅速采集，通过物联网汇总信息，准确计算车辆费用，为各部门工作人员提供支持。

5 结语

总而言之，物联网技术在我国高速公路机电管理中的应用，极大提高了高速公路的便利性、安全性，为工作人员、行驶车辆等提供了便利。对此，在高速公路中，应重视物联网技术的应用，实现机电设备的实时监控，促进高速公路稳定运行。

参考文献：

[1]王 成.物联网技术在高速公路机电设备管理中的运用[J].信息与电脑，2018（17）：132-134.

[2]张文彪.物联网技术在高速公路机电设备管理中的应用[J].四川建材，2019，45（1）：198-199.

[3]王 鹏.高速公路机电系统维护管理中的物联网技术应用若干思考[J].绿色环保建材，2018（2）：102.

[4]林江伟.探究分析物联网技术与高速公路机电设备管理的关系[J].中国新通信，2016（18）：72.