高速公路监控系统的电气自动化应用

申治

摘 要：我国的社会经济在迅速发展，而电气自动化已广泛应用于工业生产中。电气自动化技术与公路监控系统的集成，对高速公路的监控有着重要的作用。本文对高速公路监控系統的组成和电气自动化系统的要求以及监控系统的自动化应用进行了分析，通过建立完善的管理体系，对我国公路进行有效的管理与控制。

关键词：高速公路;监控系统;电气自动化

1 公路监控系统的功能和组成

1.1 功能

公路监控系统可以完成对高速公路环境、交通流量等方面的监控，并对监控结果进行分析，制定合理的控制方案。公路监控系统可以有效改善交通状况，降低交通事故发生的可能性，提高高速公路管理水平，发挥较好的社会效益。

1.2 组成

1.2.1 管理中心

在公路监控的过程中，公路监控系统的管理中心扮演着非常重要的角色[1]。它的作用是在高速公路上收集各种数据信息并执行特殊处理。管理中心的设计需要紧急处理能力和实时图像显示。

1.2.2 通信模块

公路监控系统通讯模块的功能是负责多个模块之间的通讯，以确保系统的协调性。通信模块采集交通信息并按分类上传，识别收集的数据，将其转换为统一格式，并将其保存在数据库中。

1.2.3 信息管理模块

信息管理模块分析原始数据并进行有效转换，最后以表格形式显示。信息管理模块具有打印和查询功能。

1.2.4 视频监控模块

公路监控系统的视频监控模块可以管理视频切换矩阵主机和监控设备。这样就为计算机提供了一种地图控制模式。

1.2.5 路段监控模块

在高速公路监控系统中，路段监控是一个非常重要的模块，它可以完成对主要服务器信息的接收与处理。对于不同的信息和数据，采取信息处理措施。

1.2.6 控制中心模块

公路监控系统的核心模块是控制中心[2]。它可以实现对整个高速公路的综合管理，与控制中心进行联动，维护高速公路监控系统的正常高效运行。

2 高速公路监控系统中电气自动化的应用

2.1 模块改造

在高速公路监控系统的设计过程中，区域控制器用于发布指令以完成高速公路现场的各种现场控制和监控，并将管理控制中心模块集成到一个中央监控系统中。通常情况下，中央监控系统是自动控制的。在操作过程中发生紧急情况时，应制定相应的控制计划，对值班的工作人员传递信号。高速公路监控系统中的自动化系统具有自动警报功能，例如某些火灾烟雾浓度与交通拥堵警报[3]。通过电气自动化系统，对远程控制设备的联动分类和分区控制进行处理。该自动化系统还可以有效地分析数据环境，自动生成流量配置文件，对一些重要的数据进行备份。

2.2 控制方式

在高速公路电气自动化控制中有现场控制以及工业控制两种方法。现场控制系统由区域控制器和变电站区域控制两部分组成。区域控制系统通过系统制定的控制计划进行自动控制。在工作中，一旦发生紧急情况，可以及时向警方报告并提供控制计划。现场控制系统有两种形式：手动控制和自动控制。通常，在系统出现故障时，需要在触摸屏上进行手动控制。相关技术人员必须接受严格的培训，以提高自己的技能，并避免由于人为错误导致的系统故障。工作人员应准确地将以前的数据存档，以便调查交通故障，实现对交通状况的实时监控。现场总线网络可以完成区域控制器、车辆检测器等设备的数据交换。工业以太环网通过单模光纤进行连接，实现区域控制器与监控中心计算机之间的数据交换。

2.3 集成系统

实现多设备的组合是电气自动化发展的一个重要方向，体现在分布式系统、开放式系统和信息系统中[4]。分布式系统保证了系统的整体安全，减少了损失;开放系统用于内外连接，在接口上与外界交换和共享相关信息内容。信息系统上的数据处理器对数据进行监控和采集，对采集到的数据内容进行分析和处理，从而实现对网络线路的更好的管理。电气自动化技术随着网络技术的发展变得非常迅速。两者实现了很好的融合，实现了共同发展。

3 高速公路监控系统建设应用策略

3.1 根据实际调整技术标准

从公路建设技术标准的内容来看，公路的实际服务水平也有一定的差异。通过对不同地区不同道路和交通要素检测设备的定量分析，科学合理地进行了公路工程监测系统的等级划分。在收费站设置过程中，根据道路交通的实际数量和情况，对公路工程监测系统的规模分类进行改进，可以更好地反映实际的收费能力，结合服务水平和科学的设计规模，得到更准确的调查结果。

3.2 监控服务

将5G移动通信技术应用于电力监控系统的监控服务活动中，电力系统是高质量改革中提高监控服务质量的重要组成部分，完全可以满足高速公路监控的实际需要。在高速公路监控服务中，还应结合监控程序应用的实际水平，得出历史数据处理中存在的问题[5]。5G移动通信技术出现后，可以将实时监控模块纳入会话监控中，及时发现历史数据处理中存在的问题，建立必要的垃圾收集机制，对获取的数据进行实时处理，增强高速公路监控的时效性，有效查处违反交通规则的行为。不仅可以提高高速公路秩序管理和问题处理的效率，还可以在线识别车主，在一定程度上减少资源浪费，更全面地提高监控系统的运行效果。

3.3 使用集成系统来提高网络速度

目前，系统应用程序已不仅仅是单一的设备，而且促进了设备的集成应用，这已成为电气自动化应用的一个重要发展方向。这种潜在特征主要体现在分布式系统、开放系统和信息系统上。分布式系统的作用是有效保证系统整体独立运行中存在的风险因素。这些风险因素大多出现在系统的实际应用中，对损失控制有着显著的作用。

3.4 监控系统优化设计

在高速公路监控系统中应用5G通信技术时，主要起到后台监控模块的作用，在优化下载地址管理的过程中提高了实际的电力监控水平。在Web页面和底层系统服务性能管理的基础上，建立了优化的连接网络，并在服务器硬件信息分析的基础上获得了更准确的数据。实现了数据的高效传输和可视化，并根据数据库的配置实现了高速公路的监控。

3.5 电力智能化服务

高速公路监控过程中的5G移动通信的峰值速度可以达到10 GB以上，可以满足高吞吐量的技术要求。通过广电和移动通信的配合，可以达到数据信息高频传输的实际效果[6]。采用更灵活的无线接口改善灾备数据，大大提高了数据传输速度，实现了对海量电表数据的智能切割，使电力通信芯片能够满足高速公路监控的实际需要。另外，在后期的开发过程中，结合5G移动通信的选择模式对协同处理进行了优化，在目前的场景模式下获得了更好的组网标准。结合供应商提供的相关服务，建设更加安全、可靠、环保的现代电网。

4 结语

在公路发展过程中，公路监控系统对公路发展起到有力的推动作用。通过对高速公路监控系统提高了监控系统使用的安全与可靠，使系统更加智能化和网络化。高速公路监控系统应跟随电气自动化技术的发展而不断的完善，对系统进行有效的控制。

参考文献：

[1]王慧敏，罗忠行，肖映城，等.基于GNSS技术的高速公路边坡自动化监测系统[J].中国地质灾害与防治学报，

2020，31（6）：60-68.

[2]滕红.公路边坡状态自动化监测与经济性分析[J].西部交通科技，2020（8）：38-42.

[3]张玉，王洋洋.探析高速公路机电系统的现状及未来发展[J].商业故事，2016（28）：141.

[4]段永坤.无线自动化监测系统对高速公路边坡监测的作用探讨[J].自动化应用，2020（2）：19-20+25.

[5]琚家正.高速公路边坡安全自动化监测集成系统的开发[D].浙江大学，2020.

[6]朱晶，彭敏.PLC在高速公路隧道监控系统中的应用研究[J].公路，2019，64（8）：347-349.