高速公路機(jī)電系統(tǒng)的GPRS無線通信技術(shù)應(yīng)用

吳建波

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)的日益發(fā)達(dá)，高速公路上的安全問題越來越多的受到人們的關(guān)注。為了保證高速公路上的車輛安全以及人員安全，需要建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，以加強(qiáng)相關(guān)部門之間的聯(lián)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路上車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控。針對(duì)以上問題，本文主要分析了GPRS技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的重要性，從多個(gè)方面探究了無線通信技術(shù)在整個(gè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：高速公路；GPRS無線通信；機(jī)電系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929.532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）20-0293-02

1 引 言

隨著社會(huì)的需要，高速公路也在不斷的發(fā)展，一方面是國家的投資建設(shè)，另一方面是汽車的普遍化，高速公路的運(yùn)輸也隨之而來了一系列的安全問題，如交通擁擠、交通事故的頻發(fā)等，為了減少這些安全問題，就需要對(duì)高速公路上的機(jī)電系統(tǒng)提出了更高的要求。高速公路機(jī)電系統(tǒng)在公路管理中的作用很大，運(yùn)行良好的機(jī)電系統(tǒng)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，最高效的發(fā)揮高速公路高速、高效的交通功能，對(duì)保持道路的通暢十分重要。要想發(fā)揮機(jī)電系統(tǒng)中最重要的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，需要用到一項(xiàng)非常重要的通信技術(shù)——GPRS無線通信技術(shù)。在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用GPRS無線通信技術(shù)，它能夠突破時(shí)間地域的限制，對(duì)監(jiān)控路段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息匯總，在通信、監(jiān)控、收費(fèi)管理等方面極具優(yōu)勢，并且能夠使相關(guān)部門大大地提高對(duì)高速公路的管理水平，更好地了解掌握高速公路上的情況，應(yīng)用前景十分廣闊。

2 GPRS無線通信技術(shù)概述

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱，是一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理的技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)的GSM系統(tǒng)的延續(xù)，它不僅具有傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)勢，即高速性、簡單性，同時(shí)具有成本費(fèi)用低、可移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行對(duì)比，GPRS無線通信的成本更低，更高的運(yùn)行效，更好的通信性能，較大的節(jié)省了投資的成本。另外，它還擁有較為強(qiáng)大的信息傳輸能力，并且不受外界環(huán)境因素的影響，更好地完成其傳輸功能。如此來看，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)上應(yīng)用GPRS無線通信技術(shù)，可以突破空間、距離的限制難題，節(jié)約成本，充分發(fā)揮機(jī)電系統(tǒng)的重要作用。

GPRS的功能有很多，其特點(diǎn)主要如下所示：

（1）可以在-25℃的冰冷天氣，以及+70℃的高溫環(huán)境下正常工作；

（2）可以在信息交互之間實(shí)現(xiàn)多對(duì)多、一對(duì)多及一對(duì)一的發(fā)送；

（3）接收速度快；

（4）用戶可以隨時(shí)查看發(fā)送的歷史消息記錄，并且能夠及時(shí)收到發(fā)送命令的傳達(dá)情況的反饋；

（5）其連接狀態(tài)能夠保持永遠(yuǎn)在線；

（6）具有信息編輯、刪除的功能；

（7）不受時(shí)間距離的限制。

3 優(yōu) 勢

監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)三大系統(tǒng)共同構(gòu)成了是高速公路機(jī)電系統(tǒng)，GPRS無線通信技術(shù)在其中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

3.1 在監(jiān)控系統(tǒng)中的優(yōu)勢

監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的一部分，它能夠?qū)Ω咚俟飞系牡缆穼?shí)時(shí)狀況，來往車輛的運(yùn)行狀況，以及在不同的自然天氣條件下，對(duì)高速公路上的各個(gè)信息進(jìn)行監(jiān)控。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)多采用的是有線通信方式，這就要求通信線路的完整性，不僅要考慮線路設(shè)計(jì)上的問題，也增大了對(duì)通信的管理，使得造價(jià)成本和維修管理成本比較昂貴，也因此造成了一系列技術(shù)上難以克服的問題，也使得維護(hù)管理等問題不盡人意。隨著科技的不斷進(jìn)步，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來越廣闊，可以在其范圍內(nèi)，使用GPRS無線通信技術(shù)。中心監(jiān)控系統(tǒng)和外場設(shè)備兩大部分共同組成了GPRS無線通信監(jiān)控系統(tǒng)。中心監(jiān)控系統(tǒng)顧名思義是整個(gè)系統(tǒng)的中心控制部分，它主要是由監(jiān)控設(shè)備、攝影設(shè)備和計(jì)算機(jī)等設(shè)備構(gòu)成的，其主要是接收外場設(shè)備采集反饋回來的高速公路上的信息，并且對(duì)這些采集的信息進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)場外設(shè)備的監(jiān)控，并且制定出與之有關(guān)的調(diào)控方案再反饋回去，從而完成對(duì)外場設(shè)備的控制。對(duì)高速公路上的車輛、路面狀況等信息進(jìn)行采集主要依靠的就是外場設(shè)備了，它與中心監(jiān)控系統(tǒng)形成反饋調(diào)節(jié)的模式，共同完成實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)只要是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，就可以使用GPRS無線通訊技術(shù)，其主要的原理就是將通信器安裝到外場設(shè)備中，將專用的IP地址設(shè)置到高速公路監(jiān)控中心中，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將其與外場設(shè)備連接到一起，從而能夠?qū)崟r(shí)的接收和監(jiān)控場外的各種信息，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。GPRS連接模擬圖如圖1所示。它打破了時(shí)間地域的限制，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之內(nèi)，不僅能夠快速的傳遞信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的接收、處理與反饋，而且運(yùn)行成本低，維護(hù)管理等方面也相對(duì)變得比較簡單，與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，GPRS通信技術(shù)極大的節(jié)省了人力、物力、財(cái)力，應(yīng)用范圍也更加廣闊。

3.2 在通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢

GPRS無線通信在通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢更加明顯。我國高速公路四通八達(dá)，隨著車輛的增多，有關(guān)部門需要及時(shí)掌握各條高速公路的道路情況，特別是在處理交通事故以及排查路況時(shí)，需要及時(shí)的將現(xiàn)場信息傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)中，并對(duì)各種信息進(jìn)行及時(shí)的匯總處理，這就需要用到無線通信技術(shù)。它能夠?qū)崟r(shí)的將周圍的路況、車輛運(yùn)行狀況、事故現(xiàn)場的信息等極為快速的傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)中，為處理各種事故提供了依據(jù)，能夠最大化的降低人員傷亡情況。

此外，車載設(shè)備能夠通過GPRS技術(shù)與監(jiān)控中心聯(lián)系起來，車載設(shè)備主要的功能就是能夠?qū)④囕v移動(dòng)變換的位置等信息傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對(duì)其接收到的信息進(jìn)行處理，能夠及時(shí)掌握各條道路上車輛的信息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)道路狀況不佳時(shí)，能夠利用無線通信技術(shù)及時(shí)發(fā)布信息告訴車主，使車主能夠了解與高速公路有關(guān)的相應(yīng)情況，選擇最佳路線，最大化的保證行車安全。而且車主可以根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)反饋的信息，選擇最為合適的行車路線。

3.3 在收費(fèi)系統(tǒng)中的優(yōu)勢

收費(fèi)系統(tǒng)主要由收費(fèi)站和控制中心兩部分構(gòu)成的，傳統(tǒng)的收費(fèi)系統(tǒng)主要是是利用有線通信來進(jìn)行兩者之間的信息聯(lián)系，也就是說需要鋪設(shè)相應(yīng)的通信線路，不僅耗費(fèi)大量資金，而且通信效果不好，比較容易受到惡劣的環(huán)境影響，維護(hù)管理的開支也是比較大。GPRS的應(yīng)用，不僅使得網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的所有收費(fèi)站站點(diǎn)的聯(lián)系更加的緊密，而且不需要鋪設(shè)相應(yīng)的管道設(shè)備，使得通信效果和運(yùn)行效率大大提高，并且提高了收費(fèi)系統(tǒng)的效率。收費(fèi)系統(tǒng)中的站點(diǎn)有很多，并且站點(diǎn)距離控制中心的路程比較遠(yuǎn)，應(yīng)用無線通信能夠打破這種距離的限制，更好地實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站與控制中心之間的聯(lián)系。控制中心與收費(fèi)站之間的連接模式如圖2所示。

4 應(yīng) 用

通信技術(shù)的快速發(fā)展，使得GPRS越來越多的被人們認(rèn)可，其可提供端到端的無線IP連接，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分組處理與分組反饋，具有實(shí)時(shí)在線、高速運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，將低成本但是實(shí)用價(jià)值高的無線通信技術(shù)應(yīng)用到高速公路管理中，能夠最大化的發(fā)揮機(jī)電系統(tǒng)和GPRS的功能，可謂是強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合。中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，信號(hào)站的建設(shè)及推進(jìn)，使得全國范圍內(nèi)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率越來越高，不管是鄉(xiāng)間小路還是高速公路都具有很好的信道，因此GPRS無線通信系統(tǒng)不受地域、距離、線路的限制，費(fèi)用低、操作簡便，廣泛地應(yīng)用在高速公路中，充分發(fā)揮機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)勢，對(duì)實(shí)現(xiàn)高速公路更好地管理具有極其重要的作用。

5 結(jié)束語

科技的發(fā)展，使得傳統(tǒng)的技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代，這就需要我們與時(shí)俱進(jìn)的把各種技術(shù)及時(shí)的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。GPRS技術(shù)作為一種比較先進(jìn)的通信技術(shù)，它是以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，全方位的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，大大提升了通信的性能?，F(xiàn)階段，就是需要把GPRS技術(shù)廣泛的應(yīng)用到高速公路機(jī)電管理系統(tǒng)中，這不僅是對(duì)GPRS技術(shù)的一種成功的嘗試，也是對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的一次升級(jí)，能夠更好地發(fā)揮機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，對(duì)解決一系列的高速公路上事故，具有及其重要的意義。

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收稿日期：2018-6-1