高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展及其新技術(shù)應(yīng)用

辛福智

內(nèi)容摘要 高速公路連接各個(gè)地區(qū)的交通往來(lái)，同時(shí)也在人們的出行當(dāng)中發(fā)揮著不可替代的作用。社會(huì)的不斷進(jìn)步也帶動(dòng)了交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展。高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的良好運(yùn)行能有效保證交通運(yùn)輸?shù)男剩⑶疫€可以在一定程度上保證交通安全。通信系統(tǒng)在整個(gè)高速公路系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)搜集并傳遞數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)安全運(yùn)行。但是我國(guó)高速公路的智能化管理還處在起步水平，新技術(shù)的運(yùn)用還有待普及和提高。因此對(duì)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展及其新技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)用研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章簡(jiǎn)單介紹了高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)，并對(duì)其發(fā)展和新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析討論，希望能夠保障高速公路實(shí)現(xiàn)最大效益的發(fā)揮，促進(jìn)高速公路進(jìn)一步穩(wěn)定健康地發(fā)展。

關(guān)鍵詞 高速公路 機(jī)電工程通信系統(tǒng) 新技術(shù)應(yīng)用

1 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)概述

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的良好運(yùn)行，可以保證高速公路使用時(shí)的便捷性，還可以保證公路的使用質(zhì)量和效率，使其能更好地提高社會(huì)的整體效益。機(jī)電通行系統(tǒng)的應(yīng)用能使高速公路在使用中避免不必要的麻煩。機(jī)電工程通信系統(tǒng)是由監(jiān)控系統(tǒng)、照明設(shè)備、電力系統(tǒng)等組成，目前先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行很好的管理，使通信更加方便快捷。為了促進(jìn)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)積極采取措施加強(qiáng)機(jī)電通信系統(tǒng)的完善，使其作用能夠得到更好的發(fā)揮。

高速公路通信系統(tǒng)可以促進(jìn)高速公路各個(gè)部門(mén)的溝通，使高速公路的社會(huì)利益最大化。目前高速公路通信系統(tǒng)擴(kuò)大通信管道，使語(yǔ)音圖像等數(shù)據(jù)傳輸更加方便。高速公路通信系統(tǒng)采用的是全網(wǎng)同步模式，該模式的呼叫能力特別強(qiáng)，而且具有優(yōu)秀的兼容性，是一套智能的數(shù)字綜合運(yùn)行系統(tǒng)。

2 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的組成

2.1 硬件系統(tǒng)

通信系統(tǒng)的硬件部分主要是電源、接入網(wǎng)口和交換系統(tǒng)等，通信任務(wù)的完成需要這些組成部分形成良好的配合。其中電源是高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，為整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)行提供電力保障。高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)中使用的電源是專(zhuān)門(mén)配備的，電源的電纜以及管線等配件應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。接入網(wǎng)主要是針對(duì)通信系統(tǒng)中信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而設(shè)置，遍布整個(gè)高速公路通信系統(tǒng)的分支[1]。這些分支雖然是不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但它們通過(guò)采用合理的方式形成了一個(gè)整體的通信網(wǎng)絡(luò)。交換體系也叫程控交換體系，能夠使計(jì)費(fèi)管理設(shè)備和用戶(hù)達(dá)到良好連接。此外緊急電話也是不可缺少的一部分，可以及時(shí)處理突發(fā)事件、緊急交通事故，避免高速公路上更多的惡性事故的發(fā)生。

2.2 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)用來(lái)輔助硬件設(shè)備，確保整個(gè)系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。軟硬件交互設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)要配套進(jìn)行，其中軟件必須在硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行。軟件的運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸工作良好運(yùn)行，并確保事故發(fā)生時(shí)，報(bào)警工作能夠正常運(yùn)行。軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的相互配合才能讓高速公路通信系統(tǒng)更加高效，穩(wěn)定地完成通信任務(wù)。軟件設(shè)計(jì)人員應(yīng)該全面考慮高速公路系統(tǒng)當(dāng)中的邏輯關(guān)系，確保局域網(wǎng)之中的用戶(hù)能夠達(dá)到很好的聯(lián)系。軟件系統(tǒng)能確保各個(gè)部分和整個(gè)控制中心形成密切配合，保證高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸也是高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的重要組成部分，需要電纜、光纖等各類(lèi)材料的支持。不同類(lèi)型的材料在傳輸中發(fā)揮的作用不同，因?yàn)槊糠N數(shù)據(jù)之間存在較大的差異。通常來(lái)講，圖像信號(hào)使用光纖傳輸，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)電纜、音頻高速傳輸。工作人員要認(rèn)識(shí)到各個(gè)體系的優(yōu)缺點(diǎn)，并進(jìn)行充分利用，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)采用的新技術(shù)

目前高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)的功能沒(méi)有進(jìn)行良好的整合聚集，比如圖像顯示以及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙δ鼙容^分散，無(wú)法使通信技術(shù)得到更大地發(fā)揮。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，更多的新技術(shù)被開(kāi)發(fā)并應(yīng)用在具體工作中，極大地促進(jìn)了高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展。

3.1 密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM技術(shù)）

高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)技術(shù)比較復(fù)雜，尤其是數(shù)據(jù)的傳輸方面，而DWDM技術(shù)能夠很好地改善數(shù)據(jù)的傳輸效果。密集波分復(fù)用技術(shù)采用多個(gè)激光器在一條光纖上同時(shí)發(fā)送多束不同波長(zhǎng)激光。每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后都在光纖中的一個(gè)特定波長(zhǎng)的激光上傳輸，類(lèi)似于一根光纖轉(zhuǎn)換為多根虛擬光纖。DWDM技術(shù)可以支持150多束不同波長(zhǎng)的光波同時(shí)在一條比頭發(fā)絲還細(xì)的光纜上傳輸。由于DWDM系統(tǒng)技術(shù)具有很高的經(jīng)濟(jì)性與有效性，可以使數(shù)據(jù)傳輸更加地經(jīng)濟(jì)高效，方便網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

3.2 光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)（RPR技術(shù)）

RPR技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膭?chuàng)新型、綜合性服務(wù)技術(shù)。這種技術(shù)是一種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以保證數(shù)據(jù)高效傳輸，并且成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。這種技術(shù)形成的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂C(jī)構(gòu)中，不同節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，而且數(shù)據(jù)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸時(shí)，可以在方向相反的內(nèi)環(huán)和外環(huán)同時(shí)實(shí)現(xiàn)，使數(shù)據(jù)的傳輸效率提高。使用光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)這一技術(shù)形成的環(huán)形服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，能夠有效建立信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)木钟蚍?wù)網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)中的故障情況能夠被系統(tǒng)及時(shí)地檢測(cè)出來(lái)，工降低工作人員的工作難度，有效確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)使用自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以擴(kuò)展系統(tǒng)功能。利用自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)通信系統(tǒng)中存在的問(wèn)題并排除故障，極大地提高工作人員的工作效率，節(jié)省大量人力物力，還能提高數(shù)據(jù)的處理能力，使通信系統(tǒng)變得更加高效。高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用具有非常大的作用，不僅完善了信息處理模式，使系統(tǒng)能自動(dòng)搜索排查問(wèn)題，還提高了通信系統(tǒng)的擴(kuò)容能力，使通信系統(tǒng)在高速公路機(jī)電工程的作用得到了充分的發(fā)揮。

3.4 分組傳送網(wǎng)技術(shù)

分組傳送網(wǎng)技術(shù)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)靈活度較高，數(shù)據(jù)的傳輸可以設(shè)置在多個(gè)層面上，但是其操作空間的要求較高。在利用分組傳送網(wǎng)技術(shù)時(shí)，需要按照標(biāo)準(zhǔn)確保通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性，嚴(yán)格進(jìn)行操作，充分發(fā)揮其性能。分組傳送網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換，實(shí)用性和安全性都有了很大提高。但是機(jī)電工程通信系統(tǒng)中為了保證分組傳送網(wǎng)技術(shù)的良好發(fā)揮，就必須確定傳輸介質(zhì)，特別是底層的介質(zhì)，以確保信息的有效傳輸。

3.5 多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)MSIP技術(shù)

多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)MSTP技術(shù)是指利用同步數(shù)字體系來(lái)完成信息的傳輸。我國(guó)高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)越來(lái)越重視同步數(shù)字體系的應(yīng)用和發(fā)展，它可以承載較大容量的信息，設(shè)備性能也相對(duì)穩(wěn)定，并且在多項(xiàng)業(yè)務(wù)傳送的過(guò)程中還能進(jìn)行有效的物理層隔離，防止數(shù)據(jù)間的相互干擾，所以MSWP傳送技術(shù)在提高傳輸效率的同時(shí)還能保障傳輸路徑的穩(wěn)定性，是目前應(yīng)用廣泛的一項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)組網(wǎng)技術(shù)[2]。

3.6 5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將5G 通信系統(tǒng)內(nèi)部所存在的各種小站與宏站構(gòu)成多層覆蓋的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，有著較高的密集度。相對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾?huì)使得終端與節(jié)點(diǎn)有著非常近的距離，保持密切聯(lián)系，提高功率效率，拓展了網(wǎng)絡(luò)容量，優(yōu)化了通信系統(tǒng)性能。5G通信對(duì)于超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用有著突出的發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

信息化時(shí)代的到來(lái)促進(jìn)了高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展。機(jī)電工程通信系統(tǒng)作為建設(shè)高速公路的重要支持系統(tǒng)，極大提升了高速公路的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)效率，使高速公路始終保持良好的運(yùn)行環(huán)境，為地區(qū)間的往來(lái)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。為了保證高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)能夠快速的發(fā)展，必須不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步完善通信設(shè)備，提高通信質(zhì)量，只有這樣才能更好地開(kāi)展高速公路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。

（作者系遼寧省高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司丹東分公司指揮調(diào)度分中心 工程師）

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉云峰.高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)的發(fā)展及其新技術(shù)應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2016（24）：90.

[2]胡向春.高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)探微[J].電子世界，2018（18）：191-192.