高速公路通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方案探討

鄒濤

（山東高速股份有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

0 引 言

2022年山東省一共推進(jìn)13個(gè)在建高速公路，預(yù)計(jì)年底全省高速公路通車?yán)锍虒⑼黄? 800公里。高速公路建設(shè)總里程的逐年增加，通信技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的普及和應(yīng)用，要求高速公路機(jī)電管理信息化、集成化、數(shù)字化水平越來(lái)越高，對(duì)高速公路運(yùn)輸及運(yùn)營(yíng)管理提出了新的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)道路中通信硬件設(shè)施帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。交通運(yùn)輸部印發(fā)《數(shù)字交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》明確提出建設(shè)交通設(shè)施數(shù)字感知、信息網(wǎng)路廣泛覆蓋的交通運(yùn)輸綜合信息通信網(wǎng)絡(luò)。作為發(fā)展高速公路數(shù)字化、信息化核心基礎(chǔ)設(shè)施、重要基礎(chǔ)保障的通信機(jī)房，在建設(shè)中仍缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1 高速公路通信機(jī)房現(xiàn)狀

高速公路現(xiàn)有通信機(jī)房數(shù)量眾多，應(yīng)用場(chǎng)所包括收費(fèi)站、隧道管理所、各級(jí)運(yùn)營(yíng)管理單位，主要的設(shè)備是用于監(jiān)控、收費(fèi)、通信系統(tǒng)的通信設(shè)備、專用服務(wù)器、交換機(jī)、UPS電源等。通信機(jī)房伴隨高速公路建設(shè)期一并建設(shè)，年限長(zhǎng)、基礎(chǔ)條件差、設(shè)施老舊，機(jī)房中的環(huán)境建設(shè)和設(shè)備配置一直尚未升級(jí)，但高速公路網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨著時(shí)代的發(fā)展不停地新增或替換，再加上改擴(kuò)建、周邊其余新建道路的通信接入、機(jī)電設(shè)備升級(jí)，至今仍存在諸多問(wèn)題困擾著運(yùn)營(yíng)管理單位。

一是基礎(chǔ)設(shè)施老化嚴(yán)重。隨著通信機(jī)房年限增加，機(jī)房出現(xiàn)吊頂陳舊脫皮，機(jī)房靜電地板普遍斷裂、邊角翹起、夾層脫落，空調(diào)性能變差和制冷效果不佳等情況。部分通信機(jī)房因建設(shè)初期防鼠工作未做到位，經(jīng)常出現(xiàn)老鼠啃斷光纜，造成通信短路，嚴(yán)重影響高速公路運(yùn)營(yíng)安全。

二是機(jī)房中機(jī)柜布局不合理。通信機(jī)房建設(shè)初期，通信業(yè)務(wù)量少、種類單一，通信設(shè)備較為簡(jiǎn)單，全程監(jiān)控、情報(bào)板等機(jī)電設(shè)備種類少，未考慮通信業(yè)務(wù)的后續(xù)擴(kuò)展等問(wèn)題。隨著信息化不斷普及，風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器、煙感探測(cè)器、能見(jiàn)度檢測(cè)器等場(chǎng)外機(jī)電設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多，通信機(jī)房的機(jī)柜及機(jī)柜中設(shè)備數(shù)量也在不斷增加，嚴(yán)重影響機(jī)柜整體散熱和通風(fēng)。

三是機(jī)檢查巡查問(wèn)題多。在通信機(jī)房建設(shè)初期，高速公路運(yùn)營(yíng)單位規(guī)模小、工作人員充裕，普遍采用人工值守的方式，未做到全范圍監(jiān)控設(shè)備安裝。而隨著信息化的發(fā)展，人員的流動(dòng)，現(xiàn)有通信機(jī)房大部分采用無(wú)人值守、人工定期巡視巡查的方式，應(yīng)對(duì)當(dāng)前工作情況仍存在耗時(shí)耗力，巡查記錄不標(biāo)準(zhǔn)、不完善，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備等問(wèn)題。

2 高速公路機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方案

隨著各運(yùn)營(yíng)單位“立標(biāo)桿、推標(biāo)準(zhǔn)”工作不斷深入開(kāi)展，通信機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作逐漸被人們所重視。為加強(qiáng)高速公路通信機(jī)房的統(tǒng)一管理，本文重點(diǎn)圍繞智能門(mén)禁改造、升級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)方面，提出機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方案，探索新時(shí)代數(shù)字化下，適應(yīng)高速公路通信機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，進(jìn)一步提升通信機(jī)房機(jī)電設(shè)備的使用效率和年限，打造高速公路信息管理樣板。

2.1 智能門(mén)禁改造

高速公路通信機(jī)房在高速公路沿線各站點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量眾多，機(jī)房門(mén)禁普遍采用機(jī)械鎖，因機(jī)械鑰匙數(shù)量有限，門(mén)禁不落鎖，機(jī)房中的交換機(jī)、服務(wù)器作為傳輸信息的關(guān)鍵，存在安全防盜差、沒(méi)有授權(quán)管理、沒(méi)有記錄人員進(jìn)出管理等諸多問(wèn)題。通過(guò)設(shè)置智能門(mén)禁系統(tǒng)可有效解決這一難題，智能門(mén)禁系統(tǒng)包括智能門(mén)禁設(shè)備、門(mén)禁管理系統(tǒng)兩個(gè)部分組成。智能門(mén)禁設(shè)備可以通過(guò)人臉、刷卡等方式識(shí)別開(kāi)鎖，當(dāng)通信機(jī)房工作人員通過(guò)人臉、刷卡識(shí)別并打開(kāi)智能門(mén)禁時(shí)，門(mén)禁管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成通行數(shù)據(jù)記錄并儲(chǔ)存到門(mén)禁管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理需求，門(mén)禁管理系統(tǒng)可以按照開(kāi)、關(guān)門(mén)時(shí)間形成通行數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史通行數(shù)據(jù)生成進(jìn)出機(jī)房臺(tái)賬、統(tǒng)計(jì)表；也可以按時(shí)間段、通行人員身份等類別進(jìn)行查詢機(jī)房巡查巡視信息。該系統(tǒng)在提高通信機(jī)房安全性的同時(shí)，便于運(yùn)營(yíng)管理單位對(duì)機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理和維護(hù)巡檢等各項(xiàng)工作輔助檢查。智能門(mén)禁系統(tǒng)驗(yàn)證流程圖如圖1所示。

圖1 智能門(mén)禁系統(tǒng)驗(yàn)證流程圖

2.2 升級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)有的通信機(jī)房普遍采用無(wú)人值守的方式，機(jī)房?jī)?nèi)監(jiān)控設(shè)備單一，只能通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)指定攝像機(jī)進(jìn)行手動(dòng)方向調(diào)整，進(jìn)而觀察整個(gè)通信機(jī)房的運(yùn)行情況，由于日常巡查存在著一定的時(shí)間間隔，當(dāng)環(huán)境或者設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不能立即發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致通信機(jī)房存在著一定的安全隱患。本文對(duì)原有的監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行升級(jí)，采用人體識(shí)別智能追蹤攝像機(jī)，該設(shè)備可以自動(dòng)識(shí)別人體活動(dòng)，并調(diào)整角度進(jìn)行追蹤攝像，實(shí)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)監(jiān)控不留死角，當(dāng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入機(jī)房進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可以避免安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管與陪同，機(jī)房管理工作人員遠(yuǎn)程對(duì)外來(lái)人員在機(jī)房?jī)?nèi)作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控，提高工作效率和管理水平。本文探索升級(jí)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)軟件集成的方式，提升通信機(jī)房的智能化和安全性。機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)操控，主要由兩部分組成，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理中心和應(yīng)急處理中心。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理中心主要是通過(guò)智能檢測(cè)設(shè)備，對(duì)通信機(jī)房的室內(nèi)環(huán)境溫度、供電狀態(tài)、煙感報(bào)警等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至管理中心。應(yīng)急處理中心是當(dāng)環(huán)境溫度濕度、供電狀態(tài)等監(jiān)測(cè)設(shè)備一旦出現(xiàn)異常情況時(shí)，自動(dòng)切換報(bào)警點(diǎn)視頻至指定監(jiān)控顯示器上，供監(jiān)控工作人員確認(rèn)并進(jìn)行后續(xù)處理。采用模塊化的設(shè)計(jì)理念將功能進(jìn)行分類，讓系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)作，且和環(huán)境監(jiān)控進(jìn)行有效結(jié)合，機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)邏輯框架圖如圖2所示。

圖2 機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)邏輯框架圖

2.3 優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施

現(xiàn)有機(jī)房地面普遍采用為500 mm×500 mm或600 mm×600 mm防靜電活動(dòng)地板，地板下走線方式，設(shè)金屬線槽，由于高速公路通信傳輸線路復(fù)雜且線路眾多，穿線以及故障排查時(shí)非常困難。機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)在傳統(tǒng)防靜電地板的基礎(chǔ)上，按照綜合布線的方式規(guī)劃設(shè)計(jì)，將主線地板換成防靜電鋼化玻璃地板，線路仍采用地板下走線方式，線纜作標(biāo)簽，在地板下邊機(jī)柜、空調(diào)等重型設(shè)備區(qū)域加固，作散立支撐，提高地板設(shè)備承重能力，加裝防冷凝水設(shè)備，防止空調(diào)送風(fēng)通道被堵塞出水。通信機(jī)房空調(diào)應(yīng)采用模塊化的精密空調(diào)，精密空調(diào)產(chǎn)生的冷量全部用來(lái)降溫，提高工作效率，降低濕量。同時(shí)配置模塊化的UPS、升級(jí)電池等設(shè)備為機(jī)房提供更加有效的電源保障，提高機(jī)房的可靠性。機(jī)房送風(fēng)方式選擇風(fēng)帽上送風(fēng)，空調(diào)正面下側(cè)回風(fēng)方式；風(fēng)道上送風(fēng)，空調(diào)正面下側(cè)回風(fēng)方式，風(fēng)道的高度應(yīng)滿足工藝設(shè)備提出的要求。高速公路機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)墻面要做到粉刷刷白，做防塵潔凈化刷漆處理。機(jī)房吊頂采用微孔吊頂板，板表面采用靜電粉末噴涂。照明系統(tǒng)由工作照明、應(yīng)急照明和疏散照明組成，均采用LED綠色光源，保障機(jī)房具有足夠照明。機(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)情況如表1所示。

表1 機(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)情況

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由于高速公路機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)房中服務(wù)器、交換機(jī)一直處于高發(fā)熱、持續(xù)運(yùn)行，機(jī)柜位置、空調(diào)、排風(fēng)和送風(fēng)裝置的位置和使用都會(huì)影響周圍環(huán)境，機(jī)房空間布局對(duì)整個(gè)機(jī)房溫度起到了至關(guān)重要的作用。在設(shè)計(jì)機(jī)房空間布局時(shí)，應(yīng)避免因內(nèi)部空間制冷系統(tǒng)氣流組織混雜導(dǎo)致出現(xiàn)局部熱點(diǎn)等現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)根據(jù)所轄路段需要，提前預(yù)留新增設(shè)備的機(jī)柜，保證機(jī)房空間能夠做到合理利用。針對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理實(shí)際，布局應(yīng)采用隔斷式布局，將通信機(jī)房分為兩部分，一部分為監(jiān)控操作區(qū)，一部分為設(shè)備管理區(qū)，中間采用12 mm厚單片鋼化玻璃隔斷隔開(kāi)，玻璃邊框采用1 mm厚的201或304不銹鋼材質(zhì)包邊框，做到監(jiān)控操作區(qū)與設(shè)備管理區(qū)互不干涉。監(jiān)控操作區(qū)共放置監(jiān)控大屏、操作屏、操作桌、椅子，便于操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)取錄像。設(shè)備區(qū)按照所轄路段通信容量和高速公路運(yùn)營(yíng)實(shí)際，共放置收費(fèi)機(jī)柜、通訊機(jī)柜、監(jiān)控機(jī)柜若干，機(jī)柜采用型號(hào)為2 000 mm×600 mm×1 000 mm，分類排列布局放置，增加前后距離，做到各機(jī)柜都能正常散熱。

3 高速公路機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)設(shè)計(jì)

本文以運(yùn)營(yíng)管理單位某一現(xiàn)有通信機(jī)房布局為例，按照提出的機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)實(shí)施方案，對(duì)機(jī)房布局進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計(jì)，機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)圖如圖3所示。

圖3 機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)圖

由于采取了隔斷布局方案，監(jiān)控操作區(qū)和設(shè)備管理區(qū)相對(duì)獨(dú)立，精密空調(diào)設(shè)備送出的冷風(fēng)可以有效保障機(jī)柜散熱。機(jī)柜采用統(tǒng)一機(jī)柜進(jìn)行搭建，通過(guò)優(yōu)化機(jī)柜與精密空調(diào)的位置，避免局部熱點(diǎn)存在，形成暢通的氣流回路，達(dá)到適應(yīng)于機(jī)電設(shè)備的環(huán)境溫度和濕度。通過(guò)智能門(mén)禁改造、升級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，使得通信機(jī)房的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平有了進(jìn)一步的提升，機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行框架圖如圖4所示。

圖4 機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行框架圖

4 結(jié) 論

高速公路通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)作為數(shù)字交通發(fā)展的必經(jīng)之路和運(yùn)營(yíng)管理的關(guān)鍵，應(yīng)從門(mén)禁、監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境管理等全方位綜合考量、優(yōu)化設(shè)施，繼而探尋高速公路通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的最佳實(shí)踐方案。本文通過(guò)現(xiàn)狀分析、理論研究以及規(guī)劃設(shè)計(jì)，探討高速公路通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的具體實(shí)施方案，該方案的建立將進(jìn)一步降低機(jī)房維護(hù)、管理等日常工作壓力，為提升通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、完善機(jī)房管理、提高設(shè)備運(yùn)行效能搭建了有力后臺(tái)支撐，為最大化發(fā)揮通信管廊“紐帶”作用提供硬件設(shè)施保障。