浅谈高速公路机电设备信息管理系统的设计与应用

刘剑锋

(前嫩高速公路建设指挥部)

1 背 景

1.1 高速公路运营管理的内容和特点

高速公路机电项目的建设情况直接影响其运营管理体系和运营管理模式,反过来,运营管理体系和运营管理模式以及运营管理水平又直接影响了机电项目作用的发挥。两者是个统一的整体。

(1)交通管理。

交通管理的任务就是利用先进的技术手段检测、控制、诱导交通流量,维护交通秩序,保障交通安全和道路畅通,对违章行为进行纠正和处罚。

(2)养护管理。

养护管理的任务是对高速公路道路、桥梁及交通工程设施进行定期和不定期的保养和修复,以保证其正常的使用功能。

(3)收费管理。

收费管理的主要任务是按国家批准的收费政策和价格向通行车辆收取足够的通行费,同时对营私舞弊、偷逃通行费的行为进行稽查。

(4)路政管理。

路政管理的任务是贯彻实施国家和地方的有关法律、法规,保证高速公路路产完整,维护高速公路路权不受侵犯,保护高速公路设施不受破坏。

(5)服务区管理。

服务区管理的目的是利用高速公路已有的餐饮、住宿、休息、娱乐、购物、加油、维修、停车、通信等设施,向用户提供舒适、方便的全天候服务。

1.2 系统基本组成概述

高速公路机电设备信息管理系统是发挥道路设施控制与管理功能的主要辅助系统,是对高速公路机电设备实施现代化管埋(实时和数据管理)的主要工具。高速公路机电工程通常由收费、通信、监控三大部分组成。

随着我国高速公路建设的飞速发展,机电工程的三大部分内容也在发生变化,例如:紧急电话由于移动通信的普及被悄悄取代;收费系统逐步实现智能化管理;视频监控从各收费站扩展到全线等等。

1.3 系统目标

(1)利用先进的技术和科学的手段,对高速公路的道路及其设施进行良好的维护,使其经常保持良好的使用状态。

(2)在路网内,整个路网收费系统是一个整体,能适应不同运营公司及管理机构收费及管理的要求。车辆进出路网,仅收费一次,“一票(卡)到底”,把由于收费造成的时滞降到最低;并逐步实现路网内全自动不停车收费,辅之以人工或半自动收费的目标。

(3)通过信息收集和处理,将网络内各路段运营状况进行科学的调控,对事故等突发事件及时处理,并告知驾乘人员,同时提供多功能服务。

(4)国内路网系统的建设达到“统一规划、统一设计、统一标准、统一实施”的目的。

(5)建立一支统一的高水平的高速公路管理队伍。对公路养护、收费、监控、通讯及路政安全管理系统具有进一步规划设计、开发升级和日常运行维护管理的能力,同时逐步建立与之相配套的各种社会综合服务体系,如:金融服务网络体系、财务计算体系、付费结算网络体系、维护救援体系等。

中长期目标是:通过这种先进的网络设施和高质量服务,不断满足社会和经济建设对交通的需求,进而建立养护、收费、通讯、监控、交通安全等服务一体化网络管理体系为基础的服务领域:出行信息服务系统(TravelDemandManagement)、电子收费系统(ElectroicPayment)、公共交通运营系统(PublicTransportationOperation)、应急管理系统(EmergencyManagement)、先进的车辆控制系统(AdrancedVehicke ControlSystem)、卫星定位系统(CPS)等集于一体的、共同面向二十一世纪的现代智能交通网络管理系统。

2 机电设备管理内容

2.1 润滑处理

设备的滑动、转动部分要根据设备的工作需求上润滑油,如:打印机打印头的滑动轴,要上轻质润滑油,用干净的纱布涂擦,且油不可过多,以免造成污染。

2.2 防水处理

设备的电路部分,要经常检查有无进水的可能性。收费亭是否进水,外场设备的防水橡皮垫是否完整,空调温度是否设置适宜。

2.3 经常检查降温风扇运转是否正常

降温风扇主要位置有:工控机、计算机、UPS、稳压器、硬盘、录像机等,如工控机经常死机,需检查CPU的降温风扇转动是否正常,如果发现不正常,应立即停机修理。

2.4 电源系统供电

首先检查电源供给是否正常,对于用集成电路组成的板路,检查电压是否正常,要从集成块上测量,逐步向电源模块,检查电源模块输入 /输输出状态。

2.5 防锈处理

外场设备由于雨淋日晒易被氧化生锈,要定期进行防锈处理。如:手动栏杆的转轴、设备的地脚固定螺栓、设备与固定装置的连接螺栓等要涂抹防锈油。锈蚀不但会对设备造成损坏,而且会带来安全隐患,特别是沿海地区的高速公路,铁质金属被腐蚀严重,采取必要措施防锈,常见的问题是:金属件防锈镀锌层薄,造成锈蚀,更换符合防锈要求的金属件;检查收费雨棚车道照明灯及雨棚信号灯紧固件及安装螺栓是否锈蚀严重,如已失去功能,需更换以免掉下来造成人身损伤。

3 设计原则

3.1 友好的用户界面

用户界面简洁明了,交互性强,操作简单。

3.2 功能全面

应考虑包括了高速公路机电设备维护管理各个层面的所有环节。

3.3 安全性

在设计上,强化权限管理,所有操作都有严格的口令验证机制,做到所有操作都有据可查。

3.4 及时性

通过本系统及时反映设备运行状态,及时有效的传递数据信息。

4 系统功能

高速公路机电设备信息管理系统需要对各机电设备的各种信息进行采集、处理,与控制指标比较后,做出控制决策,下达控制指令,由执行机构准确实施,以达到预期的控制目标。

(1)信息采集。

需要采集的信息按性质可分为:数据、图像、语音三种类型。从信息反应的功能归属为环境干扰、设备状态、金额故障部位三大类。信息采集方法由信息的特点决定。数据信息需要通过各种传感器将电量转换成电量再输出。

(2)信息处理。

要取得良好的信息系统管理效果,必须对机电设备状态有一个比较全面的了解,但是机电设备的某些状态无法直接测出,只能凭借已测出的参数去估计、判断,状况的出现与否、事件性质和严重程度都无法直接测出,只能根据已测出的各种变量,采取一定的数学分析方法去识别、判断。

(3)控制策略。

调整供求,争取平衡是控制机电设备状态的基本思路。即抑制和转移需求量,通过调整设备参数提高设备运行能力,实现供求动态平衡,使设备状态到预期的控制目标。调整供求有多种控制方法可供选择,根据实际情况选样控制方法称为控制策略。