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全國(guó)高速公路監(jiān)控技術(shù)研討會(huì)學(xué)習(xí)心得
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，高速公路在中國(guó)快速延伸。同時(shí)部分地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始將高速公路監(jiān)控引入交管建設(shè)系統(tǒng)當(dāng)中并開(kāi)始發(fā)揮作用。但隨著系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模日益龐大，如何有效組建大型的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，如何有效保護(hù)投資越來(lái)越成為大家關(guān)注的問(wèn)題。高速公路監(jiān)控內(nèi)容主要包括高速公路、收費(fèi)站兩個(gè)部分。監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用部門包括高速公路管理處、市交管局、省交通廳等各個(gè)領(lǐng)域。隨著科技水平的不斷發(fā)展，高速公路體系的專用監(jiān)控系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，了解到其他省市高速公路管理單位在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題事如何解決的:
高速公路路遠(yuǎn)地偏，如何組建安全可靠的監(jiān)控系統(tǒng)？
高速公路都修建在城市與城市之間，空間跨度大，室外環(huán)境惡劣，維護(hù)成本高。在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)該選用技術(shù)成熟，工作穩(wěn)定的設(shè)備。應(yīng)采用光端機(jī)加硬盤錄像機(jī)的實(shí)現(xiàn)模式。在高速公路的延長(zhǎng)線上，鋪設(shè)光纖，傳輸視頻和反向控制信號(hào)。光纖的傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)衰減小，價(jià)格又便宜，適合于遠(yuǎn)距離傳輸。一旦鋪設(shè)完成，可常年使用，可有效降低維護(hù)成本。在前端采用高速球云臺(tái)對(duì)來(lái)往車輛進(jìn)行監(jiān)控，球云臺(tái)內(nèi)置溫控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以在更大的溫度范圍內(nèi)正常工作。而在監(jiān)控中心可以通過(guò)接收光端機(jī)將視頻信號(hào)還原出來(lái)輸入給硬盤錄像機(jī)，這套系統(tǒng)均采用成熟可靠的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
收費(fèi)站位置分散，如何實(shí)現(xiàn)集中的監(jiān)控管理？
作為高速公路的末端收費(fèi)站的監(jiān)控，在設(shè)計(jì)上和高速公路則截然不同。它的位置相當(dāng)分散，如何將這么多分散在各地區(qū)的收費(fèi)站集中起來(lái)監(jiān)控是個(gè)難題。高速公路專用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用各個(gè)收費(fèi)站的網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。目前每個(gè)收費(fèi)站都有2M的專線接入，用于公路計(jì)費(fèi)信息管理等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在每個(gè)收費(fèi)站安裝一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，直接將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入即可。在監(jiān)控中心安裝一臺(tái)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站的統(tǒng)一集中式監(jiān)控。
如何解決眾多用戶對(duì)大量設(shè)備的管理問(wèn)題？
在這樣一個(gè)大型的監(jiān)控系統(tǒng)中，管理機(jī)構(gòu)和管理人員眾多， 同時(shí)監(jiān)控資源也非常豐富，如何讓每一個(gè)用戶都可以恰當(dāng)?shù)墓芾砻恳粋�(gè)監(jiān)控設(shè)備，對(duì)于一套系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。天地偉業(yè)高速公路專用監(jiān)控系統(tǒng)采用了分組的 概念，將眾多用戶分成了用戶組，將眾多設(shè)備分成了設(shè)備組。這樣一個(gè)大的系統(tǒng)就被分解成了若干個(gè)小的系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)用戶組和設(shè)備組之間作權(quán)限的映射管理。包括視頻瀏覽的權(quán)限、控制的權(quán)限、管理的權(quán)限等等。在設(shè)置權(quán)限的時(shí)候采取誰(shuí)管理誰(shuí)負(fù)責(zé)的原則，并對(duì)同樣具有管理的人設(shè)置權(quán)限的級(jí)別，這樣就可以保證不會(huì)出現(xiàn)沒(méi) 人管理或交叉管理的問(wèn)題。
如何快速定位事故，做到快速出警？
高速公路系統(tǒng)中地理位置分布廣泛，事故發(fā)生具有不確定性。收費(fèi)站地處城市 郊區(qū)，搶劫、沖關(guān)事件也時(shí)有發(fā)生，如何快速定位事故，快速出警。系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)電子地圖雙屏顯示功能，同時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的視頻和電子地圖畫面，并可以在地圖上用不同的顏色區(qū)分出當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)。當(dāng)有報(bào)警的時(shí)候，可以自動(dòng)地將報(bào)警點(diǎn)所在的視頻切換到主顯示區(qū)。主機(jī)收到報(bào)警信號(hào)后，可以用不同語(yǔ)音提示當(dāng)前的報(bào)警狀態(tài)，也可以自動(dòng)地給責(zé)任人發(fā)送報(bào)警短信。
系統(tǒng)按照多級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括省、市、地區(qū)多級(jí)，適合于組建大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)各個(gè)子系統(tǒng)又可以獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于其他部分。在高速公路部分采用數(shù)字化監(jiān)控模式， 通過(guò)光纖將視頻信號(hào)匯集到高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)。在收費(fèi)站部分采用網(wǎng)絡(luò)化傳輸模式，通過(guò)原有的網(wǎng)絡(luò)資源，匯集到綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。同時(shí)上級(jí)機(jī)構(gòu)也可以利用交通專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，組建多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。
一般觀念中監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)于全線路面的交通及天氣狀況的信息采集與處理，在此次學(xué)習(xí)過(guò)程中，山西高速公路管路單位發(fā)言人重點(diǎn)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
一般觀念中監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)于全線路面的交通及天氣狀況的信息采集與處理，而電力監(jiān)控系統(tǒng)往往備受忽視。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中，工作者發(fā)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)中是不可或缺的一部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的建立，關(guān)系到收費(fèi)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。
隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的展開(kāi)，對(duì)于高速公路支費(fèi)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行要求越來(lái)越高，要保證收費(fèi)系統(tǒng)正常運(yùn)行，就必須保證供電系統(tǒng)能為整個(gè)系統(tǒng)提供正常的運(yùn)作環(huán)境。一旦出現(xiàn)異常停電，雖然收費(fèi)站收費(fèi)系統(tǒng)所配備配備的專用UPS可以保證至少30 min的供電.但是若在超過(guò)上限時(shí)間后仍無(wú)法恢復(fù)正常市電供應(yīng).而備用柴油發(fā)電機(jī)又沒(méi)有自動(dòng)切換啟動(dòng)，則收費(fèi)站將在UPS電量耗盡后癱瘓，這將影響整個(gè)聯(lián) 網(wǎng)收費(fèi)片區(qū)。因此必須建立高效的電力監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除故障，由監(jiān)控中心統(tǒng)一集中監(jiān)控，可提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的科學(xué)管理。
此外，目前高速公路沿線電纜被盜情況嚴(yán)重，如果建立電力監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)全線外場(chǎng)設(shè)備供電情況進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)電纜被偷竊者切斷，外場(chǎng)設(shè)備供電中斷后，監(jiān)控中心 管理人員立即可由電力監(jiān)控系統(tǒng)收到供電異常報(bào)警信息，根據(jù)具體外場(chǎng)設(shè)備的里程樁號(hào)通知路政隊(duì)上路巡查，在一定程度上可加大當(dāng)場(chǎng)抓獲盜竊電纜人員的可能性。
因此電力監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中是不可或缺的一部分，完整的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)包含一個(gè)全方位、高效的電力監(jiān)控系統(tǒng)。
1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮可靠性與實(shí)時(shí)性。只有不斷地提高系統(tǒng)的可靠性，才能真正實(shí)現(xiàn)高度可信的監(jiān)控系統(tǒng)功能；也只有實(shí)時(shí)如實(shí)反映設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，才能讓決策者在異常情況出現(xiàn)后及時(shí)采取合理的措施處理事件，降低損失。
1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)控中心和現(xiàn)場(chǎng)部分：監(jiān)控大廳綜合控制臺(tái)上設(shè)置電力監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)中心對(duì)各個(gè)收費(fèi)站配電房的電力集中監(jiān)控。
每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元FSU（收費(fèi)站/通信站）端，通過(guò)各類型。SM（監(jiān)控采集模塊）對(duì)各種外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備、配電設(shè)備、電源設(shè)備和蓄電池組等設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí) 采集，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232口傳至通信服務(wù)器，然后通過(guò)通信服務(wù)器TCP/IP口直接上傳至以太網(wǎng)；所有數(shù)據(jù)通過(guò)交換機(jī)匯總，然后采用E1轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 以太/2M數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)2M數(shù)據(jù)口上傳至監(jiān)控中心。外場(chǎng)設(shè)備利用通信系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)光端機(jī)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，將設(shè)備的供電狀態(tài)數(shù)據(jù)直接傳輸至監(jiān)控中心。
具體采集數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)包括：
（1）在高壓開(kāi)關(guān)處裝設(shè)保護(hù)測(cè)控單元，測(cè)量線路的三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、相序等數(shù)據(jù)，同時(shí)檢測(cè)斷路器狀態(tài)信號(hào)；
（2）為變壓器配置測(cè)控裝置，使系統(tǒng)可以獲得變壓器的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)；
（3）在部分低壓配電回路安裝保護(hù)測(cè)控單元，測(cè)量回路的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率等數(shù)據(jù)；
（4）監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備（CCTV、VD、CMS、CSLS）等供電狀況，如供電電壓，工作電流等。
1.4系統(tǒng)功能
由上所述電力監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道，完成對(duì)各變電所和各變壓器的狀態(tài)和溫度以及外場(chǎng)設(shè)備供電狀況等數(shù)據(jù)的采集，信息經(jīng)分析、處理，以報(bào)表等多種形式供值班員參考，使值班員能夠便捷地掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，包括相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。需要時(shí)，還可提供快捷的遠(yuǎn)程控制手段，完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的改變以及事故情況的處理。
對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)將根據(jù)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)運(yùn)算處理后采取必要措施實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)、欠壓/過(guò)壓保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、缺相保護(hù)等功能。
系統(tǒng)保存所有電力設(shè)備的信息供值班人員使用，同時(shí)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)若干設(shè)備運(yùn)行信息，包括負(fù)荷等值的極值、平均值，母線的電壓合格率，饋電線路的運(yùn)行率等。
1.5功能展望
電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)考慮可擴(kuò)容性。根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，平滑地?cái)U(kuò)展整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模，支持ActiveX、OPC、ODBC，這種全開(kāi)放設(shè)計(jì)允許用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展和發(fā)展。如：通過(guò)開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)（ODBC）技術(shù)將系統(tǒng)集成SQL數(shù)據(jù)庫(kù)與辦公自動(dòng)化和管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)，提供綜合全面的信息與數(shù)據(jù)；支持智能語(yǔ)音卡，一旦現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備異常報(bào)警，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)撥打設(shè)定的電話號(hào)碼，采用語(yǔ)音方式通知有關(guān)人員，加快設(shè)備維護(hù)響應(yīng)速度。
目前我國(guó)高速公路通車總里程達(dá)到3萬(wàn)公里，位列世界第二。交通部規(guī)劃到2020年，中國(guó)高速公路將達(dá)到7萬(wàn)公里。高速公路的監(jiān)控市場(chǎng)可謂方興未艾。通過(guò)此次學(xué)習(xí)，我們將我們學(xué)習(xí)的心得運(yùn)用到平時(shí)的工作中去，為首都的高速公路事業(yè)，貢獻(xiàn)出自己的力量。
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