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摘要：我国的高速公路发展迅速，高速公路智能化以及自动化监控十分重要。其不仅能够让整体的监控效率得到相应的提升，还能让公路监控的方式逐步得到创新。本文主要针对高速公路监控自动化和智能化的实现进行分析。
关键词：高速公路；监控；自动化；智能化
引言：
计算机技术和网络通信技术的进步，推动了机电工程电力系统的自动化、智能化、模式化发展，其可充分利用自身优势对高速公路的运行情况进行实时监测，并可对某一路段内的车辆运行速度和数量进行测量，为保障高速公路运行安全奠定了坚实的技术基础，这对促进地区经济建设、推动高速公路事业发展具有重要意义。
1高速公路监控概况分析
1.1高速公路监控现状
近年来，随着我国经济的发展，人民的生活水平显著提高，私家车的数量也逐渐增多，高速公路的安全隐患也越来越引起人们的重视。而合理的监控则可以对高速公路的车辆进行实时监控，保证高速公路的安全稳定运行，一旦发生事故可以及时为救援人员提供准确有效的信息，从而减少人员的伤亡以及损失。因此，监控对于高速公路的运行起着至关重要的作用，而监控的质量以及全面性则对高度公路的管理具有非常重要的意义。从而根据高速公路的实际情况，运用现代化、智能化的技术来提高监控系统的构建效果以及理念具有非常重要的意义。
1.2高速公路监控系统特点
1.2.1监控地域面积大，监控设备布设分散，要求系统有较高的环境适应性。
1.2.2外场设备种类复杂，维护管理有一定难度。
1.2.3涉及技术面广，包括计算机网络、数据采集与处理、多媒体图像处理、视频监视、通信、计算机软件设计等。
1.3提高监控效率和监控效果
基于高速公路对监控效果的要求，在监控系统构建过程中，只有将监控效率和监控效果作为重要的构建指标，才能保证高速公路监控系统构建取得实效。在此过程中，高速公路监控应对自动化和智能化技术引起足够的重视，并通过必要的手段，提高自动化和智能化技术的应用范围，使高速公路的监控取得积极效果。
2高速公路监控设备选择
在高速公路监控系统的构架过程中，要充分认识到自动化以及智能化技术的重要性，构建自动化以及智能化的监控系统。而构建自动化以及智能化的监控系统的前提则是选择合理有效的自动化以及智能化的监控设备，先进的监控设备不仅能够及时反映高速公路的实时情况，而且能够有效记录高速公路的车辆信息，准确进行定位，从而为高速公路的工作人员提供便利，一旦发生危险也能够及时制定有效的救援计划，实施救援。那么该如何选择合理的自动化以及智能化的监控设备，从而为准确反映高速公路的实时情况。
3高速公路电子监控系统的构成及功能
3.1监控中心
监控中心包括数据服务器、网络交换机、监控工作站、通信管理机、打印机等，主要负责数据的集中通信和计算分析，并将系统运行曲线图、保护定值、相关设备配置图等方面数据显示出来，若工作人员需要的话还可将其相关数据报表、设备故障记录等打印出来，通过人机接口，实现对整个高速公路照明、设备运行消耗等用电情况的监控和管理。
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3.2交通信息采集子系统
通过在高速公路上和收费站设置的视频监控器，以及由车辆检测器、通信设备、检测线圈等组成的信息采集设备，交通管理部门能够获取各个高速公路路段上的交通信息，具体包括车辆数据、路况、交通情况，明确各个路段有无存在交通堵塞的情况。同时，根据收集的各路段天气信息，包括温度、湿度以及具体的风、雾、雨、雪信息等，这样能够让交通部门对各个路段接下来一段时间的交通压力及路况作出有效预测，为交通指挥提供全面可靠的信息支持。
3.3交通状态检测子系统
交通状态检测子系统是整个高速公路电子监控系统中的一个重要组成部分，对于保障高速公路出行安全、避免交通事故的发生具有积极作用。这一系统能够对信息采集系统采集的视频信息进行处理，通过视频交通事件检测器，对车辆行驶违规情况进行评估，并且根据情节严重程度，按照报警优先级别进行制动报警，对车辆超速、车距过小等违规情况进行有效处理。这一系统的智能化、自动化程度较高，能够根据系统录入的各个高速公路的交通规则(比如限速)，对视频中的车辆运行状态进行检测，有效保障了车辆运行的规则和秩序。
3.4通信系统
通信系统是高速公路机电工程电力监控系统的核心，主要利用先进的通信手段将一些相对分散的实时采集数据、控制命令发送至执行终端，同时还利用光纤将公路设备的运行情况及其相关数据传送至监控中心，以确保整个监控系统数据信息的高效流通。在实际工作中，常见的通信方式有以下两种：一是无线通信方式，其主要包括电信运营商租赁的无线传输通道、微波通信及扩频通信；二是有线通信方式，其主要包括电力载波通信、光纤通信、电信本地网通信等。利用光纤实现数据信息的传递具有可靠性强、传输速率高、不受外界影响、抗干扰能力强等特点，可保证数据信息传输的有效性和实时性，针对高速公路电力监控系统所具备的受雷电干扰大、监控路段长等特点，可利用光纤通信方式形成自愈环网，对于高速公路机电工程电力监控系统来，利于已有的收费传输设备是一种安全性较高、经济合理的通信方式。
3.5交通控制子系统
高速公路电子监控系统布设的目的，就是为了进行交通管理，为行人实时提供最为安全快速的路线规划方案。交通堵塞在高速公路上发生的几率比较小，但也是其交通管理体系中最为重要度额一环，而且除了高速之外，还要保证行人的安全，交通控制子系统是在综合考量了上述两个因素之后，进行交通管理的一个系统。在系统运行时，会根据现有的交通信息及气象信息，对各个路段的交通情况作出合理地评估，并给予模糊理论、网络原理、稳态交通模型和动态交通模型等交通控制原理，对交通参数进行有效控制。交通控制子系统是高速公路电子监控系统中进行信息分析的关键性系统，充当了中枢神经的作用。
3.6交通诱导子系统
在收集信息、分析信息获取有效资讯后，需要将正确的交通规划信息传达给司机，让他们选择合适的路线。一般情况下，在高速公路上行驶都会依靠GPS导航系统，交通诱导子系统的应用也需要依靠导航系统，将高速公路电子监控系统所得信息传达到导航系统中，作为系统导航的依据，系统就能根据行人的目的地、路况信息、气象信息等，统筹规划，设置出合理的路线，这样不仅能够有效改善行驶环境，避免在路上拥堵浪费时间和汽车能耗，而且能够充分发挥电子监控系统所得信息的价值，改善交通管理状况，避免出现交通拥堵的情况。
3.7计算机网络子系统
计算机网络子系统是上述子系统的连接体，具备信息传导、发布指令的作用，能够有效协调各个子系统的工作，获取系统决策所需的信息，是信息化交通管理实现的核心。如果说，信息采集子系统、交通状态检测子系统、交通控制子系统、交通诱导子系统是高速公路电子监控系统的血肉，那么计算机网络子系统就是大脑，代表着交通管理部门的意志，指挥着各个系统进行工作，协调运行。计算机技术是信息技术的应用基础，通过计算机程序的调控，电子监控系统的运行流程有效简化，系统的智能化程度提升，工作效率大大提高。
3.8配电子站
配电子站是由多个终端设备及智能保护控制设备等装置组成的，其主要是将所采集的配电网数据信息传输至上级部门，其在高速公路机电工程电力监控系统中可作为一个集中转发的装置而存在，对保证高速公路机电工程的稳定运行具有重要作用。另外，配电子站还可对其管辖范围内的配电设备进行控制，完成相关数据信息的采集、整理及分析等工作，同时还具备故障检测与识别、区段自动隔离、非故障区域供电电源自动恢复等自动化功能和通信功能。
4高速公路系统的主要功能实现
4.1精度的确定
根据不同的山区特点和规范要求，结合山区平均高程和经纬度等因素，可以按照不同方法来对坐标系进行选择。当勘测路线与国家统一的3°带中央子午线偏移较远时，可采用:①将抵偿高程面上的高斯正形投影在任意带的平面直角坐标系中。②将参考椭球面上的高斯正形投影在任意带的平面直角坐标系。与此同时，当一个投影带不能满足设计要求时，此时需要分为几个投影带，但对于投影分带位置的选择不能是大型的构造物处。
4.2合理设置监控节点，并优化监控管理流程
为了提高高速公路的监控效果，合理设置监控节点，加强对关键位置的监控，是满足远程监控需要的重要手段。结合高速公路监控系统的构建实际，设置完监控节点之后，可以在监控节点使用智能化的监控装置和信息传输设备，将远程监控的信息及时回传到总控制中心，为总控制中心调整监控方式和采取进一步的策略提供有力支持。
5结语
在进行高速公路的监控过程中，其需要采用多种不同的方式对其监控体系进行相应的优化。与此同时，还要对其监控结构进行整体的划分。采用多种不同的方式加强其子系统与传输系统的可靠性。最终实现高速公路监控的智能化和自动化。
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论文作者:王保撑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/5
标签：高速公路论文; 监控系统论文; 子系统论文; 交通论文; 信息论文; 系统论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;