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摘要：高速公路机电工程通信系统结构复杂，配置种类多，技术含量高，施工难度大。作为智能化系统，系统优化和技术升级任务量大，改造要求高。同时作为高速公路运营和维护的重要技术支撑，通信系统的施工设计和技术应用的重要性日益凸显。本文阐述了通信系统的特征，概述了通信系统的构架和功能，分析了完善通信工程的改进措施，并对通信工程技术的发展趋向进行了展望。
关键词：高速公路；机电工程；通信系统；智能化
机电工程通信是高速公路管理系统的重要组成部分，为高速公路的运营、管理和维护提供了技术保障，是确保高速公路安全性、高效性、畅通性的重要技术手段。近年来，随着高速公路建设的飞速发展，对机电工程通信系统的技术要求不断提高，在数字化的大环境下，对通信系统的智能化标准不断提升，对传输系统的安全性和高效性的要求越来越高。在此背景下，为提高高速公路的运营和服务效率，构建智能化的通信系统，已成为现阶段交通行业的重要工作内容。
1通信系统的特征
机电工程是高速公路建设的重要组成部分，而通信系统的技术水平决定了机电工程的运行效率。通信系统的技术升级和改造成为提升高速公路运营和管理效率的重要手段。但目前，我国高速公路机电工程通信系统的整体性、协作性尚待提高。现阶段，我国高速公路机电工程通信系统呈现以下特征。
1.1通信系统规划设计地域化特征明显。目前，我国高速公路建设大多是以地区建设为主，从工程招标、施工到验收、管理等方面，都纳入该地区交通管理和施工管理框架之下。作为高速公路的重要内容，机电工程通信系统的规划和设计同样具有地域文化特征。其中建设规划原则、设计标准等方面，都是以该地区的建设标准开展规划设计和施工，而没有以国家标准作为规划和设计原则。
1.2通信系统性能和效率差异显著。高速公路机电工程通信系统建设是一个复杂性工程。现阶段，通信系统建设主要以分段施工为主，由不同的施工单位进行分段建设，根据自身的条件和目标进行分段规划、设计。在系统配备上，由于系统设计规划不同，结构配置的种类、数量不同，系统性能和运行效率也体现显著的差异性，高速公路建设通信系统局部特征明显，造成全国范围内的通信系统配备体现地域文化特征，难以形成规范化、系统化的整体建设格局。
1.3通信系统组网规划缺乏整体格局。组网建设是高速公路实现高效化、协同化的重要手段。现阶段，高速公路建设的地域性特征明显，都是在地方管理和监督体制下实施。在建设单位的选择上，多是以地方管理部门主导为主。由于各地整体建设水平的差异，以及各地区的建设规划和设计标准的不同，再加上我国多数高速公路建设以分段投资分段施工的建设方法，造成组网规划和设计缺乏统一标准，导致组网设置地域特征明显，缺乏整体建设格局，影响了通信系统的整体运行效率。
2通信系统构架和功能
2.1通信系统构成。高速公路机电工程通信系统为收费、监控和信息沟通提供技术支持。其一，体现在对收费过程进行图像监控，利用图像处理子系统中的监控图像和语音传输功能，对收费过程做到全程监控，从而保证了运营管理的高效进行。目前，通信系统已完成数字化改造，实现了对信息的收集、传递和整理，传输介质已不局限于文字和数字的传递，完成了图片、视频以及语音传递等智能化系统的构建，极大地提高了高速公路运行效率。其二，利用监控系统，可以对道路状况进行监控，依据监控图像，可以按照车辆的实载进行收费，保证了高速公路的顺畅运行。其三，数字化系统的组建，特别是光纤数字系统的升级改造，极大地提高了各部门之间的沟通效率，保证了信息的传输速度和图像的清晰度；同时，利用光纤数字系统的即时性，保证系统内所有数字信号可以实时传输，使各路信号可以同时传到管理部门的系统平台。从而提高了信息处理效率，保证了高速公路高效运行。
2.2通信系统功能。高速公路机电工程通信是一个复杂性系统，技术含量高，对配置的性能和效率有很高的要求。在系统运行过程中，通信系统除了对高速公路运营和管理提供技术支持外，对配置的运行监控和升级也是通信系统的重要功能。其一，系统具有对配置的管理功能。在运行中，对传输、交换、接入网、电源产品等网元功能进行监控，并采用新技术，对配置进行优化升级，提升整体配置网元的效果。其二，系统具有安全和保障功能。通信系统能够在网络大环境下，维护高速公路机电工程通信系统的安全，保障系统正常运行；对系统运行过程中易出现的故障进行监控和检查，并设计错误纠正程序和预警系统，及时发现隐患，可对一般隐患进行修复，对特殊隐患提出预警，从而为通信系统保养和维护提供技术支持，实现智能化运营、保养和维护。
3通信系统技术要点
3.1自动交换光网络技术。通信系统信息传输系统采用光缆技术，使得数据传输速度加快，图像清晰度高。以光缆为媒介，利用自动交换光网络技术，完善了信息处理模式，提高了信息加工能力；提升了信息筛查能力，结合预警系统的设置，能够对通信系统进行全过程搜索、全面排查，及时发现隐患。该技术的应用，节约了大量的人力和物力，提升了通信系统的运行效率，提高了养护和维修的工作效率。
3.2分组传送网技术。分组传送网技术是指在IP业务和底层光传输介质之间增加一个层面，以分组业务为核心，并提供其他辅助性业务。在技术应用中，要合理设置底层介质，以确保信息流传输的高效性。分组传送网技术的操作空间较大，与上下层的关联性不大，在运行中可以多设置一个层面。但在操作空间时，要严格依照操作标准，维持系统结构的稳定性，确保系统功能得到高效发挥。分组传送网技术的使用成本较低，同时具有光传输的优良特性，具有较好的可用性和可靠性，以及较高的安全性。
3.3ATMOVERSDH技术。同步数字体系（SDH）的应用型很广泛，具有同步复用、传输透明性高、高速大容量传输、性能稳定以及运行可靠等特点，而且与现有网络完全兼容。ATM作为通信技术的主流技术，能满足高速数据传输、视频会议、远程办公等业务需求。运用SDH传输ATM信息，具有成本低、传输速度快等特点。可以说ATMOVERSDH技术的应用，使通信系统的效能得到发挥，提高了系统工作效率，保障了高速公路运营、管理和维护的顺畅运行。
4完善通信系统的措施要点
4.1加快通信系统网络技术优化升级。高速公路数字化技术建设是机电工程通信系统的重要组成部分，数字化技术的结构优化和升级改造，对于提高高速公路的运营和管理效率至关重要。目前，我国高速公路建设缺乏统一规范标准，在宏观调控上，要充分利用宏观指导的作用，把管理的重点放在各地区资源配置上，合理规划各地区的高速公路投资比重，在此基础上，进一步统一规范标准。同时，管理部门要发挥系统内部数字化建设的统筹功能，力求从宏观规划上，进一步提升数字化建设的整体性和协调性，设置外来网络的安全门槛，保护系统运行的安全性。最后，管理部门要发挥监督职能，制定设备引进管理机制，避免垄断现象的发生，确保通信系统配置合理、高效，从而提高配置利用效率。
4.2加强通信系统保养和维护。高速公路机电工程通信系统运行过程中，系统保养和维护是确保高速公路运营的重要环节。鉴于通信系统配置复杂，对保养和维护提出了较高的要求。因此，维护部门要严格依照通信系统维护的管理要求，制定科学高效的工作规划，合理配置维护人员，并适时进行岗位培训制度，落实工作任务、责任，并实行奖惩制度，确保通信系统保养和维护的顺畅进行。同时，要根据通信系统技术升级的情况，提升管理人员的技术专业素质，针对易出现的技术故障，对维护人员进行业务指导，消除安全隐患。
5通信系统技术发展的展望
5.1通信系统技术更新换代加快。通信系统智能化是数字化建设中的重点内容。随着网络技术的飞速发展，各行业数字化技术升级速度加快，高速公路机电工程通信系统技术也在不断更新。在通信系统建设中，要结合工程通信系统的技术需求，科学采用网络技术，选取最新通信技术，对配置的运行参数和运行效率进行比较论证，确保配置的高效性、安全性和技术领先性。同时，要结合高速公路的实际情况，合理规划网络施工区域，保障通信系统顺畅运行，并为保养和维护提供良好的环境。
5.2通信系统安全性日益凸显。在通信系统工程施工过程中，要把系统运行安全性纳入规划和设计中，加大对局域网建设的投入力度和技术含量，保证局域网的安全，注重局域网内部的信息管理功能的升级和优化，确保通信系统内信息流的安全性，消除信息传递过程中信息泄露的隐患，保证系统内信息的完整性和安全性。同时，要严格依照建设标准，科学应用各种技术，在此基础上，选配设备；在通信系统设配采购过程中，要进行充分的市场调研，合理选配设备，确保通信系统设备高质量地运行。
5.3通信系统保养维护要求。高速公路运行的自然条件多变，通信系统配置复杂，对运行环境的要求高。在运行过程中，通信系统难免发生故障。虽然通信系统具有自身管理功能，对一般性故障能够做到自行诊断、自动修复，但对较为复杂的故障，通信系统不具备自动修复的功能，需要借助人工维修的方式。为及时发现故障，在通信系统施工中，设置了预警系统，能够及时预警。因此，对预警系统进行定期维护是维护工作的重要内容之一。通信系统故障的发生，对高速公路运营影响巨大，为提高系统保养和维护的效率和效果，准备工作日益得到重视。其一，为及时排除故障，保证系统正常运行，对于一般的技术性故障，可以从预防和处理两个角度入手，制定预防保养措施和故障维修方案。一旦故障发生，就能马上启动维修程序，及时排除故障，确保系统快速恢复运行。其二，通信系统技术含量高，故障复杂，对维修技术人员的专业素质提出了较高的要求，对日常保养工作的要求不断提高，实施定期巡视制度，及时发现隐患，及时处理故障；实行专业人员负责制度，一旦出现故障，责任人能够及时高效地处理。
6结束语
综上所述，作为高速公路机电工程建设的重要内容，通信系统的建设标准、规划合理性、设计科学性以及对技术的选取，决定了通信系统运行过程中的效率、效能和安全性。现阶段，我国高速公路机电工程通信建设标准、地域化系统配备组网缺乏整体建设格局。为此，加快通信系统网络技术优化升级，加强通信系统保养和维护、提高通信系统的安全性，成为现阶段高速公路管理部门的重点工作内容，如何把数字化技术的最新成果引入通信系统的升级改造中，成为目前提升高速公路运营效率和管理效率的重要内容。鉴于此，笔者对通信系统在高速公路机电工程建设和运营中的问题、系统构建和功能以及技术要点进行阐述，并在此基础上提出了改进措施和技术创新展望，为我国高速公路机电工程通信系统建设提供助力。
作者:赵奕辰 单位:甘肃省武威高速公路处