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【關鍵詞】智能化小區(qū);寬帶入戶;三網融合
1、前言
當今,在中國,住宅小區(qū)的智能化已經成為新建住宅小區(qū)的基本功能。住宅信息網絡系統是現代智能化小區(qū)的重要組成部分,它主要包有線電視網、電話網和寬帶接入網。在工程報建的時候有線電視網和電話網分別屬于電信部門和廣電部門。然而寬帶接入的組網方式和技術支持卻沒有明確的規(guī)定,屬于電信部門和廣電部門和部分IP運營商爭奪的風水寶地,紛紛發(fā)展自己的網絡寬帶接入技術。
2、各種接入方式分析對比
從現在的技術趨勢來看,目前流行的寬帶接入方式有,ADSL(非對稱用戶數字環(huán)線)、HFC(光纖同軸混合網)、FTTX(光纖技術)等方式。下面首先對各個接入方式進行分析。
2.1 ADSL(非對稱用戶數字環(huán)線)技術
ADSL(非對稱用戶數字環(huán)線)技術是目前市場上使用率最高的,也是最為用戶所熟知的。它是基于公共電話交換網接入技術,借助現有的電話線路,采用各種各樣先進的調制解調技術、編碼技術來提高電話線路的傳輸速率,實現寬帶接入。由于ADSL的用戶線路主要是依賴于電話線――一種低標準的非屏蔽雙絞線,因此電信、網通等電話網運營商就成為它的大力倡導者,成為最大收益者。然而ADSL本身也有其無法補救的弱點就是數字信息在線路上的衰減。數字信息的衰減主要與傳輸和信號頻率有關。在相同的傳輸速率下,線路衰減是影響ADSL性能制約ADSL技術發(fā)展的主要因素。因為隨著傳輸速率的提高,ADSL的有效傳輸距離將隨之縮短。在正常情況下,1.5Mbps的速率下,一對0.6mm線徑的電話線傳輸距離可達6km。但是考慮到我國電話網絡的實際情況,電話電纜的抗干擾性能較差,并且容易串音、線路轉接頭過多、線徑不一致造成阻抗不匹配等客觀因素的存在,致使ADSL的實際應用通常在2Mbps以下、3.5km范圍內。現實生活中,電信(或網通)部門對一般家庭用戶提供的多為512kbps的速率。ADSL技術在進行數據傳輸的同時,保留了普通電話的正常業(yè)務,可以說是實現了“兩網合一”――電話網、寬帶網。
2.2 HFC(光纖同軸混合網)技術
HFC(光纖同軸混合網)技術是廣電部門大力宣揚和大力投入發(fā)展的。HFC網是光纖干線和同軸電纜分配網絡組成的,是依賴于CATV網即有線電視網發(fā)展起來的。HFC網絡在技術實現上是樹型總線式同軸電纜網。眾所周知,模擬電視信號所利用的頻段是50MHz~550MHz之間,然而CATV網絡的頻率帶寬為870MHz。從技術角度上講,借用CATV網絡系統的HFC網絡除了能夠傳輸模擬信號以外,還有很大的頻段余度可以使用。事實上,當前流行的做法是將大于550MHz的頻段用于網絡的下行數據傳輸;將小于50MHz的頻段用于網絡的上行數據傳輸。如果按照北美的標準(16/62/256QAM)中的64QAM的調制方式進行數據傳輸的話,其傳輸速率可達27Mbps。同時以正交線移鍵控(QPSK)調制方式,可以使上傳數據的最高速率達到5Mbps。這兩組數字無疑是利用ADSL技術上網的傳輸速率所無法比擬的。但是HFC網絡也有其固有的缺點,首先由于HFC網絡的樹形總線方式,所帶來的直接結果就是HFC網絡所提供的上行、下行速率為全社區(qū)用戶共享,即同時使用網絡的小區(qū)用戶越多,每一戶動態(tài)分配到的帶寬就越窄,速率也就越低。其次就是原有的CATV網絡的傳播方式為廣播式,即為單向傳輸,不滿足雙向交互服務的要求,所以想利用HFC網絡,就必須大面積的進行CATV網的雙向改造。其間牽動的住戶較多,對推廣HFC網絡增加了難度。但是利用HFC網絡技術,可以將圖像、數據融合在一起,實現了電視網和寬帶網的融合,所以它也是兩網融合的典型技術之一。
2.3 FTTX(光纖技術)
所謂FTTX中的X是一個代表一系列可能的的符號。比如FTTC(光纖到路邊)、FTTZ(光纖到小區(qū))、FTTB(光纖到樓宇)、FTTF(光纖到層)、FTTH(光纖到戶)等等。筆者認為,由于光纖的成本過于高昂,因此要想普及光纖到戶、光纖到層都不是很現實的。在現在的住宅小區(qū)中,往往使用的都是FTTZ(FTTB)+LAN的模式,即光纖到達小區(qū),再由小區(qū)的信息中心分別為每一戶提供信息局域網服務模式。從技術上講,小區(qū)LAN組網多采用Ethernet組網方式,所采用的超五類UTP銅纜的傳輸性能和抗干擾能力遠遠要好于一般普通的電話電纜。同時FTTZ(FTTB)+LAN的方式可以提供每戶10Mbps的寬帶接入速度。而且隨著電纜和網絡設備的降價,這種寬帶接入模式有很大的升級空間。所以這種接入方式得到了很多新建小區(qū),尤其是新建智能樓宇的大力推薦。
3、三種網絡融合技術的初探
我國的電信網、寬帶網和有線電視網是三個獨立的運營網絡,每一種網絡都是為其專門的業(yè)務而設計和建立的,它們的傳輸速率和技術功能以及終端設備各不相同,且互相不能兼容。可是在實際的網絡與通信應用中,尤其是從制定智能化小區(qū)內綜合布線系統的技術方案的角度結合我國現有信息網狀況和今后的發(fā)展趨勢來看,如能建成“一網多用、綜合開發(fā)”的信息高速公路,就能更好地滿足傳送各種信息(聲音、數據、圖像)日益增長的需求,并且也可以節(jié)省在報建時跑三家的繁瑣。
目前,國際上無論從技術上或設備上來看,包括市場潛力,三網融合已為時不遠。其實上文提到的無論是電信推崇的ADSL技術,還是廣電部門大力宣揚的HFC網絡系統從一定意義上都已經實現了兩網的融合。那么基于電話線路的ADSL技術和基于有限電視線路的HFC那一個更應該扮演最終融合的角色呢?依筆者看來,廣電部門的有線網絡有其得天獨厚的優(yōu)勢。首先,從上個世紀九十年代開始,有線電視在我國的發(fā)展極為迅速,全國各大、中、小城市乃至各縣、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、村都基本上實現了電纜入室。相比之下,電話線路一般更多的集中在大中型城市中。現在各地的有線電視網絡正在通過衛(wèi)星信道、微波信道或者光纖信道實現互聯,基本組成了全國范圍內的CATV網。其次,從技術上講,CATV網絡系統的特征為廣播式傳輸,這樣的網絡的優(yōu)點在于為少數用戶提供服務,和為多數用戶提供服務的成本相差無幾,網絡規(guī)模越大,用戶量越多,就越能體現網絡的整體效益,相比之下,線路衰減是影響ADSL性能、制約ADSL技術發(fā)展的主要因素,由于這種原因的存在,很難將基于ADSL的網絡融合組建成為大范圍的網絡融合。最后,有線電視網特有的寬頻帶是吸引我們的關鍵因素之一。要知道現在傳送的模擬電視信號僅僅是利用50MHz~550MHz之間的這一段頻段,而有線電視線路的帶寬可達870MHz,換句話說還有1/3的帶寬等待著我們去利用。相比之下,ADSL技術是借助現有的電話線路,采用各種各樣先進的調制解調技術、編碼技術來提高電話線路的傳輸速率的技術,那么顯而易見,有限電視線路就有著先天的優(yōu)勢。
關鍵詞:高速公路 機電通信系統 組成 展望
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號:
前言:在當下科學技術的進步的時代,社會生活方式也在日新月異的進步著,高速公路的快速發(fā)展中,其公路機電設備的種類日益增多,但是單單只是依靠人工的檢測以及評定已經遠遠無法跟上高速公路系統的管理需求,因此進行辦公的自動化,盡力創(chuàng)造高速公路機電設備以及養(yǎng)護、維修電子管理技術的系統便成為眼下最為急切的人物,當前時代,這種信息技術已深入的滲透進了國民經濟以及社會生活的多個領域中,而實現交通現代化的必要之路便是將交通信息化以信息技術作為依托建立系統。以下主要通過高速公路機電通信系統的作用以及組成介紹,對于高速公路機電通信系統中加入新技術進行構建的展望。
一.高速公路機電通信系統
1.高速公路機通信系統的作用
高速公路通信系統主要作用便是對于高速公路運行管理以及監(jiān)控、收費系統進行管理,同時對其實施必要的語音業(yè)務以及圖像、數據的傳輸通道進行實施提供。
2.高速公路幾點通信系統組成
高速公路主要由管線數字傳輸系統、謹記電話系統、圖像數字傳輸系統、光纜工程以及電纜工程通信電源系統等幾個主要部分組成。
光纖數字系統:光纖數字傳輸系統在高速公路機電通信系統中主要采用同步數字源系列干線傳輸系統同時將其與綜合業(yè)務接入網相結合,同時同步數字源系列的主要作用便是將其和相鄰線路進行聯網。其主要組成形式為在一地設置ADM分路站,STM―4等級的ADM分差復用設備,同時將中繼站設立在分中心,將綜合業(yè)務和V5.2樓口設備相連接并接入網系統,按照STM-4等級的SDH系統進行配置速率,同時將所屬SDH的內置綜合業(yè)務進行入網的連接,采用隔站相連的方式進行組合構成自愈環(huán),將系統的可靠性提高。
高速公訴監(jiān)控系統的圖像以及數據傳輸:數據的傳輸,高速公路監(jiān)控系統數據的傳輸主要通過沿線監(jiān)控完場設備的監(jiān)控數據以及分中心的數據傳輸需要通過綜合業(yè)務接入網音頻話路以及電纜等方式進行傳輸完成。同時外場監(jiān)控設備的數據傳輸主要采用模擬傳輸的方式進行,高速公路通信系統主要在ONU以及各個站點的設備上進行足夠的VF音頻話路借口進行提供,同時考慮到高速公路監(jiān)控系統的數據在上傳至中心以及相鄰的分中心之間的數據進行互相傳輸的情況,LOT以及ONU兩個系統之間需要為監(jiān)控數據的傳播提供2Mbit/sS數據通道,同時兩種系統在設備上為高速公路監(jiān)控系統提供了語氣對應的數據接口。而高速公路的監(jiān)控圖像傳輸需要對于監(jiān)控系統的外場的監(jiān)控圖像進行傳輸,同時通信系統需要為監(jiān)控線路上的所有攝像機的圖像傳輸提供一心光纖以保證其傳輸在主干線上,同時圖像信號以及高速公路的反響控制信號進行反復使用后,需要使用光纖進行傳輸和發(fā)送。
3.高速公路機電通信系統的結構以及單一模塊的功能特點:
高速公路的機電設備需要將其和控制指標進行比較之后做出有效的控制決策,最后通過下達指令進行控制,最終通過執(zhí)行機構進行準確的工作,通信設備主要以達到語氣的控制目標為主要目的,要深入了解高速公路幾點通信系統的整體部分,就需要對于組成其控制系統的每一個環(huán)節(jié)進行有效的了解和分析,高速公路特幾點通信系統主要有語音、數據業(yè)務、視頻圖像傳輸、多媒體業(yè)務等幾項工作,同時當前高速公路的通信系統主要業(yè)務流向呈現為星形的分布狀態(tài),我國的高速公路主要管理機構都是有省中心、分中心、收費站、服務區(qū)、管理處以及相互中心等機構組成,主要采用安端管理的管理方式,一般現有管段內部數據管理匯集到分中心然后再于省中心會和進行傳輸。同時高速公路的機電通信系統具有傳輸距離長但業(yè)務接入點分散的貼點,需要不斷的進行改進和正確的系統規(guī)劃。
二.高速公路機電通信系統技術發(fā)展展望
隨著同喜技術帝額不斷發(fā)展,我國的電信領域電話業(yè)務十分不平衡,電話業(yè)務的發(fā)展遠遠落后于通信數據業(yè)務的發(fā)展,而電信網自從提供單純的語音業(yè)務發(fā)展到數據和圖像各業(yè)務的綜合通信網的建立,需要將建設先進的寬帶智能網為主要發(fā)展目標。高速公路的機電通信系統作為行業(yè)的專網,其發(fā)展的腳步應該緊緊的跟隨電信公網同喜技術的發(fā)展步伐,從某種角度來看,從當初的有簡單的用戶線進行模擬的交換機發(fā)展到如今同時具備ISDN、SSP、B5.2等業(yè)務接入功能的交換機,是一個巨大的進步,從小容量的微波通信發(fā)展到早期的PDH傳輸系統,到現在基本采用SDH系列的數字化光纖傳輸系統進行業(yè)務的傳輸,把高速公路系統的中的多種業(yè)務逐漸融合到一個較為高端的傳輸平臺。
根據高速公路機電通信系統的當前水平,一些新技術的發(fā)展不斷的進入這個系統中進行對其的改造,因此一些新的機電通信系統的業(yè)務也會有機會進行推廣和適用:
1.進行高速公路骨干傳輸業(yè)務的租賃服務
高速公路的通信網大部分都會進行跨區(qū)甚至跨省分布,因此根據其很少進入城市范圍的特點,可以將高速公路的通信網想一些如網通等已經進入城域網但卻沒有完善的自助通信骨干網的提供商進行租賃的服務,可以有利于高速公路機電通信系統的安裝范圍的大面積提高。
2.高速路上提供數據業(yè)務的服務:
使用INTERNET的接入,對于電話、視頻會議、ASP等系統進行接入,根據高速公路通信系統組件全省乃至全國交通通信網絡的高度進行觀測,適合高速公路通信的關鍵網絡技術可以使用到ATM、IP、SDH等技術,可以將這些技術進行融合,會產生各種集成模型,可以提供各種各樣的信息通信服務,提高高速公路機電通信系統的廣泛化人性化推廣。
結束語:我國的高速公路在建設以及管理表現為一路一公司的現狀,因此這種形式決定了我國的單簽的告訴公路信息系統設計和開發(fā)主要以路段監(jiān)控系統為主,缺乏路網監(jiān)控、網絡信息的互通以及信息的共享功,而隨著我國的的告訴網絡的完善,實現高速公路全路網的信息匯集共享以及的職能,通過鑒賞力統一的額高速機電通信系統,全面規(guī)劃建設高速公路機電系統新技術的導入,才能更好的建設我國的高速公路的管理系統,這需要我們不斷地進行開發(fā)和構建,不斷的用新的技術進行改革。
參考文獻:
關鍵詞:高速公路 通信系統 方案 研究
1 概述
高速公路通信系統主要是為高速公路運營管理及監(jiān)控、收費系統實施提供必要的話音業(yè)務及數據、圖像信息傳輸通道,它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運營及實現現代化交通管理必不可少的手段,起著高速公路管理系統中樞神經的作用。貴州某高速公路采用符合全省規(guī)劃的三級管理體制:省通信中心-本地通信分中心-通信站。高速公路分中心通信系統由光纖數字傳輸系統、數字程控交換系統等構成。
2 光纖數字傳輸系統
光傳輸系統采用SDH光同步傳輸系統與綜合業(yè)務接入系統相結合的方式。干線SDH設備采用STM-16等級,系統采用1+1保護方式;接入網采用華為FA16內置STM-4等級OSN1500光傳輸設備,用4芯光纖從貴陽到該公司公路方向與其通信分中心構成兩纖自愈環(huán),解決區(qū)間通信。在其通信分中心設置華為分插復用設備ADM-2.5G一套,設置2個方向的STM-16共4個光接口,往貴陽方向與隆回REG中繼設備連接。綜合業(yè)務接入網系統,采用華為HONET及FA16內置STM-4等級OSN1500光傳輸設備,用4芯光纖從貴陽方向與該高速公路通信分中心構成兩纖自愈環(huán),解決區(qū)間通信。該高速公路通信分中心的接入網和干線共有光傳輸設備。
2.1 分中心光纖數字傳輸系統的構成及配置方案
光纖數字傳輸系統主要設備由以下幾部分組成:
(1)在該高速公路通信分中心設置一套STM-16速率等級的ADM分插復用器,采用深圳華為的OptiX OSN 7500智能光傳輸設備。在通信分中心設置1套華為iManagerT2000傳輸網管終端,對本路段SDH設備及沿線3個光中繼設備、并接入網內置的OptiX OSN 1500光傳輸設備進行維護管理。同時在通信分中心設置1套iManager N2000綜合業(yè)務接入網網管終端,對高速路上所有ONU設備及通信分中心的OLT設備、交換系統、電源設備進行維護管理。
(2)在通信分中心設置綜合業(yè)務接入網光線路終端設備OLT設備,采用華為的HONET OLT4S系列。
2.2 網管系統
在通信分中心設1套華為iManager T2000傳輸網管系統,對全線所有SDH傳輸設備(含軟、硬件設備)進行統一集中網管,負責對該高速公路所轄路段的ADM設備和中繼器設備以及綜合業(yè)務接入網系統OLT、ONU內置的SDH設備進行集中管理維護,并提供向上連接的Q3接口以便將來與省中心的網管連接。iManager T2000網管系統在TMN(Telecommunication Management Network)的結構中處于網元級和網絡級之間,即子網級管理系統SNMS(Subnetwork Management System),具有全部網元級和部分網絡級的功能。iManager T2000具有故障管理、配置管理、性能管理、計費管理和安全管理等五項基本功能,此功能主要面向網元層。T2000不僅提供全部的網元層的管理功能(故障管理、性能管理、配置管理、安全管理、通訊管理、拓撲管理、系統管理),還提供部分的網絡層的管理功能。在通信分中心還設置1套華為iManager N2000綜合網管系統,可集中統一管理華為程控數字交換機C&C08、綜合業(yè)務接入網設備FA16、環(huán)境電源監(jiān)控系統、有線電視系統,并提供向上連接的Q3接口以便將來與省中心的網管連接。iManager N2000綜合網管系統負責接入網的全面的集中管理和維護;負責接入網用戶線路管理和維護;負責設備環(huán)境管理和維護;負責網絡設備性能管理與維護。
3 數字程控交換系統
在該高速公路通信分中心設置華為數字程控交換機C&C08,為高速公路沿線管理部門之間提供業(yè)務電話和指令電話,同時實現高速公路電話專網與公網的互聯;通信分中心交換機收容了高速公路各站點的電話用戶。
3.1 系統構成及配置方案
高速公路數字程控交換系統由通信分中心的一套數字程控交換機及若干用戶組成,完成本局的話務接續(xù)與出入局的話務接續(xù),同時轉接它局之間的呼叫,并與相鄰路通信分中心連接;與其他分中心用n×2Mb/s數字中繼相連,數字中繼線共120線;通信分中心交換機采用模擬中繼的方式與貴陽市話局交換網相連,分中心交換機配80線模擬中繼入市話;接入網通過V5.2接口相聯,共設1個V5.2接口,近期設7個2Mb/s;交換機配備計費終端(包括計費軟件、終端和行式打印機),用于用戶呼叫公網和網內用戶時計費。通信分中心電話交換機是交通專網的一個組成部分,它由一套數字程控交換機構成。交通專網電話編號時,貴州省高速公路網分配一個長途區(qū)號,用戶號長為5位。
3.2 系統交換網絡同步構成
C&C08時鐘同步系統擁有完善的維護、告警和故障檢測功能。在維護終端可監(jiān)視查詢單板狀態(tài)和各種故障信息,時鐘系統自動檢測故障,故障時可自動或人工倒換,以保證時鐘系統的穩(wěn)定性和可靠性。C&C08時鐘同步系統有以下特點:擁有國標三級、二級(包括A類、B類)及通信樓綜合定時供給系統BITS等多種級別時鐘可供選擇,能滿足各種交換局的不同要求。其中二級A類時鐘和BITS設備是國內唯一可提供的廠家。三級和二級靠不同的插板來配置,結構選配靈活。
4 總結
通信系統是高速公路的基礎設施之一,是服務于高速公路監(jiān)控系統和收費系統,為監(jiān)控系統和收費系統的圖像數據傳輸提供可靠的傳輸通路,是提高高速公路管理水平和安全保障能力的支持系統。
參考文獻:
[1] 崔林.京滬高速公路臨沂――紅花埠通信系統概述[J].科技資訊,2006
1通信網絡傳輸網方案技術比較
1)比較內容:SDH、IP、ATM、ASON技術;2)協議:較復雜、簡單、復雜、較復雜;3)傳輸效率:較高、高、較高、高;4)連接方式:面向連接、面向連接、面向無連接、面向連接;5)網絡控制:全面、完善難實現一般全面、完善;6)COS:有保證、只能做到COS、有保證機制、有保證;7)承載業(yè)務:綜合業(yè)務(POS)主要滿足實時性業(yè)務的傳輸IP、實時性業(yè)務承載不成熟(VoIP);8)綜合性:綜合業(yè)務、實時性業(yè)務實現成本高、效率低SDH業(yè)務、IP業(yè)務;9)網絡帶寬:寬POS-622M2.5G、10G寬(GE,TE)、一般寬POS-622M2.5G、10G;10)傳輸屬性:傳輸性成熟、逐漸完善、逐漸融合、變化成熟;11)成本:低、較高、高、高。優(yōu)點技術成熟,組網靈活;保護機制完備,網絡安全可靠;網管功能強大;接口標準化;帶寬獨占。對實時性業(yè)務能夠很好的傳輸方便,相互性良好,迅速整合協議簡單的網絡資源,性價比高技術先進,支持多比特率、多業(yè)務光層交換技術,帶寬智能化配置,分布式控制,動態(tài)交換適應IP業(yè)務本身不確定性和不可預見性。缺點采用SDH來傳輸寬帶數據業(yè)務則不能做到統計復用,仍然是獨占一定的帶寬,故對帶寬的浪費較大純IP路由器網;接入與傳送服務質量不高,實時性業(yè)務支持程度很差,優(yōu)先級少技術復雜,協議兼容性較差,實時業(yè)務時延時較大,管理復雜成本較高,改造難度大。
2綜合業(yè)務接入網
綜合業(yè)務接人系統是高速公路沿線各站點語音、數據、圖像等多種信息的業(yè)務接人平臺,它主要由環(huán)狀網絡結構組成,通信工程的中繼段長度應根據具體工程路段距離來確定。程控交換系統其主要功能為:用戶線接入,中繼接續(xù),計費,設備管理等。
2.1程控交換系統的特點
1)只要用戶接入,就可以完成內部電話局域網。2)接入市政通信,就可以進行遠程呼叫。3)管理,可以通過軟件控制哪些電話可以打市話和長途,哪些只可以打內部電話。4)監(jiān)控計費,比如在酒店入住的客人打多長時間電話,結算時要收費的,就是通過程控實現的。
2.2程控交換系統的優(yōu)點
交換設備方面。體積小,采用電子器件大大減小了交換機的體積,占用機房的面積小;耗電省,采用電子器件代替機械部件,大幅減低了能量消耗;成本低,隨著集成電路價格的減低,可以大大減低交換機成本。線路設備方面。采用通過遠端用戶模塊方式節(jié)省用戶線,降低線路設備費用維護。生產方面。由于檢測和診斷故障的自動化,減少了不少維護工作量,節(jié)省了維護人員。由于制造工藝簡單了,生產效率也提高了。
3管道工程
管道工程作為高速公路的主要傳輸通道,主要有主線和輔線縱橫交錯組成。因此,對于高速公路通信的信號受直接影響,那么對于管道工程的規(guī)劃,必須做到科學、合理,一定要精心設計,實現高速公路通信工程通道的主要作用和意義。每一個通信通道都是相同的,為了實現通信工程,盡量的減少對路面的開挖,應盡可能的選擇附近的有利條件(天橋、立交、橋梁)。一方面是通信管道的作用,一方面是管道工程的安全可靠,采用混凝土結構或磚混結構,可以避免以上的缺陷。管道材料的選擇一定要保證施工質量,必須減少開挖工作量以及人井數量,對于電纜的抽取也比較方便,并對電纜本身也沒有損耗和影響。我們通常的管道工程采用鍍鋅鋼管,這事通過實踐證明的。
4結語
關鍵詞:機電通信技術;高速公路;發(fā)展;趨勢
高速公路的機電通信系統是高速公路的各級系統中非常重要的基礎,一個高效穩(wěn)定的機電通信系統能夠為各部門在運行管理方面提供十分有效的幫助,是保障高速公路安全、高速、舒適的重要手段,在高速公路管理系統中具有不可或缺的作用。
1.高速公路機電通信系統的簡單介紹
1.1機電通信系統的組成
高速公路機電通信系統的組成比較復雜,是一個多系統的集合體,其中有管線、圖像數字等數據的數字傳輸系統,還有光纜工程和與其相關的電纜工程通信的電源系統。這些部分的有機組成,形成了一個完整的高速公路機電通信系統,在實際應用中起到了很大的作用。
1.1.1光纖數字系統
光纖數字系統是高速公路機電通信系統的重要部分,其主要作用就是進行各種信息進行高速有效的數字化傳輸,以便于各方面進行信息的溝通。它采用同步的數字源干線傳輸系統將其與綜合業(yè)務進行高效的結合,并同時將相鄰的一條或幾條線路進行聯網。該系統的組成相對比較簡單,與其他行業(yè)專用傳輸系統基本相似,一般為在一個主要地點設置ADM分路站,將SDH系統的傳輸速率進行合理的分配,同時將SDH內置的一些業(yè)務連接網絡,有的還利用隔站相連的方式組成一個規(guī)避風險的自愈環(huán),提高了系統的可靠性,避免了一些簡單問題對整個高速公路機電系統的影響。
1.1.2監(jiān)控系統的圖像等信息傳輸系統
在高速公路的監(jiān)控系統中,各種數據如圖像和聲音等的傳輸主要通過沿線的外場監(jiān)控數據和監(jiān)控系統中心通過綜合業(yè)務的傳輸路線以及電纜等方式進行。其中,沿線外場監(jiān)控設備的傳輸手段主要是模擬傳輸,而其他兩種數據傳輸方式在一定程度上都為高速公路監(jiān)控系統提供了一種與所用方式相對應的數據接口,保證了傳輸的穩(wěn)定性和時效性。相比較而言,使用光纖材料作為傳輸的線路材料,能夠最大程度上保證信息數據的傳輸效率,同時又大大降低了傳輸的錯誤率,所以在建設監(jiān)控系統數據傳輸部分時,應盡量選用光纖作為主要材料。
1.2高速公路機電通信系統的作用
高速公路的機電通信系統在保證對高速公路進行必要的管理和監(jiān)控的基礎上,能夠為高速公路在收費和其他語音、圖像等業(yè)務的合理運行和開展提供必要的支持。在高速公路的發(fā)展歷程中,起到了重要的作用。
2高速公路機電通信系統的組建技術
高速公路機電通信系統的構建技術主要是指其中的信息傳輸網絡技術,網絡技術發(fā)展十分迅速,所以機電通信系統也日新月異,本文在這里主要針對未來智能光網的相關新技術進行一些簡單的介紹。
2.1自動交換光網絡
自動交換光網絡即ASON網絡,其基本的構建是在光傳送網中加入一個控制平面,以使其能夠實現網絡資源的合理分配,保證各個方面的需求都能最大程度地得到滿足,這種設想能夠使光傳送網絡發(fā)展成為一個具有極大覆蓋密度和使用率的智能化全自動光網絡。所有的用戶都能因此獲得前所未有的使用體驗。
ASON是第一個在網絡中使用信令和選路概念的網絡技術模式,它利用所建立的控制平面,對網絡建立呼叫和連接,使交換、傳送、數據這三個網絡應用的主要方面彼此之間的聯系更加的密切,也正是因為這個原因,光網絡技術在機電通信系統中的發(fā)展被看做未來發(fā)展的趨勢。目前的ASON在技術上主要針對傳送平面和控制平面這兩方面進行重點研究。傳送平面主要是設備的組成,也就是所需要的設備方面的支持。控制平面的基礎是標準化的數據接口、信令和路由。同時,其連接的自動化技術也是非常重要的方面。
2.1.1 ASON的主要技術特點
ASON技術的應用有許多的特點,這些特點也是人們發(fā)展光網絡傳送技術的重要原因。它有著強大的分布處理能力,當網絡出現問題時,它能夠全面地檢查整個網絡的情況,及時發(fā)現網絡故障源,分布式處理能力使其具有強大的網絡生存力;網絡資源拓撲的自動發(fā)現功能能夠使網絡的設置更加地簡潔,當電路形成以后,光網絡只需要進行電路配置即可;光網絡一般屬于格狀網的結構,能夠實現電路端點之間的控制,做到動態(tài)進行故障修復;光網絡還能提供一些新型的業(yè)務,提高整體的運行效益。
2.1.2 前提條件
ASON技術在應用的時候有著一些基本的前提條件,只有滿足這些條件,才能真正實現光網絡的全部優(yōu)勢。這些前提有:具備三個以上的光纜路由的出口;運行力量和技術水平達到網絡維護的需求;控制ASON的數據節(jié)點數量。
2.1.3 自動交換光網絡與現有網絡的區(qū)別
ASON網絡相比于現有的SDH網絡,最明顯的特點就是增加了智能化的網絡管理能力,支持網狀的網絡結構,其擴容成本相對較低,但是在實際的業(yè)務使用時沒有什么區(qū)別。在使用的時候要根據本地的實際情況適當調整本地系統的網絡結構,在確保正常運行的基礎上進行ASON的改造工程。
自動交換光網絡是今后網絡傳輸的發(fā)揮方向,隨著這項技術的不斷進步和改善以及數據傳輸量的劇增,ASON技術將成為廣泛應用的一項傳輸技術。
2.2 PIN技術
PIN是分組傳送網的簡稱,是一種光傳送網絡架構,也是一種具體的技術:在IP和底層的傳輸介質之間設這一個層面,專門以分組業(yè)務為主要對象進行設計,同時支持其他業(yè)務。這種技術有著相對較低的使用成本同時又具有光傳輸的傳統優(yōu)勢,具有很高的可用性和保障性,在安全性能方面也有著很大的保證。
在光傳送網的作為網絡傳輸的主要方面的前提下,分組化成為光傳送網發(fā)展的重要方面。未來大發(fā)展中,多種技術并存的局面依舊是主要形式,但分組化以后的光傳輸模式所占的比重會逐漸加大,業(yè)務的承載能力也會獲得很大的提升。當前在引入分組化技術的時候,要注意網絡的承載能力和引入的方式,在現有網絡中實行分組化更要慎重,要逐步實行,及時檢測,以保證分組化的正常進行。
3高速公路機電通信系統的應用
機電通信系統的構建是一項復雜的工作,在組建后也能對多方面的工作也能起到一定的影響,對于其他方面的工作開展,它有著不可替代的作用。
3.1高速公路監(jiān)控系統
我國的高速公路在建設上很不統一,高速公路多數由單一的公司管理,所以現有的高速公路監(jiān)控系統的開發(fā)主要以單條高速公路的監(jiān)控為基本模式,缺乏路網規(guī)模的監(jiān)控,信息共享的程度較低。隨著高速路網的不斷建設,迫切需要一個能夠監(jiān)控整個網絡下的高速公路的大規(guī)模的監(jiān)控系統,以實現全國各地的監(jiān)控信息共享,使路網級的監(jiān)控得以實現。在這一方面,機電通信系統的建設能夠為這一網絡監(jiān)控的實現提供前提。利用機電通信系統高速的信息傳輸能力和路線之間連接的靈活性,監(jiān)控網的建設能夠輕易地覆蓋制定的區(qū)域,加強了整個高速公路路網的監(jiān)控能力。
3.2高速公路稱重系統
超重車輛對高速公路的影響在近幾年才得到重視,為此國家頒布規(guī)定以限制超重車輛進入高速路段,但是由于現有的高速公路承重設備建設不完整,導致高速公路上超重車輛的行駛缺乏限制,造成高速公路路面損壞加劇,養(yǎng)護的費用居高不下,造成了很大的經濟損失。因此,高速公路收費路段的低速稱重系統建設迫在眉睫。作為高速限制超重車輛的重要手段,其與收費環(huán)節(jié)相結合加強環(huán)節(jié)操作能力,利用數據傳輸加快收費速度,以此作為稱重環(huán)節(jié)的部分,既保證了高速車輛的行駛速度保持原有的速度,又能控制超重車輛的駛入。
4結束語
高速公路的機電通信系統的建設和完善,能夠很大程度上提高高速公路的服務能力,又能減輕運營部門的壓力,提高處理能力,對于高速公路的發(fā)展有著重大作用。
參考文獻:
[1]董明華.深度探討高速公路機電通信系統的組成與架構[J].科技資訊.2010.25(14):78-79.
關鍵詞:高速公路;通信系統;建設
中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A
通信系統是實現電力監(jiān)控系統的關鍵部分,電力監(jiān)控系統需要借助于有效的通信手段將控制中心的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方終端,并且將反映遠方設備運行情況的數據信息收集到監(jiān)控中心。電力監(jiān)控系統的通信網絡是一個典型的數據通信系統。它擔負著設備及用戶與電力監(jiān)控的聯絡、信息的處理、命令的發(fā)送和返回以及所有數據的傳遞。
電力監(jiān)控系統中常用的通信方式可分為無線通信方式和有線通信方式。無線通信方式分為微波通信、擴頻通信以及無線電通信,有線通信分為光纖通信、電力載波通信、專線和電信本地網。由于光纖通信容量大,中繼距離長(在多模光纖中可傳輸6km左右,在單模光纖中可傳輸30km左右),且可靠性高,傳輸速率高,不受雷電、開關操作影響,抗干擾能力強,可作為數據和圖像的傳輸,考慮高速公路電力監(jiān)控路段長、沿線受雷電干擾大、環(huán)境較為惡劣,因此光纖通信是當前較好的適用于電力監(jiān)控系統的通信方式。
L、高速公路通信系統的構成及簡況
在高速公路交通工程的設計和管理中,從業(yè)務功能角度,通常將交通工程設施劃分為監(jiān)控、收費、通信三大系統。而習慣上又將三大系統統稱為高速公路機電系統,由于監(jiān)控、收費系統是以通信傳輸網為基礎的(提供數據、圖像傳輸通道),而三大系統中通信系統主要是指業(yè)務電話網和緊急電話系統。
從通信網絡構成來劃分,高速公路的通信系統包括通信交換中心、干線通信網和業(yè)務網。干線通信網可分為省際干線通信網和省內干線通信網;業(yè)務網包括業(yè)務電話網、調度移動通信網、緊急電話系統、監(jiān)控傳輸網、收費傳輸網等。目前各省、區(qū)高速公路通信系統的建設主要是省、區(qū)內的通信交換中心、省內干線通信網以及業(yè)務網。通信交換中心均設于省會城市,有的地方與省交通主管機關同址或較近,采用直連或光纜連接,有的地方采用租用公眾通信網線路連接省交通主管機關。
省內干線通信網除早期建設的少量路段采用數字微波通信方式外,絕大部分采用光纖通信方式組網,運行多年后,早期建設的數字微波也進行了改建。省內干線通信網的傳輸體制基本為SDH光傳輸系統。部分省市隨著省會城市環(huán)城(或過境)高速公路的建成以及省內高速公路的逐步連通,高速公路通信系統基本形成了網絡。高速公路的光纜敷設一般采用管道敷設方式,具有較高的可靠性和適用性,可減少或防止對光纜的雷擊、強電和人為破壞,具有較好的防水防潮、施工、維護、更新容易等主要特點。光纜管道一般隨道路同步建設。除早期建設的少量路段采用直埋方式外,根據高速公路是否處了:主干線的位置,目前隨高速公路道路建設敷設了6~18孔或以卜管道,也有的路段敷設硅芯孔。有的地方除高速公路自用外,部分管道出租給了其他部門(手要是國家公眾通信部門)使用。
2、通信系統功能
目前,高速公路通信系統業(yè)務主要有語音傳輸業(yè)務、數據傳輸業(yè)務、監(jiān)控圖像傳輸業(yè)務、辦公傳輸業(yè)務。
語音業(yè)務包括業(yè)務電話BT、指令電話CT,緊急電話ET、無線集群、廣播系統等.通過程控交換機系統或者軟交換系統實現。
數據業(yè)務分為兩部分:一是收費系統計算機網絡互連,即收費站一收費(分)中心一收費總中心的三級收費網絡;二是外場交通監(jiān)控數據采集及控制,包括可變情報板、限速標志、車輛檢測、氣象檢測、圖像切換和控制等。
圖像業(yè)務主要是CCTV交通監(jiān)控圖像及會議電視圖像。CCTV交通監(jiān)控圖像包括收費站中收費車道、收費亭和收費廣場圖像以及重要路段和立交橋的外場監(jiān)控圖像。
辦公業(yè)務主要目的是滿足高速公路內部管理需要,包括視頻會議、辦公網絡等業(yè)務,此類業(yè)務通信系統提供以太網傳輸接口。
3、高速公路通信系統的特點
高速公路通信系統是高速公路現代化管理的支撐系統,是實現高速公路現代化管理必不可少的基礎設施。它實現了監(jiān)控系統和收費系統的數據、語音和圖像等信息準確而及時地傳輸,同時保證高速公路管理部門之間業(yè)務聯絡通訊的暢通,并為高速公路內部各部門與外界建立必要的聯系。主要有以下特點:
(1)高速公路的各級管理機構及沿線設施一般均建筑在公路兩側,沿公路呈線狀分布。一般通信站都設置在收費站或管理所的所在地,通信站的地理位置在公路建設時已基本確定,即不能隨意選址設站。
(2)高速公路的管理體制一般采取分級管理、集中控制調度,高速公路通信網的網絡結構為樹形結構。此外,各級管理機構與公路沿線各地有關部門及上級機關也必須保持通信聯絡的暢通,高速公路通信系統是以內部通信為主,并進入電信公用網。
(3)在高速公路管理處、管理所、服務區(qū)、收費站收費、監(jiān)控分中心等機構之間以及外場監(jiān)控設備與監(jiān)控分中心之間需進行語音、數據、圖像等各類信息的傳輸和交換。為及時處理交通事故,進行交通調度指揮,有關部門必須和巡邏車等保持通信聯絡。
4、高速公路通信系統的設計目標
根據高速公路通信系統的通信層次,結合我省高速公路綜合通信專用網(簡稱省專用網)的實際情況,高速公路通信系統的設計可以分兩個層次來考慮,即省專用網和各路段通信系統。在省專用網規(guī)劃的指導下進行各路段通信系統的設計,以利于全省聯網和管理,省專用網則隨著各路段通信系統的建成而逐步完善。
4.1省專用網的設計目標
實現省高等級公路管理局與省內高速公路各路段管理處的通信聯網,需要建立交通管理部門內部綜合通信專用網。根據交通行業(yè)管理的要求,專用網將確保話音、數據及圖像等各類信息準確及時地傳輸,在專用網內部建立電話交換網、數據傳輸系統、圖像傳輸系統和
無線移動通信系統。干線通信以數字光纖通信為主,數字微波通信為輔,采用SDH系列設備,構筑數字同步傳輸網;以數字程控交換機為核心,建立數字交換網。不僅能滿足電話業(yè)務的要求,而且能實現數據交換、調度指揮、電話會議等各功能,并且適應ISDN的標準。
4.2路段通信系統的設計目標
為本路段公路管理及收費、監(jiān)控系統提供不間斷的通信手段,保證實時的話音、數據、文字和圖像通信并有足夠的能力適應綜合通信系統的擴展。數字程控交換系統具有話音、數據綜合通信的能力,并能在今后適應綜合業(yè)務數字網(ISDN)的標準,能滿足遠期擴容與省高等級公路通信專用網、電信公用網的聯網要求。全線配置獨立的應急電話系統,構成本路段專用安全電話網。
5、高速公路通信系統發(fā)展措施
5.1以省內聯網收費、聯網監(jiān)控、出行服務、政務信息、應急管理等業(yè)務需求為核心,推進省內高速公路通信聯網,慎重實施單條路線的省際聯網;預留光纖管孔型,滿足至少使用2~4對光纖芯線實施全國組網的需要。
5.2以高速公路通信網為通信平臺,推進公路信息化建設,向動態(tài)信息的采集、服務,經濟區(qū)或經濟帶相關交通信息資源整合、共享、信息服務、綜合分析、數據挖掘等方面發(fā)展。
5.3從國家整體利益考慮,高速公路敷設的通信管道應屬于社會基礎設施,是國家的戰(zhàn)略資源,對國家通信的安全、戰(zhàn)備、災害和緊急事件的處理有極為重要的意義,也使國土的開發(fā)更加合理。因此,建議將高速公路通信管道的建設作為一項重要的國家政策提出,與國務院有關部門協商,聯合組織力量進行開發(fā)利用,按照市場經濟的規(guī)律進行資源配置,立足當前,著眼未來的發(fā)展需要,建成穩(wěn)定、安全的國家干線通信走廊。
5.4逐步增加高速公路通信的技術力量,以保證高速公路全國聯網后運行的穩(wěn)定性,根據高速公路通信全國聯網的建設發(fā)展情況,研究解決通信專業(yè)人員的配備和培訓問題。
6、結束語
高速公路通信網絡建設的思想是:網絡分層建設,層次清晰易維護、易管理;層間接口開放、易于引入競爭,網絡建設綜合低成本;便于快速發(fā)展業(yè)務;多業(yè)務接入,保護網絡投資,發(fā)揮綜合優(yōu)勢。未來的高速公路通信網絡,將是以SDH光傳輸系統構成的SDH網絡,IPoverSDH技術將提供在SDH網上寬帶數據通信,實現寬帶的廣域網。數字圖像技術也將會在高速公路圖像監(jiān)控中得到廣泛應用。
參考文獻:
[1]劉文智.高速公路監(jiān)控軟件設計[J].公路交通科技,2003
Abstract: In this paper, based on the informationalized construction of expressway in loess area, the informationalized construction operation system architecture is introduced, and the specific construction application of the project is described, including the engineering overview and the management difficulties and technical difficulties in construction. Finally the four key strategies of informationalized construction are expounded.
P鍵詞:信息化施工;運行體系架構;管理難點;技術難點;策略
Key words: informationalized construction;operation system architecture;management difficulties;technical difficulties;strategy
中圖分類號:U415.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)10-0021-03
0 引言
現如今,各地區(qū)的交通越來越發(fā)達,對高速公路的要求也越來越高,而計算機技術的不斷發(fā)展,信息化施工方法在高速公路工程中得到了越來越多的應用。由于各個地區(qū)的土質地基的軟硬不同,其物理學上的指標會相差很多,再加上眾多的影響因素,往往使施工后的結果與當初所預期的有一定的差異,因此,信息化施工方法對建設高速公路有十分重要的意義。這里提到的信息化施工方法,在通常情況下就是指在施工過程中實時監(jiān)測數據,根據得到的數據來對施工進行反饋調整,從而使設計和施工效果達到最好。
本文以黃土地區(qū)高速公路隧道信息化施工為例,對該問題進行探討。由于該地區(qū)地理結構較為復雜,施工難度較大,所以在施工之前要進行高精度的勘探,可以采用遙感解譯、物探以及地質調繪等方法提高勘探精度,但這也只能得知部分地質,其他部分地質還需要在施工圖階段加強施工地質和超前預報才可以明確。因此,加強施工圖階段的地質工作,信息化施工是十分必要的,也只有如此才能夠完善地質的勘探,從而更好地完成設計。
沒有經過勘探的地區(qū)就好比一個黑箱,隨著勘探工作的慢慢進行,黑箱會轉變成灰箱,最后采用信息化施工階段后,灰箱才能夠完全轉變成白箱,勘探階段系統分析示意圖如圖1所示。
1 信息化施工運行體系架構
在信息化施工過程中,要把“圍巖級別確定和災害預報”作為施工的綱領,在施工過程中,施工手段包括地址掃描以及超前物探,把目前的規(guī)范標準、專家系統以及類似的工程作為決策方法,實現信息化施工的全過程管理。隧道工程信息化施工的內涵以及流程圖如圖2所示。從該圖中我們不難看出,信息化施工主要包括三個部分,分別為資料收集、初步分析判斷以及通過監(jiān)測得到的數據和實際圍巖級別來進行合適的調整。其中,資料收集主要搜集的是掌子面和側壁的基本的地質條件、掌子面周圍的初支的監(jiān)測結果以及通過超前地質預報法對掌子面前方的地址的預測。第二部分主要是通過分析第一步得到的資料,初步判斷掌子面的圍巖級別并初步確定支護參數,如果實際測量和資料收集得到的數據有一定的差異,那么就要做出合適的調整。第三部分就是根據實際監(jiān)測做出相應調整,并且對掌子面前方的災害做好合適的應對措施,以防災害的發(fā)生。
2 具體施工應用
2.1 工程概況
本文所介紹的是黃土地區(qū)高速公路施工信息化的工程,臨縣至離石的高速公路是“山西高速公路調整規(guī)劃”中三縱十一橫十一環(huán)西縱高速公路的重要組成部分之一,它對于山西省的交通的完善布局以及促進該地區(qū)經濟的發(fā)展有著十分重要的意義。臨離高速公路路線示意圖如圖3所示。
臨離高速公路的起點位于臨縣陳家莊北部大概一千米的位置,和太佳高速交叉,而且在臨縣設置了樞紐。該高速途徑臨縣、三交而且和離石區(qū)的環(huán)城高速相通,橫跨青銀高速,終點位于柳林縣郭家山村的南方。該工程各項數據可由表1看出。
2.2 信息化施工重難點
2.2.1 管理難點
信息化施工過程中的管理難點主要存在三類,第一就是減少變更難度大,由于開挖的實際情況和開工前的預期出現差異是不可避免的,所以施工隊往往不能都按照施工圖中設計的方案進行施工,而必須要做出相應的調整,因此通常情況下在隧道施工中增加的費用變更比較頻繁,這也正導致了減少變更難度大。第二就是重過程、輕分析、輕實施,在信息化施工過程中,往往會存在只重視監(jiān)測儀器的放置以及數據采集,從而忽略了數據分析和反饋預報的問題,只滿足于收集資料和提交數據及報告,只是簡單地分析數據就判斷是否超過極限值以報警,而且不能結合施工隊得到的地質信息和設備的監(jiān)測結果進行充分透徹的分析,提出合理的建議,從而浪費了大量的人力和物力。第三就是超前地質預報的管理范疇,隨著技術的不斷發(fā)展,雖然隧道超前預報技術相比以前有了很大的進步,但是在施工過程中,該技術還存在許多問題,使用手段單一,降低了使用的廣泛性以及預報的準確性。
2.2.2 技術難點
信息化施工的技術難點主要也存在三種問題,首先是監(jiān)控量測及分析運用,施工過程中通過對初期支護的監(jiān)控量測來判斷目前所采用的支護參數偏大還是偏小,由這種方法得到的結果可能會導致后續(xù)工作中的噴射混凝土發(fā)生炸裂,危機洞室的穩(wěn)定性,增加處理的費用,浪費資源。其次就是超前地質預報,目前的超前地質預報方法分為兩大類,分別為地質法以及地球物理方法,它們有各自的優(yōu)缺點以及適用條件,超前地質預報的準確性是工程能夠成功地關鍵,可是在一部分隧道的超前預報中,相關人員為了節(jié)省施工時間,節(jié)約成本,往往會采用單一的方法或者只相信一種方法,從而導致探測密度較低而引起超前地質預報不夠準確,不能準確預報地質的不良信息,導致所做的準備工作不夠而引起地質災害。最后就是現場地質素描及工程地質工作,這個工作是確定掌子面圍巖級別以及超前地|預報的基礎,但是施工隊往往對這個工作重視程度不高,從而不能打好基礎,沒有好的基礎,后面再多的工作也只是徒勞。
3 信息化施工關鍵策略
信息化施工的關鍵策略包括四種方法,分別為制定因地制宜的管理模式、制定施工技術管理條例和加強技術培訓、聘請第三方對公路施工進行信息化監(jiān)測、對公路及隧道實施地質超前預報。
3.1 制定因地制宜的管理模式
制定因地制宜的管理模式就是指施工隊在原有的施工經驗的基礎上,要引進先進的理念,同時使用合同管理以及服務兩種管理模式,并且根據當地的信息,制訂出合理的方案。比如在本文提到的工程中,因為臨離高速路線較長,工作量較大,我們可以通過運用施工總承包的模式減少領導階層的壓力,并且必須重視分包單位的水平,盡量減小施工的風險。
3.2 制定施工技術管理條例和加強技術培訓
為了保證高速公路的施工質量以及安全,相關部門必須要制定合理的施工技術管理條例,施工隊是否能夠熟練掌握隧道施工技術是減少施工期間災害發(fā)生的關鍵,而且關系到一旦發(fā)生特殊情況能否快速做出正確的決定的問題。所以,加強施工隊的技術培訓對于信息化施工具有十分重要的意義。
3.3 聘請第三方對公路施工進行信息化監(jiān)測
由于本文提到的工程隧道數量較多,高速公路周圍地質也較差,為了工程能夠安全的進行,相關部門應該聘請第三方對公路施工進行信息化監(jiān)測,為相關部門處理隧道災害爭取時間。
3.4 對公路及隧道實施地質超前預報
由于隧道工程屬于地下工程,前期的勘探工作對地質的了解不夠準確,所以必須要采用地質超前預報,該方法能夠較為準確的預報前方是否存在斷層、溶洞等不良的地理結構,便于施工隊合理安排施工進度并對設計方案能夠及時的作出調整。
以上就是信息化施工的關鍵方法與步驟,在施工過程中,必須嚴格按照以上方法進行,如遇特殊情況再進行特殊處理,專業(yè)人士對相關工程要非常重視,不容有失。
4 結語
信息化施工在在高速公路中的前景十分廣闊,但是在現實的施工過程中也存在很多難題,將信息化技術和公路的施工結合在一起是長期而艱難的任務,需要不斷實踐、不斷總結經驗來不斷發(fā)展和提高。在施工中必須要重視前期的準備工作,尤其是勘探工作,對工作中任何的一件小事都不容馬虎,要注重基礎,只有在工作中做到精益求精,在以后的工作中才會有更大的突破。
參考文獻:
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關鍵詞:高速公路 通信系統 交換
前言:高速公路通信設施是高速公路交通工程的重要組成部分,它為高速公路的運營管理、事故處理、救護、養(yǎng)護、收費等部門提供可靠的通信服務,是保障公路暢通、提高服務質量的重要設施。
西銅高速公路通信系統的管理機構采用三級管理體制:即路段分中心(有人通信站)――管理所(無人通信站)――收費站、服務區(qū)(無人通信站)。本項目設1個有人站――草灘分中心, 7個無人通信站――聶馮收費站通信站、涇陽管理所通信站、三原收費站通信站、新興收費站通信站、新興服務區(qū)通信站、馬額收費站通信站、銅川新區(qū)管理所通信站。
一、光纖數字傳輸系統
光纖數字傳輸系統和數字程控交換系統所組建一套全數字綜合業(yè)務通信系統。即“SDH+交換機+光纖綜合業(yè)務接入網”解決方案組建本次工程的通信網絡。干線網絡采用SDH同步數字體系,傳輸速率為STM-16等級,用4芯光纖組成1+1鏈狀網。該系統能方便地將低速率數字信號復用成高速率數字信號,通過光纜實現大容量的傳輸,并具有大容量交叉連接功能,公務電話靈活,便于實現集中統一網管。同時中興通訊干線傳輸設備ZXMP-S385型MSTP多業(yè)務傳輸平臺設備具備平滑升級至STM-64等級ADM的能力,在未來高速公路干線傳輸網絡速率升級時僅需增加10G的光板即可,從而有效保護用戶的投資。
在光纖數字傳輸系統的建設中,中興通訊股份有限公司生產的ZXMP系列MSTP多業(yè)務光傳送平臺設備所組建的光同步傳輸系統與ZXA10綜合業(yè)務接入網設備所搭建的綜合業(yè)務接入系統相結合的方式。
(一)組網方案
在草灘分中心設STM-16等級的SDH光纖數字同步傳輸設備ADM一套。配置兩個光方向,1+1備份,一個省中心方向,一個黃延分中心方向。預留大鳳高速方向,STM-4等級光板槽位。
路段內基層通信系統采用綜合業(yè)務接入網的方式實現。在草灘分中心配置OLT(光線路終端)設備,在聶馮收費站通信站、三原收費站通信站、新興收費站通信站、新興服務區(qū)通信站、馬額收費站通信站、銅川新區(qū)管理所通信站內設置ONU(光網絡單元),各通信站構成相對具有自愈功能的接入環(huán)網。用戶接入設備的傳輸速率為622Mbps。
草灘分中心配置便攜式網管設備,統一負責本項目通信系統的所有傳輸及接入網各網元設備的管理與維護。
(二)干線SDH傳輸網絡構成
光纖干線傳輸系統采用中興通訊的ZXMP-S385型SDH傳輸設備。在分中心設置一套STM-16等級的ADM-2.5G分插復用設備(ZXMP-S385)。系統采用1+1保護方式。同時配置了10M/100M網絡數據接口,2Mbit/s數字中繼接口。
(三)綜合業(yè)務接入網網絡構成
綜合業(yè)務接入網系統采用中興通訊ZXA10型寬窄帶綜合業(yè)務接入網設備。接入網內置傳輸為ZXMP-S320型內置SDH傳輸設備,速率等級按STM-4等級配置。中興通訊ZXA10型寬窄帶綜合業(yè)務接入網設備具備V5.2接口與通信分中心的數字程控交換系統連接,完成本地接入網語音信息的匯聚。
綜合業(yè)務接入網系統在分中心設置OLT光線路終端設備,全線在聶馮收費站通信站、三原收費站通信站、新興收費站通信站、新興服務區(qū)通信站、馬額收費站通信站、銅川新區(qū)管理所通信站共6處設置ONU光網絡單元設備。各站的綜合業(yè)務接入網設備分別用4芯光纖采用隔站相接的方式構成兩個自愈保護環(huán)。
三、程控數字交換系統
(一)系統構成及配置
數字程控交換系統采用中興通訊的ZXJ10大型局用數字程控交換系統及其附屬設備組成本項目的語音交換網絡。本工程中ZXJ10數字程控交換機為整個網絡提供統一的編號方案,并具有公共系統編碼設施和完整的性能及系統透明性。配置3個2M(NO.7)數字通道,其中2×2M(NO.7)數字通道與(陜西)省中心連通,1×2M(NO.7)數字通道與黃延通信分中心連通。同時預留一路2M(NO.7)數字通道與大鳳高速通信分中心相連。并配有維護終端、話務臺和計費系統。
在草灘分中心設1部中興通訊ZXJ10程控交換機,初裝容量1500門,可擴容至2000門,負責轄區(qū)的對講電話、業(yè)務電話、傳真業(yè)務和中繼轉接服務。程控交換機配置3個2M(NO.7)數字通道,其中2×2M(NO.7)數字通道與省中心連通,1×2M(NO.7)數字通道與黃延通信分中心連通。同時預留一路2M(NO.7)數字通道與大鳳高速通信分中心相連。
交換機與光纖用戶接入設備之間的接口符合V5.2接口的要求,配置兩個方向,預留一個方向的數字中繼接口。在有人通信站設置維護中斷、計費終端、話務臺等設備。
各收費亭、治超站房內設置對講分機,在涇陽、銅川新區(qū)管理所分別設置對講主機,為收費員提供與站及分中心的工作人員聯系的通信手段。有線對講電話系統采用數字程控交換機的“熱線”或“會議電話”功能經軟件設置實現。熱線對講電話分機、對講電話主機均選用DTMF分機。對講電話主機具有群呼、組呼的調度功能,對講電話通過數字程控交換機分出若干組作為對講電話,經軟件設置來實現。
ZXJ10(V10.0)數字程控交換機系統為模塊間全分散、模塊內分級控制、集中管理的開放式體系結構,以通用計算機平臺為基礎、局域網技術為支撐、客戶機/服務器方式為控制結構的基本形態(tài),使系統具備靈活的組網能力、強大的呼叫處理能力、高可靠性、良好的兼容性和可擴展性,并且以ZXJ10為平臺增加了一系列新功能、新業(yè)務。
ZXJ10具備強大的處理能力和匯接能力,豐富的信令接口和業(yè)務功能,以及靈活多樣的組網能力;提供STM-1光/電中繼接口,單T64K*64K交換專利技術。另外ZXJ10滿足寬窄帶合一網絡建設的需要,提供話音數據等基本業(yè)務和新業(yè)務,這些新功能也必將為ZXJ10在西安至銅川高速公路程控數字交換系統網絡建設中起到越來越重要的作用,同時也為西安至銅川高速公路程控數字交換系統通信工程的建設提供越來越廣闊的應用前景。
(二)同步系統
本系統采用主從同步松耦合方式,交換機的時鐘按三級配置,從屬于省高速公路通信中心時鐘,聯網前交換機在本地時鐘下獨立運行,聯網后統一時鐘。
四、通信電源系統
通信電源系統選用中興通訊ZXDU58-90A高頻開關電源為分中心光網絡終端OLT、ADM傳輸設備、程控交換機提供穩(wěn)定優(yōu)質的電力供應。同時各通信站ONU配置中興通訊內置式的ZXDU58 B900 60A高頻開關電源為各站ONU設備(含內置傳輸設備)提供電源供應。
同時為防止市電線路的中斷,在分中心配置200Ah、各通信站配置100Ah的蓄電池組,作為備用電力供應。
(一)電源配置
有人站電源容量-48V/3×30A,其余站電源容量-48V/3×15A。有人站配2組48V/200AH蓄電池,其余站配1組48V/100AH蓄電池。具有網管功能。高頻開關電源具有靈活性,采用積木結構,可靠安全且易于維護。電源設備達到全自動化,以適合無人值守的要求。
(二)電源監(jiān)控系統
草灘分中心配置一套ZXDU58系列高頻開關電源網管終端,能夠監(jiān)控各個通信站電源設備的工作狀況(含通信機房煙霧監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測、水浸監(jiān)測、門禁監(jiān)測等)。
各站點供電系統設置一電源監(jiān)控模塊,該電源監(jiān)控模塊可把電源運行的信息通過通信接口,傳到通信分中心的電源網管終端,使得網管終端對電源設備進行遙測、遙信及遙控。
結語:高速公路通信系統是確保高速公路正常運行的“神經系統”,為高速公路監(jiān)控收費、以及應急救援系統等提供了可靠的傳輸通道。本文介紹的西銅高速通信系統的解決方案,網絡層次清晰,便于維護管理,而且網絡性能優(yōu)越,功能強大。
[參考文獻]
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關鍵詞:高速公路; 信息化建設; 技術原則
1.1高速公路管理系統信息化
1.1.1高速公路管理信息化含義
高速公路現代化管理的目標是要達到養(yǎng)路機械化、收費自動化、辦公現代化、工作程序化、行動軍事化、執(zhí)法正規(guī)化、通信便捷化、建設標準化,而這一系列的目標完成都離不開管理各環(huán)節(jié)的現代信息化技術支撐。
高速公路管理的信息化主要是指在高速公路管理中應用現代信息技術,并充分應用現已建成的覆蓋全路網的光纜通信干線。高速公路管理系統通過密集的和大范圍內的信息及智能化技術管理高速公路運輸,實現高速公路建設、養(yǎng)護、維修、交通管理等的信息化和智能化,并提高高速公路的管理和服務水平,為社會提供廣泛的出行公眾服務信息。
1.1.2高速公路管理信息系統的總體規(guī)劃
高速公路現代化管理系統從技術角度看,采用三級計算機管理體系(其由中心控制機和控制分機和終端處理機組成)及相應的電源系統和通信傳輸系統。在三級計算機管理體系中中心控制機負擔系統數據的存儲、統計、計算、報表及各種交通管理命令的下達。控制分機負責對采集到的數據進行分類包裝和預處理,并傳送到中心控制機。當中心控制機發(fā)生故障時,控制分機能行使主機功能,并臨時緊急處理一些重要數據。終端處理機負責檢測匝道口、路面及收費口的各種數據。
從總體規(guī)劃的角度,一般可結合具體情況,向發(fā)展綜合智能交通系統靠攏。其中一要注重智能交通系統安全設施的建設,二也可以注重智能交通系統誘導設施的建設,三也必須注重系統的基礎平臺的構建。根據各地區(qū)的實際需求和交通設施特點,建立完善的出行信息、電子收費、車隊管理及交通管理等系統的技術規(guī)范標準。
近年來,隨著地理信息系統技術和衛(wèi)星定位系統技術的不斷成熟及普及,公路運營管理與地理信息系統技術及衛(wèi)星定位技術的有機結合開發(fā)成為世界智能化交通系統的研究熱點。我國在高速公路系統規(guī)劃中缺乏全國一盤棋思想,單兵作戰(zhàn),自成體系,沒有綜合利用現有的各種資源以節(jié)約成本,進行最優(yōu)化配置。
2.2 需求框架的提出
2.2.1需求的層次結構
從根本上說,公路管理的整體水平是決定主要依托陸路運輸的區(qū)域經濟物流水平的主要因素。特別是隨著高速公路里程數的日益增多,高速公路管理的各個方面的技術應用水平越高,對整體的運輸和物流層次的提升將起到不可估量的作用。
公路管理體系是一個綜合的系統,針對具體的高速公路管理而言,從大的方面主要包括硬件部分與軟件部分兩個方面。其中硬件部分可包括有監(jiān)控、通信、收費、照明、氣象傳感、路橋及其附屬房屋建筑設施等;軟件系統則主要指由以上各部分而形成的相關的管理制度和計算機軟件技術手段等。
首先分析從高速公路運營管理角度現代信息技術在其中運用的層次需求:一般來說,高速公路的運營管理包括六個方面:養(yǎng)護管理、收費管理、路政管理、交通管理、監(jiān)控和通信管理、服務區(qū)管理和綜合開發(fā)等。本文將其按照三個層次來論述相關的信息化技術應用的需求:
第一個層面主要圍繞的是基礎層面上的信息技術需求。主要是指養(yǎng)護管理與、路政管理。針對養(yǎng)護管理來說,養(yǎng)護維修作業(yè)主要有五個內容:①小修保養(yǎng),即為了保持路況路容完好而開展的工作:②預防性周期養(yǎng)護維修;③改建工程,即為了改善提高現有道路使用功能實施的;④沿線景觀、綠地的綠化、美化;和最后的⑤針對災害及惡劣氣候條件下的搶修及應急養(yǎng)護。
而另一方面,高速公路的路政管理是保證高速公路路產完整,維護路權不受侵犯。
第二個層面是整個高速公路信息化管理體系中的核心部分,本文將收費管理、交通管理、以及監(jiān)控通信管理歸為重點需求層面。
一方面采用現代化的電子設備監(jiān)視控制高速公路的運行狀況,采集、處理和傳輸相關信息,為通行車輛和司機及乘客提供最佳服務,以滿足安全快速行車的需要。其中監(jiān)視負責數據的采集及設備監(jiān)測,控制負責將控制命令及最終結果等信息向司機與乘客進行反饋,從而保證安全暢通,減少交通事故。另一方面,通信需要建立高真實、高效率、高保密的通信網絡,其建立主要采用無線移動通信系統、緊急電話、指令電話及業(yè)務電話。在一定范圍內,根據高速公路管理系統的需要,通過無線、有線的連接,實現無盲區(qū)的、即時即地的聲頻傳輸。這方面的管理需要電子通信技術的技術支撐。
最后一個層面的需求是而針對服務區(qū)管理和綜合開發(fā)方面而言的。因為服務區(qū)目的是滿足司機與乘客的各種需求及提倡優(yōu)質服務,所以其需提供休息、餐飲、停車、購物、通信、住宿、加油、維修、清洗等多種服務。充分利用沿線資源進行綜合開發(fā),從事聯運、旅游、廣告、倉儲、信息咨詢等多種項目經營。側重點仍為商業(yè)服務的范疇,所以要在突出優(yōu)質服務的前提下,取得較好經濟效益,仍需要提升信息服務管理的水平,引入管理信息系統的各項功能。
2.2.2系統組成
通過以上高速公路管理三個層面上的技術需求分析,可以發(fā)現由于高速公路建設提供的現代化設施,使高速公路管理打破了原有的公路管理的行業(yè)界限,形成了多專業(yè)、互相配合的整體系統。在這個系統中,硬件組成決定了管理的規(guī)模和層次,軟件部分體現了管理的力度和水平,只有兩者有機結合才能真正形成高速公路管理的有機體系,體現出高速公路管理的綜合水平。
2.2.3提出技術選擇原則
為達到以上各個子系統的功能,需要正確選擇對應的相關技術,本文提出高速公路管理信息化的技術選擇的原則如下:
一是需重點選擇核心技術作為主體,高速公路管理系統涉及到的絕大部分崗位都體現了高科技的特性。在硬件上,必須普及現代化管理設施,使操作層與管理層形成一個連續(xù)運作的機體。
二是以核心技術為中心整體實施管理信息系統,高速公路具有經過嚴格實施的、科學計算的交通安全設施,具有一系列的靜、動態(tài)預防設施和提前預告,所有事故處理及時。高速公路系統必須適應目前交通運輸管理的需要,并能為未來交通管理智能化、多元化發(fā)展打下堅實的基礎。
三是搭建輔助系統平臺,高速公路不同于一般公路,其在管理上具有開放性、公益性及特殊的商品屬性。我國高速公路大都是貸款修建的,基本上都收費,高速公路在收取通行費的同時有義務提供優(yōu)質服務。高速公路管理是一種綜合管理,服務滲透在管理的各個環(huán)節(jié)中,特別在管理形式、管理意識上要體現出來。
3提出建議
分析以上技術選擇原則后,明確整個系統的技術選擇必須達到以下三個建議:
一是網絡通信實時化的建議:在技術上必須滿足收費網、監(jiān)控網和通信網三網合一的高速公路綜合通信。這樣滿足了高速公路管理和運營的需要,為交通通信網提供服務。通信系統具有數據、語音和圖像等功能,可滿足監(jiān)控系統、收費系統近期及未來的帶寬需求。
二是監(jiān)控系統集中化、數字化,該系統是以數字化技術為主,實行集中監(jiān)控管理模式。該管理模式優(yōu)化了管理結構、精簡了監(jiān)控人員,并為今后全區(qū)高速公路收費、通信網規(guī)劃,監(jiān)控、技術標準等打下了基礎。
三是建立基于地理信息系統的高速公路綜合管理系統,實現高速公路規(guī)劃、建設、維修與養(yǎng)護、交通管理等的綜合信息化和智能化,顯著提高管理和服務水平。
參考資料:
[1] 湖北高速公路管理信息化與智能化建設,中國交通信息產業(yè),2009/12