高速公路机电系统介绍
高速公路的机电的系统介绍
高速公路交通机电工程简介高速公路交通机电工程包括三大系统、隧道机电工程（供电、消防、通风、照明等）。
三大系统包括''监控系统〃、''收费系统〃和''通信系统〃。
以下根据我公司长年在高速公路机电工程领域作为集成商及产品供应商的经验，对三大系统的解决方案作简要介绍。
一、监控系统监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。
信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
信息发布子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为用户服务的主要形式。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
监控系统的功能包括：道路及隧道桥梁监视、交通量检测、气象监测、信息采集与发布、交通诱导、隧道检测等。
主要设备包括：车辆检测系统、气象检测设备（能见度、冰检等）、情报板系统、路侧摄像机系统、监控分中心计算机网络、地图板、大屏幕投影系统、图像监视系统、主控制台和监控软件、事件检测系统、隧道CO/VI检测设备、隧道火灾检测及报警系统、隧道PLC设备等。
针对交通监控系统的系统构建目标与运营单位的运营管理需求，结合系统设备的功能特点与运行方式，我公司在长期工程实践的基础上，本着功能清晰、操作简捷、先进适用、便于扩充的原则提出以下系统解决方案。
（1）道路监控系统•路段监控中（分）中心计算机管理系统主要包括系统硬件与软件两个组成部分，其中计算机硬件主要有：数据库服务器、业务计算机、图形计算机、路由器、交换机、打印机等；软件系统主要包括：系统软件、支撑软件和业务管理软件等。
利用计算机管理系统可以完成对于道路沿线外场设备的状态查询、信息获取、功能设定；交通管理方案的比较与优选、交通控制参数的确定；路政、公安、医疗等相关部门的信息共享与突发事件的协同处理；报表打印、日常信息管理等功能；•信息采集系统精彩文档用于道路沿线的交通、环境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自动采集两种。
高速公路机电系统介绍
数据处理功能：主要负责车流量、平均车速、车道占有
率、气象信息、交通控制信息、情报板信息以及限速控制信息 的存储处理。
外场设备控制：主要控制外场摄像机图像切换，情报板
信息发布，限速标志信息发布以及相关设备参数设置等。
３、监控系统
监控系统功能描述：
视频图像管理：主要实现对视频图像的切换、录像、录像查
本项目共设置两个隧道值班室：磨黑、思茅值班室， 设置在上述两个长大隧道附近，负责本隧道的日常维护管 理，监控分中心负责对隧道的运营管理。
４、隧道监控系统
隧道监控系统功能描述： 一、隧道多级控制功能 二、隧道联动控制功能 三、交通异常事件自动检测功能 四、交通控制功能 五、通风控制功能 六、照明控制功能 七、消防检测控制功能
主线外场设备的设置有车辆检测器8套、门架式可变情 报板4套、F型可变情报板2套、能见度检测器2套、闭路电 视摄像机13套 。
３、监控系统
监控系统组成：
３、监控系统
监控管理平台体系结构：
３、监控系统
监控系统业务处理流程：
３、监控系统
监控系统信息处理流程：
３、监控系统
监控系统功能描述：
数据采集功能：主要负责外场车流量、平均车速、车道
４、隧道监控系统
隧道监控系统功能描述： 八、自动报警管理功能 九、视频图像控制功能 十、数据采集功能 十一、信息发布功能 十二、数据分析统计及报表打印功能 十三、人员日志系统参数管理功能 十四、自动数据备份及系统恢复功能
５、收费系统
收费系统：高速公路收费系统是高速公路建设费用回收的途径， 收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心— 收费结算中心”的四级收费体制。各级站点的核心都为计算机设 备，这些设备通过以太网交换机连成网络。收费车道采集的原始 收费数据，通过计算机网络实时传送到收费站，收费站将采集的 数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。 在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行 驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然 后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营
高速公路机电系统
高速公路机电系统高速公路机电工程也称为“高速公路智能交通系统工程”。
高速公路机电系统主要包括“三大系统”和“隧道机电系统”，其中“三大系统”包括：监控系统（收费站及道路监控）、收费系统、通信系统；“隧道机电系统”一般包括隧道监控系统、隧道通风照明系统、隧道供配电系统及隧道火灾报警系统等几大类。
三大系统监控系统监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。
监控中心由计算机系统、闭路电视监视控制设备、投影设备、不间断电源系统等组成。
监控中心计算机系统采用局域网结构，能接入视频、数据和语音信息，构成一个多媒体的信息平台，具备方便的扩展性。
计算机系统具有每天24h连续工作的能力。
监控软件工程是交通监控系统的灵魂工程，它采集外场设备检测到的信息，进行分析处理，生成相应的控制方案，通过外场的情报板等设备发布路况信息。
收费系统高速公路收费系统是高速公路建设费用回收的途径，收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心—收费结算中心”的四级收费体制。
各级站点的核心都为计算机设备，这些设备通过以太网交换机连成网络。
收费车道采集的原始收费数据，通过计算机网络实时传送到收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。
在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。
通信系统通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道，它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段。
根据目前的技术状况，通信系统基本采用2种实现方法。
一种为SDH 光纤数字传输系统；另一种为可实现语音、数据、视频三网合一的千兆以太网技术。
隧道机电系统隧道监控系统隧道机电工程中，通常将“现场控制网络”、“交通监控系统”、“闭路电视系统”、“紧急电话系统”、“有线广播系统”、“环境检测系统”均归类为隧道监控系统。
高速公路交通机电工程详解
高速公路交通机电工程详解高速公路机电工程系统高速公路机电系统隶属于交通工程（安全设施、管理设施和服务设施）的管理设施。
六大系统高速公路机电系统被划分为六大系统，即监控系统、通信系统、收费系统、低压供配电系统、照明系统、隧道机电工程系统。
在高速公路的建设和发展过程中，监控、收费、通信三大系统是同步进行，协调发展的。
组成部分一、监控系统高速公路监控系统从管理层次一般分为外场设备、监控站（或隧道管理站）、监控分中心以及监控总中心。
外场设备按物理环境分为一般路段设备和隧道内设施。
一般路段设备包括车辆检测器（有源环检测器、微波检测器、视频检测器等）、气象检测器（风速风向检测器、温湿度检测器、能见度检测器、路面温度检测器、雨量监测器等）、信息发布屏和遥控摄像机等；隧道内设施一般分为环境检测系统（CO检测器、照度检测器、能见度检测器等）、交通控制子系统（信息发布设施、视频检测设施、流量监测设施等）、火灾检测报警子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、有线广播子系统以及本地控制子系统等。
监控站（或隧道管理站）、监控分中心、监控总中心监控系统根据建设规模和要求的不同一般由监控中心由计算机网络系统、闭路电视监视系统、控制台及辅助设备等部分组成。
高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。
信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。
国内现阶段的监控主要是视频监控。
视频监控主要由以下子系统组成：1.视频摄像子系统，包括摄像机，摄相机镜头，摄像机支架，防护罩，云台，摄像机支柱2.图像串数字系统，主要视频发射机，中继器，接收器，线缆，视频分配器3.输出子系统，包括：监视器，硬盘录像机，延时录像机4.控制子系统，包括云景控制器或控制键盘，副控键盘，矩阵切换器，画面分割器二、免费系统免费系统高速公路免费系统从管理层次普通分为所免费站、免费分中心和免费总中心。
高速公路交通机电工程详解
高速公路机电工程系统高速公路机电系统隶属于交通工程（安全设施、管理设施和服务设施）的管理设施。
六大系统高速公路机电系统被划分为六大系统,即监控系统、通信系统、收费系统、低压供配电系统、照明系统、隧道机电工程系统。
在高速公路的建设和发展过程中，监控、收费、通信三大系统是同步进行，协调发展的。
组成部分一、监控系统高速公路监控系统从管理层次一般分为外场设备、监控站（或隧道管理站)、监控分中心以及监控总中心。
外场设备按物理环境分为一般路段设备和隧道内设施.一般路段设备包括车辆检测器(有源环检测器、微波检测器、视频检测器等）、气象检测器(风速风向检测器、温湿度检测器、能见度检测器、路面温度检测器、雨量监测器等）、信息发布屏和遥控摄像机等；隧道内设施一般分为环境检测系统(CO检测器、照度检测器、能见度检测器等）、交通控制子系统(信息发布设施、视频检测设施、流量监测设施等）、火灾检测报警子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、有线广播子系统以及本地控制子系统等.监控站(或隧道管理站）、监控分中心、监控总中心监控系统根据建设规模和要求的不同一般由监控中心由计算机网络系统、闭路电视监视系统、控制台及辅助设备等部分组成.高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成.信息采集子系统包括:车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心,主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。
国内现阶段的监控主要是视频监控。
视频监控主要由以下子系统组成:1.视频摄像子系统,包括摄像机，摄相机镜头，摄像机支架,防护罩，云台,摄像机支柱2.图像串数字系统，主要视频发射机，中继器，接收器,线缆，视频分配器3。
输出子系统，包括:监视器，硬盘录像机，延时录像机4。
控制子系统，包括云景控制器或控制键盘,副控键盘，矩阵切换器，画面分割器二、收费系统收费系统高速公路收费系统从管理层次一般分为所收费站、收费分中心和收费总中心.高速公路收费站一般由收费站监控室计算机网络系统、收费车道计算机控制系统(IC 卡读写设施、金额显示设施、自动栏杆机、计重设施、票据打印机等)、视频监控系统（亭内、车道、收费广场摄像机）、对讲系统以及报警系统等部分组成。
高速公路机电系统概述
第一部分：智能交通系统综述1.1 高速公路交通工程机电系统的构成高速公路交通工程机电系统由收费系统、监控系统和通信系统构成。
收费系统对道路的使用者按既定的费率征收通行费，以回收道路建设投资。
监控系统对道路交通状况进行监视，检测和控制，保证车辆运行畅通、减少交通事故、降低事故的危害性。
通信系统为收费和监控系统提供信息传输的通信。
1.2 管理层次就整个高速公路交通工程机电系统而言，可分为以下几个管理层次。
1) 收费站、通信站；2) 管理分中心（含收费分中心、监控分中心、通信分中心）；3) 管理分中心（含收费中心、监控中心、通信中心）；4) 管理分中心（含收费总中心、监控总中心、通信总中心）；就具体的高速公路机电系统而言，视系统的大小可采用两级、三级或四级管理层次。
一般来说，里程短、收费站数量少的高速公路采用收费站(通信站)和管理中心两级管理；里程较长、收费站数量多的高速公路收费站(通信站)、管理分中心和管理中心三级管理；而涉及两条及两条以上高速公路的采用四级管理。
1.3系统界面划分收费、监控和通信系统互相作用、互相牵连，在高速公路机电系统建设中，为明确责任，规范管理(尤其对于不同系统由不同承包商承包承建的情况)，各系统间必须有明确的界面划分。
不同的高速公路机电系统的界面划分可能大同小异通常按以下方式进行。
1.3.1 收费系统与通信系统界面划分1) 在收费站内，收费系统与通信的视频图像传输界面在光配线架处，光配线架由通信系统工程负责；数据传输界面在以太网交换机处，以太网交换机由收费系统负责。
2)对于管理分中心，中心和总中心，通信系统与收费系统的数字传输界面在路由器处，路由器由收费系统负责；视频传输的界面在光配线架处，光配线架由通信系统负责。
1.3.2监控系统与通信系统界面划分1) 通信系统为监控系统外场设备提供图像、数据及语音信息传输用的主干线电缆，对于监控外场设备，监控系统与通信系统的界面在MODEM处，MODEM设备属监控系统。
高速公路机电系统讲解
提升舒适性
提供优质的照明、通风 和信息服务等，改善行 车环境，提升乘客的舒
适度。
促进节能减排
采用先进的节能技术和 设备，降低能源消耗和 排放，推动绿色交通发
展。
02
CHAPTER
高速公路机电系统组成
监控系统
外场设备
包括车辆检测器、气象检测器、可变情报板、可变限速标 志等，用于采集交通流、气象等信息，并通过情报板和限 速标志向驾驶员发布交通信息和安全提示。
绿色环保要求日益严格
随着环保意识的提高和政策的推动，高速公路机电系统的绿色环保要求越来越高。应对策略包括采用环 保材料和清洁能源，推动废旧设备回收和再利用。
THANKS
谢谢
3
新技术应用
积极引进和应用新技术、新材料和新工艺，推动 高速公路机电系统技术创新和发展。
06
CHAPTER
高速公路机电系统发展趋势 及挑战
智能化发展趋势
自动化控制
通过先进的控制算法和 传感器技术，实现机电 设备的自动化运行和远 程监控，提高运营效率。
智能化决策支持
利用大数据、人工智能 等技术，对机电设备运 行数据进行分析和挖掘， 为管理决策提供智能化 支持。
计算机技术
数据处理与分析
运用大数据、云计算等技术，对高速公路机电系统采集的交通数 据进行处理和分析，提取有价值的信息。
系统集成与联动
采用先进的系统集成技术，实现高速公路机电系统内部各子系统之 间的联动和协同工作。
网络安全与防护
运用防火墙、入侵检测等网络安全技术，保障高速公路机电系统的 网络安全和数据安全。
通信技术
有线通信技术
利用光纤、电缆等有线传输媒介， 实现高速公路机电系统内部各设 备之间的数据传输和通信。
试论高速公路机电通信系统
试论高速公路机电通信系统高速公路机电通信系统是指在高速公路上采用机电设备和通信技术来实现各项功能的系统。
随着高速公路建设的不断推进，国家对高速公路机电通信系统的建设和改进也越发重视。
本文将从高速公路机电通信系统的概念、功能、优势和存在的问题等方面进行论述。
高速公路机电通信系统是指在高速公路上应用机电设备和通信技术来实现各项功能的系统。
它由各种设备和技术组成，包括监控设备、收费设备、交通信号灯、视频监控系统、通信网络等。
通过这些设备和技术的应用，可以实现对高速公路上的车辆、道路和交通情况等信息进行监控、收费、信号控制等功能。
高速公路机电通信系统的主要功能包括交通监控与管理、车辆收费、交通信号控制、安全保障等。
通过安装在高速公路上的摄像头、雷达等监控设备，可以实时监控和管理高速公路上的车辆和道路情况，及时发现和处理交通事故、拥堵等问题。
通过收费设备和电子收费系统，可以实现对车辆的收费管理，提高收费效率和减少人工成本。
通过交通信号控制设备，可以对高速公路上的交通信号进行控制，保障车辆行驶的安全和顺畅。
通过安装在高速公路上的视频监控系统和紧急救援设备，可以实时监控和处理交通事故，确保高速公路的安全和畅通。
高速公路机电通信系统具有一定的优势。
通过机电设备和通信技术的应用，可以大大提高高速公路管理的效率和水平。
传统的人工管理方式需要大量的人力和物力，效率较低且易出错，而机电设备和通信技术可以实现对高速公路上各项工作的自动化和智能化，大大提高管理效率和减少成本。
高速公路机电通信系统可以提高交通安全水平。
通过实时监控和管理，可以及时发现和处理交通事故和问题，保障高速公路的安全和顺畅。
通过收费设备和电子收费系统，可以减少人工操作和排队等待的时间，提高收费效率和减少交通拥堵。
高速公路机电通信系统对环境保护也具有积极的作用。
通过实时监控和管理，可以减少交通事故和堵塞，减少尾气排放，降低空气污染。
高速公路机电通信系统也存在一些问题。
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高速公路交通机电工程简介
高速公路交通机电工程包括三大系统、隧道机电工程（供电、消防、通风、照明等）。
三大系统包括“监控系统”、“收费系统”和“通信系统”。
以下根据我公司长年在高速公路机电工程领域作为集成商及产品供应商的经验，对三大系统的解决方案作简要介绍。
一、监控系统监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。
信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
信息发布子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为用户服务的主要形式。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
监控系统的功能包括：道路及隧道桥梁监视、交通量检测、气象监测、信息采集与发布、交通诱导、隧道检测等。
主要设备包括：车辆检测系统、气象检测设备（能见度、冰检等）、情报板系统、路侧摄像机系统、监控分中心计算机网络、地图板、大屏幕投影系统、图像监视系统、主控制台和监控软件、事件检测系统、隧道CO/VI检测设备、隧道火灾检测及报警系统、隧道PLC设备等。
针对交通监控系统的系统构建目标与运营单位的运营管理需求，结合系统设备的功能特点与运行方式，我公司在长期工程实践的基础上，本着功能清晰、操作简捷、先进适用、便于扩充的原则提出以下系统解决方案。
（1）道路监控系统
• 路段监控中（分）中心计算机管理系统主要包括系统硬件与软件两个组成部分，其中计算机硬件主要有：数据库服务器、业务计算机、图形计算机、路由器、交换机、打印机等；软件系统主要包括：系统软件、支撑软件和业务管理软件等。
利用计算机管理系统可以完成对于道路沿线外场设备的状态查询、信息获取、功能设定；交通管理方案的比较与优选、交通控制参数的确定；路政、公安、医疗等相关部门的信息共享与突发事件的协同处理；报表打印、日常信息管理等功能；
• 信息采集系统
用于道路沿线的交通、环境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自动采集两
种。
主要设备包括紧急电话（ET）、车辆检测器（VD ）、气象检测器（WD）
等；
•信息发布系统
用于道路交通诱导、警示信息的发布，主要设备包括门架式情报板（CMS）、立柱式情报板（SCMS）、可变限速标志（CSLS）等；
•闭路电视监视（CCTV）系统
主要设备包括前端的视频采集摄像机（通常还含有云台、防护罩、解码器等）、传输用视频（数据）复用光端机、中（分）心视频切换控制矩阵及相应的码转换设备、硬盘录像机、大屏幕投影、监视器等；
•防雷与接地系统
用于保护监控设备免受雷击及过电压损害，主要包括避雷针、电源防雷器、信号防雷器、接地引下线以及接地极等；
•供配电系统
用于对中心及外场设备的电能供应与分配，主要包括不间断供电电源
（UPS）、电力稳压器、配电箱（柜）、供电电缆等，对于系统规模较大、组成较复杂的往往还配置有电力监控自动化系统用于对供配电设备运行状态的遥测、遥信与遥控。
（2）隧道监控系统
•隧道通风系统
通风系统主要包括射流风机、一氧化碳/能见度检测器（CO/VI）、通风控制箱（根据需要配有PLC、软启动器、继电器等）、供电电缆等，用于隧道内外的空气交换和污染物浓度控制；
•隧道照明系统
由于在隧道内尤其是长隧道内行车会产生“黑洞”或“白洞”效应，影响行车安全，因此设置有隧道照明系统。
设备主要包括用于引道照明的中杆灯、用于洞内一般情况照明的隧道灯、用于断电或火灾等紧急情况的应急灯以及亮度检测器、照明控制箱（根据需要配有智能照明控制器、PLC、继电器等）、耐火或阻燃电• 火灾报警系统
主要功能是完成隧道内火灾情况的及时侦测与报警。
主要设备包括光纤火灾探测器及报警控制处理主机。
二、收费系统
收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心—结算中心”的四级收费体制。
收费车道采集的原始收费数据，通过计算机网络实时送向收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。
在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。
收费系统一般采用封闭式联网收费系统，采用人工半自动的收费方式，即“人工判型，人工收费，计算机管理，闭路电视监视，检测器校核”的半自动方式。
采用非接触式IC 卡作为收费介质，即入口发行通行卡并写入入口信息，出口按照车型和行驶里程收取通行费或在储值卡内扣款。
另外，全自动电子不停车收费系统（ETC）将会根据各地的经济发展状况可实际需要逐渐普及起来，在新建的的高速公路收费系统中，一般会预留ETC 车道的相关配置。
主要设备包括：车道控制机、IC 卡收/发卡机、收费员终端、车辆检测线圈、费额显示器、CCTV 监视系统、对讲系统、紧急报警系统、自动栏杆机、站级/ 分中心级计算机系统、收费软件、联网收费结算系统和结算（拆帐）软件等。
收费系统包括下列项目：
1、收费车道设备：包括收费员终端、车道控制器、票据打印机、非接触式
IC 卡读写器、雨棚信号灯、手动栏杆、自动栏杆、通行信号灯、黄色闪光报警器、雾灯、费额显示器、车辆检测器及必须的附属设备，根据入、出口车道类型，安装相应的设备。
2、收费计算机系统硬件：包括收费中心计算机系统和收费站计算机系统两级，各级计算机系统主要包括：服务器、工作站、以太网交换机、IC 卡读写器、激光打印机等。
3、收费系统软件：包括收费车道、收费站和收费中心计算机系统的操作系统、数据库、应用软件以及完成本系统功能的全部应用软件。