高速公路机电系统(高速公路机电系统设计)

1. 高速公路机电系统

摘要：高速公路机电系统实行专业化维护管理是确保系统正常运行，是高速公路运营管理水平与国际接轨的必然选择。

2. 高速公路机电系统设计

收费图象传输

收费系统在个收费站广场出口均设置了摄象机，各摄象机的图象信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄象机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的，而图象及控制信号的远程传输与监控有所不同，未采用复用方式，每个摄象机图象对应一芯光纤，而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。

收费系统网络构成与数据传输

收费系统计算机网络由两级构成，即收费中心计算机局域网和收费站计算机局域网，收费站局域网主要由两部分组成：一部分是收费站控制室计算机，包括服务器及功能各异的工作站，如监视计算机，数据处理计算机，图形计算机等。局域网采用星形以太网100-base-t,传输线缆为utp-5。由于车道计算机和收费控制室计算机距离较远，为保证传输质量，这二部分之间采用以太网交换机通过多模光缆连接，采用多模光纤主要是考虑到距离一般在3km以内，防止信号过强引起反射，同时也可以降低成本。

收费中心局域网分布在监控大楼内，组成与收费站控制室计算机机构相似，另外多出一台磁卡管理工作站，而网络结构形式和传输媒体则完全相同。

两级计算机系统之间的远程数据传输是通过高速路由器接入通信系统onu上的2mbps接口来实现的，收费数据流向主要为由低到高。

监控系统网络结构与数据传输

监控系统主要由两部分组成：监控中心计算机系统和外场设备。

监控中心计算机系统即情报处理系统，它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网，组网方式与收费中心类似，只是多了一台通信控制器，它配有多串行接口控制器，用于外场设备与中心的数据通信管理。

外场设备包括车辆检测器，可变情报板，可变限速标志，气象检测器等。由于这些检测点（数据采集点）距离通信站较远，相对分散，且数据量较小，无法采用标准的高速数据接口进行传输，因此在每个远端数据点配一台modem，将数据传到就近通信站的onu，最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。

收费和监控图象信号的传输

前面已经讲到监控和收费系统的图象传输，监控系统是将图象信号和摄象机控制信号复用后占用一根光纤传输，而收费系统图象分别来自收费亭内摄象机、车道摄象机、广场摄象机，这些图象信号除提供收费站显示外，当中心需要时，还要上传到监控/收费中心，中心可根据管理需要选择任一个摄象机信号进行处理。这里每路图象信号占用一根光纤，而控制信号是通过modem到onu的2/4w vf接口传输的。

随着车流量的增加，高速公路监控管理的作用越来越突出，而摄象机作为最直观的监视设备被管理人员越来越重视，目前，国内许多高速公路的交通量密集路段实现了全路监控。随着摄象机数量增多，原来敷设的光纤芯数变得紧张甚至不够使用，这为视频信号的远程传输带来了新的课题，目前，解决方法主要有以下两种：

方法一：采用复用光端机

即多路视音频数字光端机。每根光纤可传输多达10路以上视频信号及20路以上音频信号。一般分为发送端机，接收端机和中继端机。发送端机完成对模拟视音频信号的编码，多路复接和光发送；接收端机完成光接收，数字分接和解码，恢复出模拟视音频信号。中继端机采用高速数字信号再生中继，可配置成为具有上/下行信号功能。

这种方式采用非压缩数字编码，因此可以达到广播级传输质量，采用1310nm波长光发送端机传输距离可达70km以上，采用1550 nm波长光发送盘传输距离可达110 km以上，增加光功率放大器后最长中继距离可达360 km。

3. 高速公路机电系统的主要组成

机电一体化系统由两部分组成，一个是控制部分，一个是执行部分 控制部分主要包括启动按钮行程开关和一些传感器类的 执行部分主要是一些电机压缩机类的

4. 高速公路机电系统包括哪些子系统

一般智慧交通专业均为职业高等院校该置，非本科院校。

智能交通技术应用专业，主要面向道路智能交通企事业单位，在公路与城市道路，智能交通技术运用、道路运输服务岗位群，从事高速公路机电系统、交通监控系统、交通管理与控制、收费系统、交通安全管理等智能交通相关管理工作；

以及etc收费设备，交通信息采集设备，车载GPS等交通监控设备，交通信号控制设备等智能交通设备的设计、生产、安装与维护等工作，从事智能交通工程施工监理等工作，从事网络设计管理住宅小区智能化管理工作等。

5. 高速公路机电系统新技术及应用书籍

机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。 机电一体化需要看的书籍如下：

1、理论力学、

2、材料力学 2、机械制图

3、电工基础

4、模拟电子技术

5、数字电子技术

6、公差配合与技术测量

7、机械制造工艺

8、机械设计原理

9、电机学

10、可控硅调速

11、检测与转化技术

12、微机原理及接口技术

13、电气控制与PLC应用

14、液压与气压传动

15、传感器应用

16、自动控制系统及应用

17、有限元设计方法

18、现代设计方法

19、机械工程控制基础

20、机电一体化系统设计

6. 高速公路机电系统运行与维护

城轨机电专业的培养目标为：培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和机械基础、电工电子基础、城市轨道交通车站机电设备及系统等知识，具备轨道交通车站机电设备系统运行维护、故障处理、安装调试等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事城市轨道交通车站机电设备检修、电梯检修、综合监控系统维护等工作的高素质技术技能人才。

7. 高速公路机电系统包括哪些

高速公路隧道工程机电系统的基础功能是确保隧道正常、安全运行,机电系统施工质量会直接影响到整条高速公路的使用性能,所以就需要以高质量水准完成机电系统施工。