關(guān)于淺論高速公路通信系統的應用原理

摘要：本文主要釷對高速公路通信系統的應用原理進(jìn)行闡述。 關(guān)鍵詞：高速公路；通信；原理

高速公路機電工程中的通信系統屬于基礎類(lèi)設施，主要為收費、監控系統提供信息(話(huà)音、數據、圖像)傳輸通道，由光纜數字傳輸系統、程控數字交換系統、移動(dòng)通信系統、緊急電話(huà)系統等組成。根據其通信系統在高速公路行業(yè)的應用特點(diǎn)，高速公路通信網(wǎng)主要由長(cháng)途通信干線(xiàn)傳輸網(wǎng)、程控數字交換機、數據傳輸網(wǎng)、圖像傳輸網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和衛星通信網(wǎng)等部分組成，下面我們重點(diǎn)對其各主要組成部分的使用原理進(jìn)行詳細介紹。 1 收費系統 高速公路收費系統一般采用半自動(dòng)收費方式，即人工判別車(chē)型，車(chē)道入口發(fā)放通行卷，出口驗卷，計算通行費，人工收費，計算機管理，輔以車(chē)輛檢測器校核，閉路電視監視。目前，提倡計算機聯(lián)網(wǎng)收費。遠期，逐步實(shí)現自動(dòng)收費方式。通行卷有采用非接觸式IC卡，也有采用磁卡 。為便于計算機聯(lián)網(wǎng)收費，聯(lián)網(wǎng)收費區域內均應采用同一種 通行卷。 1.1 計算機收費系統 計算機收費系統一般分兩級，即收費中心計算機系統和收費站計算機系統。收費站控制室計算機與該站的收費廣場(chǎng)車(chē)道控制計算機組成該站的局域網(wǎng)。收費中心內的計算機構成中心獨立的局域網(wǎng)。各局域網(wǎng)之間、收費中心與區域拆帳中心之間需要通過(guò)通信系統實(shí)現數據傳輸進(jìn)行勾通。 1.2 收費數據傳輸 收費數據分三級管理:收費中心計算機、收費站計算機及收費車(chē)道計算機。收費站與收費中心之間的數據傳輸是通過(guò)數據通道直接傳輸的，各通信站的ONU設備提供必要的2Mbps ( G . 703)數據通道接口。通信與收費系統是通過(guò)收費站和收費中心的路由器連接起來(lái)的，在區域收費聯(lián)網(wǎng)的情況下，路由器至少要具備兩個(gè)E1(G.703)接口，一路傳往收費中心，一路傳往區域拆賬中心。 1.3 收費圖像傳輸 收費系統在個(gè)收費站廣場(chǎng)出口均設置了攝像機，各攝像機的圖像信號既要傳到相應的收費站又要傳到收費/監控中心。從攝像機到收費站的視頻及控制信號傳輸是由收費系統完成的，而圖像及控制信號的遠程傳輸與監控有所不同，未采用復用方式，庵個(gè)攝像機圖像對應一芯光纖，而控制信號是經(jīng)MODEM通過(guò)通信系統的話(huà)路通道傳輸的。 2 通信系統 2.1 通信干線(xiàn)傳輸 長(cháng)途通信干線(xiàn)傳輸系統設計的正確與否，決定著(zhù)整個(gè)通信系統質(zhì)量，它不僅關(guān)系到能否實(shí)現現代通信網(wǎng)設計的目的，還關(guān)系到工程投資的經(jīng)濟性、合理性和可靠性。目前，高速公路機電工程基本是采用光纖通信系統。高速公路通信系統長(cháng)途通信干線(xiàn)傳輸網(wǎng)采用光纖通信，這是因為: 高速公路通信網(wǎng)要求同時(shí)傳輸語(yǔ)音、數據和圖像通，信量較大，選用頻帶、通信容量大的光纖通信系統是合理的。 光纖通信具有通信容量大、抗電磁干擾能力強、通信質(zhì)量高、傳輸距離長(cháng)等特點(diǎn)，是其它通信傳輸方式無(wú)可比擬的。 光纜通信中繼距離長(cháng)，適應公路沿線(xiàn)各通信站點(diǎn)間距離不一致的實(shí)際情況。 采用長(cháng)波長(cháng)單模光纜傳輸方式，在中等容量以上長(cháng)距離傳輸系統中，從經(jīng)濟上占有優(yōu)勢。 2.2 通信系統的程控交換 根據高速公路通信系統業(yè)務(wù)的內容和特點(diǎn)，通信系統采用三級程控交換，第一級交換中心設在高速公路總公司通信總中心，其主要職能是完成本局終端的話(huà)務(wù)接轉，匯接所有來(lái)話(huà)、去話(huà)的轉接任務(wù)，并與二級公路網(wǎng)中心聯(lián)接，完成本局話(huà)務(wù)接續與本局以外的話(huà)務(wù)轉接；第三級交通中心分別設在各高速公路公司下屬的管理所，其主要職能是完成本局的話(huà)務(wù)接續與出入本局的話(huà)務(wù)接續。為了提高系統的可靠性、靈活性及話(huà)務(wù)流向的需要，各級交通交換中心之間均可進(jìn)行互連，以便組成一個(gè)多迂回、多路由的程控數字交換網(wǎng)。 2.3 話(huà)音通信系統 高速公路通信網(wǎng)話(huà)音系統包括業(yè)務(wù)電話(huà)系統、指令電話(huà)系統和移動(dòng)電話(huà)系統。業(yè)務(wù)電話(huà)系統為高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各種設施(如監控、收費、服務(wù)區、停車(chē)場(chǎng)、加油站、維修、交警、通信、供電、配電及養護等)提供內、外業(yè)務(wù)聯(lián)系電話(huà)。業(yè)務(wù)電話(huà)為全網(wǎng)自動(dòng)撥號，業(yè)務(wù)電話(huà)網(wǎng)應與市話(huà)公用網(wǎng)匯接。指令電話(huà)系統主要是為監控總中心以及監控中心下達交通監控和調度指令。為便于交通控制和交警業(yè)務(wù)調度，在監控中心和分中心可分別設置兩套指令電話(huà)控制臺，以便供公路值班員和交警值班員使用，指令電話(huà)應自成系統。指令電話(huà)控制臺設置在各路公司內，分監控指令控制臺和交警指令控制臺，分別控制所轄路段各指令電話(huà)機和交警用指令電話(huà)機；指令電話(huà)控制臺具群呼、組呼、單呼功能及自動(dòng)錄音功能；指令電話(huà)控制臺具有轉接功能，即實(shí)現指令電話(huà)控制臺與指令電話(huà)機之間的轉接。

2.4 移動(dòng)通信系統 移動(dòng)通信，就是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中進(jìn)行信息交換。移動(dòng)通信不僅指雙方的通話(huà)，還應包括數據、傳真、圖像等業(yè)務(wù)。移動(dòng)通信系統可以自己建網(wǎng)，也可以租用郵電部建立的公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)。郵電部公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)可實(shí)現全省漫游，管理也比較方便，可以省去了自己建網(wǎng)的費用，但公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)費用很高，同時(shí)不能完成高速公路網(wǎng)要求群呼、組呼等調度功能。自行建立高速公路移動(dòng)通信專(zhuān)用網(wǎng)，可以解決上述不足，但建網(wǎng)投資很大。建議高速公路移動(dòng)通信系統自己建立專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)，采用800MHz集群移動(dòng)通信系統。據了解，遼寧省高速公路管理系統應用移動(dòng)通信較為先進(jìn)，移動(dòng)通信成為快速應變能力的強有力手段。

3 監控系統 高速公路監控系統應用圖像傳輸可將道路現場(chǎng)的活動(dòng)圖像，利用圖像傳輸系統的能力把圖像信息用電信號的方式傳送到遠方，清楚地再現在屏幕上，有利于管理人員做出控制決策?；顒?dòng)圖像傳輸采用光纜傳輸方式，高速公路監控攝像點(diǎn)不太多的特點(diǎn)，一般采用一對一(一攝像頭對一監視器)方式傳輸到各路監控中心。通過(guò)視頻切換方式，由總部的控制信號來(lái)選取所需的圖像信號，由光纜傳至監控總部的監視器，使總中心也能監視到它所關(guān)心的全省高速公路運行情況，以便進(jìn)行宏觀(guān)管理。 監控系統主要由兩部分組成:監控中心計算機系統和外場(chǎng)設備。 3.1 監控中心計算機系統 監控中心計算機系統即情報處理系統，它包括通信控制器、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器、交換式集線(xiàn)器、終端計算機等。這些計算機組成局域網(wǎng)，組網(wǎng)方式:收費站控制室計算機與該站的收費廣場(chǎng)車(chē)道控制計算機組成該站的局域網(wǎng)。收費中心內的計算機構成中心獨立的局域網(wǎng)，只是多了一臺通信控制器，它配有多串行接口控制器，用于外場(chǎng)設備與中心的數據通信管理。 3.2 監控中心的外場(chǎng)設備 監控的外場(chǎng)設備包括車(chē)輛檢測器，可變情報板，可變限速標志，氣像檢測器等。由于這些檢測點(diǎn)(數據采集點(diǎn))距離通信站較遠，相對分散，且數據量較小，無(wú)法采用標準的高速數據接口進(jìn)行傳輸，因此在每個(gè)遠端數據點(diǎn)配一臺MODEM，將數據傳到就近通信站的ONU，最后通過(guò)通信系統傳至監控中心通信控制器。 3.3 監控數據傳輸 監控數據分二級管理:監控中心、監控外場(chǎng)設備。通信系統在各站綜合業(yè)務(wù)接人網(wǎng)的ONU設備業(yè)務(wù)通道中提供足夠的2/ 4wVF接口，監控數據采用模擬傳輸方式，通過(guò)這些音頻接口完成，由監控系統提供MO-DEM進(jìn)行數模轉換。 3.4監控圖像傳輸 監控系統在全線(xiàn)設置了一定數量的攝像機，各攝像機的圖像和控制信號均要傳至監控中心。通信系統負責為攝像機的圖像和控制信號傳輸提供光電纜，視頻圖像信號和控制信號經(jīng)過(guò)數字/視頻復用光端機復用后，占用一根光纖。 結束語(yǔ) 通信系統在高速公路建設行業(yè)中的不斷應用，對其技術(shù)的更新有著(zhù)更高的要求。為了保證高速公路其“快速、安全、便捷、舒適”等功能特點(diǎn)能發(fā)揮，務(wù)必對其通信設備及通信技術(shù)作出更高要求。對此，只有更好地了解及熟悉通信系統的應用原理，才能更好地為高速公路通信技術(shù)的不斷發(fā)展建立一個(gè)正確的認識平臺。