浅谈高速公路数据通信系统（通用15篇）
高速公路系统是关系到旅客生命安全的系统,高效的数据通讯对于旅客的生命安全和道路管理来说至关重要.在本文中,我将对高速公路数据通讯系统的`特点、组成和通信方式进行具体的论述.
作 者：胡梦龙 作者单位：中达电通股份有限公司刊 名：中国科技博览英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：“”(13)分类号：U412.36+6关键词：高速公路 通信 数字 信息
关键词：高速公路,桥梁,管理系统,数据采集
1 外业数据采集的任务
外业数据采集的任务是完成桥梁病害和维修建议两个库文件的数据采集,以及桥梁照片和影像资料的采集,即完成“外业数据采集表”的填写。包括以下6个方面的信息:
(1)基本数据;
(2)病害描述;
(3)病害评定;
(4)照片及其编号;
(5)养护评定;
(6)维修检查建议。
2 采集方法
采用野外实地量测现场评定方法,要求到位检查。对于难以到位检查的桥梁部位,应借助桥梁检测车、检测梯、望远镜等检测设备进行。
3 准备工作
3.1 人员及分工
可由5或8人组成外业数据采集组,其中3或4人检查,1或2人记录,1或2人拍照和摄像。人员要求具有一定的桥梁专业技术知识和病害分析处置能力,同时具备掌握检查设备操作技能,熟练桥梁管理系统操作。
3.2 所需设备
注:管理单位可根据实际需要调整配备。
3.3 技术及外业表准备
(1)准备外业数据采集表,见表2。
(2)准备桥梁编号及桥位图,见图1。
(3)准备桥梁各部件检查评定表,见表3。
(4)准备桥梁构件检测评定细则
(5)根据内业数据对桥梁各构件进行编号
①翼墙:前桥台左侧-L0,前桥台右侧-R0,后桥台左侧-L1,后桥台右侧-R1;
②护坡:前桥台左侧-L0,前桥台右侧-R0,后桥台左侧-L1,后桥台右侧-R1;
③桥梁墩、台身以及墩台基础:0号台编号为0,1号墩编号为1,依次类推;
④桥梁墩台帽梁编号以墩台为基础,0号台上的墩台帽梁,编号为0,依次类推;
⑤对于每一片梁的编号由两部分组成,即桥梁的“孔号”-“梁号”,按路线桩号增加方向,先填写孔号,在按从右至左的顺序对每一片梁进行编号,详见图2;
⑥支座的编号由三部分组成,详见图2;
⑦伸缩缝编号:沿路线行进方向第一道伸缩缝编号为1,依次类推。
4 数据采集
4.1 检查步骤
(1)面向桥梁右侧首先拍一张全桥正面照(必要时可以进行摄像);
(2)上0号桥台,从右侧翼墙开始按逆时针方向依次检查;
(3)检查下部结构及基础(每个墩台身、墩台基础、墩台帽梁);
(4)上部结构(每个支座、承重构件);
(5)防护工程;
(6)河床病害;
(7)桥面系(桥面板,桥面铺装,每道伸缩缝,栏杆、排水系统);
(8)在出现病害的部位标上带色涂料、拍照。在数据采集表中“数量”、“所占%”栏对各类病害类型进行描述;
(9)进行各部位病害评分;
(10)提出维修、特检和下次检查建议;
(11)给出桥梁养护工作和桥梁总体印象评分。
4.2 拍照要求
(1)整体照片须反映桥梁的结构形式,并有相关的参照物;
(2)病害照片须反映出病害的位置(有相应的参照物),重要病害需有明显的标识;
(3)无法现场标识的病害,可借助图像编辑软件进行标识。
4.3 填表步骤
(1)填写外业采集表有关桥梁基本信息的16项基本数据,在各构件检查评定表中填写“部件编号”;
(2)根据桥梁各部位病害情况,首先填写:“病害描述表”中的“数量”、“所占%”等;
(3)根据《构件检查评定细则》对构件的病害进行评定;
(4)根据构件病害类型程度,对构件进行总评;
(5)根据“病害类型”,参照“主要处治方法代码表”中的内容,填写处治方法代码、处治工程量,同时确保工程量的单位与处治方法单位一致;
(6)所有构件评定完毕,填写总评表;
(7)对养护、清洁状况评价,提出养护工作建议;
(8)绘制桥位草图,给出桥梁总体印象评分;
(9)提出下次检查建议日期;
(10)采集员和复合员签字。
5 数据的检验
(1)采集人员现场自检。在结束一座桥或一天工作前,对所采集数据作一次全面的校对,发现问题及时纠正。采集负责人和校对员对所采集数据签名负责。
(2)上级单位有关人员除参与和指导重点桥梁数据采集外,对采集上报的数据应作5%～10%的抽查验证,对有疑问或有问题的数据,须查明原因,再进行补查或返工。
(3)录入计算机的数据由计算机程序自动检验,反馈错误信息。
6 结 语
关键词：高速铁路 通信系统 技术
1 高速铁路通信需求分析
随着我国交通技术的进步和发展，高速铁路的出现和普及大大方便和便捷了大众的交通出行，成为可我国交通运输体系中的重要组成部分，有效地调整了我国交通运输体系的结构方式。而出行的旅客享受了高速铁路带来的快捷与舒适后对在旅途过程中的通信系统的要求也水涨船高。旅途是单调的，也是劳累的，旅客需要在列车上与他人进行语音、数据、图像、视频等信息交流，而互联网的普及也使更多的乘客需要在列车上接入互联网，享受数字化和智能化的通信服务。因此，为了满足乘客的通信需求，构建一个稳定、先进的高速铁路通信系统迫在眉睫。另外，为了实现有效的人机控制，同时保障列车的行车安全，提高运输效率，铁路通信网的建立也需要先进的科学技术支持，使其功能更加完善，安全更有保障。
2 我国高速铁路通信系统现存的问题
目前，我国高速铁路通信系统仍然存在较多问题。与普通的有线通信或无线通信相比，甚至与一般的公共移动通信系统相比，高速铁路通信仍存在较大区别。无论是在系统组成还是使用环境，对高速铁路通信系统的技术和设备需求均较高。一般而言，我国高速铁路通信系统主要存在三方面的问题。一是多普勒频移。多普勒频移是指接收器的移动引发的信号频移现象。一般的列车多普勒频移现象不太明显，而高速列车由于在高速运动中，列车与基站之间的距离会频繁改变，多普勒频移现象非常严重。多普勒频移过大会导致高速移动通信的通话质量下降，同时高速列车在高速移动时产生的高频次深度快衰落现象对正常通信也有很大程度的影响，这将导致通信系统的解调性能大幅下降。第二是小区尺寸问题。一般而言，在高速列车上使用WiFi、WiMAX等通信机制时，将通信的小区尺寸进行缩小至直径100m以内，就能为列车上实现有效的宽带连接服务。而随着列车的速度越来越快，导致小区尺寸出现过小、引发小区切换过于频繁的问题，加上信号的快速衰落现象存在，高速铁路通信系统对用户的小区切换以及功率控制提出了更高要求。三是隧道通信问题。由于隧道在铁路的组成中占据非常重要的地位，隧道通信问题严重影响铁路通信覆盖问题，不同隧道方式对通信系统的覆盖方式和信号源的选取要求均不相同，造成铁路通信系统的整体兼容性较差的局面。因此，如何对高速铁路通信系统进行改进，寻找出科学合理的系统方案成为现今铁路通信部门亟待解决的难题。
3 高速铁路通信系统技术分析
根据高速铁路对通信系统的要求以及我国高速铁路通信系统现存的问题，作者对多种通信系统技术进行了阐述和分析，以期建立一个高效先进的高速铁路通信系统，满足大众对通信系统的需求。
3.1 通信传输及线路
现代高速铁路通信传输系统由骨干层传输和接入层传输两部分组成。骨干层传输主要为链型MSTP 1+1复用段骨干层多业务传输系统，它是通过利用铁路正线线路两侧不同物理径路的两条光缆中的各两芯光纤，开通10G骨干光同步数字传输系统，利用两条光缆中的各四芯组成环状光纤局域网，传送列控信息。接入层传输系统的主要由车站汇聚设备、站内接入设备、站间接入设备等构成。通常情况在车站汇聚节点设MSTP STM-16 ADM的汇聚设备，而站间接入层节点采用STM-4 ADM或者STM-16 ADM设备，以完成各基站、信号、牵引及供电等节点的业务接入。也可利用铁路两侧光纤组成环实现对各接入层站点的保护。
3.2 综合业务接入系统
高速铁路的传输系统需要将各个旅客服务业务系统纳入其中，为高速车站旅客服务、电话接入等系统提供专用的音频、监视图像等接口。在沿线区间中设立信息采集点，接入传输设备，构成区间信息接入系统，将信息在区间、车站和综合调度中心之间传播。另外还可在站内及沿线区间信息接入点等地设置光网络单元和局端OLT等设备，构成一体化的综合业务接入网络，以满足高速铁路站内及区间多种用户的综合业务需求。
3.3 综合无线通信GSM-R系统
GSM-R是为满足铁路应用而开发的数字无线通信系统，作为铁路无线通信平台已成为趋势。高速铁路GSM-R系统包括交换子系统（SSS）、基站子系统（BSS）、通用分组无线业务系统（GPRS）、移动智能网系统（IN）、运行与维护子系统（OMC）、移动终端子系统等6个子系统，可提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能。对铁路沿线进行GSM-R组网及信号覆盖，可以满足现代铁路构建地面调度中心与移动体之间的信息交换与传输通道的需求。
3.4 专用调度通信系统
专用调度通信系统是全线专用通信网和承载综合调度信息系统的组成部分，是供高速铁路调度、车站运营部门及维修单位进行行车指挥和业务联系的专用通信系统，可对全线进行高可靠、高安全的行车控制及统一的调度指挥，性能可靠、功能先进，具有话音功能数据和图像等多媒体通信功能，综合造价较经济，是高速铁路现代化通信的重要保证。
3.5 数据通信系统
数据通信系统可提供数字数据服务、电台广播、电视网等模拟数据。高速数据通信网设立独立的OSPF 自治域，在整个骨干承载网上使用独立的路由设备，路由器间形成部分网状连接，兼顾路由冗余与合理利用传输带宽，管理区直接接入核心路由器。
4 结束语
为了满足现时人们对高速铁路通信系统的需求，我们需要正视高速铁路通信系统存在的问题及解决方案，提高其科学技术水平，建设一个为高速铁路运输服务的专用通信网络，推动高速铁路快速发展。
参考文献：
[1]徐淑鹏.高速铁路专用通信系统技术介绍[J].铁路通信信号工程技术，2010（01）.
[2]张昊.高铁车地通信系统级仿真平台设计与多基站协作技术的研究[D].西南交通大学，2013.
摘要：介绍了应用在焊缝缺陷自动超声检测系统中的高速数据采集卡的性能，给出了其硬件实现方案和WINDOWS98下的虚拟设备驱动程序(VXD)。该数据采集卡不仅具有较高的采样频率，而且充分利用PCI总线带宽，实现了高速数据传输。测试表明，WINDOWS98应用程序能够稳定地采集焊缝信号，满足系统对数据采集的要求。
关键词：数据采集PCI总线焊缝缺陷VXD
焊缝缺陷自动超声检测系统是一种重要的无损探伤设备，可用于检测平板、管道、容器等的纵、横焊缝以及接管角焊缝缺陷。与手工检测方法相比，该系统具有运行平稳、漏检率低、显示直观等优点。
在焊缝缺陷自动超声检测系统中，缺陷回波信号通常为宽度约10ns～100ns、幅值在几十μV到几十mV之间的窄脉冲。为满足缺陷回波信号的检测要求，研制了一种基于PCI总线的高速数据采集卡，它是面向超声检测应用而设计的：该卡采用转换速率为60MHz的八位高速A/D以满足数据采集的要求;为缓存A/D芯片输出的高速数据并充分利用PCI总线带宽，加入32KB的高速FIFO缓存组;同时，为满足多通道探伤的要求，设计了通道选择电路以实现通道之间的切换;此外，为调理缺陷回波信号，卡上还配有高增益高带宽放大电路。
1高速数据采集卡的工作原理
焊缝缺陷自动超声检测系统的信号采集框图如图1所示。系统的工作原理是：首先由高压脉冲发生电路发射高压脉冲;高压脉冲经换能器形成超声波信号，遇到缺陷或杂质时产生反射波，经换能器转换为电压信号，该信号经放大调理、A/D转换后，形成数字量，写入高速FIFO存储器中。最后，由PCI接口芯片将FIFO中的数据适时地写入内存。
2数据采集电路的硬件设计
2.1高增益高带宽放大电路
采用带触发的直流逆变电路产生高压脉冲，采用多路模拟通道选择电路实现通道切换以满足多通道探伤要求。模拟信号经五级放大、滤波后，作为A/D转换电路的输入。放大电路采用最高增益为80dB、带宽为15MHz且分辨率为1dB的放大器，并且采用数字电位器实现放大增益的动态调整。
2.2A/D转换电路
A/D转换电路采用美国BB公司的ADS830。该芯片的信噪比高、功耗低、非线性畸变小，广泛应用于图像处理、数字通信和视频测试系统中。ADS830的精度为八位，最高采样频率为60MHz，可满足焊缝缺陷自动超声检测系统对数据采集精度和采样频率的要求。它有共模和差模两种信号输入方式，且输出的数字量可直接与5V或3.3V芯片接口。
2.3高速FIFO存储器
高速缓存是保证高速数据不丢失的关键，确保了数据的真实性。同时，高速FIFO缓存使A/D芯片不必工作在PCI同步时钟下，提高了A/D芯片的利用率。IDT公司的存储器性能优良，且同系列存储器一般可以做到管脚级兼容，容易实现硬件设计的模块化。为方便读写数据，选择先进先出式(FIFO)的缓冲存储器IDT7205L15。其访问时间为15ns，每片容量为8K×9位。支持异步读写，并提供诸如满、半满、空等用于位扩展和深度扩展的信号。高速数据采集卡为实现8位A/D和32位PCI总线的宽度匹配，采用了位扩展技术。为加深FIFO的缓冲深度，将外加FIFO缓存与PCI接口芯片内部的FIFO相级连。
2.4基于CPLD的控制逻辑
基于CPLD的控制逻辑是高速数据采集卡的核心，它为PCI接口芯片提供满足时序要求的读写信号，同时选择模拟信号的输入通道、控制高压脉冲发生逻辑并设定放大电路的.增益。此外，CPLD还能利用高速FIFO缓存的空、满标志位，配合PCI接口芯片实现DMA写操作，完成高速数据传输。Xilinx公司的XC9572XL-VQ64芯片的脚到脚延迟最大为10ns，可满足PCI总线接口时序的要求。单片XC9572XL-VQ64能满足焊缝缺陷自动超声检测系统逻辑控制的要求，且具有体积小、可靠性高、调试方便等突出优点。
图2是基于有限状态机FSM(FiniteStateMachine)方法设计的控制逻辑状态转换图。其中，RST和IRQ是由PCI接口芯片S5933输出的可由程序任意控制的两个信号，它们的高低状态同高速FIFO缓存的空、满信号一起决定了控制逻辑的六个可能的状态，图中以椭圆表示。计算机上电时，控制逻辑处于RST=IRQ=1的状态。值得一提的是，RST和IRQ信号都有适当的上拉电阻，所以不会出现高阻浮空的状态，使控制逻辑能够稳定地工作。实线是控制逻辑采用的状态转移路线，而虚线是可能的但不采用的状态转移路线。在各状态之间进行切换是很容易的，只需通过程序使RST或IRQ信号出现高或低跳变。状态转移时伴随着的电路动作见转换线旁的注释。
2.5PCI接口芯片
PCI总线协议2.1版出现以后，集成芯片商们纷纷推出了与其兼容的总线接口芯片。其中，AMCC(AppliedMicroCircuitCorperation)公司的S5933接口方便、控制灵活，软件配置简单，在高速网络接口、数字通信、高速成像等领域有着广泛应用?2?。S5933最突出的优点是能够作为PCI主控设备发起DMA操作，即S5933完全具备双字DMA控制器的功能。
图3是结合系统应用而绘制的S5933结构框图。由图3可知，S5933内部具有配置寄存器组和操作寄存器组，配置寄存器组用于控制S5933在PCI总线系统中的运作方式(访问延迟、能否发起主控DMA操作等)以及记录系统分配给S5933的资源信息(如中断引脚、I/O等)?3?，而PCI总线和外加电路之间的数据交换则通过操作寄存器组实现。以I/O资源为例，计算机上电后，系统将分配给S5933的I/O资源首地址填入基地址寄存器，此值决定了操作寄存器组在I/O空间中的映射位置(S5933的操作寄存器组缺省地映射到I/O地址空间，便于软件操作)，见图3。之后，CPU只需执行简单的I/O操作就可以读写操作寄存器组，隐含的地址译码工作由S5933完成。外加电路控制逻辑则保证操作寄存器组与外加电路的正常通信。S5933提供了三种形式的外加电路接口，高速数据采集卡使用信箱(Mailbox)寄存器实现双字输出，用FIFO方式实现高速DMA写操作。
图3S5933的结构框图
3高速数据采集卡的软件设计
3.1虚拟设备驱动程序的设计
系统的控制软件工作在WINDOWS98操作系统下，为此开发了高速数据采集卡的虚拟设备驱动程序(VXD)。由S5933的结构可知，VXD需要实现双字I/O操作和物理内存管理。双字I/O的操作相对简单，调用虚拟机管理器(VMM)的SIMULATE_VM_IO例程即可，较困难的是物理内存管理。由于S5933发起的DMA操作需要物理内存的起始地址，因此必须涉及页面级的物理内存操作，故采用下述内存管理策略：
・应用程序加载VXD;
・加载成功后发送申请缓冲区的事件给VXD;
・VXD使用PAGEALLOCATE例程得到地址连续的适当长度(如四页即16K字节)的物理内存;
・锁定缓冲区并将物理地址逆映射为线性地址;
・将物理首地址填入S5933的写RAM地址寄存器;
・允许S5933进行主控DMA传输;
・传输完毕时，应用程序请求VXD释放上述物理内存。
3.2应用VXD设计数据采集程序
将VXD放在应用程序的同级目录下，则以下VC++代码就能动态加载(VXDVIEWER可验证)一个VXD：
HANDLEhDEVICE=CreateFile?“\.pathname”?0?0?NULL?0?FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE?NULL?;
编好的VXD为应用程序提供了若干服务例程，应用程序执行下面的代码即可调用服务例程ZHC1：
DeviceIoControl?HDEVICE?ZHC1?lpinbuffer?ninsize?lpoutbuffer?noutsize?NULL?NULL?;
数据采集算法如下：
DO?{读取写RAM字节计数器;
再次读取写RAM字节计数器;
IF计数器内容为零THEN
跳出循环进行后续数据处理;
ELSEIF两次读取的结果不同THEN
不做任何处理而进入下一次循环;
ELSE
清相应的状态标志并设置有关寄存器以从断点处续传;
ENDIF
}
调试表明，应用VXD的数据采集程序能够稳定、高速地采集外部数据。对焊缝缺陷自动超声检测系统的实际测试表明，该高速数据采集卡能满足缺陷回波的检测要求。图4(a)为实际测试时用示波器观测到的模拟放大电路的输出信号，图4(b)是A/D转换后、截掉始波并经半波整流后得到的信号。
高速数据采集卡具有体积小、可靠性高、控制逻辑更改方便、可扩展性强等优点。对于检测厚度为10～100mm的钢板，一次采集的数据最多为4KB，至多只需0.13ms就可
一、前言
软件项目管理是一门新兴的管理学科，软件项目实施只是其中的一部分。本文仅从个人的实际工作经验写出感想。
我从2007年入司以来，参与及负责了多个收费项目的改造实施，包括全省高速收费系统IC卡改造、安庆大桥及南北网并网改造、长三角联网储值卡改造、绿色通道改造。参与了一些更换其他公司系统的项目，包括马芜高速收费系统（原来为西安金路系统）、蚌明高速收费系统（原来皖通科技收费系统）、滁宁、界阜蚌高速（原来海特天高收费系统）、庐铜高速收费系统（原来成都曙光收费系统）、芜宣高速收费系统等等。新路段的项目实施，包括铜汤、汤屯、黄塔桃、合六叶等。还有一些新路段接入前的费率调整、参数准备、测试、下发等等。不论是更换其他公司收费系统还是升级改造公司自己的收费系统，都必须制定好周密的计划、积极与业主沟通，做好软件开发、测试和用户培训工作，并做好应急措施，保障系统的改造做到万无一失。
二、项目简述
安徽省高速公路联网收费系统（以下简称“收费系统”）几年来经过多次比较大的改版升级，从最初的磁卡通行介质升级到IC通行卡介质，再发展到目前的长三角区域通用的CPU（储值卡、记账卡、公务卡等）卡介质，从南北网各自独立收费，到南北网并网，真正实现全省联网收费。收费系统无论是先进性、安全性还是系统功能方面，都有了很大的改进和提升。
三、项目特性
收费系统因其本身肩负着“收费”的重任，与“钱”直接挂钩，决定了系统独有的特性：
1、社会影响力较大;
2、计费应准确无误;
3、必须24小时不间断运行;
4、设备故障时可以降级使用，不影响收费过程，数据不丢失。
四、困难及问题
通常情况下收费系统实施时间紧，涉及车道、站点及路段多，南北区域跨度大。在任务量差不多的情况下，公司实施人员相对同行业（如皖通科技）少很多，所以一个人要身充当多个角色，比如我在该项目中既是项目经理，又是软件开发人员和实施人员。而且收费系统在升级改造过程中，既要保证现有收费不受任何影响，又要在规定时间内完成系统升级，不能出现任何差错。
五、实施步骤
项目组在接受到系统改造任务后，一般按以下步骤进行：
仔细研读交通部（厅）下发的相关通知、规定，理解其含义，为软件的改版做好前提条件。准备该项目合同，在能先签合同后实施的条件下，尽量先签合同。但收费系统因其“时间紧、任务重、影响大”等特性，很多改造项目都是实施结束之后再补签合同。
在政策、通知、规定等相关文字性内容的基础上，提炼出收费系统涉及到改版的所有功能模块和流程细节，整理出针对本次改版的“软件需求说明书”。组织项目组软件开发人员进行代码层改版和代码级测试。
组织项目组维护人员、测试人员对改版后的系统在实验室环境进行部署、模拟测试。
系统在内部测试完成后，通常还要与同行或外省相关单位进行联调，核对流程、数据的正确性。
联调完成后，找1至2条路段进行实际环境运行，并在观察三个工班周期后，查看改版后系统的稳定性、数据报表准确性和流程的正确性。编写“用户使用说明”或“培训手册”。编写“项目实施方案”，包括实施人员、时间及路线安排，维护点项目部人员及车辆配合，系统实施文件及详细说明，对于可能会出现的问题给出对策和应急处理方案。
现场系统实施，并给用户培训，准备系统培训材料、培训签到表、实施过程记录等。
六、现场实施
通常会先电话与各路段联系系统升级事宜，并以传真的形式发给各路段，说明本次系统升级改造的内容、范围、时间等。提前到达管理公司，与收费部长或监控中心主任进行详细沟通，确定哪些需要业主配合和支持。
在与业主意见达成一致后，即开始系统实施工作。根据收费系统的特点，先从车道开始，将无人上班的车道首先更新，再通知正在上班的收费员换道，依次进行更新，直到所有车道全部更新完毕。再更新收费站系统和分中心系统。
七、培训
整个实施过程有条不紊地进行，在段部全部系统升级改造完毕后，组织收费员进行培训。根据各路段的情况，培训方式可以是集中培训或在车道上小规模培训，讲解本次更新的内容、政策依据，以及软件上的操作方法等，在培训结束后，还要求各收费员实际操作，以进行巩固。
八、项目完结
广州市新光快速路金山大道以北为城市快速路, 以南为城市主干道。新光快速路全长1 5.4 1 2 k m, 城市快速路设计行车速度为80km/h, 城市主干道的设计行车速度为60km/h。本项目设置监控中心一处, 负责管理本路段的监控业务。
2 监控系统构成及运行
监控系统主要由监控中心、主线监控外场设备、隧道监控设备构成。
2.1 监控中心系统构成及主要设备选型
监控中心系统主要由计算机系统、闭路电视系统、大屏幕投影系统综合控制台、电源系统等构成。以下主要谈以下计算机系统和闭路电视两个大系统。
计算机系统:监控中心计算机系统包括服务器 (双机热备份) 、交通监控计算机、视频控制计算机、火灾报警计算机、通风照明消防计算机、隧道事件管理计算机、多串口服务器, 外围设备有打印机、扫描仪、光盘刻录机和交换机、路由器以及其它网络连接设备等。各计算机通过交换机联成一个以太网E t h e r n e t (L A N) , 并使用100Base T技术进行物理连接。
监控中心交换机预留与上级监控中心联网的接口。
闭路电视系统:监控中心, 监控系统和收费系统的闭路电视系统合建, 由监控系统负责设计完成, 各系统所需的监视墙的显示监视器和硬盘录像机数量及其它设备统一由监控系统负责。
监控中心设置1套闭路电视系统, 主要由视频切换矩阵、控制键盘、大屏幕投影系统、视频分配器、多屏拼接控制器、数字硬盘录像机、监视器、监视墙架、监控大厅监控摄像机等构成。
监控中心共接收1 5 1路视频图像 (互通共5路图像、特大桥2路图像、监控中心大厅1路图像、视频车辆检测器共2 2路图像、收费共1 0 7路图像、隧道口带云台摄像机2路、隧道内固定摄像机图像12路) 进入视频矩阵, 其中:
视频车辆检测器2 2路图像、收费1 0 7路图像、隧道口带云台摄像机2路、隧道内固定摄像机图像1 2路图像需经过1分2视频分配器。
各个互通和隧道洞口的2 2路视频车检图像通过视频分配器, 分配图像到视频车辆处理器进行处理。
所有监控系统图像 (互通5路图像、特大桥2路图像、监控中心大厅l路图像、隧道口带云台摄像机2路、隧道内固定摄像机图像1 2路) , 共2 2路图像通过视频切换矩阵, 切换8路图像到硬盘录像机录像。
视频矩阵切换1 2路图像到大屏幕投影系统显示。
视频矩阵切换1路图像到监控台的液晶主监视器上显示。
视频矩阵切换1路图像到收费台的液晶主监视器上显示。
视频矩阵切换4路图像 (2路监控, 2路收费) 到上级监控中心。
视频矩阵配2套控制键盘 (监控控制键盘, 收费控制键盘) 。
2.2 主线监控外场设备构成
本项目主线上外场设备包括:视频车辆检测器、“F”型悬臂式可变情报板、外场摄像机、交通控制信号灯等。
在互通设置有视频车辆检测和彩色监控摄像机:在新光特大桥设有2套彩色监控摄像机;在龙潭、迎宾路、南大路、汉溪、金山大道互通以及新光特大桥设置有“F”型悬臂式可变情报标志。
视频车辆检测器的图像直接由通信系统负责传输到监控中心, 再通过视频分配器将图像输入到视频车辆检测处理器。图像传输由通信系统负责完成。视频传输所需的光端机和光缆由通信系统提供。
主线监控外场设备 (除彩色摄像机) 通过数据光端机传输到就近的通信站, 通过通信系统的低速率 (R S 2 3 2) 口传输到中心。监控中心所在的互通处的监控外场设备直接通过数据光端机传输到监控中心的多串口服务器, 其传输光缆由通信系统提供, 数据光端机由监控系统负责。
2.3 隧道监控外场设备及其现场构成
隧道监控外场设备主要有:视频车辆检测器V V D、单悬臂可变情报板F C M S、交通控制信号灯T S、彩色摄像机C C T V、风向风速仪W S、车道控制标志L S、一氧化碳/能见度检测器CO/VI、火灾检测器F D、声光报警器、火灾报警控制柜、人行横洞标志灯、隧道诱导标志。
隧道区段的设备 (除图像、火灾检测器、声光报警器、人行横洞标志灯) 就近与本地控制器构成的工业以太网光纤自愈环网连接, 再通过设置在隧道左洞入口前的配电房内的主本地控制器的l0/100M口将数据传输到就近的通信站。
火灾报警系统是隧道专有系统。要求火灾报警系统采用双波长火灾检测器。双波长火灾检测器:火灾检测设备、火灾报警按钮、声光报警器直接与火灾报警主机连接, 火灾报警主机通过RS232接口、数据光端机将火灾信号一路传输至就近通信站, 另一路与本地控制器相连, 作为备用传输通道。
3 监控系统运行模式
监控中心收集隧道一氧化碳/能见度检测器、风向风速检测仪、视频车辆检测器、隧道事件检测设备、火灾控制器、彩色摄像机, 道路沿线设置的视频车辆检测器等采集的信息以及沿线巡逻车收集管理区段的道路、交通、气象、事故等情报, 并进行分析、计算、处理、记录。同时利用计算机系统、闭路电视系统、大屏幕投影系统等设施, 把道路利用状况、车辆运行状况、设备工作状态等显示出来。值班人员综合上述情报, 形成统一的控制方案, 发布必要的指令, 通过隧道管理站管理区段设置的“F”型悬臂可变情报板、车道控制标志、交通信号灯、声光报警器等等, 向道路使用者提出警示、诱导或建议。
隧道采用二级控制模式, 即监控中心——隧道现场。隧道的运营管理由监控中心统一负责。
当监控中心的通信异常或无法实现对隧道进行运营管理时, 进行降级运行, 降级运行是由隧道本地控制器构成的自愈环网来实现自动控制, 以维持整个隧道基本运行功能和安全为主, 因此将执行预先设定的通风、照明、交通等自动控制程序。当进行手动控制时, 操作人员可通过隧道口配电房内的主本地控制器的触摸屏进行控制。
隧道通风:隧道通风主要取决于隧道内的环境标准。根据 (公路隧道通风照明设计规范) (JTJ026.1—1999) 对风机进行控制。一般CO/V I检测器检测的一氧化碳浓度和能见度值, 判断是否大于设定的门限值;如果超过门限值, 则产生报警, 并启动风机进行换气。本项目隧道均采用纵向射流风机排风。
隧道交通事故、道路维护、车辆故障、清洗隧道等都会造成交通异常, 导致一条车道以至一个隧道阻塞, 此时隧道中某车道标志显示红色×, 或洞口显示禁止通行标志, 甚至开启另一隧洞为可逆车道。当发生火灾时开启相应风机、调整风机吹风方向、照明亮度以及应用洞口信号标志、车道灯等引导车辆和人员疏散, 其中包括关闭火灾隧道, 开辟另一隧道为双向行驶等。
摘要:GSM-R具有适应铁路运输特点的优势,及更符合通信信号一体化技术发展的需要, GSM-R属于专用移动通信,专用于铁路的运营管理,是有效的调度指挥通信工具。
关键词:GSM-R;铁路通信;高速铁路
中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0062-01
GSM-R(GSM for Railways)是专为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。该系统满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求,在GSM Phase2+规范协议的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路专用调度通信的需要。主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。
1GSM-R系统组成
GSM-R系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。其中,网络子系统包括移动交换子系统、移动智能网子系统和通用分组无线业务子系统。
①网络交换子系统。主要完成业务交换及用户数据、移动性管理、安全性管理功能,由一系列功能实体构成:移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、互连功能单元(IWF)、组呼寄存器(GCR)、短消息服务中心(SMSC)、确认中心(AC)、移动智能网(IN)。各功能实体之间通过No.7信令协议互相通信。②通用分组无线业务子系统。GPRS子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。GPRS子系统包括核心层和无线接入层。核心层由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成。无线接入层由PCU、基站、终端等组成。GPRS无线接入层组网应充分利用GSM-R系统的设备资源,保护投资;与GSM-R系统共用频率资源;利用GSM-R系统的基站实现无线覆盖,不单独增加GPRS系统基站。③基站子系统。BSS通过无线接口直接与移动台相接,负责无线信号发送接收和无线资源管理;与MSC相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。BSS由基站控制器(BSC)、编译码和速率适配单元(TRAU)、基站收发信机(BTS)、弱场设备等功能实体构成。④运行与支持子系统。OSS包括网络设备维护管理系统和用户管理系统。⑤终端。终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用,用来接入GSM-R网的设备,包括移动台和无线固定台。
2基于GSM-R系统的铁路通信业务
基于GSM-R技术开发的铁路应用业务可以分为两大类:调度与司机通信业务、列车控制业务。
2.1调度与司机通信业务
2.1.1调度语音业务
①调度台呼叫机车台,该业务利用了网络中智能网。在线运行的机车台通过智能网注册车次功能号码,车次功能号在机车担当牵引任务时有效。列车在线运行期间,调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机,这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。②司机呼叫调度员,该业务也是通过智能网来实现的。司机拨打短号码1200呼叫调度员,省去了记忆每个调度台的ISDN号码,智能网根据司机当前所在的位置,自动接续当前位置对应的调度台。③语音组呼类业务,网络可以把不同专业的铁路运维人员进行编组,根据业务需要分组、分区域进行通话。
2.1.2GPRS数据业务
在机车运行过程中,调度员会不断的根据线路的运行情况向机车发送调度命令,根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。传统方式是进行语音呼叫通过对话方式传达调度命令。GSM-R系统应用后,利用GRRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。目前利用GPSR数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等。
2.2列车控制业务
我国铁路基于GSM-R传递列车控制信号的有青藏线的ITCS、大秦线的LOCOTROL,还有目前正在武广、郑西线进行试验的CTCS-3, 这种业务方式需要给通信双方分配一条永久在线的数据电路,来保证数据传输的实时可靠,传输速率为4.8或9.6 kbps。这种方式适用于数据量不大但对数据的实时性要求高的列控业务。
3结语
通信技术在飞速的发展,作为铁路专用通信的GSM-R系统也可以在GSM的基础之上持续发展,依照GSMR-C /GPRS/WCDMA-R/LTE-R发展的道路,与通信产业保持一致,能够持续稳步的超这移动分组数据、宽带多媒体、基于IP的核心网络方向融合发展。
参考文献:
[1] 钟章队.路数字移动通信系统(GSM-R)应用基础理论[M].
当前，公路管理机构的职能进一步明确，公路管理体制进一步理顺，公路管理部门政、事、企不分的状况得到根本性的改变，公路施工、养护、设计等单位企业化，与公路管理机构脱钩。有的公路施工单位正在转制，从事业单位企业化管理转为纯企业单位，有的还改制成民营企业。有的对公路养护也实行市场化、企业化运作，甚至允许民
营企业参与。这些改革打破了公路系统职工原有的认为公路行业是“保险箱”、“铁饭碗”观念，因改革而下岗的职工在心理上、观念上、感情上都难以接受，未下岗的职工收入也不稳定，很多人担心竞争将使自己下岗，所以忧心忡忡，顾虑重重。多元化、忧患意识增强是当前公路系统职工思想观念的显著特征，使党群工作难度也更大。职工中出现的这些新情况新问题，不可避免地会影响到职工队伍的稳定和企业的凝聚力。如果解决不好，势必影响企业的发展，事关交通体制改革的成败。那么，新形势下公路系统的党群工作该如何应对这些变化，增强针对性，从而最有效地调动职工的积极性和创造性，使其潜能和热情得到最大限度的发挥？
关键词：单片机系统 高速数据通信 EPP
前言
单片机系统中常常需要具备与PC机通信的功能，便于将单片机中的数据传送到PC机中用于统计分析处理；有时又需要将PC机中的数据装入单片机系统中，对单片机程序进行验证和调试。目前常用的通信方式是串行通信，但传输速率太低，以9600bps计算，传输1MB至少需要10min(分钟)以上。并行通信克服了串行通信传输速率低的缺点。标准并行口SPP（Standard Parallel Port）方式实现了由PC机向外设的单向传输，但实现PC机接收外设发送的数据则非常麻烦；(本网网收集整理)而增强型并行口EPP（Enhanced Parallel Port）协议却很好地解决了这一问题，能够实现稳定的高速数据通信。
一、EPP接口协议介绍
EPP协议最初是由Intel、Xircom、Zenith三家公司联合提出的，于1994年在IEEE1284标准中发布。EPP协议有两个标准：EPP1.7和EPP1.9。与传统并行口Centronics标准利用软件实现握手不同，EPP接口协议通过硬件自动握手，能达到500KB/s～2MB/s的通信速率。
1.EPP引脚定义
EPP引脚定义如表1所列。
表1 EPP接口引脚定义
引脚号SPP信号EPP信号方 向说 明1StrobenWrite输出指示主机是向外设写（低电平）还是从外设读（高电平）2～9Data0～7Data07输入/输出双向数据总线10AckInterrupt输入下降沿向主机申请中断11BusynWait输入低电平表示外设准备好传输数据，高电平表示数传输完成12PaperOut/EndSpare输入空余线13SelectSpare输入空余线14AutofdnDStrb输出数据选通信号，低电平有效15Error/FaultnDStrb输入空余线16InitializeSpare输出初始化信号，低电平有效17Selected PrinternAStrb输出地址数据选通信号，低电平有效18～25GroundGroundGND地线2.EPP接口时序
EPP利用硬件自动握手实现主机与外设之间的高速双向数据传输，软件只须对相应端口寄存器进行读/写操作。
（1）EPP写操作时序如图1所示。
CPU实现向外设写数据的`操作步骤如下：
①程序对EPP数据寄存器执行写操作；
②nWrite置低；
③CPU将有效数据送到数据总线上；
④nDStrb(nAStrb)变低（只要nWait为低）；
⑤主机等待nWait变高，确认数据发送成功；
⑥主机等待nWait变高，确认数据发送成功；
⑦EPP写周期结束。
（2）EPP读操作时序如图2所示。
CPU实现从外设读数据的操作步骤如下：
①程序对相应EPP端口寄存器执行读操作；
②nDStrb(nAStrb)置低（如果nWait为低）；
③主机等待nWait为高，确认数据发送成功；
④主机从并行口引脚读取数据；
⑤nDStrb(nAStrb)置高；
⑥EPP读操作周期结束。
3.EPP端口寄存器
EPP接口除了保留SPP的3个端口寄存器以外，还新增了5个端口寄存器，如表2所列。
表2
地 址端口名称方 向基地址+0SPP数据端口写基地址+1EPP状态端口读基地址+2EPP控制端口写基地址+3EPP地址端口读/写基地址+4EPP地址端口读/写基地址+5EPP数据端口读/写基地口+6未定义（32位传输）读/写基地址+7未定义（32位传输）读/写EPP状态端口寄存器
WAITINTRUSER1USER2USER3××TMOUTWAIT：Wait状态位（1有效）；
INTR：中断请求状态位（1有效）；
USER1～USER3：用户自定义；
TMOUT：保留（EPP1.7）超时标志位（EPP1.9）。
EPP控制端口寄存器。
××DIRIRQENASTRBINITDSTRBWRITEDIR：方向位（1输入，0输出）；
IRQEN：中断使能位（1有效）；
ASTRB：地址选通位（0有效）；
INIT：初始化（1有效）；
DSTRB：数据选通位（0有效）；
WRITE：读/写状态位（0：写，1：读）。
读取接口状态和控制接口都只须对相应的端口寄存器进行操作。以初始化为例：
读操作初始化：outportb(port+2,0x24)；
//port为SPP数据端口地址
写操作初始化：outportb(port+2,0x04);
//port+2为EPP控制端口地址
4.EPP1.7和EPP1.9
EPP接口最先有EPP1.7标准定义，由于硬件厂商的原因，EPP现有两个标准：EPP1.7和EPP1.9，可以在BIOS/外围设备/并行口（BIOS/Peripheral Setup/Parallel Port Mode）方式中进行设置。两者有如下不同点：
（1）EPP状态端口寄存器的最低位bit0，在EPP1.9中定义为TMOUT。在EPP操作时序中，如果PC机数据（地址）选通信号变低后，且在10μs时间内，外设未能将nWait置为低，则TMOUT置为1，表示延时。
（2）EPP1.9标准中，只有当nWait为低时，才能开始一个操作周期；但在EPP1.7中，无论nWait状态如何，nAstrb(nDstrb)都会被置低，从而开始一个新的数据（地址）操作周期。
二、EPP接口传输数据的一个实例
在某单片机系统中，须要将单片机系统中数据存储器的大量数据传输到PC机中进行分析处理。EPP接口（采用EPP1.7标准）硬件电路及软件流程图如图3～图5所示。
GAL译码电路方程式为/O1=/I1*/I2*/I3*I4*/I5，EPP接口选通地址为H。当单片机执行如下指令：
MOV DPTR，#2000H
MOVX @DPTR，A
就将寄存器A中的数据锁存到数据总线上，便于PC机利用EPP接口进行读操作。
C语言例程：
#define SPPDATA 0x0378 //定义各寄存器地址
#define SPPSTAT 0x0379
#define SPPCNTL 0x037A
#define EPPADDR 0x037B
#define EPPDATA 0x037C
#include
FILE *fp;
Int data;
Long i;
int k;
fp=fopen(filename,“wb”); //打开要存储数据的文件
outportb(SPPCNTL,0x24);
//向控制端口发00100100代码，初始化为读操作模式for(i=0;i<524288;i++)
{
while(!((inportb(SPPSTAT))&0x80))
//查询是否发送完毕
{}
data=inportb(EPPDATA); //读数据
fputc(data,fp); //将数据存入文件
}
fclose(fp); //关闭文件
单片机汇编语言程序为：
FLAG1 BIT P1.7 ；标志位
FLAG2 BIT P3.4
STADD EQU 0000H ；要传输数据段的起始地址
NUM EQU FFFFH ；要传输数据端的字节个数
COMMUN：MOV DPTR，#STADD
COMM1：MOVX A，@DPTR
PUSH DPH
PUSH DPL
MOV DPTR，#EPP_CE
MOVX @DPTR，A
POP DPL
POP DPH
SETB FLAG1 ；将P1.7置高
CLR FLAG2 ；将P3.4置低
JB FLAG1，$；查询P1.7为低，即nDStrb为低，表示PC读操作已完成
SETB FLAG2 ；将P3.4置高
SETB FLAG1 ；将P1.7置高
INC DPTR
CJNE NUM，COMM1 ；循环NUM次
RET
实际应用该接口电路，能实现1MB/s的传输速率，并且性能稳定可靠。
如果应用EPP1.9标准，硬件电路不用变动，软件中可以省略对nWait进行判断的环节，速率能接近2MB/s。
结束语
关键词:高速公路 监控系统 施工
一、工程概况
工程起于广州市天河区龙眼洞（接华南快速干线春岗立交），经白云区太和镇（接北二环高速），萝岗区九龙镇、增城市中新镇、福和镇（接北三环高速）、小楼镇、腊圃（接增从高速）、正果镇，从梳脑林场进入惠州市龙门县境内（接广河高速惠州段），路线全长约70.8Km。
本项目全线采用全封闭、全立交、控制出入的双向六车道高速公路标准，路基宽度34.5m.其中起点至八斗互通段（K0+940~K12+737.395）设计速度为100Km/h；八斗互通至终点段（K12+737.395~K69+905）设计速度为120Km/h。
全线设置春岗枢纽、八斗枢纽、九龙、中新枢纽、二龙、腊圃、黄岭香枢纽、正果、梳脑河（预留）9处互通立交；设置凤凰山、天鹿湖、长径、禾领头4处隧道；本路段设置中新服务区、正果停车区、养护工区2处（与八斗、腊圃住宿区合建）。
本路段隧道4座：
凤凰山隧道（右线1706米、左线1679米）；
天鹿湖隧道（35米）；
长径隧道（右线295米、左线320米）；
禾岭头隧道（右线420米，左线447米）；
广河高速公路广州段监控系统分为道路监控系统和隧道监控系统。
二、监控系统工程范围
监控系统采用“一次设计、分期实施”的设计原则，采用“监控中心——监控外场”二级管理结构，八斗监控中心统一对本项目道路和隧道监控系统设备进行管理，并负责紧急情况下的调度和指挥。
1.道路监控的重点在本项目起点至八斗互通之间路段，近期本路段将采用“全程监控、主线+隧道控制、路网协调”的综合监控策略，提高道路的舒适性和运行效率
随着交通量的不断增长及区域路网的全面形成，远期本路段將进一步增加交通控制和诱导的手段，逐步采取“集中监控、隧道+主线+匝道控制、路网协调”的综合监控策略，建立一个“信息化和智能化”的交通监控及紧急救援系统。
2.隧道监控设施
在凤凰山隧道路段分别设置如下监控设施：
（1）监测设备：包括CO/VI检测器、风向风速检测器、亮度检测器、彩色遥控摄像机以及洞内黑白固定摄像机。
（2）报警设备：包括火灾自动报警系统、手动报警按钮以及紧急电话。
（3）控制和诱导设备：包括车道控制标志、交通信号灯、可变信息标志、各种电光指示标志、LED突起路钮及隧道广播系统。
在长径和禾岭头隧道仅设置手动报警按钮和电光指示标志。本路段隧道控制采用“隧道监控系统——隧道本地无人监控站——现场控制区域”三级控制模式，全线在监控中心设置隧道中央集中控制系统，统一集中所辖范围内的隧道；
三、监控系统设备安装
1.施工前期准备工作
（1）机房设备安装应在机房内装修工作全部完成后，对中控室机房进行检查确认，机房的装修、温度与环境是否满足机房设备的工艺要求，各种预埋件和电缆走线槽、进（出）线洞的数量和位置是否符合设计要求，机房接地是否已设置完成。
（2）安装前应对管线进行疏导，并准备好工程材料表中的电源线、信号线、视频线、光缆等各种线缆和安装工具、材料、并测量长度。
2.紧急电话与广播系统安装
在隧道紧急电话和广播安装之前，应确认紧急电话及广播电缆是否敷设完毕，隧道内紧急电话机预留孔是否符合要求，阻值是否满足设计要求。做到这几点的目的是为了保证路侧分机按正常施工工序正确安装，避免重复施工或由于过早安装带来的无谓擦挂和损伤。
3.本地控制器安装
组织人员对本地控制器箱体制作进行检查、监督；对不符合本工程项目原设计的部分進行完善。本地控制器箱体安装在隧道内壁预留孔内，固定可靠。各子系统设备应先于本地控制器安装好。本地控制器设备及以太网交换机等设备安装于机箱内。预先布设电缆、光缆，做好接线头，熔接好光缆。按设计图，准确接入各采集号或控制点。安装隧道监控所中心设备用及相关软件。
4.火灾报警设施安装
按照图纸上的技术要求，做好线缆路由的标线，确定电缆引入位置，敷设好线管及线缆，确认接地点是否留出。确定安装位置，做好施工标志，固定好传感器及按钮开关，端接信号线缆，做好接地保护。
5.门架式可变情报板安装
按规范操作，加电前检查用电总负荷是否符合与原设计相符。
6.悬臂式可变情报板安装（方法类同5）
7.摄像机安装
安装前先在室内临时接入视频切换矩阵管理系统，通过键盘试控制云台和镜头，确信云台运转、变焦、聚焦、光圈等工作正常，以免装上后出现问题难以判断是控制系统、传输系统还是摄像机的故障。
8.风速风向检测器安装
按要求固定支架后，将风杆拼装在支架上。再安装风速、风向标、控制器。
9.CO/VI检测器安装
将CO/VI传感器安装在支架上。再安装控制器，将CO/VI传感器的引线连接到控制器中。
10.光强检测器安装（方法类同9）
11.交通信号灯及车道指示标志安装
隧道内的车道指示标志支架及出、入口交通信号灯所采用的支架，其材质要满足相应的力学和机械性能要求，相应的基础所采用的砼和钢筋要满足力学和机械性能要求；
车道指示标志安装在隧道顶部，距地面净空不小于5.5米，设备设有便于维修的检修口，所有的支撑悬吊件均做防锈处理；
信号灯支架采用采用黑色，以防其颜色影响信号灯的效果；
在外露的缆线，套上镀锌包塑金属软管，并用玻璃胶将接口处密封；
线缆连接有序，走线整齐美观，接触良好；
接线做好线色、线标标记及接线记录。
参考文献：
［1］公路工程技术标准（JTG B01-2003）
［2］ 公路隧道施工技术规范 (JTGF60-2009)
［3］ 广州市高速公路有限公司编 广河高速公路广州段项目建设管理手册 2008，09
(责任编辑：刘 璐)
1 通信传输对高速公路的技术支持
高速公路运用通信技术和通迅系统主要是为了满足高速公路的正常运营和管理的需要。它能够为高速管理人员提供及时、有效的数据及语音服务, 为高速公路实现自动化管理提供技术支持。同时通过信息的不间断传输和分析处理, 它还能够保障高速公路安全、畅通、舒适和便捷, 极大地提高了运营质量和运营水平。在现代管理中, 远程信息传输系统已成为高速公路智能管理的一个重要环节和手段, 对高速公路的神经中枢起着举足轻重的作用。
当然, 高速公路整个通信系统是一个庞大的工程和系统, 它同时肩负着语音传输、信息传递、图像采集、数据分析的使命和功能。因此, 其庞大的信息量要求其必须选用频带和容量较大的光纤系统。而光纤通信在运作过程中具有很多优点:通信容量大, 通信质量高;具备抗电磁干扰的能力;还能够长距离传输各种信息、数据和图像。以上优势都是其他传输系统和传输设备所不能比拟的。
以遵义监控通信分中心为例, 该中心设置干线ADM一套, 采用华为公司Optix OSN 7500设备。光纤综合业务接入网采用内置式光纤用户接入网, 传输速率622M, 智能光网络设备。在该通信分中心设置OLT光线路终端设备, 在其余8个无人通信站设置ONU光网络单元设备, 隔站通过光接口板相连, 组成2芯自愈环网, 接入网系统负责本路段的语音, 数据业务的传输。内置式传输设备采用了华为的metro 1000, 每个站各设ONU FA16设备一套。
2 通信系统的组成及工作原理
本高速通信分部专门安装了一个程控数字交换器, 来提供电话、专业指令等业务为各个部门的管理服务。其中由电话系统、指令呼叫系统组成了高速公路的通信网络话音系统, 而业务电话系统是各收费站、管理所在高速公路上的所有通信设备。例如:收费亭、站监控室、分中心监控室、维护工区、营运管理中心通信等。该设备高速公路系统提供对内和对外的业务联络技术, 电话为高速公路全网服务的同时, 还可以直接与外网联系。监控分中心是实行的只监不控方式, 实时路况信息是通过电话指令系统传输的, 传达整个高速公路路况交通信息。在发生交通事故时协助高交或路政出警员的控制和管理, 例如更改道路情报板内容, 提醒各车主由某收费站下高速, 对发生交通事故地点进行绕行, 避免发生二次交通事故和造成大面积拥堵。当然为了监控和交警出警的方便性, 分别有两个单独的线控操作这两个路径, 使得高速公路监管和分中心能够保持较为密切和方便的联系。
高速公路的监控系统由内部监控系统和场外设备组成, 它包括计算机监控子系统、信息搜集子系统、信息分析子系统、交通分析子系统和电子监控子系统。监控配电系统包括外场配电系统、监控配电系统、低压电力电缆系统。
计算机系统是高速公路通信系统的核心, 由监控分中心电子计算机系统和外场设备两个部分组成。监控分中心的计算机网络系统是通过系统信息和外场信息相互结合的枢纽。该系统与收费站和监控中心连接, 可以清晰检测和搜集所有外场信息, 做到实时监控高速公路整个系统的功用。
收费系统是在各个高速路出入口设置关卡, 以收费亭的形式, 运用摄像装备将信息及时有效地传输到收费中心, 并按照进出车辆的型号、车载量等信息, 对过往车辆进行收费。而收费亭或者收费站的视频是通过矩阵级联的方式, 对各个路段和分中心的监控和管理。
3 结语
通信系统是高速公路系统的核心和灵魂, 是确保高速公路“快速、安全、舒适”等特点充分发挥的信息平台和有效保障。在当前通信信息科技水平日新月异的情况下, 高速公路系统的完整构建需要从通信科技、系统设置、完善管理等多个方面通盘考虑, 以达到应有目的。
摘要：随着当今社会的不断发展, 通信技术在高速公路系统中的应用也越来越广泛。高速公路机电系统由监控、收费、通信三大板块组成。其中, 基础类设施建设为通信系统, 它由光缆传输系统、通信电源系统、图像采集系统等组成。该研究主要由贵州高速公路崇遵段的通信系统为例, 阐述了通信系统在其中的应用, 具有很强的现实意义。
关键词：通信系统,高速公路,机电系统
参考文献
[1]王笑京, 齐岩.智能交通系统体系框架原理与应用[J].电子通信, 2009, 33 (12)
[2]乔晓冉.高速公路机电系统评价指标及方法研究[D].长安大学, 2006
高速铁路通信市场大餐可期
这些年中国经济在加速发展的同时,政府投入了极大的资源来建设和改善公路等基础设置.但是随着环境和资源问题的挑战日渐突出,中国注定无法沿着美国的模式发展成一个“汽车上的.国家”,反倒是区域经济差异较大的欧洲和人口密集的日本的发展高速铁路网这一经验更值得我们借鉴.
作 者：王建斌 作者单位：Frost & Sullivan咨询有限公司 刊 名：中国电信业 英文刊名：CHINA TELECOMMUNICATION TRADE 年，卷(期)： “”(3) 分类号： 关键词：移动数据业务高速发展下WCMDA网络规划策略
作者：
来源：《移动通信》2012年第20期概述
随着3G网络的逐渐成熟，无线网络空口带宽的提高为数据业务提供了良好的承载条件——可以承载高速数据业务，为数据业务的发展提供了坚实的网络基础。
智能手机集成了手机、电脑和互联网的综合特性，具备强大而实用的数据和网络功能，现有的移动数据业务均可以在智能手机上实现。同时，还具备强大的功能拓展性，促使开发者推出更多的新应用，智能手机应用已延伸到社交、游戏、教育、医疗和办公等各个领域。随着智能手机的发展，移动互联网业务、终端、用户行为模式都发生了巨大的变化，带来了数据流量的激增。
1 信息系统的主要内容
1.1 通信系统
通信系统是组成高速公路信息系统的关键部分, 它主要承担着数据、语音以及图像的联络与传输, 是否可以使自身的功能得到充分的发挥直接决定着整个公路信息系统的安全性以及可靠性。它的主干线通常选取光纤当作传输信息的通道, 并利用光端机、基群复用设备、高群次数字设备以及一些辅助设备实施光电信号的分解与转换, 程控交换机与PCM端机等能够利用数字接口同数字传输系统进行连接, 而计算机数据、传真机、电话机以及监控数据等用户再与程控交换机、PCM端机形成完善的收费、通信和监控系统。
1.2 收费系统
高速公路以往所采取的收费方式为全封闭的, 现阶段所采取的收费方式是利用计算机系统, 这样的话有利于进行统计分析以及管理。收费系统主要分成收费中心、收费车道一级收费站等, 而每个站之间都会形成一个计算机局域网, 再利用通信系统有机的和收费中心连接在一起。收费系统一般都是半自动收费, 也就是人工对车型进行判别、计算机计费和把现金付费当作核心的收费手段
1.3 监控系统
监控系统主要囊括了监控中心以及各分控中心。能够划分成:控制系统、传输系统、监控系统以及情报板系统等。该系统的主要功能是利用监控系统获取道路中的气候变化、事故、交通拥挤、交通量、路基路面损坏、阻塞以及车速等情况, 并提出合理的解决方案, 再通过传输系统把其传输到情报系统, 为交通参与人员提供保持正常运行的信息。除此之外, 还需要对道路进行某些控制, 用来确保高速公路连续行驶以及安全行驶, 并为路政管理以及稽查管理提供一定的借鉴。
监控系统往往采取巡逻车、红外线探测器、紧急电话、摄像机、无线电设备、气象检测装置、闭路电视以及车辆检测器等先进技术对信息进行采集, 而通信系统的主要职责为传输信息, 并采取广播系统以及标志牌等对信息进行发布。
2 信息系统的管理和建设
高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的, 它也是组成高速公路的重要部分, 也是高新技术发展的产物。除此之外, 高速公路信息系统在专用的交通通信网内占据着至关重要的地位, 还可以被称之为使交通信息顺利的传出的重要载体。是否可以管好、建好和用好高速公路信息系统, 对高速公路的服务质量、层次以及管理水平有着至关重要的影响作用。
2.1 建设前的设计
在对系统进行建设前, 需要充分的对未来发展需求以及各传递因素进行考虑, 主要包含:气候、自然灾害、车流量和一些突发事件 (难以预料) 。通过调查研究可知, 一定要从未来发展的角度出发, 并制定出合理有效的方案, 从而让整个系统能够实现及时、准确和快速的传递作用。除此之外, 不仅技术上没有出现浪费, 还有助于日后对其进行升级换代。
2.2 规范技术标准
高速公路信息系统构建完成以后, 需要相应的对其进行技术分析, 并对技术资料进行整理, 既能考察该系统能够实现预期目的, 还能为系统的升级换代、日常保养以及日常维护等提供技术支持以及理论依据, 还能为系统的管理者以及使用者带来很大的便利。
技术资料主要囊括了下面几点:重要设备说明书、工程竣工图纸、工程设计图纸以及其他有关材料等, 还需要在该前提下对相应的标准进行整理和制定。例如:确立发展方向、规范操作行为、制定标准以及确立相应系统等。
2.3 构建健全的管理运行机制
高速公路信息系统作为高新技术发展的产物, 要求管理人员、使用人员以及维护人员必须具备很高的科技素质, 构建出具备高水平的队伍直接决定着高速公路信息系统能够使自身功能得到充分的发挥。随着社会发展和技术进步, 也要求技术人员不断的对知识进行更新。所以, 相关部门需要加大对人员进行培训的资金投入, 也必将能够收获更好的效果。高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的, 在工作时, 高速公路信息系统与其他部门是相互协调和紧密相连的, 构建健全的管理运营机制是信息通信系统得到正常发挥的重要保障, 高速公路信息系统需要和其他有关部门有机的结合在一起。例如:监控系统中服务于稽查以及路政的环节, 则需要和路政部门与稽查部门构建相应的关系, 这样的话有助于进行操作和管理。
2.4 构建专业的抢修队伍
现阶段, 由于我国高速公路正是飞速发展的阶段, 而高速公路信息系统还有很多部门的设计一直处在研发的阶段, 操作繁琐和系统反应慢是导致高速公路成本偏高的重要因素。例如:收费系统硬件和收费系统软件均需要从外国进口, 这就需要大量的外汇。我国的计算机行业目前已经取得了较高的发展水平, 如果能够在此前提下, 可以相应的组织人力和物力把这方面的研究工作做好, 则会开辟出具有很大发展前景的产业, 还可以为国家创造更多的利润, 并为国家节省大量外汇。
3 结语
随着高速公路建设的日趋发展, 则需要培养诸多的信息通讯系统的专业机电人才, 相关的管理部门需要通过自身存在的机电优势, 构建出高速信息系统的机电创新队伍, 还需要和实际的工作有机的结合, 从而使单位获得更大的经济效益以及社会收益。
摘要：本文主要对高速公路具有的信息通信系统主要作用以及组成进行了具体的介绍, 并对高速公路通信系统建设以及管理进行了详细的探讨, 还提出了需要把系统设计、科研、制定规章制度以及人员培训等工作做好, 以此使通信系统得到合理有效的建设、使用以及管理。
关键词：高速公路,信息通信系统,建设,管理
参考文献
[关键词]电力；通信网络；系统；建设
伴随着现今我国电力通信领域逐步发展，特别是对高压电网及超高压电网的研究逐步深入，电力在通信、调度等方面的要求标准相应增强，想要保证通信的可靠性、稳定性，更好的对电力通信进行调节与调度，就需要相关工作人员及时更新自身的观念，紧跟时代发展步伐，加大对电力网络通信的研究力度，深入对其进行设计。以下简要针对电力通信网络系统的相关内容进行探讨，仅供参考。
一、电力通信网络系统的设计特点
1.对电力通信网络体系的业务进行分析
当前，在电力通信网络体系中，其包含的业务主要有以下几方面内容：其一，继电保护；其二，自行调度；其三，电力环境监测；其四，多媒体数据。对电力通信网络各个业务进行探讨，其主要包含的特点大致分为以下几项内容：
（1）数据传递的流量较大。对于电力通信网络系统来讲，其所要传递的信息数据流量相对较高，不但容纳了电力监测信息、生产指令调度、继电保护数据等，同时还容纳了语音电话信息及视频监控信息等多媒体资料，包含的数据量较高，容易引发网络堵塞问题。这也是电力体系网络宽带不断升级的重要因素之一。
（2）数据传递的实时性需求较高。电力体系的生产安全和社会稳定运行存在密切的关联，有着十分重要的影响。所以，相关工作人员应认识到电力通信网络的重要性，保证其信息传递路径的稳定与安全。也正是因为此项因素，电力体系的数据流量相对较大，信息网的传递实时性需求较高。特别是对于实时性要求较高的安全监控信息、自行调度命令及继电保护信息等，假如网络在进行数据传递期间存在一定的拖延，则很容易导致极大的事故，影响企业的资金收益，对企业以后的发展也造成一定的影响。
（3）数据传递的稳定性标准较高。在电力体系中，对网络传递的数据灵敏性要求较高，同时应保证数据传递的稳定性与安全性，不可以出现信息丢失问题。所以，电力通信网络对企业信息传递网络的稳定性标准较高，相关电力企业及从业者需要加大对通信网络体系的研究力度，保证其安全性，唯有如此，才可以从本质上确保电力通信传递网络信息业务的安全性与实时性，为企业后续生存与发展夯实基础。
2.对电力通讯体系的网络整体进行设计
（1）科学选取电力通讯体系的传递网络。对于工业的以太网来讲，其作为一种对电力通讯传递进行控制的网络，具备较强的兼容性与便捷性，能够同现场整体网络结合在一起，对现场的控制设备，例如：可编程逻辑控制器、单片机等，对其联网、通信功能进行控制，可以将基层的种类及特点进行分析。一般通过工业以太网，实现电力通讯体系的硬件传递功能。
（2）科学选取传递网络的拓扑结构。现今，网络拓扑结构越来越受到人们的认可，其包含的类型有：环状网络结构、星状网络结构、总线状网络结构、网状网络结构等。同普通种类的物理拓扑结构相对比，环状网络拓扑结构具备维护简单、布线明确、资金投入较少等优点，针对电力通讯网络调度工作来讲，能够满足其应用，相关工作人员应对环状网络拓扑结构进行深入探究，保证电力通信的稳定与安全，提高企业市场竞争能力，推动企业更好的发展。
二、建设电力通信网络系统的措施
1.采用分层的方法对电力通讯网络体系进行设计
电力通讯网络体系是利用工业性质的光纤以太网作为介质，实施设计与搭建的，其系统网络可以被划分成：管理层、传递层及控制层。以下对其进行系统论述。
（1）管理层。信息管理层是由软件管理的计算机、可编程的数据库服务设备及有关服务应用程序三部分构成的。计算机管理软件负责发出指令，进行管理工作，之后由可编程数据库服务设备实施信息传递，显示数据、图像等，最后通过相关服务应用程度实施查询、存储等功能。
（2）传递层。传递层经常被人们称之为网络传递层。其工作原理为借助工业以太网、数据收发中转站、路由器、现场操控站等实施信息传递工作。传递层的作用在于使底层的设备参数能够通过网络传递到相应的控制处，进而实现电力企业对设备的远程操控工作。
（3）控制层。控制层是依靠以太网的通讯模块及机械设备对模板的组成实施监控工作。控制层是整体电力通讯网络体系的最底端，运行工作的质量和整体电力网络通讯体系的稳定性及安全性存在密切的关联，相关工作人员应对控制层予以关注，不断进行更新与改进，为通信提供安全保障。
2.智能化的电力通讯网络。随着智能电网的不断发展，要求电力通讯网络系统也要向科学化、数字化进程的不断深入，电力通讯网络系统要保障电力通信的安全与稳定，就需要深入对智能化的通讯网络进行探究，大致包含以下几方面内容：其一，对停电管理体系进行深入探究。现今，我国很多电力企业将经营与分配区分管理，缺少停电监管的体系，假如出现通讯问题，仅可以依赖人工联系，实施维护。此过程内容十分繁琐、工作效率较低、工作质量较差。假如遭遇自然灾害，经常出现大面积断电问题，进而加大了从业人员的工作量。而假如建设智能化的停电管理系统，就可以良好的处理该问题；其二，创建智能化的地理信息体系。
三、创建电力通信网络体系的关键
创建电力通信网络体系是一项长期的工作，在初期及应用期间，都需要对电网体系的开放性、拓展性、全面性等进行探究。其包含的关键性问题有以下几方面：
（1）管网的接口关键。电力通信网络设备的连接口是建设管网的重要内容。包括以下几点：其一，设备的供应企业、运营企业级软件开发企业三者共同商议，达成一致；其二，通讯网络的管网结构为三个位置，也就是网元的管理设备、子网元设备及网管理器设备。距离网元越远的设备工作效率越低。然而，由系统整体的稳定性、安全性来思考，通常利用网元管理设备进行连接；其三，接口的协议，接口协议的类别有Q3、TCP等。
（2）数据编码的关键。对于电力企业，想要建设通信网络体系，就需要保证网管的信息结构同企业资源规划相吻合，并且创建信息编码期间需要遵循生产厂家本身的编码标准，建设通信网络体系期间，保证编码的全面性和单一性。
四、结语
总而言之，伴随着社会经济的不断发展，城市建设进程的逐步深入，电力企业对电力通讯的要求相应提高。在建设电力通讯网络系统期间，其同电力企业本身的自动化水平、生产力等存在密切的关联。当前，我国电力企业在建设通讯网络系统过程中仍存在一些问题，相关工作人员应及时更新自身观念，提高自身的专业技能及综合素养，从而创建科学、稳定、高效、经济的通讯网络系统，为电力的通讯安全提供保障。
参考文献：
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[2]甄丽霞.亳州电力通信网综合监控系统的建设与应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2010（03）.
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