摘 要：目前高速公路機電設施已實現(xiàn)了電力監(jiān)控、火災報警、ETC門架設備、收費車道設備等外場設備的數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測，在監(jiān)控中心就可以實時遠程監(jiān)控。但是對機房的動力及環(huán)境監(jiān)測大多數(shù)還停留在傳統(tǒng)的管理模式上，普遍未實現(xiàn)遠程實時在線監(jiān)測。針對這一問題，本文從高速公路機房現(xiàn)狀、動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹、發(fā)展趨勢等多方面進行分析，結(jié)合相關(guān)的實踐經(jīng)驗，提出了建設高速公路機房動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的必要性，實現(xiàn)對機房電源、空調(diào)、煙感、水浸、門禁、溫濕度等多方面的實時在線監(jiān)測，提升高速公路集中運維監(jiān)控能力及科學化管理水平。

關(guān)鍵詞：高速公路;機房;動環(huán)監(jiān)測;智能管理;應用

中圖分類號：TN916.81 文獻標識碼：A

0 前言

在2015年以前，高速公路機房設計理念當中普遍以普通機柜為主，功能比較單一，機柜與機柜之間沒有形成封閉空間管理，設備的通風散熱全靠機房內(nèi)的空調(diào)，特別是運行幾年后，隨著日常運維及后期設備的增加，機房環(huán)境已相對惡劣，給設備的正常工作帶來了嚴重的挑戰(zhàn)。

近幾年新建、改擴建高速公路機房設計已由傳統(tǒng)的普通機房向整體式機房過渡，對機房的管理和設備的運行環(huán)境提出了更高標準的要求，不僅在監(jiān)控中心設計整體式機房，在收費站也設置了整體式機房。

1 高速公路機電運維管理現(xiàn)狀

目前高速公路機電設施已實現(xiàn)了電力監(jiān)控、火災報警、ETC門架設備、收費車道設備等外場設備的數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測，在監(jiān)控中心就可以實時遠程監(jiān)控。但對機房的UPS電源、空調(diào)、煙感、溫濕度等數(shù)據(jù)的監(jiān)測大多還停留在人工巡檢的方式上，不僅效率低，而且一旦發(fā)生故障無法及時獲知相關(guān)信息，在一定程度上制約了機電運維信息化的管理水平。

當前全國高速公路正在加大智慧高速的研究與建設，各種新技術(shù)與新設備、創(chuàng)新的管理方式正逐步展示在我們面前，但大多數(shù)是面向出行服務方面，而針對機房的智能化管理相對會缺少重視。但隨著高速公路營運信息化的建設，機房的智能化建設將會日趨重要，因此動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)也會展現(xiàn)出更加廣泛的應用前景。

2 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)作用

收費站機房和監(jiān)控中心機房是整個高速公路機電信息系統(tǒng)的核心部分，為保證計算機系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡的安全正常運行，與之配套的動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、安防系統(tǒng)必須時刻處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，否則造成的后果將不堪設想。因此對高速公路各個機房進行實時在線的監(jiān)控、及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患是極其必要的。

自動監(jiān)測高速公路機電系統(tǒng)機房動力環(huán)境狀態(tài)，在自動采集狀態(tài)數(shù)據(jù)以后，智能分析設備報警發(fā)生的原因以及具備智能生成預警，在以網(wǎng)絡鏈路拓撲圖形化、數(shù)據(jù)列表化的方式為用戶提供直觀狀態(tài)及故障瀏覽功能的同時，將狀態(tài)信息通過微信企業(yè)號實時推送給機電運維人員，同時系統(tǒng)具備自動聯(lián)動控制等功能，起到大幅度減少人力物力投入、提高機房運維效率、保障機房良好運行，防止重大故障災害的作用，從而大幅度提升機房運維服務質(zhì)量。

2.2 系統(tǒng)組成

主要包括動力系統(tǒng)（UPS電源、電池、機柜電源、發(fā)電機等），環(huán)境系統(tǒng)（空調(diào)、溫濕度、漏水監(jiān)測、煙感等），安防系統(tǒng)（視頻監(jiān)控、門禁、入侵監(jiān)測、消防火災等），前端監(jiān)測主機，中心應用平臺等。

2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)類型

（1）UPS：監(jiān)測輸入/輸出電壓、電流、頻率、功率，蓄電池組的電壓、后備時間、溫度等參數(shù)。（2）直流電源：監(jiān)測輸入市電狀態(tài)，蓄電池組的電壓、電流、溫度、容量等參數(shù)。（3）普通空調(diào)：對普通空調(diào)的狀態(tài)監(jiān)測和啟?？刂?。（4）溫濕度：監(jiān)測溫濕度傳感器所采集的機房溫度和濕度數(shù)據(jù)。（5）煙感：采集消防控制器的報警信號或煙感探測器的報警信號。（6）門禁系統(tǒng)：監(jiān)測門的開關(guān)狀態(tài)，控制門的開關(guān)、門禁系統(tǒng)與CCTV系統(tǒng)聯(lián)動對進出機房的人員進行自動錄像等。

2.4 數(shù)據(jù)傳輸方式

監(jiān)控主機（監(jiān)控主機具備采集、存儲及分析處理功能，可獨立運行于本地網(wǎng)絡）對前端設備進行信息采集及進行智能分析處理，實時向中心平臺上傳設備運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)及報警信息，中心平臺根據(jù)上傳的信息進行綜合分析處理，向微信企業(yè)號、PC等終端推送故障及報警信息。

3 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的應用實踐

開陽高速于2003年通車并于2019年進入機電工程的改擴建，因收費站機房結(jié)構(gòu)物利舊等其他原因，收費站機房未采用新的整體式機柜，仍沿用普通式機柜，如何將機房改造美觀及更加智能化成為了我們當時的一個難點。經(jīng)過業(yè)主單位的同意，我們在設計上增加了動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)，在每個收費站部署了UPS電源監(jiān)測、煙感、溫濕度、紅外探測、漏水檢測等動力環(huán)境監(jiān)測設備。

數(shù)據(jù)傳輸方式設計為，監(jiān)控主機采集前端感應器的檢測數(shù)據(jù)，監(jiān)控主機連接收費站的監(jiān)控數(shù)據(jù)交換機通過通信系統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在監(jiān)控中心管理平臺讀取各個收費站的動環(huán)監(jiān)測數(shù)據(jù)。該監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對機房的UPS電源、空調(diào)、溫濕度、煙感、安防等動力及環(huán)境的在線實時監(jiān)測，可實時向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)平臺進行信息推送，改變了以往人工巡檢的傳統(tǒng)模式。同時該系統(tǒng)部署后還有一個亮點，那就是對機房內(nèi)的空調(diào)進行統(tǒng)一的控制，在滿足機房制冷需求的同時，又節(jié)約了電能。

動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的實施，有效提升了開陽高速營運單位的機電管理的專業(yè)化、信息化、科學化水平，使開陽高速的機電管理上升到一個新平臺。

4 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)應用緩慢的原因分析

首先是由于傳統(tǒng)的行業(yè)及技術(shù)上的限制，以往的高速公路機電設計很少往機房智能化方面考慮，加上以前的技術(shù)沒有那么先進，在設計上不會考慮這方面的內(nèi)容，從而導致高速公路機房的智能化信息化建設相對沒有那么重視。

其次是高速公路建成通車后通信機房往往十年甚至十多年都不會有很大變動，業(yè)主單位也適應了傳統(tǒng)人工巡檢的模式，加上建設動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)需要增加不少的營運費用支出，更加造成了動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速機電行業(yè)應用滯后。

最后是動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)本身的發(fā)展限制。動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)最早是應用在中國電信等通信行業(yè)，監(jiān)控廠商技術(shù)水平差別也很大，無法有效地被高速公路機電行業(yè)所應用。

5 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的發(fā)展建議

5.1 設計上重視

新建及改擴建項目的設計應當具有前瞻性，結(jié)合營運相關(guān)的需求及當前高速公路機電信息化建設的需要，提前將機房的設計思路理清，當然業(yè)主單位也要有這個意識，從根本上樹立提高機房管理信息化水平的意識。

5.2 技術(shù)上重視

監(jiān)控廠商的技術(shù)水平應當不斷加強，提供的軟硬件應能全面兼容機房的現(xiàn)有設備，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)應當穩(wěn)定可靠、信息反應快速，融合當前流行的AI人工智能技術(shù)、邊緣大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，從而滿足不同業(yè)主的不同需求。

5.3 管理上重視

動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)是助于機房智能化、科學化管理的，也能夠快速地為營運單位提供快速響應及決策支持的，因此業(yè)主單位應重視動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)所發(fā)揮出來的作用，從管理需求方面部署應用動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)。

6 動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的發(fā)展趨勢

一體化的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)，可以幫助用戶降本增效、提升運維水平，從而提升用戶效益?；谛畔⒒ㄔO的需要，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)必將迎來新的發(fā)展，市場需求和鞭策也會不斷的要求技術(shù)水平的提升。動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)未來在高速行業(yè)的發(fā)展趨勢將包含四個方面：

第一，高度集成化，行業(yè)將會形成以傳感器、數(shù)據(jù)采集為核心，融合音視頻監(jiān)控、AI人工智能應用、邊緣大數(shù)據(jù)分析等領域的高度集成化標準體系。第二，部署安裝簡便化，參考學習通信行業(yè)的成熟系統(tǒng)，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)自身的運維需求將會逐步降低，系統(tǒng)調(diào)試、組態(tài)配置等將會被自動配置、遠程調(diào)試取代，前端設備和系統(tǒng)的部署將會越來越簡單。第三，系統(tǒng)簡易化和3D可視化，動環(huán)監(jiān)測運維數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲和可視化呈現(xiàn)，可以實現(xiàn)快速展示用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)。第四，針對前端硬件設備的軟件定義。動環(huán)監(jiān)測是一個以創(chuàng)新為主導的領域，而優(yōu)秀的動環(huán)監(jiān)測服務需要不斷地對客戶需求深入了解和洞察，還需要企業(yè)具有深厚的研發(fā)實力和資金支持，跟上整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的潮流，才能推出軟件和硬件完美結(jié)合的動環(huán)監(jiān)測產(chǎn)品。

7 結(jié)語

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，伴隨新基建的熱潮，及建設智慧高速公路口號，傳統(tǒng)的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)將不僅僅局限于機房動力環(huán)境設備，后續(xù)將結(jié)合大數(shù)據(jù)，形成自主可控的自主化運維，物聯(lián)網(wǎng)的物物相連也將成為可能，真正實現(xiàn)智能化、一體化，遠程掌上運維也將會成為未來的運維方式。

因此，隨著智慧高速的建設進程，廣大高速公路營運業(yè)主在智能化建設意識上的不斷提高，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路行業(yè)的應用將會越來越廣泛，完善建設高速公路機房動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)的重要性將會變得更加迫切。相信在不久的將來，動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)在高速公路機房的應用也將成為高速公路營運智能化管理的一個亮點，將會提升整個高速公路行業(yè)的運維監(jiān)控能力及科學化管理水平。

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作者簡介：葉強強（1987—），男，廣東韶關(guān)人，本科，學士，工程師，主要從事高速公路機電工程技術(shù)管理工作。