高速公路机电系统的GPRS无线通信技术应用

吴建波

摘 要：随着时代的进步，科技的发展，交通运输业的日益发达，高速公路上的安全问题越来越多的受到人们的关注。为了保证高速公路上的车辆安全以及人员安全，需要建立强大的网络通信系统，以加强相关部门之间的联络，实现对高速公路上车辆的实时监控。针对以上问题，本文主要分析了GPRS技术在高速公路机电系统中的重要性，从多个方面探究了无线通信技术在整个高速公路机电系统应用中的优势。

关键词：高速公路；GPRS無线通信；机电系统；应用

中图分类号：TN929.532 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0293-02

1 引 言

随着社会的需要，高速公路也在不断的发展，一方面是国家的投资建设，另一方面是汽车的普遍化，高速公路的运输也随之而来了一系列的安全问题，如交通拥挤、交通事故的频发等，为了减少这些安全问题，就需要对高速公路上的机电系统提出了更高的要求。高速公路机电系统在公路管理中的作用很大，运行良好的机电系统，能够对数据进行合理的分析，最高效的发挥高速公路高速、高效的交通功能，对保持道路的通畅十分重要。要想发挥机电系统中最重要的实时监控功能，需要用到一项非常重要的通信技术——GPRS无线通信技术。在高速公路机电系统中应用GPRS无线通信技术，它能够突破时间地域的限制，对监控路段进行实时监控和信息汇总，在通信、监控、收费管理等方面极具优势，并且能够使相关部门大大地提高对高速公路的管理水平，更好地了解掌握高速公路上的情况，应用前景十分广阔。

2 GPRS无线通信技术概述

GPRS是通用分组无线业务的简称，是一种对数据进行高速处理的技术，是对传统的GSM系统的延续，它不仅具有传统的有线网络通信的优势，即高速性、简单性，同时具有成本费用低、可移动的优点。与传统的有线网络通信进行对比，GPRS无线通信的成本更低，更高的运行效，更好的通信性能，较大的节省了投资的成本。另外，它还拥有较为强大的信息传输能力，并且不受外界环境因素的影响，更好地完成其传输功能。如此来看，在高速公路机电系统上应用GPRS无线通信技术，可以突破空间、距离的限制难题，节约成本，充分发挥机电系统的重要作用。

GPRS的功能有很多，其特点主要如下所示：

（1）可以在-25℃的冰冷天气，以及+70℃的高温环境下正常工作；

（2）可以在信息交互之间实现多对多、一对多及一对一的发送；

（3）接收速度快；

（4）用户可以随时查看发送的历史消息记录，并且能够及时收到发送命令的传达情况的反馈；

（5）其连接状态能够保持永远在线；

（6）具有信息编辑、删除的功能；

（7）不受时间距离的限制。

3 优 势

监控系统、通信系统、收费系统三大系统共同构成了是高速公路机电系统，GPRS无线通信技术在其中的优势主要体现在以下三个方面：

3.1 在监控系统中的优势

监控系统作为高速公路机电系统中的一部分，它能够对高速公路上的道路实时状况，来往车辆的运行状况，以及在不同的自然天气条件下，对高速公路上的各个信息进行监控。传统的监控系统多采用的是有线通信方式，这就要求通信线路的完整性，不仅要考虑线路设计上的问题，也增大了对通信的管理，使得造价成本和维修管理成本比较昂贵，也因此造成了一系列技术上难以克服的问题，也使得维护管理等问题不尽人意。随着科技的不断进步，移动网络的覆盖范围越来越广阔，可以在其范围内，使用GPRS无线通信技术。中心监控系统和外场设备两大部分共同组成了GPRS无线通信监控系统。中心监控系统顾名思义是整个系统的中心控制部分，它主要是由监控设备、摄影设备和计算机等设备构成的，其主要是接收外场设备采集反馈回来的高速公路上的信息，并且对这些采集的信息进行一系列的数据分析处理，实现对场外设备的监控，并且制定出与之有关的调控方案再反馈回去，从而完成对外场设备的控制。对高速公路上的车辆、路面状况等信息进行采集主要依靠的就是外场设备了，它与中心监控系统形成反馈调节的模式，共同完成实时监控功能。

GPRS无线通讯网络只要是在移动网络的覆盖范围之内，就可以使用GPRS无线通讯技术，其主要的原理就是将通信器安装到外场设备中，将专用的IP地址设置到高速公路监控中心中，通过移动网络将其与外场设备连接到一起，从而能够实时的接收和监控场外的各种信息，进一步实现对设备的控制。GPRS连接模拟图如图1所示。它打破了时间地域的限制，在移动网络覆盖范围之内，不仅能够快速的传递信息，实现了对复杂数据的接收、处理与反馈，而且运行成本低，维护管理等方面也相对变得比较简单，与传统通信技术相比，GPRS通信技术极大的节省了人力、物力、财力，应用范围也更加广阔。

3.2 在通信系统中的优势

GPRS无线通信在通信系统中的优势更加明显。我国高速公路四通八达，随着车辆的增多，有关部门需要及时掌握各条高速公路的道路情况，特别是在处理交通事故以及排查路况时，需要及时的将现场信息传递到监控系统中，并对各种信息进行及时的汇总处理，这就需要用到无线通信技术。它能够实时的将周围的路况、车辆运行状况、事故现场的信息等极为快速的传递到监控系统中，为处理各种事故提供了依据，能够最大化的降低人员伤亡情况。

此外，车载设备能够通过GPRS技术与监控中心联系起来，车载设备主要的功能就是能够将车辆移动变换的位置等信息传送给监控中心，监控中心对其接收到的信息进行处理，能够及时掌握各条道路上车辆的信息，当发现道路状况不佳时，能够利用无线通信技术及时发布信息告诉车主，使车主能够了解与高速公路有关的相应情况，选择最佳路线，最大化的保证行车安全。而且车主可以根据监控系统反馈的信息，选择最为合适的行车路线。

3.3 在收费系统中的优势

收费系统主要由收费站和控制中心两部分构成的，传统的收费系统主要是是利用有线通信来进行两者之间的信息联系，也就是说需要铺设相应的通信线路，不僅耗费大量资金，而且通信效果不好，比较容易受到恶劣的环境影响，维护管理的开支也是比较大。GPRS的应用，不仅使得网络覆盖范围内的所有收费站站点的联系更加的紧密，而且不需要铺设相应的管道设备，使得通信效果和运行效率大大提高，并且提高了收费系统的效率。收费系统中的站点有很多，并且站点距离控制中心的路程比较远，应用无线通信能够打破这种距离的限制，更好地实现收费站与控制中心之间的联系。控制中心与收费站之间的连接模式如图2所示。

4 应 用

通信技术的快速发展，使得GPRS越来越多的被人们认可，其可提供端到端的无线IP连接，能够对数据进行分组处理与分组反馈，具有实时在线、高速运输的优点，将低成本但是实用价值高的无线通信技术应用到高速公路管理中，能够最大化的发挥机电系统和GPRS的功能，可谓是强强结合。中国移动网络的不断发展，信号站的建设及推进，使得全国范围内的移动网络覆盖率越来越高，不管是乡间小路还是高速公路都具有很好的信道，因此GPRS无线通信系统不受地域、距离、线路的限制，费用低、操作简便，广泛地应用在高速公路中，充分发挥机电系统的优势，对实现高速公路更好地管理具有极其重要的作用。

5 结束语

科技的发展，使得传统的技术也在不断的更新换代，这就需要我们与时俱进的把各种技术及时的应用到各个领域中。GPRS技术作为一种比较先进的通信技术，它是以无线网络为基础，全方位的进行数据分析与处理，大大提升了通信的性能。现阶段，就是需要把GPRS技术广泛的应用到高速公路机电管理系统中，这不仅是对GPRS技术的一种成功的尝试，也是对高速公路机电系统的一次升级，能够更好地发挥机电系统的实时监控功能，对解决一系列的高速公路上事故，具有及其重要的意义。

参考文献

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[4]傅依娜，等.关于GPRS无线通信在高速公路机电系统中的技术优势[J].科技创新与应用，2016.

收稿日期：2018-6-1