高速公路机电管理系统中物联网技术的应用

作者简介：张红梅（1973—），女，本科，高级工程师，研究方向为高速公路机电设备管理。

摘要：在现代社会和经济持续快速发展的背景下，新技术在各个领域的应用越来越广泛，对各个行业的发展和提高工作效率起到了非常重要的作用。目前，我国的高速公路已初具规模，高速公路上布满机电设备，也为高速公路的安全运行提供了技术保障。由于公路上机电设备数量多、分布广、类型复杂，难以保证整个公路系统机电设备的安全可靠运行。为促进高速公路机电设备管理水平的有效提升，有关部门将适当将物联网技术应用到管理工作开展的具体过程中，不仅能从根本上提高管理效率，也能保证机电设备的管理水平，确保设备管理措施能够真正、有效地落实。基于此，本文重点分析了物联网技术在高速公路机电管理系统中的应用，并对其实际的应用效果进行了分析研究。

关键词：高速公路  机电管理系统  物联网技术  应用

中图分类号：U49

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-8992

Abstract：Under the background of the continuous and rapid development of modern society and economy， new technologies are being applied more and more widely in various fields， which have played a very important role in the development of various industries and improving work efficiency. At present， my country's expressways have begun to take shape. The expressways are full of electromechanical equipment， which also provides technical guarantee for the safe operation of expressways. Due to the large number， wide distribution， and complex types of electromechanical equipment on the highway， it is difficult to ensure the safe and reliable operation of the electromechanical equipment of the entire highway system. In order to promote the effective improvement of the management level of electromechanical equipment on expressways， relevant departments will appropriately apply the Internet of Things technology to the specific process of management work， which can not only fundamentally improve management efficiency， but also ensure the management level of electromechanical equipment and ensure equipment Management measures can be implemented truly and effectively.Based on this， this article focuses on the application of the Internet of Things technology in the highway electromechanical management system， and analyzes its actual application effects.

Key Words：Expressway; Electromechanical Management System; Internet of Things Technology; Application

现阶段，我国经济实现飞速发展，新技术都有着广泛的应用，为各行各业的发展起到了一定的促进作用，使得其工作效率可以得到有效的提高。监控系统、收费系统、通信系统、机电隧道系统等都属于高速公路機电设备中的重要组成部分。为保证本设备的运行状况，必须采取有效措施，加强机电设备的管理。部分管理人员由于责任心不强，没有严格遵守管理规章制度，忽视加强机电设备巡检和日常检查，对于质量问题和安全隐患无法及时、有效地消除，从而影响机电设备的连续作用[1]。总而言之，目前机电设备的管理还存在一些问题，需要有针对性地改进。物联网技术的出现和应用，给高速公路机电设备的管理带来了变化，应高度重视其实际应用。

1 物联网技术

物联网技术的出现是信息技术产业的第三次革命，是新时代技术不断进步的标志，它们主要使用信息传感设备按照约定的协议连接不同的物体和网络。利用信息媒体进行信息交流和交换，实现智能定位、识别、监控、跟踪等功能，并利用互联网。在物联网技术的应用中，检测技术、识别技术等先进技术并不分离，利用计算机通信能力，方便物体的通信。因此，物联网技术被认为是继互联网之后信息领域的又一次飞跃[2]。目前，在高速道路的管理中，为了提高机电设备的管理质量，提高机电设备的管理水平，物联网技术的使用已成为必然，从而展示机电设备的性能和设备工作条件。全实时设备监控维护公路人员数量，减轻管理压力，为公路管理可持续发展起到一定的促进作用。

2高速公路中常见的机电设备

对于高速公路上使用的机电设备，定义比较宽泛，涉及的领域很广，涵盖的类型也很广。例如，安装在各种高速公路和监控系统上的收费站都有机电设备。这些设备不是分开的，内部有紧密的联系，一般来说，设备之间的连接依赖于互联网，可以看出，互联网有效地整合了各个部分，可以使得设备的质量得到有效的提高。

2.1 收费系统中的机电设备

收费系统的主要任务是采集车牌号、货物信息、车辆进出高速公路信息等车辆信息。该系统采用刹车杆控制系统、收费显示系统、打卡预警系统。而汽车分离器、信号灯等模块将上面列出的车辆信息收集起来，然后将这些数据汇总成一个综合数据库，帮助管理层加强对公路车辆的管理[3]。

2.2监控系统中的机电设备

在对车辆进行监控时可以采用高速公路监控系统，该系统可以对车辆的违法违规行为进行有效的记录，以给驾驶员一定的警示，使其可以遵守交通法规，实现高速公路上车辆的安全行驶。测速系统也是监控系统的一种，可以有效地监控车辆行驶的速度，同时，监控系统的有效应用还可以收集高速公路的状况，并对车辆的各种信息进行记录，包括车牌、货物、违章及道路状况等。在数据库中有效地记录这些信息，以此对车辆进行管理。

2.3通信系统中的机电设备

通信系统主要通过光纤传输、数字控制、图像、视频等数据传输来传输各种机电设备的信息。这是整个机电设备系统中的关键模块。通信系统分布在所有系统模块中，在高速公路上，这是高速公路中物联网技术应用的基础。

3 高速公路机电设备管理的不足

3.1 管理效率偏低

此前，高速公路电气设备管理以人员监督为主，难以及时发现电气设备可能出现的故障，限制了提高管理效率。在一些高速公路机电设备的管理中，虽然也强调了计算机的作用，但控制系统的适应性不强，管理效率低，难以有效适应管理工作，不利于提高机电设备的管理[4]。

3.2 管理成本较高

在对高速公路机电设备进行管理的过程中，对于人力和物力的投入有大量的需求，同时，在机电设备巡检、员工工资及设备维护等方面对于资金的投入也有更高的要求。受到传统管理方式较为落后的影响，也需要进一步提高管理体系的效率与劳动强度，在此基础上，管理成本也得到了有效的提升，对公路机电设备管理的综合效益也带来一定的影响。

3.3 服务质量有待提升

由于管理方式落后，主要采用人工管理方式，降低工作效率，同时增加员工劳动强度，增加管理成本。这些问题的存在最终影响公路服务质量的提高。機电设备出现故障，维修不及时，车辆的安全畅通受到限制，为提高公路服务质量，必须采取有效措施。

3.4 缺乏对机电设备的监管

在制订和实施公路机电设备管理方案的过程中，需要注意的是，其本身就是一项复杂的工作，也需要较长的保质期。高速公路机电设备管理实施过程中将涉及不同类型的技术和工艺方法。在实践中，要从根本上提高机电设备的管理水平，必须在实践中始终如一地进行，在保证其监管效益和功能的同时，有效提高监控效果。但是，结合现阶段的实际情况进行分析，可以发现高速公路机电设备管理过程中还存在非常严重的问题，尤其是监控不到位。此外，在具体的操作过程中，无论是维护还是开发过程中的维护，都缺乏对全过程及时、有效的监控和管理，这将直接影响管理工作的质量和水平的不断提升[5]。

4 高速公路机电设备管理系统中物联网技术的应用

4.1 收费系统物联网技术的应用

公路收费系统包括手动刹车杆控制系统、收费显示系统、打卡警示系统、汽车分离器、信号灯等。通过收费系统的车辆采集车牌号、货物信息、高速公路进出时间等信息，大量机电设备分布在高速公路上。该设备在收集车辆信息的过程中，实时、准确地收集信息，实现数据完整性，最后汇总形成综合数据库。物联网技术的使用有助于高速公路机电设备的性能提升，实现各种信息通道的完整、灵活、实时传输，提高收费站工作人员的工作效率。物联网技术可将高速公路上的行驶时间、车辆类型和车辆负载等信息传输到收费站，收费系统根据这些信息确定收费状态。此外，收费门系统收集的车辆信息不仅用于收费系统，还可用于执法部门的执法行动，例如，公安系统可连接收费站系统，将违法车辆信息传送至收费站系统，在车辆进入高速公路后，收费站可及时采集车辆信息，并及时将车辆信息传送至公安系统，便于警方按公路系统收集的数据量大小对违法车辆进行追踪[6]。

4.2 监控系统中物联网技术应用

监控系统在高速公路系统中的应用，可以对道路的实际情况及车辆的信息进行收集，在高速公路机电设备管理中，监控系统也是对数据进行收集的重要环节。通过物联网，可以有效地将行车等信息传送给交通管理部门，以此为管理部门制订相关管理计划提供依据。车速检测设备和应急线路监控设备等都是公路系统中监控设备中最为常见的两种，可以对应急线路的实施情况进行有效的监管。急救专线是救护车在发生事故时提供即时救援的热线。高速公路上发生碰撞事故，如果普通车辆长时间使用，会造成应急线路丢失，延误救援，因此在发生紧急情况时需要对道路状况进行监测。速度监控设备的性能是高速公路监控车辆在高速公路上行驶时必须保持合理的速度。过高或过低的车速都会给道路行驶的安全带来影响[7]。为此，车速监控系统是促使驾驶员保持限速的重要措施。

4.3 通信系统中物联网技术的应用

通信系统是公路机电设备管理系统的关键部分，各系统模块的信息数据通过通信系统进行交换。公路机电设备管理系统通过光纤传输、数字控制、视音频等技术实现数据和信息的实时通信，机电管理系统中的所有设备都必须与通信设备连接，功能通信系统连接不同。高速公路上的模块、数据传输线路、收费系统、监控系统等都是通过通信系统连接起来的，它们分布在公路系统的各个部分，在它的支持下，物联网技术的好处是显而易见的。当通信系统出现故障，将直接影响中间的部分系统模块。在严重的情况下，高速公路可能会出现瘫痪的情况。

5 高速公路机电设备管理中物联网技术的应用效果

5.1 节约设备管理成本

在对公路机电设备进行管理的过程中，可将设备资产数据上传至管理平台，有效地对数据进行更新，对于机电设备资产状况也有更加详细的了解，资产损失也可以得到有效的降低。此外，物联网平台的有效应用，可以使得机电设备一次维护的成本得到有效的提升，与使用前相比，有明显的优势。同时，节省人工成本，减少维修车辆行驶里程，节省燃油成本，经济效益也较为显著。物联网管理平台的应用，可以使公路机电设备的维护和管理成本进一步降低。在物联网管理平台的利用下，高速公路机电设备的管理和维护成本也将更低[8]。使用物联网平台可以对机电设备数据、性能进行及时、准确、全面地分析和了解，对机电设备维修数据进行实时分析，其管理效率也在很大程度上得以提升。

5.2 提升管理服务质量

物联网管理平台在高速公路机电设备管理中的应用，可以使得收费站实现正常运行。对于实际运行中所存在问题，相关工作人员也可以及时予以修复，使得机电设备的完整性也得到有效的提升，为收费站各项设施的正常运行与使用性能提供保证。同时，服务品质也可以得到有效的提升，为驾驶人员提供更加优质的服务。

6 结语

综上所述，在高速公路机电设备管理中，應用物联网技术，不仅可以有效地改善其中所存在的问题，同时，也使管理质量得以提升，进一步对公路管理服务进行优化。为此，应高度重视物联网技术在公路机电设备管理中的应用，并将合适的管理平台有效地运用到机电管理系统中。除此之外，对于管理平台的维护也要进一步强化，避免出现故障等情况，对日常检查和软件更新的改进工作予以高度重视。对物联网管理平台进行优化，促进使用效率得到有效提升的同时，使综合性能也得到提高，以此促进车辆可以安全、顺利地通行。

参考文献

[1]赵学利.高速公路机电管理系统中物联网技术的应用[J].设备管理与维修，2021（10）：4-6.

[2]宋洪.试分析物联网技术在高速公路隧道机电设备维护管理中的应用[J].居舍，2020（28）：65-66，56.

[3]侯建.物联网在高速公路机电设备管理中的应用[J].交通世界，2020（15）：124-125，135.

[4]郑延锋.物联网技术在高速公路机电设备管理中的应用[J].西部交通科技，2020（5）：152-153，204.

[5]何玉兵.高速公路机电系统维护管理中的物联网技术应用[J].中国公路，2019（24）：110-111.

[6]陈宇，祝家东，王梦囡.基于物联网技术的健身运动监测系统研究[J].当代体育科技，2021，11（21）：232-234.

[7]申普.基于边缘智能的机电设备故障检测服务研究[D].桂林：桂林电子科技大学，2021.

[8]邓华.物联网技术在智能建筑安防系统中的应用分析[J].科技资讯，2021，19（10）：29-31.