高速公路通信系统业务不间断割接方案优化

翟海波

摘要 通过采取有效施工方案可确保新建高速公路有线通信系统安全可靠地接入既有高速公路通信网系统。文章以陇漳高速公路项目为例，经施工实践，通过对比以往类似通信系统接入方案与设计方案，从施工程序、施工组织、既有线行车安全及施工安全方面总结优化了此类通信工程的接入施工方案。在保障施工安全前提下，最大化减轻对既有高速公路通信、收费、监控系统的影响，对今后此类工程施工具有良好的借鉴意义。

关键词 高速公路通信系统；既有线；不间断接入割接；方案优化；应用

中图分类号 U417文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）08-0041-04

0 引言

高速公路是我国国民经济的大动脉，高速公路的运输能力直接影响着我国国民经济的发展。该文从更好地满足高速公路行车安全，减少对既有通信、收费、监控系统的影响需要角度出发，对新建高速通信系统不间断业务接入既有高速公路通信系统设计方案进行了优化总结。

1 概况

新建甘肃省重点工程陇漳高速公路线，起点位于陇西县文峰镇，终点在陇县武阳镇，全长38.79 km，是国家连霍高速与兰海高速的连接线，是推进“丝绸之路经济带”建设的重点工程。建成后其配套工程监控系统、收费系统、通信传输和接入网系统的数据和视频图像传输，均需通过双方通信系统与既有连霍高速天定段通信系统连接，实现陇漳高速的监控系统、收费系统、通信系统与甘肃省及全国高速公路联网。

目前国家新建、改扩建高速公路施工比较频繁，在施工新建高速公路通信系统并网接入主干高速公路通信系统过程中，工程投资、工程进度、行车安全等因素都会影响该项目，结合陇漳高速公路通信工程施工实际情况，该文总结出一种不中断通信业务的接入割接方案，在此作出论述。

2 方案对比

新建陇漳高速公路开通运营，需要与既有连霍高速公路天定段通信系统连接接入。原设计方案在既有天定高速和既有连霍高速干线通信光缆靠近陇漳高速最近的光缆接头盒处进行光缆割接，于既有陇西通信分中心处增加1块STM-64光传输板，通过既有天定高速光缆调纤连接光传输系统实现陇漳高速与既有高速的连通，如图1所示。

经分析，按照原设计方案施工主要存在以下几个问题：

（1）割接光缆时将中断既有天定高速和既有连霍高速的通信、监控、收费等业务，影响行车安全和收费运营。

（2）与既有高速公路管理单位对接，既有高速施工时需要大量的防护人员、防护用品（摆放防护锥桶2 km），安全风险高、施工成本高。

（3）既有高速施工需要协调配合的部门较多（如高速交警、路政、运维单位、高速公路管理所等），协调难度大，施工时间长，无法保证在90 min有效时间内完成。

3 优化后施工方案

通过对原设计方案进行分析，经与设计、运营单位人员，设备技术人员多次现场勘察，根据现场条件优化方案。优化后方案不在原设计处进行中断光缆通信业务割接，而是将新建陇漳高速通信主干24芯光缆利用既有天定高速通信管道延伸至陇西分中心通信枢纽站，在不中断其他监控、收费等业务系统条件下，接入既有主干通信传输系统。具体操作如下：

3.1 接入主干通信系统施工步骤

准备工作—光缆敷设—中间接续及机房终端制作、连通—插入光传输板—光纤调纤—数据备份及加入—开通[1]。

3.2 通信系统基本情况

新建陇漳高速公路通信系统需要与既有连霍高速通信系统接入联通，实现陇漳高速收费系统、监控系统、通信系统与甘肃省、国家高速公路主干通信系统联网运行。现场方案：通过陇漳高速十里铺枢纽处引入24芯光缆经既有天定高速公路中分带通信管道至既有陇西分中心通信机房传输设备处，与光传输板通过光纤连接。通信传输系统接入主干系统及各分系统之间接入配线分别如图2～3所示。

3.3 接入主干通信系统技术要求

新建陇漳高速公路通信系统接入主干通信系统时，光缆敷设及接续质量、既有传输设备增加光传输板，既有通信机房内线路施工质量、传输系统通道等技术要求必须符合设计要求，符合《公路工程质量检验评定标准第二册机电工程》（JTG 2182—2020）要求，满足既有线行车安全、收费系统安全、监控系统安全的运行要求。

3.4 施工前的准备工作

（1）陇漳高速通信STM-64光传输分系统接入既有陇西分中心枢纽站割接施工涉及甘肃省高速公路管理中心、陇西管理所、陇漳高速、路政等多个部门，并且在既有高速沿线上施工，必须提前与各设备管理单位签订施工安全协议，提前一个月上报施工方案、申报接入计划。

（2）施工计划批准后组织施工。不晚于施工前7 d联合设计人员、厂家、运维单位人员对既有通信传输设备的运行情况、线缆规格型号、配线情况等进行摸底调查，提前做好相关线缆终端、光纤调纤引入、线缆固定材料、工器具等准备工作，施工期间安排充足的施工人员、技术人员、防护员[2]。

（3）通信光传输设备接入技术要求。通信光传输设备接入必须符合设计规范及《公路工程质量检验评定标准第二册机电工程》（JTG 2182—2020）要求。

通信24芯光缆中继段测试符合通信光缆施工规范及设计要求。

3.5 接入施工步骤

在高速公路管理中心批复的时间内进行STM-64光传输板的安装、调试通道、导通及接通调试工作。

第一步，准备部分。

光缆部分：对新引入的24芯光缆进行测试（使用OTDR测试），主要测试既有天定高速陇西分中心至新建陇漳高速公路漳县分中心的光通道相关数据是否符合设计和规范要求。

传输设备部分：厂家对既有传输设备数据进行备份（防止调试过程中影响既有传输业务）。

第二步，接入安装部分。

安装STM-64光传输板（1+1模式），检查各项数据是否符合要求；同步进行光纤跳线至光传输板上，测试传输通道是否符合要求。

第三步，调试部分。

（1）检测传输设备状态，应在整个系统各子系统全部安装测试完毕后，再对整个系统进行联调联测。对综合业务接入网、交换网应进行全网的联合测试，测试软件、硬件各项指标均应满足 ITU及YD的有关标准规定，保证对新建传输设备100%检测合格[3]。

（2）厂家对设备进行数据软件加载调试，该系统同步时钟系统采用主从同步方式，STM-16系统ADM同于肃省联网监控中心的2MBits（或者2 MHz）时钟。

（3）检测既有陇西分中心传输设备至高速公路管理中心的通信通道状况。

（4）检测既有陇西分中心传输设备至新建陇漳高速公路漳县分中心、漳县收费站、陇西南收费站、陇西南服务区的通信传输通道。

（5）记录上传数据测试结果，对综合业务接入网、交换网应进行全网的联合测试，测试软件、硬件各项指标均应满足ITU及YD的有关标准规定，新插入设备开通，接入工程结束，累计使用时间90 min。

通过优化后的方案与原方案对比有以下几方面改进：

（1）对既有设备，前期可做好详细调查，有利于各单位的协调对接工作，避免出现不可预判的差错。

（2）施工准备充分，可以提前做好材料设备准备，各种数据同轴电缆、光缆提前敷设到位，对既有设备业务提前调查完备，缩短施工时间。

（3）现场施工人员培训到位，方便主要施工人员对自身负责点内施工任务做到熟悉掌握。

（4）原设计方案进行光缆割接引入，将中断既有高速传输业务（主要业务：下行方向视频监控系统、收费系统、通信系统等），优化后的方案避免了中断业务[4]。

（5）工序简化，安全可控。施工中减少大量既有线安全防护工作，降低了施工风险，提高了施工效率，施工并网图如图4所示。

方案经济性分析：虽然优化方案实施增加了部分光缆成本，但所增光缆成本很小，经综合对比，采用新方案可以规避光缆割接时中断既有主干高速其他监控、收费等业务风险，且优化后方案施工地点集中于既有通信枢纽站机房，大幅减少既有高速公路施工作业风险，减少大量人工成本和防护用品成本。经综合对比后，节约了施工直接成本和规避了施工安全风险，节约了施工时间，规避了业务中断风险，获得了良好的经济效益。

4 施工组织实施注意事项

（1）新建陇漳高速通信传输设备接入既有高速通信系统施工涉及高速公路管理中心、陇西管理所、陇漳高速运营、运维单位、路政等多个单位，并且在既有高速公路线上施工，时间短、任务重、安全要求高，施工前做好准备工作，明确责任。

①负责传输设备接入施工组织，制定传输设备接入的施工方案、安全措施和具体施工，负责与相关各单位联系沟通，落实好既有线施工的各项规章制度和安全措施，确保行车安全和施工安全[5]。

②通知设计人员、运维单位与厂家技术人员，配合做好设备安装、调试工作，做好现场技术指导工作。

（2）做好材料、工器具的准备工作。

（3）按施工要求做好接入施工点申报工作，严格按照计划组织施工。

5 总结

新建陇漳高速公路通信系统接入连霍高速主干通信系统的施工实践，反映通过此种不间断割接优化方案，可以简化既有高速公路通信系统接入施工复杂程度与缩短作业时间，既降低了既有高速公路施工风险，又提高了施工效率与综合效益，从而保证高速公路项目建设可靠稳步推进，取得良好社会与经济效益，对以后类似施工条件下高速公路通信系统接入施工，具有参考和借鉴的作用。

参考文献

[1]公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程： JTG 2182—2020[S]. 北京：人民交通出版社， 2020.

[2]高速公路视频联网技术标准： DB62/T 4127—2020[S]. 交通运输部办公厅， 2020.

[3]黄枢. 既有通信线路光缆割接不中断业务的三种方法[J]. 科学之友， 2012（4）： 54+66.

[4]刘云峰. 高速公路机电工程通信系统的发展及新技术应用[J]. 中国新通信， 2016（24）： 90.

[5]王锐. 高速公路机电工程通信系统及应用[J]. 工程机械与维修， 2023（5）： 92-94.