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一、什么是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)的終端是計(jì)算機(jī)(PC、服務(wù)器)，而物聯(lián)網(wǎng)的終端則是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其配套的傳感器設(shè)備?；ヂ?lián)網(wǎng)是科技發(fā)展的必然結(jié)果，計(jì)算機(jī)技術(shù)為了提供更好的服務(wù)顯現(xiàn)出了各種形態(tài)，例如環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、家庭智能設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)等。物聯(lián)網(wǎng)是無(wú)處不在的設(shè)施及末端設(shè)備，只要有硬件或產(chǎn)品通過(guò)有線或無(wú)線方式連接網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生數(shù)據(jù)互相傳輸，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、追蹤、定位、監(jiān)控等，就可以稱為物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早在1999年被提出，它的理念是通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備的方式，將所有物品轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信號(hào)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)所有物品的智能識(shí)別和管理，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將各種物體等同于一個(gè)個(gè)傳感器并與互聯(lián)網(wǎng)建立連接的一種技術(shù)。

機(jī)電工程是高速公路施工的重要組成部分，其施工質(zhì)量關(guān)系到高速公路工程施工的成敗。高速公路常建于地勢(shì)開(kāi)闊、人流稀少的地區(qū)，高速公路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備也常年暴露于戶外，受時(shí)間、環(huán)境、地域等因素影響，機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備極容易遭到干擾，同時(shí)由于高速公路跨度比較大，加大了機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的管理難度。對(duì)此，可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高管理效率，緩解管理壓力，確保高速公路機(jī)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、高速公路機(jī)電系統(tǒng)

高速公路機(jī)電系統(tǒng)主要由三大系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)）及隧道機(jī)電系統(tǒng)組成。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括收費(fèi)站監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分，隧道機(jī)電系統(tǒng)主要由隧道通風(fēng)系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)、隧道報(bào)警系統(tǒng)、隧道供電系統(tǒng)四部分組成，監(jiān)控、收費(fèi)、通信所涉及的技術(shù)如圖1所示。

圖1.監(jiān)控、收費(fèi)、通信所涉及的技術(shù)

（一）監(jiān)控系統(tǒng)

主要由監(jiān)控中心和外部監(jiān)控設(shè)備組成，監(jiān)控中心設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，確保視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的全天候傳輸，實(shí)現(xiàn)多媒體信息平臺(tái)。監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)電系統(tǒng)的大腦，它利用外部監(jiān)控設(shè)備采集信息再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，得出相應(yīng)控制方案，實(shí)時(shí)反映路況信息。監(jiān)控系統(tǒng)管理可以利用物聯(lián)網(wǎng)智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加智能化、更準(zhǔn)確、更高效的數(shù)據(jù)采集傳輸。

（二）收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路施工保養(yǎng)費(fèi)用回收的主要途徑，高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)通常采用四級(jí)收費(fèi)體制，即高速公路收費(fèi)車道、高速公路收費(fèi)站、運(yùn)營(yíng)部收費(fèi)中心、費(fèi)用結(jié)算中心等，這些設(shè)備要利用以太網(wǎng)進(jìn)行連接。車道傳感器采集到車輛行駛信息，將其轉(zhuǎn)換成原始收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞召M(fèi)站，收費(fèi)站將收費(fèi)信息進(jìn)行整理后，再傳送給運(yùn)營(yíng)部收費(fèi)中心和費(fèi)用結(jié)算中心，費(fèi)用結(jié)算中心根據(jù)高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)收取通行費(fèi)。

（三）通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，機(jī)電設(shè)備視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的傳輸都離不開(kāi)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi、UWB、NFC、藍(lán)牙（Bluetooth）、ZigBee等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速公路的全網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫隙覆蓋，確保高速公路通信質(zhì)量安全穩(wěn)定。

（四）隧道機(jī)電系統(tǒng)

隧道機(jī)電系統(tǒng)是車輛在隧道路段正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，高速公路隧道能見(jiàn)度低、空間狹小、隧洞內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，是高速公路運(yùn)營(yíng)管理的重點(diǎn)，在管理中一旦發(fā)生安全事故，由于環(huán)境限制，交通組織和事故救援難度較大，不易開(kāi)展救援，可能會(huì)發(fā)生重大交通堵塞，引發(fā)更大的交通事故。因此，隧道機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行是隧道內(nèi)安全行車的前提。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理中的應(yīng)用

（一）建立統(tǒng)一的設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)

高速公路是一個(gè)綜合性能較強(qiáng)的建筑施工體系，機(jī)電系統(tǒng)作為高速公路的核心系統(tǒng)，設(shè)備種類繁多、部件數(shù)量較多且瑣碎、設(shè)備分布跨度和維護(hù)管理難度較大，而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以建立設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備儀器的統(tǒng)一編碼，統(tǒng)一管理。物聯(lián)網(wǎng)可以根據(jù)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行范圍、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備功能進(jìn)行分析并確定設(shè)備管理的對(duì)象，同時(shí)利用建立的儀器編碼，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的信息查詢、檢修、維護(hù)等。

（二）建立機(jī)電系統(tǒng)管理模式

傳統(tǒng)的高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理效率低下，車流量較大時(shí)無(wú)法提供較好的道路服務(wù)，極易造成高速公路擁堵。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的管理模式，可以實(shí)現(xiàn)高速公路的高效管理，顯著提高管理效率和管理質(zhì)量。例如：利用物聯(lián)網(wǎng)的GPS定位技術(shù)，巡檢人員通過(guò)可攜帶設(shè)備終端，能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的檢查情況、故障位置、損壞程度等信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)傳輸，監(jiān)測(cè)中心管理人員根據(jù)故障情況及時(shí)安排人員維護(hù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的高效管理。此外，利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)備管理還能起到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備問(wèn)題，及時(shí)解決，根據(jù)設(shè)備編碼對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證高速公路機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（三）動(dòng)態(tài)跟蹤管理工作狀況

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理工作的實(shí)時(shí)追蹤，及時(shí)了解設(shè)備和相關(guān)工作人員的工作狀況，物聯(lián)網(wǎng)GPS定位技術(shù)可以實(shí)時(shí)定位工作人員位置，記錄工作人員行走數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)高效的員工管理。同時(shí)，監(jiān)控中心可以利用GPS定位技術(shù)和移動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)巡檢情況的實(shí)時(shí)反饋，監(jiān)控中心根據(jù)反饋結(jié)果進(jìn)行故障分析，對(duì)技術(shù)人員的故障排除操作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和指導(dǎo)，保證故障問(wèn)題及時(shí)妥善解決，有針對(duì)地實(shí)現(xiàn)管理工作的動(dòng)態(tài)追蹤。

（四）加強(qiáng)機(jī)電系統(tǒng)巡檢報(bào)告管理

在高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理時(shí)，可以利用物聯(lián)網(wǎng)射頻芯片，結(jié)合設(shè)備的編碼實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)的相互傳輸和報(bào)告分析。在檢查前，物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)會(huì)顯示空白檢測(cè)報(bào)告，每篇報(bào)告都有相對(duì)應(yīng)的設(shè)備編碼。在檢查時(shí)，根據(jù)每臺(tái)設(shè)備的巡檢情況填寫(xiě)相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，檢查完畢后將巡檢報(bào)告?zhèn)鬏數(shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心對(duì)所有設(shè)備報(bào)告進(jìn)行分析整合，再將檢修結(jié)果反饋給巡檢人員。此外，監(jiān)控中心還可以根據(jù)系統(tǒng)檢修數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的故障檢修信息指導(dǎo)技術(shù)人員的檢修工作，待系統(tǒng)故障排除后，自動(dòng)將故障報(bào)告、檢修程序、檢修結(jié)果錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存檔，方便日后查閱。

四、結(jié)語(yǔ)

機(jī)電系統(tǒng)是高速公路建設(shè)的核心工程，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理也要緊跟時(shí)代潮流，與時(shí)俱進(jìn)，在建設(shè)管理中加強(qiáng)科技投入，為高速公路機(jī)電設(shè)備管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行已經(jīng)更加信息化、智能化。