新基建模式下高速公路外场机电设备数字化建设与应用

摘要：随着智能化、信息化建设在高速公路建设中的不断深入，为外场监控设备提供安装空间、配电和防雷的机柜（箱）也在向数字化和智能化发展。具有供电、环境监测、故障报警、远程操控功能的智能机柜通过网络与监控分中心的监控应用软件构成一套完整系统，机电运维人员通过监控软件即可查看分布在沿线机柜的供电、环境和部分设备的工作状态，外场机柜的开门、故障报警信息通过监控软件及时发送为运维人员，在提升设备运行可靠性、连续性的同时，也可降低运维工作量和降低运维难度。

关键词：智能机柜、一体化机柜、数字化、运维箱

通过设备机柜的数字化，提升机柜和设备的自我感知能力，实现设备运行状态、运行环境、供电质量、网络质量在运营维护中的“可视、可测和可控”。

和嘉科技结合传统机柜的不足和用户的实际需求研制了4款智能机柜（箱）和1套高速公路外场智能机柜（箱）运维系统，可以实现对高速公路外场智能机柜及机柜内部或外接设备实时监测和远程控制。

（1）  室外综合电控柜

室外综合电控柜安装在外场监控摄像机处，为外场监控设备提供供电单元、远程监测、远程复位操作、防雷、动力环境监测和告警处理等功能，为柜内安装的工业以太网交换机、IP网络广播功放、电源防雷器、信号防雷器、光缆终端盒等设备提供安装空间和必要防护。

室外综合电控柜的控制核心采用嵌入式监控主机，实现对监控摄像机和设备箱内的供电、工业以太网交换机、防雷器、箱内温湿度等设备的运行状态进行实时采集与上传，当摄像机出现死机、丢失图像等故障时可通过远程电控操作断路器，对网络摄像机等关键设备进行断电、上电等操作，排除故障，减少维护人员往返现场所需要的时间和成本。

2、路侧户外综合机柜

路侧户外综合机柜采用室外标准机柜，为车道控制器、工业交换机、网络安全接入设备、UPS不间断电源、配电单元、防雷单元、ETC交易控制器等设备提供安装空间。设备机柜内置UPS不间断电源和机柜空调，为柜内设备提供可靠供电和较好工作环境。一体化机柜内监测单元核心是动力与环境监控主机，并通过RS232/RS485串口将UPS不间断监控数据和空调运行数据接入至动环监控主机，实现远程状态监测。在高寒地区还需配置保温层和加热单元，以满足低温环境下柜内设备的稳定运行；柜内配置摄像机，可实现开门抓拍；配置温湿度传感器、漏水检测线、烟感探测器等检测单元，保证机柜的安全运行。

3、智能运维箱

智能运维箱最先应用于城市路口监控，采用抱杆安装方式，无需为设备提供安装空间，在出厂时已经配置完整，在高速公路应用于场区监控等只有监控摄像机的位置。相比于普通配电箱，智能运维箱设置了智能配电、在线监控、故障定位、故障修复、远程控制、能耗管理等功能，为外接设备如摄像机、补光灯、卡口等设备的安全、可靠运行提供保障，配合管理平台可以显著提高运维效率，降低运维工作量。

4、端口站户外综合机柜

端口站户外综合机柜安装于ETC专用收费车道，替换原有收费亭，端口站户外综合机柜是在路侧户外综合机柜的基础上，取消了内置的UPS不间断电源和网络安全接入设备，将车道控制器、工业交换机、配电单元、防雷单元、ETC交易控制器安装在机柜内。柜体颜色与收费亭颜色相协调，在实现柜内设备集中监测的同时，也使得ETC专用收费车道更加易于辨识。

5、高速公路外场智能机柜（箱）运维系统

该系统可实时监控外场智能机柜（箱）的供电、网络通断、柜内环境及设备的运行情况，当现场出现停电、断网、非法开柜门、柜内温度超高等告警情况时，可以通过运维App给适合的维修人员派发维修工单处理。是一套集采集、诊断、定位、控制、管理、分析、报警等功能于一体的智能运维管理平台。有效的解决外场设备故障发现不及时、故障处理滞后的问题。

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