高速公路機電系統的概念及系統的構成、作用.

題目：

高速公路機電系統的概念及系統的構成、作用.

解答：

　　收費圖象傳輸
　　收費系統在個收費站廣場出口均設置了攝象機,各攝象機的圖象信號既要傳到相應的收費站又要傳到收費/監控中心.從攝象機到收費站的視頻及控制信號傳輸是由收費系統完成的,而圖象及控制信號的遠程傳輸與監控有所不同,未採用復用方式,每個攝象機圖象對應一芯光纖,而控制信號是經modem通過通信系統的話路通道傳輸的.
　　收費系統網絡構成與數據傳輸
　　收費系統計算機網絡由兩級構成,即收費中心計算機區域網和收費站計算機區域網,收費站區域網主要由兩部分組成：一部分是收費站控制室計算機,包括伺服器及功能各異的工作站,如監視計算機,數據處理計算機,圖形計算機等.區域網採用星形乙太網100-base-t,傳輸線纜爲utp-5.由於車道計算機和收費控制室計算機距離較遠,爲保證傳輸質量,這二部分之間採用乙太網交換機通過多模光纜連接,採用多模光纖主要是考慮到距離一般在3km以內,防止信號過強引起反射,同時也可以降低成本.
　　收費中心區域網分布在監控大樓內,組成與收費站控制室計算機機構相似,另外多出一台磁卡管理工作站,而網絡結構形式和傳輸媒體則完全相同.
　　兩級計算機系統之間的遠程數據傳輸是通過高速路由器接入通信系統onu上的2mbps接口來實現的,收費數據流向主要爲由低到高.
　　監控系統網絡結構與數據傳輸
　　監控系統主要由兩部分組成：監控中心計算機系統和外場設備.
　　監控中心計算機系統即情報處理系統,它包括通信控制器、網絡伺服器、交換式集線器、終端計算機等.這些計算機組成區域網,組網方式與收費中心類似,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用於外場設備與中心的數據通信管理.
　　外場設備包括車輛檢測器,可變情報板,可變限速標誌,氣象檢測器等.由於這些檢測點（數據採集點）距離通信站較遠,相對分散,且數據量較小,無法採用標準的高速數據接口進行傳輸,因此在每個遠端數據點配一台modem,將數據傳到就近通信站的onu,最後通過通信系統傳至監控中心通信控制器.
　　收費和監控圖象信號的傳輸
　　前面已經講到監控和收費系統的圖象傳輸,監控系統是將圖象信號和攝象機控制信號復用後占用一根光纖傳輸,而收費系統圖象分別來自收費亭內攝象機、車道攝象機、廣場攝象機,這些圖象信號除提供收費站顯示外,當中心需要時,還要上傳到監控/收費中心,中心可根據管理需要選擇任一個攝象機信號進行處理.這裡每路圖象信號占用一根光纖,而控制信號是通過modem到onu的2/4w vf接口傳輸的.
　　隨著車流量的增加,高速公路監控管理的作用越來越突出,而攝象機作爲最直觀的監視設備被管理人員越來越重視,目前,國內許多高速公路的交通量密集路段實現了全路監控.隨著攝象機數量增多,原來敷設的光纖芯數變得緊張甚至不夠使用,這爲視頻信號的遠程傳輸帶來了新的課題,目前,解決方法主要有以下兩種：
　　方法一：採用復用光端機
　　即多路視音頻數字光端機.每根光纖可傳輸多達10路以上視頻信號及20路以上音頻信號.一般分爲發送端機,接收端機和中繼端機.發送端機完成對模擬視音頻信號的編碼,多路復接和光發送；接收端機完成光接收,數字分接和解碼,恢復出模擬視音頻信號.中繼端機採用高速數位訊號再生中繼,可配置成爲具有上/下行信號功能.
　　這種方式採用非壓縮數字編碼,因此可以達到廣播級傳輸質量,採用1310nm波長光發送端機傳輸距離可達70km以上,採用1550 nm波長光發送盤傳輸距離可達110 km以上,增加光功率放大器後最長中繼距離可達360 km.