成果推介|高速公路智慧服务区机电系统设计要点
摘要：针对高速公路服务区和机电系统的功能定位出发，分析了智慧服务区机电系统总体建设的需求，介绍了安徽省高速公路智慧服务区建设机电系统的网络构架及系统构成。
关键词：高速公路 智慧服务区 机电系统
服务区是高速公路上必不可少的设施，能够为高速公路的使用者提供服务，对保障行车安全、保证运输效率、缓解驾驶员在生理上的过度疲劳和车辆使用上的极限状况十分重要。随着高速公路通车里程的不断延伸、客流量的不断增长，必然要求服务区扩大服务项目的种类、数量和服务质量等。机电系统作为高速公路的重要技术手段，在高速公路项目传统整体设计中主要侧重于收费站、互通、隧道、桥梁等区域的设计，而对于人车汇流情况复杂、重要度不断提升的服务区内的机电系统，尚未形成较为全面、智慧的系统设计理念。、
2015年以来，安徽省高速公路服务区逐步开始重视提升服务区质量的建设，在服务区环境、餐饮服务、客房服务及机电系统进行了大幅度的提升建设。特别是2017年，中国公路学会印发《关于印发“2017年全国高速公路服务区服务质量等级评定工作实施方案”的函》，对服务区营运单位提出了进一步提升综合服务的要求。为提升服务区机电系统的整体服务水平，我单位在认真研究相关文件及规范要求的基础上，并结合我省高速公路管理实际情况，摸索出一套较为成熟的智慧服务区机电系统的设计理念。
服务区主要定位于为高速公路司乘人员提供短暂休息服务，同时具有人员流动量大、人员构成复杂、人员停留短暂等特点，服务区提供的服务不宜过于全面，又要契合相应旅途人员的休息需求。机电系统功能构成应从此基本定位出发，可考虑从信息查询、公共广播、无线网络、安防监控及节能环保等方面，进行综合建设。安徽省高速公路服务区主要建设及营运单位也制定了《安徽交控集团服务区文明服务创建硬件设施实施标准》，对相应系统构成进行了较为详细的建设规划。
序号 | 类别 | 建设系统 | 建设内容 |
1 | 机电信息类（服务区） | 信息查询 | 1、提供高速公路线路查询服务。 |
2 | 2、提供高速公路路况查询服务。 | ||
3 | 3、提供天气查询服务。 | ||
4 | 4、提供周边旅游及美食信息查询服务。 | ||
5 | 5、提供停车位剩余接待容量信息。 | ||
6 | 公共广播 | 6、公共卫生间、便利店、餐厅及室内公共区域播放背景音乐。 | |
7 | 广播呼叫系统 | 7、在显著位置设置咨询服务台，并有广播呼叫系统设施 | |
8 | 无线网络 | 8、提供免费wifi网络服务，无线信号全覆盖。 | |
9 | 安防监控 | 9、监控设施设备完好、监控图像清晰完整，监控范围覆盖停车广场和加油站，无盲点。 | |
10 | 节能环保 | 10、室内外照明设施齐全完好，且使用节能环保照明设备。 |
服务区内的机电设施统一由服务区管理方统一管理，管理模式推荐如下：安徽省驿达高速公路服务区经营管理有限公司（安徽省高速公路服务区主要营运单位，以下简称“驿达公司”）--服务区--外场设施。外场设施日常由当地服务区管理方进行日常运营操作，并通过通信系统上传相应的图像、数据至驿达公司监控中心，特殊情况下驿达公司可以对当地服务区管理方进行指挥调度。
1.机电系统业务网络总体架构
业务网络从总体架构上可分为传输层、交换路由层、业务层。其中传输层主要负责信息传输，主要依托光纤资源及通信系统，监控视频、数据在服务区机房进行汇聚，进入汇聚交换机，通过汇聚交换机进行相关监控业务调用、管理、存储，后期如有一些与相关应用业务进行信息交互，可通过交换路由层的视频汇聚交换机统一实现。
图4-1业务网络总体架构图
2.网络结构及安全设计
根据服务区目前的业务需求现状，主要考虑视频监控业务、公网业务及收银数据业务、办公OA业务进行网络拓扑，形成标准的网络拓扑架构。
业务功能需求如下：
（1）监控业务
服务区广场及综合楼内的视频监控业务汇聚后通过PTN链路上传至驿达公司监控中心。
（2）公网业务
公网业务主要通过公共通信运管商提供的互联网接口，每个服务区分别接入互联网接口，满足办公互联网需求及免费wifi网络服务的需求。
（3）收银数据业务及办公业务
主要为服务区超市收银以及刷银行卡等业务，分别与所属办公网合并通过PTN网络传输至驿达公司监控中心，并通过公网链路进行备份。
3.业务网络设计
服务区的办公与收银业务分别通过接入交换机实现至加油站办公业务交换机汇聚，统一利用一个PTN通信设备提供的以太网接口实现至上级管理公司的传输；无线网络覆盖直接接入互联网出口，不与服务区其它业务网络进行交互；其它如监控视频、广播等业务有汇聚交换机汇聚后通过一个PTN通信设备提供的以太网接口实现至上级管理公司的传输。
图4-2 服务区业务网拓扑图
根据服务区提供服务的功能定位，智慧服务区构建机电系统主要定位于强化管理、优化服务、体验良好，从此定位出发，在服务区构建视频监控系统、无线接入设施、广播系统、通信设施、照明设施及信息查阅设施等系统，以更好的服务管理及司乘人员。
1.视频监控系统
根据场区规模的不同及监控需求，在服务区重点针对综合楼内、服务区广场进行监控摄像机增设，并在服务区出入口设置卡口抓拍摄像机，对进出车辆进行图片抓拍；并且针对出入口车辆的数量统计，分析计算服务区内车辆数量，利用设置在服务区入口前的可变情报板进行服务区内停车位数量的综合预告。
各区域内的监控视频首先由各区域的视频汇聚交换机进行汇聚，后经过光纤传输至服务区控制室；服务区视频存储设备设置服务区控制室内，负责存储和调阅各场区监控图像；汇聚的监控视频通过通信系统上传至驿达公司监控中心。
在服务区控制室集中设置网络硬盘录像机进行视频存储，高清监控图像存储时采用720P分辨率规格，监控视频存储时间30天。
2.无线接入设施
在服务区安装无线接入设备以向服务区的用户提供无线上网服务，信号覆盖餐厅、休息大厅、超市、厕所等主要公共场地，系统主要设备包括无线AP、以太网交换机、控制器等设备。无线接入设备通过双绞线与该侧的POE交换机相连接，服务区两侧交换机通过光口经光纤进行互联，其中一台交换机通过与当地的公共网络相连，从而获得无线上网服务。
为确保系统安全，供乘客无线上网与服务区办公上网用的带宽应分开，不能使用同一端口；无线上网服务考虑提供1侧服务区用户不低于200人，宽带不宜低于100M。
3.广播系统
在服务区设置广播系统，应确保覆盖超市、厕所、餐厅及停车场等场所。其中超市、厕所、餐厅内采用天花喇叭，室外采用防水喇叭，数字功放放置在服务区机房机柜内，两侧数字功能通过通过汇聚的交换机经光纤进行互联。
4.通信设施
服务区内的各类信息通过业务内网完成信息的上传，根据目前安徽省内的高速公路通信网络建设，目前全省范围内都已统一建设10GE等级PTN分组传输设备作为接入网及干线网的使用。为保证通信网络的整体畅通，服务区ONU以10GE等级支链的方式接入就近收费站，统一纳入到高速公路接入网络进行信息传输。
5.照明设施
在花园服务区广场内增设照明设施，采用中杆灯照明，为进一步节能减排，光源选用LED，采用太阳能供电方式，系统配置应能满足每天设置亮灯8个小时，可支持3-5个阴雨天，满足服务区场区的综合照明需求。
5.6信息查阅设施
同时在安徽省内服务区统一建设有信息查阅设施，以供服务区使用者进行路网信息、天气情况等出行信息的查询，方便了司乘人员及时掌握道路沿线的综合交通状况及综合信息。
通过安徽省高速公路智慧服务区机电系统的建设，更好的满足了服务区管理方的管理需求及服务区司乘使用人员的服务需求，配合服务区其它设施及经营理念的提升，较大程度的提升了安徽省高速服务区的综合服务质量，进一步强化了秩序维护，取得了较好的社会效益。
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