1高速公路机电设备
要构建一个基于物联网的高速公路设备数据管理系统，首先要对数据的源头或者说是数据的归属地进行研究。主要有以下几大方面:1)收费系统设备高速路收费系统设备是由控制机、栏杆机、报警器、收费显示屏、车辆分离器、信号灯以及辅助的计重系统组成的［4］。所产生的数据主要有车辆车牌号、驶入高速时间和地点、驶出高速的时间和地点、车辆重量、车辆型号、收款数量。收费系统总监控室还要汇总收费站数量、收费岛数量、收费人员工号等基本数据。2)监控系统设备监控系统一方面是设置在收费站的车道、收费广场、收费亭内等收费监控地点;另一方面是设置了高速公路沿线交通状况监控、设备运行情况、设备故障数据等。摄像机的种类也会因安装和用途的不同采用不同的型号。3)通信系统设备高速机电系统的通信主要依靠光纤传输、数控交互、图像数字数据传输、移动通信及电源等部分组成。建立基于物联网的高速公路设备数据管理系统，对通信系统的要求较高，要求该系统要稳定、快速、实时，多采用光纤传输。
2基于物联网的高速公路设备数据管理系统
2．1基于物联网的高速公路设备传输通信
ＲFID技术是建立物联网数据传输通信的基本技术，它主要包括阅读器(例如手持机如图2所示)、标签、解读器、应用软件等部分组成［3］。标签进入扫描磁场之后，能够收到解读器的射频信号，然后将产品信息从芯片中提取出来，以一种感应电流的方式输送给解读器进行解码，最后送到信息处理中心进行数据处理，形成数据流，通过无线网络，例如WIFI、3G\4G网络，到达数据中心。整个系统中的阅读机是系统中至关重要的设备，一般会具有读、写功能，和信息控制和数据处理的功能，主要由收发模块、控制模块、耦合模块和接口组成。应答器可以通过耦合从阅读器那里得到能量和时序，如果存在地域、用户、管理模式的差异，系统能够更好的保持稳定性和安全性。针对高速公路机电设备的阅读器数量较多，在收费站、收费广场、收费亭以及高速公路沿途设备都要有设置。
2．2设备资产全寿命周期管理
通过对设备使用情况的登记、定期核查等措施，将高速公路设备的租赁、购买时间、周期维护时间、事故处理情况、报废时间等数据输入到设备数据管理数据库中，并设定到期提醒功能，对周期维护进行警告提醒，对事故处理情况进行定期清查，对使用年数较长的设备要重点管理，对全系统的设备进行科学的分类，实现分类批量的管理和维护。对设备故障情况实现分析统计，提高设备利用率、降低维修率。
2．3设备数据存储结构
本系统的数据存储结构主要采用链表结构。链表结构的数据库更方便更新，当设备出现维护或更换信息时，对链表进行及时的更新。在系统日常管理中，也可以将链表数据保存成文件的形式，但是如果需要重新更新数据，要将文件数据恢复成链表结构的有序表形式。链表中的数据类型包括所有的该系统中的有效信息，例如设备出厂时间、维护时间、使用次数等。
2．4设备数据挖掘
数据挖掘是从海量的数据中通过各种分析手段，例如关联、聚类、演变等分析方法，找出数据中隐藏的某种规律，为系统的管理和使用提供有用的决策。本文所建立的高速公路设备数据管理系统储存了大量的设备数据和信息，我们通过对设备数据的分类、排序、检索等方法，通过关联、演变等分析，能够实现设备的使用率、设备的维修率、设备故障点统计的分析，进一步实现设备维护周期的科学制定、设备故障自动检测和诊断等决策类的功能。对高速公路路况信息，收费系统数据的挖掘，能够实现高速公路的路况分析、拥堵路段的分析，进一步实现高速公路收费站合理设置地点和数量的决策功能。为高速公路管理智能化提高了数据支持。
3结论
本系统通过物联网的射频技术建立高速公路数据传输和管理系统，实现了对高速公路设备的生命周期进行管理，以及机电全过程智能管理应用数据挖掘，实现对资产和过程的智能化感知、识别和管理。本系统能有效地为高速公路机电系统管理提供设备使用和采购分析等可靠数据，为日后建立更为全面的高速公路机电设备智能化管理系统提供技术基础。
作者：王琛 单位：山西欣奥特自动化工程有限公司
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