新基建模式下高速公路外场机电设备机柜数字化建设与应用
随着国家对基础设施建设投入的加大，高速公路建设得到了快速发展，而高速公路机电设备作为其重要组成部分，也得到了广泛应用。近年来，新基建模式的提出，为高速公路机电设备数字化建设与应用带来了新的机遇和挑战。
高速公路机电设备数字化建设是指通过数字化技术手段，对机电设备进行实时监测、控制、维护和管理，以提高设备的运行效率和使用寿命。数字化技术的应用可以实现对机电设备的精细化管理，提高设备的可靠性和安全性，降低维护成本和减少事故发生率。
关键词：智能机柜、一体化机柜、数字化、运维箱
传统机柜存在的问题主要表现在以下几个方面：
一、机柜密封性差
传统机柜的密封性较差，容易受到外界环境的影响。在高速公路沿线，机柜容易受到尘土、雨水等侵蚀，导致内部设备受损，甚至出现故障。这不仅影响了设备的正常运行，也增加了维护和维修的难度。
二、机柜内部布局不合理
传统机柜内部布局往往不够合理，设备排列混乱，导致设备之间的空间利用率不高。这不仅浪费了机柜的空间，也增加了设备散热的难度。在高速公路沿线，由于设备数量众多，这种问题更加突出。
三、机柜智能化程度低
传统机柜智能化程度较低，无法实现远程监控和管理。当设备出现故障时，往往需要人工到现场进行维修和更换，这不仅增加了维护成本，也降低了设备的可用性。
四、机柜不适应恶劣环境
高速公路沿线的环境往往比较恶劣，如高温、低温、潮湿、震动等。传统机柜往往不能适应这些环境，容易出现故障和损坏，影响设备的正常运行。
智能机柜建设与应用
（1）智能电控柜
智能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、远程复位操作、远程监测、防雷、动力环境监测和报警处理等功能，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。
智能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。
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（2）ETC门架一体化机柜
ETC门架一体化机柜服务于收费系统，其可靠性、安全性和连续性要求更高。
ETC门架一体化机柜采用室外标准机柜，为车道控制器机、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。
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（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。
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（3）ETC专用收费车道一体化智能机柜
在ETC专用收费车道，无需人员操作，将原有收费亭替换为ETC车道一体化专用机柜。收费车道一体化机柜在ETC门架一体化机柜的基础上，取消了内置的UPS不间断电源和网络安全接入设备，将车道控制器安装在一体化机柜内。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。
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总之，新基建模式下高速公路外场机电设备机柜数字化建设与应用具有重要意义和广阔的发展前景。通过建立完善的数字化平台、注重数字化技术的研发和创新、加强数字化人才的培养和管理以及注重与产业应用的结合等措施的实施，可以推动数字化建设与应用的快速发展和提高企业的核心竞争力。
