高速公路機電設備維護管理研究

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摘要:機電設備維護與管理在公路運營期間具有重要地位，但傳統管理模式存在許多不足，因此需要思考更高效的管理辦法，進一步優化管理系統性能。探究信息化技術與高速公路機電設備維護管理的有機結合，基于信息化系統的應用，設置合理的監督管理措施，以此保證高速公路機電設備的穩定運行。

關鍵詞:高速公路;機電設備;維護管理系統;信息化

目前，大多數收費站都已經實現了現代化建設，采取了無人收費制度，并利用高速ETC來進行自動計費，不僅大幅節省了人力資源成本，還提升了通行速度。ETC雖然較好地滿足了人們的出行需求，但同時也出現了新的問題，即高速公路機電設備的維護與管理難度再一次升級。首先，機電設備的內部構造更加復雜，一旦運行階段出現任何問題，往往需要工作人員消耗更多的時間成本去分析原因，這種情況很顯然不利于高速公路的高效運營。再者，傳統的設備維護與管理模式也不能適應時下的工作要求，設備故障排查比較困難，人工作業量較大。在這種情況下，有必要從信息化管理的視角下，思考高速公路機電設備維護與管理的創新路徑，深入理解信息化管理的內涵，并基于信息化系統的應用設置合理的監督管理措施，以此保證高速公路機電設備的穩定運行。

1高速公路機電設備維護管理系統信息化概述

高速公路機電設備包括通信系統、監控系統、收費系統、供電系統等，所有系統之間都需要進行協調與配合，一旦某一系統產生了問題，高速公路管理便會產生偏差。開展維護工作，主要目標是減少故障問題出現的頻率，確保設備順暢運轉，并且開展適宜的維護工作，能夠增加機電設備的使用時長，將機電設備的使用價值完全發揮出來。由于高速公路建設速度逐漸加快，機電設備的維護頻次、難度系數也逐漸增加，以往在開展高速公路機電設備維護工作時，一般會使用人工的方法，依照維修記錄保單對其進行維護，這種人工維護模式效率較低，在工作中產生失誤的概率較高，難以與當前高速公路機電設備維護需求相符合。因此，亟需對維護手段進行升級。對高速公路機電系統進行信息化管理，可以在提供先進管理方式的前提下，提高高速公路收費站的運行效率，而BIM技術作為一種數字化管理技術，能夠利用計算機執行可視化操作，提高機電設備的維護管理水準。另外，BIM技術還可以在機電設備運行期間對其運行數據進行詳細記錄，對數據資料進行整合，在系統中向管理人員精準地反映設備維修信息資料，明確維修點所在位置，提高系統維修效率，避免出現檢查不夠全面、檢查難度過大的情況，提高機電設備維護管理水平。

2推進高速公路機電設備維護管理系統信息化的必要性

首先，根據工作經驗，在監測和調控機電設備運行狀態時，傳統管理系統表現出了較多的不足，其中基礎設備信息不完善是比較突出的問題。基礎設備信息指的是來自所有機電設備的基礎信息資料，可以為機電設備維護管理提供信息支持。在以往開展機電設備維護工作期間，基礎設備中的信息是瑣碎的，難以采用高效的手段對其進行匯總與整合，最終導致所有基礎設備采集的信息不夠完善與全面，限制了機電設備維護管理工作的開展，再加上設備本身沒有得到及時的更新，工作人員得到的反饋信息就會出現失真的情況，繼而影響到對設備運行狀態作出正確的判斷。以上問題需要借助更先進的技術來解決，進一步增大設備管理系統的儲存容量，提高系統的信息處理能力。其次，信息化系統除了能夠彌補傳統管理系統的不足，還是促進我國高速公路機電設備管理實現新突破、加快管理模式創新的重要途徑之一。多數高速公路機電設備都屬于先進智能設備，如果產生問題，則會對高速公路的正常運營造成不利影響，因此，需要采用科學、有效的方式來管理與維護高速公路機電系統，確保高速公路能夠正常運行。除此以外，對機電設備進行有效維護，可以增加機電設備的使用年限，提高高速公路服務質量，降低高速公路運營成本，最大程度提高其經濟效益、社會效益。目前，我國在高速公路機電設備維護管理模式方面仍舊處于探索階段，信息化管理模式具有專業性、規范性、整體性等特征，企業應當依照現實情況，制定信息技術系統的基本框架與服務管理機制，實現信息技術與機電設備維護管理工作之間的有機融合。落實信息化管理，能夠充分提升高速公路機電設備運行的平穩性與可靠性，確保機電設備處于正常的運行狀態。

3高速公路機電設備維護管理系統存在的主要問題

3.1難以實現線上信息共享

高速公路機電設備不同系統之間有著緊密的關聯，但是其管理維護方式卻是獨立的，各個系統之間的協同性低，為維護管理工作帶來了諸多困難。在沒有實現信息共享與系統維護時，無法精準地找出管理維護要點，增加了維護工作的難度。除此以外，所有系統在技術層面存在著極大的差異性，反應速率相差較大，在難以對信息進行匯總與處理的狀況下，信息共享面臨著許多問題，導致機電設備管理維護效率無法得到有效提升。

3.2重復性錯誤頻頻出現

以往在對機電設備進行管理與維護以后，并未針對其中出現錯誤的內容進行系統的總結與記錄，缺少足夠的設備維修數據來為其提供基本支撐，在日后對其進行維護的過程中會產生大量的失誤。重復性錯誤成為高速公路機電設備管理中難以解決的問題，如果不能針對產生的故障問題進行整合與歸納，則每次對其進行維護時都難以達到理想效果，難以從根本上減少機電設備產生故障的頻率。

4信息化在高速公路機電設備維護管理系統中的應用

4.1基于BIM技術建立設備維護系統

基于BIM技術研發出的網絡設備維修管理系統，可準確地監視機電設備的運行狀況，利用信息化管理手段對設備進行維護。BIM技術的優勢主要在于構建了信息共享平臺，可以及時查閱各種設備的信息資料。工作人員能夠利用網上模擬機電設備運行的方式，找出機電設備故障問題所在位置，根據故障產生的原因制定對應的故障維修計劃，然后依照詳細的維修計劃來開展設備維修工作，保證線下機電維修工作更加有針對性，精準度更高。與此同時，BIM系統還具備警示性能，不僅可以針對機電設備錯誤運行的情況進行反饋，提醒工作人員對其進行查看與維修，并且在每次進行機電設備維修或者養護后，都能夠自動保存設備維修記錄，為以后的故障維修工作提供參考資料，提高BIM信息數據庫中設備運行信息的完整性，達到提高設備管理效率的目標。

4.2基于BIM技術的機電設備維護管理應用

高速公路機電設備數量較多，種類多樣，與電力系統的正常運行有著緊密的關聯，在實際對機電設備進行維修時，由于線路過于復雜，可能面臨嚴重的安全隱患。因此，可以利用BIM技術對其進行可視化管理，利用三維立體模型模擬機電設備的實際運行狀況，所有機電設備都帶有其專屬的標識碼，維修人員可以迅速找出設備所屬位置，對其進行維修，可以依照設備以往運行的時間對設備零部件損耗狀況進行評判，定期更換易損部件，從根源上處理故障問題。

4.3建立高速公路機電智慧運維管理平臺

新形勢下，要嘗試用智慧化的管理模式代替以往的人工機電設備維護方式，讓設備運維管理變得更加精細化，讓評價工作變得更加科學化。該系統的設計與運行主要依托于云計算、大數據等新一代信息技術，具體包括3個重要結構:前端感知系統、運維智慧數據庫和核心管理平臺。在實際應用階段，前端感知設備會實時采集高速公路機電設備的運行數據，并傳輸至后臺;運維智慧庫主要為工作人員提供大量與專業相關的技術和知識，其中包括科研院所和高校的研發成果、運維管理單位總結的工作經驗等，以此支持運維管理人員作出更精準的判斷和決策;而管理平臺作為整個系統的核心，發揮的作用更是不容小覷，其囊括了預算定額、統計分析、移動運維、檢測與報警、工單管理等多個模塊及功能，基本能滿足高速公路機電設備在運行期間的維護管理需求。

5高速公路機電設備維護管理系統信息化的應用價值

5.1降低設備運營成本

目前的高速公路收費站基本上都實現了ETC收費，只有一兩個道口存在人工收費的情況，因此人力資源成本投入數額呈現出了逐年降低的趨勢。另外，自從對機電設備進行信息化管理以后，有效控制了機電設備的運行狀況，在設備維護方面編制定期保養計劃，增加大量機電設備的使用壽命，為機電設備維護工作節省了大量成本。

5.2可準確計費，降低設備損耗量

高速公路中的機電設備包括監控設備、計費設備，高速公路中的許多定點監控設備都是用于高速計費的，如果計費設備與監控感應設備出現問題，就會產生計費混亂的狀況，降低了交通便利性。以往的高速公路使用卡片收費的方式，經常會出現逃收過路費的情況，導致高速公路在運營期間遭受嚴重的經濟損失。在對高速公路進行全方位的信息化管理以后，所有的區域都有固定的監控設備及ETC電子眼，逃收過路費的情況逐漸減少。對機電設備進行一體化管理，可以降低設備的損耗量。由于設備中的復雜線路可能會產生線路裸露在外、線路破損的情況，利用系統來監控電力設備，可以對機電設備電壓進行實時監察，保證機電設備能夠長時間處于穩定的運行狀態。

6結語

交通對于我國經濟的發展具有重要意義。我國高速公路基本遍布了所有省市，高速公路的管理變得更加復雜，同時隨著高速公路機電設備數量的不斷增加，海量信息的收集、篩選和處理也為工作人員帶來了新的難題。這種情況下，有必要重視信息化管理系統的建設，利用信息技術來提升高速公路機電設備維修、維護工作效率，增強高速公路機電設備運行的智能化水平，提高維修技術水準，保證機電設備可以始終處于平穩的運行狀態。

作者：張偉偉 趙劍 單位：河南省交通科學技術研究院有限公司