高速公路机电运维系统建设研究

张海
安徽省交通控股集团有限公司阜阳管理处
安徽省阜阳市236000
摘要：为给高速公路使用者提供良好的服务，高速公路系统内会设置大量机电设备，形成完善的机电系统。由于机电系统技术含量高，运行维护难度较大，所以亟须建立一套完善的运维系统，帮助运维人员更好地完成日常工作，保证实际的运维效果。基于此，本文章对高速公路机电运维系统建设进行探讨，以供参考。
关键词：高速公路；机电运维系统；建设
引言
高速公路机电设备是保障高速公路通行安全的基本保障，对高速公路的正常运行具有重要作用。其主要设备包括监控系统、收费系统、照明系统以及通信系统。由于机电设备在使用过程中会因为腐蚀、磨损、使用冲击及使用时间过长而产生不同程度的故障或损坏，会导致安全事故的发生，所以适时管理维护并解决故障问题，对保证高速公路机电设备的正常运行具有重要意义。
一、问题的提出
高速公路通行车流量日益增加，高速公路运营管理难度越来越高。相应地，高速公路运营单位对机电系统的运维工作侧重点愈加明显。一方面，机电系统的正常运行直接关乎到的安全畅通；另一方面，机电系统的运维管理水平还有待提高，否则会影响机电系统的全生命周期，造成不可逆的损失，增加不必要的费用。依据设计相关规范，对机电系统运维工作的科学化、规范化、精细化管理具有重大的意义。
二、高速公路机电系统风险的分析
其一，对于高速公路机电系统而言，在很多方面都可以加强风险管理能力，从而防止发生严重的风险问题。但是，因为高速公路机电系统具有较强的复杂性，并且自然环境、政策环境和社会环境也难以预测，因此，在高速公路的机电系统中，各种风险也不可避免地存在。其二，高速公路机电系统风险具有一定的偶然性，从整体角度而言，风险也具有必然性和普遍性。导致这种情况的原因是高速公路机电系统项目的周期较长、参与的人员较多、设备也较多因此，相对比较复杂，同时，还有诸多风险相互影响。其三，高速公路机电系统的风险会存在持续变化的状况，因此在开展风险管理工作时，要具备动态的方式和眼光。另一方面，利用动态方式对高速公路机电系统的风险进行管理，主要是因为风险具有较高的层级性和相关度。高速公路机电工程的规模相对较大，而且涉及的因素比较复杂，而所有因素都存在风险，在系统层级复杂度不断提高的情况下，也会在一定程度上增加顶端元素的相应风险，所以相关人员对各种风险都要更加重视。
三、高速公路机电运维系统建设的策略
（一）建立以业务为核心的监控体系
高速公路路段范围内包含多种机电设备，而且不同机电设备的组网方式及网络拓扑架构十分复杂，采用传统的监控模式及指标数据很难帮助运行维护人员正确且快速地对业务运行情况进行判断，无法实现及时预警与快速定位。对此，必须提供一种覆盖多种维度的采集方式与分析手段。运行维护平台以业务运维分层为基础，对高速公路路段包含的不同业务板块进行合理区分，然后建立相应的监控体系，针对各项动态指标进行随时监控。例如对收费系统包含的虚拟平台资源数据实施动态监控，使各虚拟机资源实现动态分配，减少由于资源不足导致收费业务受到不必要的影响，对包含服务器和内存等在内的软硬件实际利用率实施动态监控，并随时测定电源模块等的能效与温度，以此确保整个收费系统的运行保持稳定。
（二）建立智能巡检管理系统
为了实现高速公路机电设备的智能化，需要先建立一个完善的高速公路智能巡检管理系统来指导和规范管理行为，从而提高管理效率，确保智能化机电设备的正常运行。因此，要根据实际情况，建立包括巡查养护任务接收、事件上报、轨迹记m、巡查点打卡等内容的移动端巡检系统，并明确每个#位的职责和合理分配工作任务，以确保管理人员能够更好地发挥自己的价值。在建立移动端巡检系统的基础上，建立桌面端管理系统，促进高速公路的监督、控制和管理。高速公路智能巡检管理系统有助于管理人员及时发现并解决出现的问题，提高高速工作管理水平，从而确保智能化机电设备的安全稳定运行，并增强智能化技术的应用效果。
（三）建立自动化收费系统
高速公路的收费系统运行时需要大量机电设备的自动化协同运行，以保证收费系统的稳定可靠运行。可从以下几个方面入手开展设计工作。（1）摄像机电设备快速采集相关车辆的基本信息，并对车辆信息进行联网处理，并根据高速公路收费标准进行快速收费；（2）在车辆数据进行快速整合处理后，可将车辆的称重信息进行共享，并基于计算机系统快速计算出车辆的高速通行费用；（3）为保证高速收费系统整体运行的可靠性，应当对原始数据进行分析处理，进而绘制相关的报表，并及时完成数据报表的存档与备份；（4）基于物联网技术的支持，进而实现对高速公路通行车辆的全面监控，并在车路协同系统的支持下，实时完成车辆数据的分析处理，为车辆的引导、交通指挥、收费管理提供智慧辅助，不断提升高速公路收费系统运行的水平。
（四）建立智能故障检测系统
机电设备智能检测系统综合管理模块主要承担对整个检测系统的管理任务，借助资源管理实现对系统涉及的高速公路机电设备信息的管理，利用角色管理模块实现对故障设备维修活动的单独记录，通过用户管理模块实现对操作系统用户信息的管理。机电设备检测基础数据管理模块主要负责对涉及检测任务的信息进行记录管理，即通过智能检测模块下的传感器实现对机电设备的异常检测，借助维修管理模块实现对故障维修活动的数据管理，利用备品备件管理模块实现对维修用具材料的记录，并运用设备送修管理模块实现对拆卸更换维修部件的记录；而机电设备检测信息管理模块则主要涉及对各类信息的管理与分析，即对上述模块记录维修信息的整合与数据分析。
（五）建立智慧供电系统
（1）在进行道路机电工程设计时，施工单位要根据实际内容进行电源的供应，确保外场设备能够正常运行。（2）在道路机电工程中，常用的系统一定包括监控和照明这两个部分，因其本身存在着较为明显的分散性，在调整供电距离期间，施工单位应该科学合理地开展整体线路的铺设，从而保障后续工作可以有序进行。（3）智能供电系统中必不可少的部分就是上位机，而且其也是道路机电设计中的关键内容，施工人员在安装上位机的过程中，必须根据相关线路进行变电所的区域建设，从而保障电机的工作性能可以符合施工要求。（4）相较于其他系统，监控系统对电源有着更高的要求，所以在进行电路设计时，为了杜绝断电这类现象的出现，施工单位需要在其周边进行UPS电源柜的设立。（5）正常来说，要想使下端电源箱可以正常工作，工作人员要将其放置在配电箱之中，或者是设立相应的监控立杆来完成安置工作。
结束语
综上所述，我国的智慧化和数字化高速公路建设正不断发展，包含边缘计算和车路协同等先进技术应用都离不开各类机电设备的大力支持，面对复杂程度越来越高的高速公路机电系统，怎样做好科学管理与运行维护，是摆在当前高速公路管理人员面前的主要问题，对高速公路运行及未来发展都有很大影响。
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