秦湖

贵州省公路开发集团有限公司遵义营运管理中心

摘 要：机电设备管理系统是高速公路项目的重要组成部分，当前的机电设计及运行还存在一些不足。基于此，文章以具体工程为案例，论述了机电系统设备的特点和现状，分析了在设计及应用方面存在的问题，提出了全新的智能化高速公路机电设备管理系统。通过开展实测检验，证明该系统有助于机电设备管理效率的提升，且节约维保费用，具有较高的实用价值。

关键词：高速公路项目;机电设备管理系统;功能设计;维修流程;

作者简介：秦湖（1988—）,男,本科,助理工程师,研究方向：高速公路机电工程、维修维护。;

0 引言

该文对高速公路机电设备管理的现状进行分析，发现在设计及运行方面的问题，以某工程案例为分析对象，设计出全新的智能化高速公路机电设备管理系统。

1 高速公路机电系统设备特点及现状

1.1 高速公路机电系统设备特点

(1）系统技术集成度高：高速公路机电系统具有较高的集成度，交叉运用了电子、自动控制、通信、电路以及交通机械等多学科技术，从而为该系统的稳定运行奠定了基础。

(2）设备分布范围广，涉及面较大：机电设备广泛分布于高速公路的收费站、沿线隧道及管理场所等地，正因为分布范围广，才对信息传递的时效性、准确性有极高的要求。

(3）设备故障率高，更新速度快：设计该管理系统，采用了多项先进技术，必须及时进行技术的更新换代，才能保证机电设备正常稳定运行，为高速公路的畅通运行提供坚实的保障[1]。

1.2 高速公路机电设备管理系统的现状

近年来，高速公路通车总里程不断攀升，配套机电设备的使用量也与日俱增，得益于科学技术的不断发展，各种新设备也层出不穷，并得到广泛的应用。针对不同类型的机电设备，其维修方式也存在一定的差异，可将其划分为如下3种模式：

(1）事后维修模式：该模式的维修难度低且成本低，但时效性较差，在判断机电设备出现问题后，才开始维修，无法及时维修机电设备，影响设备的正常使用。

(2）预防维修模式：该模式是通过制定例行巡检计划，运用相关技术制定并实施有效的预防措施，避免机电设备出现故障。其优点在于采取预防措施，消除故障隐患，将机电设备出现故障的概率降到最低，其缺点是需要定期巡检，消耗较高的人力物力。

(3）生产维修模式：(1)该模式在机电设备管理系统中已得到广泛应用，涵盖了预防、事后维修模式，同时还对维修模式进行了创新发展，在机电设备的设计阶段，就已将其稳定性内容综合考虑在内，立足于常规保养，实现统筹维修，兼具各种维修模式的优点。(2)机电设备的管理具有一定的周期，可据此将设备生产维修划为设置阶段和维持阶段，前一阶段的主要内容侧重于设备的规划、设计以及交付运行方面的内容，主要是在施工环节的主要性能实现，后一阶段的内容包含设备交付后的使用、运维以及报废等内容，主要是在使用环节开展维保工作[2]。

2 高速公路机电设备存在的问题

高速公路机电设备管理主要有日常维护、定期巡检、问题排查以及系统升级等，管理内容较多，且具有较高的难度。机电设备管理方面，因为维修规范制度内容不合理、专业度较低等问题，导致设备管理标准不一致、内容不规范，管理手段不全面，各类机电设备不能发挥最大效率。

(1）机电设备管理具有较高的专业度，各类网络、电力、自动化及通信设备属于其管理范围，设备的维护保养，要提升工作效果，必须配备具有一定专业技能的工作人员。现阶段，还未建立起科学完整的机电设备管理系统，管理工作水平较低，工作人员专业技能参差不齐，且人员配备不足，严重影响公路机电设备的正常维修保养。为解决上述问题，要求规范维修作业标准，组建专业的人员队伍，配备充足的人员数量。此外，因为公路机电设备使用量越来越多，道路汽车通行量快速增加，需要进行大规模的系统升级，但机电系统扩容、技术升级等方面，缺乏统一、规范的标准。公路机电设备投入使用几年后，其设计能力就已无法满足现实需求，必须开展系统扩容与升级[3]。

(2）设备管理系统的智能化、信息化程度较低，由于未搭建完备的数据库，设备入库信息不完整，无法有效管控各类数据信息，信息资源的价值不能充分体现出来。

(3）机电设备运转过程中，自动检测系统有时未开启，致使无法准确及时检测公路交通状况，安全隐患较大，必须予以解决。

(4）未实现对机电设备的全生命周期过程管理，因为没有运用现代化信息技术，无法快速获取机电设备的使用年限、故障频次及维修时间等内容信息。

(5）还未共享各类资源，不能形成合力。采购使用的机电设备不同，需要采用不同的维修技术，按路段划分机电设备维修任务，工作人员有各自的分工，只负责维修某段公路的机电设备。维修技术及资源不能交流共享，严重影响到设备维修工作的质量。

3 智能化高速公路机电设备管理系统的提出

现阶段，高速公路机电设备系统主要有收费、通信、监控及供电系统构成，各个系统发挥着各自作用，服务于高速公路的正常通行。该文以某高速公路为研究对象，设计出高速公路机电设备智能管理系统，公路总里程为3.452 km，设置有238个收费站、78对高速服务区，沿线共有15座隧道，配套安装有十万多套机电设备。结合该路段的实际情况，制定科学的机电设备系统管理维护模式，主要为自行维护，辅以专业维护。

3.1 设备管理系统的总设计

使用B/S架构开发设备管理软件系统，用户无需下载安装客户端，可随时随地使用，不存在任何限制，服务区的负载可得到极大缓解。基于B/S架构的应用，设计三层架构，并根据不同的业务类型，划分为表现层、业务逻辑层及数据访问层，图1显示了各功能模块与数据的内在关系[4]。机电设备管理系统的设计过程中，实现与移动端的交互使用，系统架构共由三部分组成：(1)前端的功能页面，系统功能可以用户实现良好的交互作用。(2)后台服务端逻辑，可查询后台数据逻辑，并根据实际需要作出修改。(3)手机移动App，便于用户使用该系统[5]。

3.2 设备系统的功能模式设计

该系统的主要功能为设备维修管理、仓管、维保管理、数据管理、车辆管理以及系统设置管理等。图2表示系统的各个功能模块，该系统功能全面，并且能实现对公路机电设备的全过程管理[6]。

图1 系统的架构图 下载原图

图2 系统的功能设计图 下载原图

4 智能化高速公路机电设备管理系统的实测

通过具体分析该系统的维护管理功能模块可知，在设备操作者遇到设备故障问题时，管理系统会及时将故障信息传送至设备维修人员，后者在管理系统页面填写保修单，提交资料后，开展机电设备维修工作。图3为机电设备维修流程，期间的各个工作人员分工明确，完成各自的任务[7]。

图3 设备的维修流程 下载原图

设备管理系统的维修模块中，设计有各种功能表单，用于设备故障报修、派修、维修以及费用核算等，具体流程维修流程如下：

(1）设备出现故障后，需要在管理系统中报修，填报故障出现时间、故障表现及所处位置等信息。

(2）录入完信息后，会向工作人员出具派修单，接收到后开始维修工作，并将维修信息填在维修单上，主要内容为维修时间、采用的方式、工作结果及完工时间等。

(3）系统接收到工作人员填报的维修单后，会审核其内容结果，而且有专人对维修工作进行全过程监督，并对维修结果进行检查，评价维修工作成效。

(4）机电设备维修工作结束后，期间产生的各项费用，系统会做统一的核算确认，核定之后，各项费用明细及类别会在管理系统中显示，同时工作人员的工作成果、工作态度评价信息也能在管理系统中查询[8]。

通过开展设备管理系统实测可知，运用该系统，一方面能快速排查机电设备的故障问题，做好故障隐患预防，减少出现的概率。另一方面当设备出现问题后，能快速响应并实施维修，设备的运转效率得到明显提升，确保高速公路安全畅通[9]。此外，还可准确监控设备维修的费用支出，提高维修费用的实效，杜绝额外开支。

5 结论

综上所述，高速公路机电设备系统为道路安全、通畅运行提供了有力的保障，系统的管理及维护具有全面性，要提高管理效率与设备维修效果，必须设计一套完整的管理及维护机制，以提升机电设备管理系统的专业性和规范性，为高速公路安全、通畅、快速运行奠定坚实的基础。该文介绍了机电系统设备管理的特点及现状，分析了在设计及应用方面存在的问题，并结合具体工程案例，提出了全新的智能化高速公路机电设备管理系统。通过开展实测分析，证明该系统有助于机电设备管理效率的提升，且节约维保费用明显，可广泛推广应用。

参考文献

[1] 张伟伟,赵剑.高速公路机电设备维护管理系统信息化研究[J].技术与市场,2022(9):122-123 126.

[2] 钱悦.基于可靠性分析的高速公路机电设备管理系统研究[D].西安：长安大学,2022.

[3] 张庆妹.高速公路机电设备维护管理系统信息化研究[J].设备管理与维修,2021(10):105-106.

[4] 王卫民.高速公路机电系统设备管理存在的问题及对策[C].《建筑科技与管理》组委会.2020年5月建筑科技与管理学术交流会论文集,2020:2.

[5] 孙哲.路网环境下的高速公路机电设备维护管理系统[J].交通世界,2020(31):13-14.

[6] 陈洪伟.高速公路机电设备管理及维护对策[J].交通世界,2020(21):152-153.

[7] 陈柳.研究高速公路机电设备管理系统（EMMS）应用[J].低碳世界,2020(10):149-150.

[8] 崔婷.机电设备管理的信息化技术应用效果研究[J].中国高新科技,2021(7):62-63.

[9] 贾芸.高速公路机电设备管理探讨[J].科技视界,2020(15):234-236.

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