刘国栋

（广西交通投资集团梧州高速公路运营有限公司，广西 梧州 543000）

0 引言

高速公路机电工程中包含诸多工程设施设备，如低压配电设施、通信设施、收费设施以及监控设施等等。而各项工程设施设备的安全运行以及正常工作，不仅是保障高速公路正常运营的基础，同时，还是保障民众安全出行的前提条件。通过信息化管理手段系统地对高速公路机电设备进行统一管理、对运维人员进行绩效管理，做到设备在线监测、巡检保养、故障处理跟踪、备品备件管理、人员绩效考核等进行运维信息化的管理，能够解决机电设备日常使用及运行维护过程中出现的各种问题，如设备资料管理不全面、安装位置不清晰、运行状态无法动态跟踪、故障发现处理不及时、故障问题跟踪困难、运维人员绩效管理缺失等。如此一来，不仅能够提高机电设备运维的工作效率，降低运维成本，同时，还能够合理延长机电设备使用寿命，对于提升高速公路机电系统的运维服务管理水平而言具有十分重要的意义。

1 高速公路机电系统

1.1 收费系统

收费系统主要采用的是四级收费体制，也就是收费车道、收费站运营部、收费中心、结算中心。收费系统是高速公路运行过程中回收保养费用的主要途径。以上设备都需要通过以太网进行连接。首先，车道的感应器在收集到车辆的行驶信息之后，就会将其转换为原始收费数据传输到收费站；其次，收费站再将这些信息进行有效的整理，传送给收费中心和结算中心；最后，结算中心根据高速公路设计的收费标准对车辆相关通行费用进行收取[1]。

1.2 通信系统

在高速公路机电系统中的通信系统是整个机电系统中的关键环节，是利用互联网技术对高速公路机电系统进行运维管理的基础模块。其主要就是利用数字控制、光纤传输、图像视频等信息传输来实现各个机电设备之间的信息传递，而且在高速公路上通信系统已经遍布各处。

1.3 监控系统

在高速公路机电系统中，监控系统就相当于整个机电系统的大脑。如图1 所示。监控系统主要是由外部监控设备以及监控中心所组成，监控中心内部设置有计算机系统，能够保证各项信息数据的实时传输，从而对各项机电设备进行有效的监督管理。首先，利用外部设备来收集相关的信息数据；其次，再进行数据的处理，从而找到相应的解决对策，以此可以实时监管路况信息；最后，使用物联网技术采集各项信息数据，进而确保信息传输更加智能化。

图1 监控管理系统主要功能模块

1.4 隧道机电系统

由于隧道内部能见度较低，环境比较复杂，空间狭小，因此，其是高速公路管理过程中的重点环节。一旦出现意外事故，由于受到外界环境的影响，组织救援难度较大，极有可能出现重大的交通堵塞引发更大的意外事故。而隧道机电系统设置的主要目的是保证隧道内部车辆的正常通行，因此，确保安全的重要前提就是保障隧道机电系统的正常运行[2]。

2 高速公路机电系统运维养护技术的应用

2.1 智能化应用

对于高速公路机电系统的运维养护而言，还可以使用物联网、大数据、定位技术等先进的技术手段，以此不仅能够提高机电设备运行维护的智能化水平，还能切实提高运行维护效率，有效降低维护成本。利用各项信息数据的支持，就能够对高速公路机电设备的运行状态进行精准的分析。近年来，在线监测系统在各大工程中都获得了非常广泛的应用，利用通信光路由对各种设备的运行状态进行监测，对比参考曲线就能够得到光缆的衰减曲线，利用GIS 地理信息系统就能够准确地定位故障出现的具体位置，从而生成报警信息。在实际应用的过程中，使用这一系统能够检测网络的运行状态，准确提供网络的故障发生点，并且还能够针对出现的故障进行分析，对于有可能被影响的区域，还能够生成应急预案。在高速公路机电系统进行运维养护的过程中，利用光纤在线监测系统配合其他的智能化巡检系统，可以准确判断机电设备实际的运行状态，从而自动生成巡检报告，与此同时，还能将巡检报告在数据库中进行存档，进而为工作人员后续查看机电设备的实际状况提供一定的参考。

2.2 设备管理

建立机电设备管理查询基础资料库，能够信息化管理需要运行维护的设备，方便各类设备的信息查阅、信息编辑、设备更新等操作，实现设备资产管理的动态统一管理维护，提供各类信息化应用所需的基础数据，方便运行维护人员、管理人员全面及时地掌握机电设备信息。因此，要想加强对高速公路机电系统的运维和养护管理，应建立高速公路机电设备基础资料库，以机电设备所属的系统、设备的类别进行分类统一管理，对各系统的每台设备进行统一的编号，制定并打标二维码，对设备的类型、设备名称、设备型号、设备编号、安装位置、设备状态、设备IP、设备供应商、投入使用时间、设备所属项目等基础信息进行登记并录入。

2.3 监测管理

对于高速公路机电系统的运维养护而言，应根据机电系统的工作状态进行进一步监测和评价。通过信息系统、自动监控技术与人工工作相结合的方式，实时将机电系统的工作状态直观显示出来。具体做法如下：①应根据设备的安装位置，将设备标记在GIS 地图上，通过地图显示，使运维人员和管理人员能够全面、动态地掌握各类机电设备的使用位置。②应通过设备IP 在线监测状态和人工检测反馈设备状态信息，通过系统中的红、绿特征符号动态监控和管理运行设备，以此给出性能指标[3]。通过正常、故障、停机、拆除等信息，反映各类设备的在线率、系统可用率等运维服务指标信息，通过资源利用率等信息平台信息，对各类设备的使用寿命进行详细介绍，进而向运维服务人员和管理人员直观地提供当前机电系统的运行状态信息。

2.4 检验管理

通过设备IP、设备运行日志等信息自动收集和报告使用中的设备信息，进而开展自动检查，并通过信息系统的分析、处理和分类，显示检验结果。通过信息检查管理，规范和系统化运维人员的工作，并形成机电设备检查维护的正常检查管理机制，不仅能够保证设备稳定可靠运行，同时，还能够规范运维服务管理。首先，应根据各设备的维修周期要求，通过对信息系统的统计分析，自动生成设备维护工作单，并派运维人员对设备进行维护。其次，对于一些无法自动获取的设备信息，应采用人工进行检查和报告。同时，运维养护人员可以通过移动APP 对设备进行检验管理，通过移动APP 收集上传各设备的使用状态、运行信息和现场照片，并通过信息系统分类对被检设备和未检查设备进行汇总分类，使清单上的每一台设备都能得到全面的检查。最后，应根据运维养护工作的要求，在信息系统中预置各类设备的检查方案，跟踪记录检查维护过程，通过信息系统平台实时反馈设备检查维护状态，运维养护管理人员对其进行检查维护，查阅设备检查维护结果。

2.5 故障管理

高速公路机电系统的运维养护人员在维修处理的过程中，应对不同方面进行详细分析，如故障现象、故障原因、维修措施、维护进度、维修费用等。为了避免设备故障的维护长期不跟踪，故障设备的维修无法完成，影响高速公路机电设备的使用。通过故障管理功能，系统全面管理高速公路机电系统的故障原因、维修措施和维修进度，直观统计各类设备故障率、人员维修效率等指标，使运行维护服务人员和操作单元管理人员能够充分掌握机电设备的性能和使用情况，便于优化调整运维服务资源配置。因此，要将维修状态等信息实时录入信息系统，通过信息手段跟踪设备故障处理过程，使运维服务管理人员能够动态跟踪和掌握设备故障处理过程，动态化安排各种资源，确保设备故障维修，直至设备故障处理完毕，设备正常工作[4]。

3 提升高速公路机电系统运维养护水平的策略

3.1 加大完善维护养护模式的力度

对于高速公路工程机电系统而言，首先，应根据实际情况对维护养护模式进行不断优化以及创新，同时，还要选择最佳的联合维护模式，以此在提高系统维修养护专业性的同时，节约一定的养护费用。其次，需要确保在已建立数据库的基础上，要合理选择机电设备设施，并且要满足系统实际运行的要求，为后期机电设备运维及养护工作提供便利条件，才能真正意义上保证设备使用具有规范性和统一性，进而促进高速公路机电系统运营的发展进程。

3.2 建立信息资源共享平台

高速公路产业的快速发展不仅带动了城市交通产业的快速发展，也为旅游业的发展提供了巨大的空间。由于我国高速公路网的分布较为广泛，在我国高速公路信息产业发展的带动下，一些大型行业也对高速公路交通信息引导和路况监测信息的功能提出了更高的技术要求。建立信息资源共享平台可以有效提升公路运输行业在中国人民心中的良好形象，有效促进整个公路行业和谐、健康、稳定发展。为了尽快实现我国高速公路交通信息安全管理的发展目标，相关企业和部门应在我国现有安全信息系统建设平台的基础上，尽快建立高度集成的机电交通系统安全信息管理平台。

3.3 建立完善的运维养护人员管理体系

对于高速公路机电系统运维养护而言，管理工作人员综合性智能管理系统可以对不同范围的运维管理工作人员开展规范化管理，并将运维管理员工的有关信息上传至统一的工作人员管理系统，有利于统一安排工作人员的了解和工作中的沟通交流。在运维养护管理服务体系中，必须加强对运维养护管理人员的分配，尤其要对所辖不一样道路的运维养护管理工作人员进行整体规划，以此有针对性地确立主要岗位职责，进而有益于运维管理管理体系的运行高效率。与此同时，还要加强运维管理工作人员的岗位、运维管理员工的生产效率和素养，并且要对运行规格智能管理系统进行充分的应用，以此保证高速公路机电系统正常运行[5]。

3.4 提高机电系统信息基础资源的运用能力

要想对高速公路机电系统进行良好的运维养护管理，就要先学会运用管理技巧。首先，一定要提高对高速公路机电运输系统信息化和基础设施资源的综合运用和管理能力，并将其放在做好全局协调工作的基础性、战略性位置。其次，需要切实达到对机电系统安全信息化及基础设施资源使用标准化质量管理的要求，使信息技术更好地服务于我国高速公路机电行业。最后，要全面分析相关数据信息，将其中有价值的信息找出来，以此确保在一定程度上提高整体的信息化、集约化的管理质量与管理水平。与此同时，要以此种管理模式为发展基础，通过对优势产业资源的有效整合，提升高速公路行业的整体效益，使其能够对高速公路机电的整体运维养护提供一定的数据支持，进而对机电系统进行更好的运维以及养护，推动高速公路行业健康、稳定发展。

3.5 加强研究与应用高速公路信息技术

汽车行业的高速公路发展也能够为我国高速公路的产业发展建设带来新的机遇。随着5G 高速网络的不断普及，汽车上网所配备的新型电子传感器、智能终端等一些高端电子产品对高速公路的机电系统安全提出了更高的要求。因此，不仅要充分共享我国高速公路机电信息系统公路信息的应用经验和发展成果，切实提升公路信息的综合获取、处理及传输利用能力。同时，还要进一步加快推进高速公路交通智能化的基础技术研发，不断加大对高速公路智能信息新基础技术、新基础设施的研发投入[6]。

4 结语

综上所述，成功实施高速公路机电系统为我国高速公路智能化运维养护工作提供了目标导向，在很大程度上降低了故障响应和修复的平均时间，提升了机电设备的完好率和故障的主动发现率。在高速公路智能服务背景下，加大对机电系统运维养护的重视力度，是现代化、自动化社会发展必然趋势，同时也是提高系统运行质量和效率的重要途径，有利于实现经济和社会效益的和谐统一，全面提升我国高速公路运维养护技术水平。