摘要：随着取消省界站和全国视频云联网的建设，以及未来智慧高速的发展要求，高速公路机电系统的复杂程度不断增加，对机电系统运维的要求也在不断提升。高速公路管理单位不仅是要顺应当今迅猛发展的科技变化的潮流，也需要更加便捷有效的管理模式和基础设施，结合自身业务提高机电运维管理效率。如何提升高速公路运维管理水平，发挥高速公路机电设备整体效能，满足人民群众安全便捷的出行要求，是高速公路运营管理面临的一个重要问题。
关键词：高速公路；云技术；机电系统；
（一）机电故障维修不及时，无法对机电故障处理过程进行有效跟踪，难以保证维护的质量。
（二）救火式运维突显。机电设备越来越复杂，运维难度成指数增长。机电运维往往在故障发生后才查找原因，寻求解决故障的方案，缺乏有效的数据分析和挖掘以及运维手段来保证运维质量。
（三）高速公路骨干网实现了收费、监控网的物理隔离，但是由于“互联网+”、移动办公及智慧交通技术发展的需要，要求高速公路管理单位将监控网、办公网打通，开通外网端口，有可能产生严重的网络安全隐患。
（四）智慧交通系统建设需要大量的计算基础设施，传统计算及存储模式要求采购大量的服务器资源，不仅耗资巨大，并且会由于系统扩容不及时而变成业务系统升级瓶颈。
潮惠公司紧扣行业发展脉博，根据国家网络安全新形势要求，结合当前智能交通的发展政策、趋势，以促进智慧交通创新发展、提质增效为导向，充分利用云计算技术，建设了基于云技术的机电养护平台。
一、技术引领融合发展，打造机电养护精细化管理能力
潮惠监控一体化平台于2015年底上线使用，基本上实现了监控系统、收费系统和通信系统三大系统的整合；并以生产业务系统“监控一体化平台（含机电监测、机电报障、机电运维、营运报表等）”与管理业务系统“OA易办公”、“收费站场管理系统”、“公路设施巡检养护”、“资产管理”等系统为核心系统，依托企业微信整合各业务资源，构建了综合的养护管理平台。
2019年，潮惠公司将机电养护系统逐步迁移至云端，建设了基于云技术的机电养护平台。一是实现高速公路外场设备、服务器、网络设备和数据传输等全方位的监测和智能巡检；二是通过采集设备的数据，将设备状态、设备故障频率、设备故障部件、设备使用年限等多种设备数据整合，形成丰富的数据资源库；三是从设备投入使用、设备运行、报修情况等建立设备全周期的管理，对每个设备实现精细化管理。
图 3 系统框架设计
基于云技术的机电养护平台是围绕机电养护管理的综合性管理平台，实现对路段所辖范围的外场设备、服务器、网络设备和数据库等进行运维监测。该系统主要面向机电管理人员和外场作业人员。设备控制部分仍旧通过监控一体化平台完成，日常监控员在监控一体化平台上使用设备时遇到设备故障等情况可以将设备报障信息共享给机电养护平台，由机电管理人员跟进处置，处理完在将维修结果反馈给监控一体化平台，如此在两个业务线上既能各自独立闭环运作，又可以在设备报障的业务上实现闭环处理。
图 2 系统架构设计
二、统一标准，建立机电养护指标化管理体系
在机电养护平台上云过程中，对基于云技术的系统架构、数据交互、设备信息采集和控制规范、编码规范等进行逐一梳理，建议标准统一、流程规范、科学决策的机电养护管理体系。
一是从技术角度对平台构建进行统一设计，采用面向对象的分析和设计方法，降低各业务系统之间进行业务整合、数据整合的难度，提高平台整体兼容性和可扩展性；二是打通后台数据，实现大屏、PC以及移动手机数据共享，为营运管理人员提供科学、高效、多元的设备管理手段；三是建立统一的设备信息采集、控制标准、编码规则、设备参数标准、接口标准、网络传输标准、业务流程标准；四是利用大数据技术，针对设备运维、巡查管理、状态监测等各监控要素进行全面分析，通过数据分析建模逐步形成一套针对设备运维管理的指标化管理体系，用于指导日常机电养护管理。
三、多手段筑网络安全，为业务系统保驾护航
根据集团及省公司对网络安全的相关要求，充分结合信息技术的发展趋势和潮惠公司自身办公系统及管理特点，为保持管理上和技术上的先进性，基于信息安全技术，机电养护平台采用云技术和VPN技术支撑内外网的网络安全管理，建立专用加密传输通道，避免网址及端口直接映射和显露于互联网。
（机电养护平台部署）
为提高安全防护等级，使用云安全管理服务，包括企业主机安全服务、云监控服务等，掐灭了专网应用所有的对外端口，将高速行业安全防护的压力由内网转移到云端，由专业的云安全管理团队提供专业的安全防护服务。
四、智慧领跑，协同办公新跨越
企业微信与监控一体化平台、机电养护平台打通数据，融合了机电养护的数据展示、巡检报告、报障和故障处置和养护计划等的消息推送功能和数据统计，建立NFC智能巡检、设备养护、设备监测等移动应用，为机电设备的稳定运行提供了重要保障，实行机电系统的动态协同管理，为企业提速赋能注入科技力量。
一是通过监控一体化平台与企业微信、机电养护平台联动，实现机电监测自助巡检，巡检结果与机电运维系统进行数据交互，发现故障同时转入机电运维系统进行报障处理，同时通过企业微信巡检情况推送给管理人员和养护单位。二是拓宽设备报障入口，监控中心人员可以通过监控一体化平台、机电运维系统和企业微信填报机电设备故障工单，现场收费人员也可以通过企业微信随时填报，有利于确保报障的完整性、准确性和及时性，避免出现错报或漏报的情况。三是故障工单的消息推送功能实时推送报障工单给机电养护单位和机电管理人员，有利于养护单位及时接单维护，进一步提高维护及时率和管理人员对维护及时性的监督。
（机电监测、消息推送及故障处理单）
五、采用云计算技术，实现管理提质增效
近年来随着信息技术的迅速发展，云计算技术在各行各业广泛应用。与传统模式相比，云计算采用动态扩展虚拟化技术，突破资源限制，整合服务器、存储、网络等硬件资源，使用户可按需配置计算能力及计算资源，并且具有高可靠性和安全性。同时提升资源利用率，降低总能耗，大大降低硬件成本和系统运维费用。
综合考虑信息化规划、网络安全以及自身实际情况和管理要求，潮惠公司采用专属云技术，分步骤将业务系统迁移上云，首先完成机电养护系统上云。专属云技术即“公有云+私有云”，是云计算厂商提供计算、存储、网络、完全隔离的综合性解决方案。专属云资源与其他用户物理隔离，同时享受更为专业的维护、迁移、优化服务，满足用户特定业务性能、应用场景以及安全合规的不同要求。在业务快速增长时，基于云厂商大规模的服务器集群和快速的采购速度，资源可以快速扩容。
业务系统上云可以作为监控内网的访问补充，当监控内网出现异常时，可以通过外网访问，实现事件填报、更新，节假日数据报送等功能，能够有效的保证路网信息的报送。为了保证系统和数据安全，核心生产系统部署在私有云之上，公有云主要部署与公众服务、移动办公、“互联网+”相关的应用及服务。公有云（专属机器）通过专线与私有云连接，作为本地私有云的有效补充，实现数据传输链路双通道。核心数据在私有云能够确保数据的安全，在公有云部署业务应用又能提供多通道的便捷访问机制。
基于云技术的机电养护平台的持续完善是潮惠智慧办公发展和研究的方向，我们将持续探索土建养护管理、路政管理、拯救管理、邮件系统和综合管理流程等上云的可能性，力求实现多方位、多业务的协同作业。在数据应用层面针对道路、车辆、异常事件、运营管理等各监控要素进行全面分析，通过数据分析建模形成一套协同监管指标相融合的指标体系，量化了高速公里营运现状，为运营管理的提供更加清晰明了的运营现状，进一步提升高速公路运行服务水平。