高速公路机电运维新模式探讨--中国期刊网

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高速公路机电运维新模式探讨

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：陈虎

[导读] 摘要：在高速公路建设事业快速发展的背景下，我国高速公路建设中不断引进各类机电设备，为高速公路建设和运营提供了设备保障，一定程度上促进了高速公路事业的发展。

        宣广高速公路有限责任公司安徽 242000
        摘要：在高速公路建设事业快速发展的背景下，我国高速公路建设中不断引进各类机电设备，为高速公路建设和运营提供了设备保障，一定程度上促进了高速公路事业的发展。但是不可否认的是高速公路机电设备运行中，也会产生一定的风险，主要来源于机电设备故障。在此背景下，为了提升高速公路的交通运输效率和安全性，应加强高速公路机电设备故障的分析与研究，并探讨针对性强且有效的预防策略。
        关键词：高速公路；机电运维；新模式
        1高速公路交通机电工程设备技术
        1.1收费系统
        随着高速公路新收费模式改革的施行，目前，我国高速公路的收费系统主要包括站级工作站和服务器、MTC车道收费系统、ETC车道收费系统、cpc发卡系统、入口治超检测系统、沿途门架系统等组成。有办理ETC卡的车辆，入出高速公路不需要停车，通过车载OBU标签和沿途天线和收费站车道天线进行数据通信，完成收费交易。没有办理ETC卡的车辆，通过入口发放cpc卡，与沿途门架天线进行数据交互，出口回收cpc卡读取相应的车辆信息和计费信息，最终缴费通行。这种新收费模式的推行，极大地提高了车辆的通行效率，减少了车辆的拥堵现象。
        1.2监控系统
        高速公路交通的里程较长，对于路况的掌握必须通过监控系统进行，尤其是在恶劣天气或事故多发路段中，能够通过监控系统及时发现意外情况，才能及时进行有效的处理。监控系统包含着复杂的技术组成，通常可以分为四个子系统结构，包括信息的采集、处理、传输和发布系统。火灾报警系统、co/vi检测系统、紧急电话、车辆检测器和闭路电视等设备属于采集子系统。计算机信息处理系统就是处理子系统。光纤线路、SDH光传输、程控交换等设备属于传输子系统。可变情报板、大屏幕投影仪、车道信号灯等设备属于发布子系统。
        2故障问题的成因
        高速公路机电设备在运行过程中,温度、湿度、污染物等都会对其产生一定的负面影响,如腐蚀、损坏、变形等,使得高速公路机电设备无法保持一个正常的运行状态。基于此,相关人员应做好高速公路机电设备所处环境中,外界环境因素的安全防范工作,尽可能规避一些环境因素对高速公路机电设备的负面影响,如在部分地势较高的路段,应针对性的给高速公路机电设备安装防雷软件和接地装置,以此实时动态监控高速公路机电设备的运行状态,预防机电设备出现故障。在高速公路机电设备安装过程中,设备选择是否恰当,也会直接影响机电设备的正常运行。通常来说,机电设备的选择要充分考虑兼容性,并要对机电设备进行必要的样品测试,才能保证所选机电设备具有最佳性能,确保高速公路机电设备可在使用中时刻保持一个高效、稳定运行状态。
        除此之外,高速公路机电设备运行中,也可能因人为因素而导致设备出现机械故障,这类故障的形成原因往往可以在设计工艺、操作步骤、维修保养等方面进行探寻,找出设备运行中频繁出现故障的具体性因素,并对这些因素进行综合性分析,便于提前做好相关检查与防范工作,以此最大限度规避此类因素对高速公路机电设备所产生的负面影响,确保高速公路机电设备时刻维持在高效运行状态中。
        3高速公路机电运维新模式
        3.1基础设施智能化升级
        第一，原有机电设备改造—打造新时代下机电系统优化配置。(1)通过接入网融合通信系统改造，打造高可靠性、高拓展性、高兼容性的网络骨架；(2)通过原机电设备的模块化升级，依托嵌入式、模块化的各类传感器结合物联网网关等设备，实现机电设备运行状态的检测数据采集；(3)通过继续加大道路监控的数量，加大对道路视频的高清改造；增加市电供电电缆，为监控系统提供良好、稳定的电力保障，为未来实现基于图像AI识别的低成本全路域感知系统打下坚实基础。

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        第二，新型机电设备应用—持续同步跟进技术发展方向。(1)在收费站逐步推广全景摄像机高通晾望技术的应用，实现收费站通行及拥堵情况的实时分析及对低信用车辆的预警作用；(2)在服务区实现监控全覆盖的基础上增加分析及环境感知设备，不断提高服务水平，打造智能型服务区。
        第三，布设新一代传感器—不断提升路网状况感知能力。（1）道路根据技术发展结合投入成本综合考量，布设毫米波雷达、激光雷达等进一步提高道路通行状况感知能力，为车路协同及自动驾驶技术提供业务支撑；(2)联合养护部门在重点路段、桥隧布设具有关键参数测量功能的物联网传感器。
        第四，架设路侧边缘计算服务器—打造边云协同智能化。新构架通过将道路上的所有设备就近接入ETC门架机房架设的小型服务器，释放边、端计算潜力，进行边缘计算将有效数据不断提供给数据中台及云端，以达到节约带宽资源、优化设备路径结构、节约有效数据输出时间的目的，提供低延迟高可靠性的服务，助力未来车路协同及自动驾驶技术应用。
        3.2简化机电系统设备养护的工作流程
        对于高速公路机电维护工作来说，信息化管理给机电维护工作提供了极大的便利，首先在信息流通方面，改变传统的纸质信息流通方式，不仅方便了信息交流，同时极大地缩短了机电维护工作中信息流动的时间。另外，信息化管理极大地简化了机电设备维护和维修的工作流程，其中包括机电设备的正常维护、故障报修、相关配件的申请以及维护验收工作等。从信息化管理来考虑的话，上述工作的开展并不需要花费很长的时间，可以对其进行统一化的信息管理来减少耗费时间。拿机电设备的相关配件的申请和领用工作举例，传统的机电维护工作过程中，对于机电设备配件来说，其申请和领用流程是非常烦琐的，首先相关检修人员要根据机电系统具体的故障情况汇报给上级，然后上级进行统一的批准，在收到申请批复后才可以对设备配件进行申请工作，最后能实现配件的领用来完成相应的维修工作，这种方式浪费了太多的维修时间。但是，现阶段在机电维护的信息化管理模式下，不但可以在上报工作上缩短时间，而且也提高了工作的连通性，在上报故障和申请配件的同时，其所需要的设备配件信息也随之传到相关的库房，配件就会及时送达到维修人员手中，提高了维护工作的效率。除此之外，对于信息化管理系统来说，其自带的自检功能可以及时发现潜在故障，也在一定程度上提高了维护工作效率。
        3.3重视在线检测和在线维护信息化管理工作
        在实际的高速公路机电维护工作期间，相关管理人员要具有开拓性和创新性思维，要不断创新和发展，保证信息化管理的与时俱进。机电信息化管理不仅可以实现相关信息的快速流动性，而且可以使其维护工作流程变得更加方便，因此进行在线监测和在线维护工作是非常有必要的。对于机电信息化管理来说，机电系统在工作期间的设备信息、维护情况以及每日的运行情况都可以被及时收集和保存，但是如果机电系统出现潜在的故障，那么相关的信息数据也就会出现不准确等问题，在这种情况下，在线检测和在线维护工作可以最大限度排查机电系统的故障情况，同时还可以根据所建立的维护信息数据库对潜在故障进行综合分析，做好机电维护的预防工作，这样不仅可以提高维护工作的效率和质量，同时还可以极大地减少机电养护的成本消耗。
        4结语
        总之，高速公路机电设备运行中频繁出现一些常见故障，使得高速公路安全、稳定运行受到负面影响。因此，相关人员需围绕机电设备中的常见故障，予以有效措施，如创设良好的运行环境、加强对机电设备的运行监管等，才能为机电设备安全、稳定运行创建一个良好的环境，进而为高速公路的高效运行奠定良好的基础。
        参考文献：
        [1]吕培建,刘鹏杰,王婷.高速公路机电设备故障预测及维修的高效管理研究[J].环境技术,2019,37(5):165-171.
        [2]王亚辉.浅析高速公路机电设备故障高效维护和维修策略[J].百科论坛电子杂志,2019,(18):324.
        [3]张宝松.高速公路机电设备常见故障及预防对策[J].南方农机,2019,50(15):224.