高速公路機電設備維修對策研究

王偉

摘 要：作為高速公路機電設備管理的重要內容，機電設備的維修對于提高高速公路機電設備運行的安全性和可靠性具有重要作用。文章首先介紹了高速公路機電設備的常見故障，然后具體分析了機電設備的維修對策，以期為相關維修與技術人員提供參考。

關鍵詞：高速公路；機電設備；維修

1 高速公路機電設備常見故障

由于高速公路機電設備內部結構較為復雜，且設備眾多，在長時間的室外環境運行中其設備會經常出現各種故障。高速公路機電設備常見的故障類型有以下幾種。

1.1 機械故障

機械故障主要在收費站的攔道器活動與計算機外設部分發生。如廣場攝像機控制臺由于腐蝕嚴重而造成設備控制失效、打印機的導向也內由于油污堵塞或灰塵污染造成打印針折斷等。人為故障主要是指由人為因素導致、未按照規定程序與要求進行操作和維護而引發的故障，如計算機磁頭由于灰塵堵塞導致讀寫錯誤、接桿件的接插口發生氧化、外場設備的印刷線路出現嚴重腐蝕等。在日常維護中經常出現設備長時間不加油或長期放置導致器件變質等。[1]

1.2 暫時性故障

暫時性故障主要是設備、儀器工作環境出現較為嚴重變化而引發設備運行的不穩定狀況。其故障發生特點為持續時間有時長有時短、時隱時現，且有時無需維修人員檢修就能自動恢復或轉化為固定故障。如收費站的彈簧與攔道器軸由于長時間運行而出現損壞或松動；光端收發器的光端頭在灰塵沉積影響下導致光波傳輸不穩定；攝像機控制云臺由于雨淋、風吹等影響造成轉動異常；計算機的CPU、風扇等運行異常而造成主機死機；設備接口由于濕度或溫度工作環境改變而出現氧化腐蝕等。暫時性的故障通常比較難定位監測，必須通過加強日常的維護與保養來預防其發生。

1.3 系統性故障

系統性故障主要是指由收費系統、監控系統、通信系統等部分設備故障引起的主控計算機故障，如光纜被破壞、動力電源停止工作、通信光纜光端接收器無法運行等。此類故障通常涉及到系統的多個部分和構件，其排除過程相對復雜，應當采取分段檢查的措施，由遠及近逐步縮小故障范圍。如對于可變信號的間斷性出現問題，其形成原因可能是參數變化或接觸不良引起。其中可能涉及到遠端機站、光端收發器、控制信息計算機、遠端機等設備。[2]

1.4 固定性故障

固定性故障主要由暫時性故障演變成，通過及時的維修可以有效避免此類故障的轉變。其又包括人為故障、機械故障、電器故障、介質故障四種類型。電器故障通常是指在沒有器件損壞情況下引發的故障。如設備開關出的接觸點發生結碳現象、工控機的CPU由于風扇散熱性能不良引起CPU工作溫度過高造成CPU損壞、設備的插件處存在大量異物或灰塵引發短路等。在電器的旁中路處，經常會出現電阻燒損、集成電路燒壞、電源負載過重等故障問題。如EF-IV緊急電話出現在沒有提示音條件下不能通話故障，其通常由分機板或電源損壞引起，檢修時應當先檢查電源狀況是否良好，若太陽能電池處于18V的工作電壓則表明無故障問題；然后檢查太陽能電池下端的二極管處電壓，若檢查無電壓或不在0.7V的工作電壓范圍內，則表明二極管出現故障；在檢查音頻功效電路是否正常工作，若輸出電阻出現開路，則更換電阻，由此故障便可排除。

2 高速公路機電設備維修策略

2.1 建立三級維護體系模式

2.1.1 一級維護。一級維護的主要工作是由通信中心負責高速公路機電系統的維護管理工作。其需要有專業的的管理人員構成，并建立相應的維護管理制度；開展故障的統計分析，健全相關綜合技術檔案；掌握設備備件的補充與采購情況；對維修技術人員進行技術培訓與鍛煉，提高技術人員專業技能；與廠家和維修單位做好溝通，以便設備維護維修。

2.1.2 二級維護。二級維護是維護體系的關鍵環節，其主要負責對大部分機電設備進行具體維護。內容包括對設備維修工作進行詳細統計，做好相應技術措施預防故障發生；加強服務區機電設備、本段收費站的維修與維護；對收費站內的設備操作與使用開展管理并指導日常養護工作；詳細記錄維修情況，健全維護維修技術檔案。[3]

2.1.3 三級維護。三級維護主要是收費站監控室的養護管理，其工作內容有：及時清潔車道、機房設備處的雜物、灰塵；保證工作場所的正常秩序，根據設備工作環境特點按照規定操作流程操作設備；及時修理與更換設備上的日常消耗器件等。

2.2 做好定期維護工作

在高速公路機電設備的維修中，應當堅持“預防為主”的基本方針，大力開展預防性維護工作。預防性維護檢查的內容有：（1）開展定期的預防性維護，要按照設備故障發生規律與運行環境特點開展日、周、月、年的定期維護作業；對于維護過程中發現的機電設備問題要開展恢復性的校正、調試與維護，確保設備恢復到標準的工作性能；要對機電設備的性能劣化狀況進行分析研究，確保故障的及時發現與維修；定期檢查前要選定恰當的檢查項目，并使用專業的儀器儀表設備。（2）開展日常維護，日常維護主要是對機電設備的工作技術狀態進行檢查，調整并清掃設備表面及周圍的雜物與灰塵；要在設備旁配備相應的日常檢查表，以確保日常檢查的順利進行。開展預防性維護還要做好以下工作：建立設備的狀態監控系統，實時反饋設備的運行指標及狀態，以改善設備的維護效率、節省維護成本、提高設備的完好率；要對設備隱蔽部位、故障頻發部位、影響設備運行的關鍵環境因素等進行重點維護與檢查，采取恰當的技術措施以減少質量缺陷問題的發生；對于容易重復發生故障的部位應當改善維修技術措施與方案，避免同類故障的再次發生；在設備故障維修中，應當依據設備故障檢查分析結果確定相應的故障等級，并盡可能在短時間內趕赴現場進行故障排除。[4]

2.3根據設備故障發生故障規律開展針對性維修

高速公路機電設備故障發生通常會經過早期故障期、偶然故障期與耗損故障期三個階段。（1）早期故障期是故障發生率較高的時期，其呈遞減型分布，引起原因有未及時排除的特殊故障，制造、設計、安裝工藝存在缺陷，器件質量不達標等。維修人員應當加強篩選質量不合格器件，準確把握部分器件的工作特征及功率老化速率；確保設備之間的良好“磨合”等。（2）偶然故障期其故障發生相對較低且穩定。在此階段內故障發生多由偶然原因造成，如材料缺陷、設計缺陷等，主要策略為加強設備的選用與采購、逐漸改善產品設計等。（3）耗損故障期主要產生在設備使用壽命的末期，其故障發生率會隨著時間的延長而不斷上升，其主要由構件的腐蝕、疲勞、磨損、老化等問題引起，主要策略是加強預防性檢修，及時更換接近損耗失效期的元器件。

3 結束語

機電設備的維修質量將直接關系到高速公路機電設備的正常運行和使用壽命，因此，相關技術與維修人員應當加強有關高速公路機電設備維修策略的分析，總結機電設備故障發生規律及技術措施，以逐步提高高速公路機電設備維修質量。

參考文獻

[1]孫衛宏.高速公路機電設備管理維護經驗談[J].裝備制造，2012，05（35）：57-58.

[2]楊培紅.高速公路機電系統安全運行管理相關問題探討[J].中國新技術新產品，2010，06（10）：61-62.

[3]高祥，張曉升，范文江，等.高速公路機電設備維護與維修故障分類[J].中國交通信息化，2011，13（14）：74-75.

[4]蘇廣軍，趙謙，孫忠強.運用信息技術解決高速公路機電設備管理中存在的問題[J].中國交通信息產業，2011，12（29）：62-63.