關于高速公路機電系統維護維修的工作探討

廣東包茂高速公路有限公司

摘要：本文結合我省高速公路機電設備特點，重點闡述機電系統維護維修的管理方法，分析了高速公路機電系統維護維修工作中存在的問題，并提出了具有針對性的對策。

關鍵詞：高速公路；機電系統；維護維修

引 言

高速公路的機電設備種類繁多，設備易損壞、維護工作量大、養護資金使用混亂、維修考核無量化標準等都影響著高速公路機電養護工作的正常進行。通過建立機電設備檢測和養護質量評定指標，利用條形碼、移動終端、GIS技術建立機電養護信息管理系統，實現設備的全生命周期管理，規范高速公路機電工程養護工作，降低機電養護成本，保障全線公路的網絡穩定連接、收費管理的正常運行、高速公路的暢通無阻。下面針對機電系統的維護維修工作做幾點探討。

1、高速公路機電系統維護維修方法探討

國際上設備管理體系的歷史進展可分4個階段——事后維修階段、預防維修階段、生產維修階段、各種設備治理模式并行階段。先進的設備需要先進的維修技術，更需要先進的管理模式。因此我們應該將先進的設備管理理論引入到日常設備的維護管理中來。根據北京高速公路機電系統特點，以及不同設備種類、故障頻率、設備壽命等綜合因素，設定合理的巡查、保養、檢測周期。目前機電系統維護經常采用：日常巡查、保養與維修、定期檢測、預防性維護、統計分析等方法，我公司在此基礎上將這些方法依據設備特點、故障類型進行組合運用，極大提高維護效率，減少故障率和維修時間。

1.1人工巡查與系統監控相結合

日常人工巡查主要對設備外觀、環境、運行狀態的巡視或簡單的功能測試，而系統監控則由各種監控系統進行設備故障報警提示。可以采用人工巡檢與系統監控相結合的綜合巡查方式，既提高工作效率也有效減少系統監控的死角。

通過人工巡查記錄設備運行狀態發現問題，并根據情況在現場采取必要的處理措施，并向相關人員報告。在我們日常的巡查中曾經發現通訊機房中空調斷電后未及時開啟導致機房內溫度過高，而過高的溫度將導致機柜內光端機過熱而死機，從而造成數據不能正常傳輸或圖像消失。而這類問題都可以通過維護人員的設備日常巡查發現并且避免，減少故障的發生。系統監控也是很重要的一種巡查手段，由于高速公路路網內各種機電設備數量和種類龐大，完全由人工來實現日常的巡檢工作不太現實，因此基于設備巡查中發現問題的啟示，設備管理人員開展了技術改造，設計了一系列自動監控報警系統，在必要的設備上加裝自動報警裝置，如若設備故障會自動報警提醒值班人員注意。

1.2保養與維修

保養就是由設備使用人員對設備進行日常的簡單保養。這項工作發生率較高，雖然技術性不高，但對保障設備的正常運行必不可少。這項工作要求保養人員要有高度的責任心并具備一定的機電設備運行常識，這項工作的好壞同樣影響著設備故障的發生頻率。設備維修就是對已發生的系統故障進行診斷，找出故障原因，修復設備故障設備。這是我們日常設備管理中操作最多的一個環節，它滲透到巡查、保養、檢測、預防性維護的三個過程中。針對重要設備定期進行保養，能提高設備使用壽命，減少維修次數和維修時間，避免不必要的設備資產損失。

1.3定期檢測

定期檢測是定期對機電系統進行測試，目的是對機電系統進行功能定級，測試各項性能指標是否在規定范圍內，為預防性維護、申請更換設備零部件或是進行整改提供維護依據。在我們的機電設備日常管理中，像發電機的運行測試就屬于這一范疇。可以通過發電機斷電試運行，來發現發電機存在的問題，從而解決突發事件發生時發電機不能應急供電的現象。而對一些常壞部件的檢測也是非常必要的。比如呼叫中心的耳機設備，監控室電視墻上的監視器等都屬于這一范圍。針對這些設備的使用壽命、頻率，責成相關技術部門進行檢測，兼顧自然壽命和經濟壽命，看是否還具有維修使用價值，從而在管理上做出是否集中更換和報廢的決策。

1.4預防性維護

預防性維護是指在待維護對象出現故障前，主動采取預防性措施，避免故障隱患的發生。根據機電系統設備的特點，定期或不定期采取必要的維護措施，使系統設備處于更好的工作狀態，降低系統故障率，防止出現突發故障，延長設備壽命。預防性維護通常比較復雜，甚至需要對設備進行拆解或精度校正等，按執行依據可分為3類。

⑴基于時間的預防性維護：

每隔一定的時段進行預防性維護，如發電機的大、中、小修，我們也將網絡病毒的防治納入維護工作重點。

⑵基于績效的預防性維護：

當維護對象的運行達到一定水平時進行預防性維護。像外場的情報板、攝像機、配電柜，可以根據運行情況，請專業維護部門，對外場攝像機進行清潔保養配電柜接線線路進行檢測，這樣既提高了效率又避免了外場作業帶來的不安全因素。而情報板的定期檢測又可以避免每次故障發生時聯系外聯維修單位維修人員不能立即到位而造成的故障維修時間的延遲。

⑶基于條件的預防性維護：

當維護對象某狀態超出或者進入某一數值范圍時進行預防性維護，如設備的檢測精度超過設定范圍時就可以采取技術性的維護。

1.5統計分析

機電設備故障的統計分析是維護體系中的一個重要環節，在傳統的機電系統維護中，故障處理后的統計很少進行，更談不上對故障發生的根本原因、故障發展趨勢發展進行深入分析。為了全面把握系統狀態，改善系統的可靠性，降低故障率，并重點預防有嚴重后果的故障，就必須重視故障發展規律的研究和治理。下圖2-1和2-2是我公司對顯示屏和攝像機的設備故障原因統計分析：

圖2-1：顯示屏花屏故障原因統計分析

圖2-2：攝像機無圖像故障原因統計分析

做統計分析首先要注重原始信息記錄的準確性和全面性。這就要求對所發生的每次設備故障要有詳細準確的記錄，包括故障的發生時間、故障修復時間、故障處理情況、所使用的備件和花費的維修費用等，依據原始數據統計設備故障率，完好率、平均故障間隔時間，統計故障發生的設備類型、故障分類、故障等級。然后在此基礎上進行故障分析，從系統故障入手，最后落實到具體的設備上，分析故障發生的規律，總結故障多發設備發生的原因，最后提出有效的改進措施反饋到維護任務中，以預防故障重復發生。

2、高速公路機電系統維護維修工作中存在的問題與解決對策

隨著公司管轄的高速公路不斷壯大、機電工程缺陷責任期的結束、系統設備運行年限的延長，整個運營維護體系需要龐大的人力資源來支持，從而帶來了維護成本增加、人員浪費、整體運維效率下降、區域維護力量不平衡等一系列問題。2.1分散式運作模式帶來的效率低下

由于高速公路特定的發展歷史、地理位置、系統技術現狀以及企業整體上的傳統管理體制等因素的影響，多數高速公路以分散型的設備維護管理體制為主，即以基層站所為單位的現場維護層和區域綜合支撐的技術管理層為主的架構體系。實踐證明，這種分散式運作模式，在高速公路企業的營運初期，對于整體業務的展開是有幫助的。

為了解決這種運作模式帶來的不利因素，我公司根據企業營運的長遠戰略目標，結合管理路徑相對集中、隧道機電系統龐大、技術資源相對優越等自身特點，選擇適應現階段發展的自主維護管理模式，并遵循營運整體要求，建立與公司營運工作目標相一致的維護組織機構、人員配置、職責劃分、運作流程以及信息化管理。在現場維護層、區域管理層的技術力量基礎上，開展專業能力盤點，有針對性地建立專業技術支援隊伍，實現了無區域技術共享，有效的解決了因分散式運作模式帶來的弊端。

2.2安全環境問題的漠視

施工設計考慮不周或實際情況和設計不符、施工方責任心問題、用戶日常使用誤操作等諸多因素，為機電系統運行環境的安全遺留隱患。

應該選派一支維修隊伍在機電項目建設期協助現場施工人員，以便對機電系統的施工線路、走向、防雷接地等基礎工程有一個清晰的了解，這對今后的系統維護起到相當重要的作用。在驗收期間，技術人員必須嚴格按照工程合同、圖紙、設備、標簽等進行嚴格驗收，確保技術人員完全掌握了系統結構、設備特點及功能。在系統缺陷責任期和設備保修期內維護人員虛心向施工技術人員學習、請教，做好工作日記，等下次相同問題出現時膽大心細、獨立動手解決相關問題，通過考核競崗作業。企業不僅要加強公司技術人員的能力培養，還要提高各維護人員的技術技能，為維護工作打下良好基礎。

3、結束語

高速公路機電系統工程的建設和運行維護管理是一個近十多年發展起來的全新行業，所涉及技術、設備科技含量高，發展快、更新也快，運行維護管理體制也在隨之不斷發展變化。在三大系統的聯網建設和運行維護管理中，存在許多課題沒有徹底解決，需要我們繼續努力探索，總結經驗教訓，不斷瞄準行業管理和技術發展的最新動態，充分吸收和運用國內外先進的管理經驗，結合高速公路運營管理的實際，努力探索并建立一條具有首都特色的高速公路機電系統運行管理道路，做出我們應有的貢獻。

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4）施工過程中，每個墩有兩個相隔一定距離的支點，主梁跨度縮小后懸臂長度短，節省支架工程、省去臨時固結、解除約束等，加快主梁施工進程。

波形鋼腹板PC組合箱梁的V型連續剛構橋梁，在結構體系和材料使用上進行了創新，兼具了鋼結構和混凝土結構的優點，結構耐久性好；波形鋼腹板在箱梁側立面具有明快的節奏感和動感的層次感，V型剛構的主梁與斜撐結構輕巧流暢，整體景觀設計美觀新穎，能在濱水橋梁景觀群中脫穎而出；輕質化的箱梁和整體性好的V型剛構體系組合，使抗震性能更優越。

3.2 橋梁總體布置

橋梁總跨徑一般根據水文計算確定，必須保證橋下有足夠的排洪面面積。總跨徑確定后需要進行分孔布置，根據通航要求、地形和地質情況、水文情況以及技術經濟和美觀的條件來確定[5]。

從“城市橋梁景觀帶”的概念設計理念上，綿陽市內現狀橋梁略顯雜亂無章，跨徑從20m的空心板到202m的大跨徑拱，單從跨徑來講，略顯雜亂無章，缺少深入的跨徑設計研究。安昌河河寬約200～400m，無通航要求，行洪安全對橋梁跨徑要求不高。因此，八家堰大橋的橋跨設計和分孔布置主要從工程地質條件、經濟和美觀方面研究。

對于連續剛構橋，根據已建橋梁的資料統計[10]，邊跨跨長ls與中跨跨長lm大致有如下關系：ls=0.63lm+4.7m。為減小次邊墩不平衡恒載彎矩及方便邊跨合攏施工考慮，邊中跨之比宜為：ls=0.55lm。波形鋼腹板PC組合箱梁橋和V型連續剛構橋的適用跨徑均已達到百米以上。

研究橋梁跨徑時，尚需考慮城市橋梁的橋下空間比例協調性。城市橋梁橋面標高不宜過高，若強行采用大跨徑，會引起橋下凈空與主跨之間比例的失調，造成壓抑感，橋墩也會形成矮腿效果，失去美感；若單純為了減少跨徑、節省造價，采用預制結構，橋下墩柱林立，無法達到美觀的要求。

本文借鑒國內外已建成大跨度V型剛構橋的總體設計，且考慮波形鋼腹板PC組合箱梁合理的受力特性、在大跨徑橋梁中應用的優勢，八家堰大橋最終采用54+90+54m的跨徑組合，主跨橋下凈空約15m，與跨度之比約1：6，整個橋梁的比例顯得比較協調。

圖3.2景觀效果圖

4 結語

本文簡述了波形鋼腹板PC組合箱梁橋在工程中的研究和應用現狀，重點闡述了八家堰大橋的概念設計，采用波形鋼腹板PC組合箱梁的V腿剛構橋梁方案解決了該橋在城市橋梁的美學、力學和抗震性能等綜合性要求。該橋型結構從結構受力、施工工藝、經濟效益、美觀性都有獨到之處，在主跨100m左右的大跨度橋梁特別是城市橋梁建設中將有廣闊的應用前景。

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果也得到不同程度的檢驗。本文宏觀措施和具體措施兩方面總結了交通安全設施施工質量控制的方法和具體措施。由于作者水平有限，僅對材料和施工過程方面，對于其他方面在以后會進一步地加以整理、分析；隨著我國高速公路的快速發展和人們對交通安全關注度的不斷提高，交通安全設施也會出現許多新的形式，如何進一步規范高速公路安全設施施工的質量控制，有待更進一步的研究。

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注釋：

①（美）約翰E.肖費勒伯格等.周愛軍譯《建筑工程施工項目管理》，北京：機械工業出版社，2005，180

② 鄔曉光：《工程質量控制與管理》，人民交通出版社2004，234

作者簡介：

楊小燕，（1981-），女，四川榮縣人，從事公路工程技術管理工作。