智慧化建設(shè)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

龐莉莉

摘要：黨的十九大提出了“建設(shè)交通強(qiáng)國”，為新時(shí)代的交通發(fā)展指明了方向，在此前提下，中國高速公路的發(fā)展將向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，高速公路的便捷性、安全性將進(jìn)一步得到提高。在智慧高速建設(shè)過程中，機(jī)電系統(tǒng)圍繞著基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合系統(tǒng)、路運(yùn)一體化車路協(xié)同系統(tǒng)等方面對(duì)道路進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。論文列舉的主要應(yīng)用公路機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，高精度地圖應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧化建設(shè);車路協(xié)同;微電網(wǎng);公路機(jī)電系統(tǒng)

引言

高速公路機(jī)電工程的基本施工目標(biāo)就是確保公路機(jī)電設(shè)備的安全性能達(dá)標(biāo)，通過實(shí)施機(jī)電施工質(zhì)量控制以及施工安全監(jiān)管的做法來確保公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行使用安全，對(duì)于公路機(jī)電運(yùn)行事故隱患予以徹底消除。具體針對(duì)高速公路大型項(xiàng)目中的機(jī)電施工重要環(huán)節(jié)而言，公路施工人員務(wù)必認(rèn)真遵守公路機(jī)電施工操作規(guī)程，增強(qiáng)公路施工技術(shù)人員的機(jī)電施工質(zhì)量管控意識(shí)，完善現(xiàn)有的公路機(jī)電基礎(chǔ)設(shè)備施工監(jiān)管體系機(jī)制。

1智慧化建設(shè)相關(guān)概述

智慧化建設(shè)是各企業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)，如高速公路建設(shè)企業(yè)可以改變?cè)懈咚俟窓C(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)維模式，即通過智慧化的手段監(jiān)控和監(jiān)測(cè)機(jī)電系統(tǒng)中的故障問題，并將故障及時(shí)上報(bào)維修部門，以此得到維修部門的快速響應(yīng)。就實(shí)際操作而言，將智慧化建設(shè)具體應(yīng)用到高速公路機(jī)電系統(tǒng)中，可以使其運(yùn)行規(guī)律更容易被掌握，從而將本應(yīng)事后處理的故障轉(zhuǎn)變?yōu)榱耸虑邦A(yù)測(cè)。這不僅可以提高機(jī)電系統(tǒng)的在線率，還可以保證機(jī)電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前，機(jī)電系統(tǒng)已成為高速公路上最集中的區(qū)域，而傳統(tǒng)高速公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)已難以滿足當(dāng)前營(yíng)運(yùn)的基本需求。就目前來看，我國高速公路建設(shè)正處于“智慧建設(shè)”發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，這對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

2高速公路機(jī)電工程施工的影響因素

2.1工程設(shè)計(jì)界面的不清晰

機(jī)電施工質(zhì)量以及機(jī)電基礎(chǔ)設(shè)備的安全運(yùn)行使用效果在根本上決定于機(jī)電工程設(shè)計(jì)，現(xiàn)階段的某些公路機(jī)電工程項(xiàng)目缺少合理科學(xué)的機(jī)電安裝設(shè)計(jì)規(guī)劃，因此會(huì)影響公路機(jī)電基礎(chǔ)設(shè)施的施工進(jìn)度，增加安全使用風(fēng)險(xiǎn)。在情況嚴(yán)重時(shí)，缺乏科學(xué)設(shè)計(jì)的公路機(jī)電安裝項(xiàng)目工程還會(huì)威脅施工操作人員的安全，引發(fā)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行失靈以及公路供電系統(tǒng)中斷等不良后果。工程設(shè)計(jì)界面如果無法保證清晰性，將造成土建施工與機(jī)電施工界面移交滯后、推諉扯皮，影響公路機(jī)電設(shè)施合理性的布局結(jié)構(gòu)，影響到機(jī)電設(shè)備的安全使用功能發(fā)揮。

2.2工程信息技術(shù)的落后性

信息化與智能化的機(jī)電施工管理平臺(tái)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮出公路機(jī)電工程的良好管理保障效果，因?yàn)楣こ绦畔⒓夹g(shù)可以幫助工程管理人員準(zhǔn)確、直觀了解機(jī)電設(shè)備安裝使用狀況，防止機(jī)電安裝以及機(jī)電使用維護(hù)過程受到忽視。然而目前有的機(jī)電施工管理人員對(duì)于工程信息技術(shù)并沒有積極引進(jìn)與使用，會(huì)導(dǎo)致公路機(jī)電基礎(chǔ)設(shè)施的安裝施工以及運(yùn)行養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)存在盲目性，無法確保工程管理人員準(zhǔn)確及時(shí)掌握機(jī)電施工運(yùn)行中的缺陷弊端。

3智慧化建設(shè)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1公路機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

高速公路機(jī)電系統(tǒng)因種類繁多，所以故障類型也不盡相同。傳統(tǒng)的管理模式已無法從根本上保證機(jī)電系統(tǒng)全部得到有效管理。而智慧化建設(shè)能夠?qū)C(jī)電設(shè)備中的故障信息以圖片、文字等的方式記錄下來，使不同崗位的維修人員形成統(tǒng)一的認(rèn)知。這樣一來，即使是遇到了安全事故，也可以做到有據(jù)可依和有章可循，并能細(xì)化故障類型和維修流程，從而讓數(shù)據(jù)信息更加的真實(shí)和可靠。具體來說，智慧化建設(shè)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，能夠使機(jī)電系統(tǒng)的故障和響應(yīng)的效率得到大幅度提升，進(jìn)而在很大程度上提升智慧化建設(shè)城市的效果。基于此，維修人員無須親臨故障現(xiàn)場(chǎng)，就可以對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，以進(jìn)一步對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)做出故障診斷。不僅如此，將智慧化建設(shè)應(yīng)用于高速公路機(jī)電系統(tǒng)還可以大大節(jié)省維修人員的時(shí)間成本。比如，維修人員通過公路機(jī)電系統(tǒng)，并針對(duì)系統(tǒng)中信號(hào)丟失、顏色異常、畫面干擾等的情況。與此同時(shí)，同樣可以將智慧化建設(shè)應(yīng)用到公路機(jī)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息收集和分析過程中，這可以幫助維修人員通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析來及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)中存在的不足和問題，讓智慧化建設(shè)得到更進(jìn)一步的優(yōu)化，從而更好為公眾的出行創(chuàng)造良好的條件。

3.2微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

3.2.1微電網(wǎng)的簡(jiǎn)述及功能

微電網(wǎng)也被稱為微網(wǎng)，是新時(shí)期科學(xué)技術(shù)背景下產(chǎn)生的一種全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一種由微電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及控制裝置共同構(gòu)成的系統(tǒng)單元。另外，微電網(wǎng)還是一種自我控制、自我保護(hù)和自我管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)共同運(yùn)行，也可以單獨(dú)運(yùn)行，進(jìn)而有效促進(jìn)了分布式電源與可再生能源的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)高速公路機(jī)電系統(tǒng)多種能源形式的供給，可以說是傳統(tǒng)電網(wǎng)向著智能電網(wǎng)的重要過渡。

3.2.2微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）將高速公路區(qū)域內(nèi)所有的分布式供電系統(tǒng)相互連接于一起，在保證太陽能、風(fēng)能等自然能源充足的情況下，優(yōu)先使用太陽能和風(fēng)能發(fā)電。2）在太陽能和風(fēng)能等自然資源不充足的情況下，優(yōu)先使用蓄電池發(fā)電。3）在蓄電池電能不充足的情況下，應(yīng)當(dāng)從遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)中獲得電能;如果有需要，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)中的蓄電池進(jìn)行充電。

3.2.3微電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)分析

就目前來看，微電網(wǎng)主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：1）由于微電網(wǎng)是航天FMEA故障模式技術(shù)下應(yīng)運(yùn)而生的一種新型技術(shù)，因此將航天中這一供電技術(shù)引用到民用建設(shè)過程中，能夠有效保證高速公路機(jī)電系統(tǒng)的安全性與可靠性。2）環(huán)保節(jié)能、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及維護(hù)成本低。3）其電纜通過硅芯管敷設(shè)，安全性能高且建設(shè)成本低。4）與傳統(tǒng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)相比，微電網(wǎng)可以解決蓄電池?fù)p壞的問題。其能夠利用太陽能、風(fēng)能互補(bǔ)來保證機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行;此外，即使是在蓄電池全部損害且無法及時(shí)維修的情況下，其還可以利用太陽能、風(fēng)能等的自然能源轉(zhuǎn)化成電力，保證機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.3高精度地圖

高精度地圖與普通地圖的區(qū)別在于：普通導(dǎo)航地圖是供駕駛員使用的，而高精度地圖則是供自動(dòng)駕駛車輛使用的。自動(dòng)駕駛車輛安裝高精度地圖或從云端分段獲得高精度地圖可以幫助車輛預(yù)知路面復(fù)雜信息，如坡度、曲率等，以更好地規(guī)避車輛行駛過程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)。此外，高精度地圖支持自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的應(yīng)用，為將來自動(dòng)駕駛以及更精確的位置服務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高速公路建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理單位采用高精度地圖，可以有效提高道路及其附屬設(shè)施的養(yǎng)護(hù)管理水平，建立科學(xué)、規(guī)范的基礎(chǔ)設(shè)施管理養(yǎng)護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)道路可視化、信息化和精細(xì)化管理，為車主提供高精準(zhǔn)的信息服務(wù)。

結(jié)束語

智慧化建設(shè)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，需要通過公路機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，高精度地圖的共同幫助。將智慧化建設(shè)當(dāng)作高速公路機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，利用智慧信息提供數(shù)據(jù)服務(wù)，可以促使維修人員通過數(shù)據(jù)信息提高工作效率與縮短故障處理時(shí)間。

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