高速公路機電設備維護管理系統分析與設計

周振華

山西省交通信息通信有限公司 山西 太原 030000

當前，我國高速鐵路發展迅速，交通運輸行業處于大發展時期，大大推動了區域交通互聯發展，構建了系統和高速公路管理網絡，為國民經濟發展起到了積極的推動作用。但是，高速公路迅速發展導致機電設備管理維護壓力增加，有些路段盡管具有豐富的機電設備管理經驗，但是在報修、維修計劃等方面仍然采用手工賬、QQ群記錄等傳統方式，并未實現統一管理，工作過程中市場遇到單位之間互相推諉責任現象，無法時做好機電設備預防養護。對此，我國高速公路需要加大力度建設統一的機電設備維護管理系統，提高機電設備管理水平。

1 高速公路機電設備維護現狀

在智能化技術支持下，高速公路機電工程建設發展迅速蘇，其轉型升級也對維護人員技術能力提出了更高要求。

1.1 設備應用

當前，高速公路機電系統包括收費、通信、監控、供配電和隧道等部分，隧道部分則由照明、消防、通風以及監控等部分構成。高速公路機電系統涉及了機械、電氣、通信等等學科，結構復雜、龐大，設備用量大，在公路環境影響下設備性能、質量、兼容性容易出現問題，故障發生率相對較高[1]。

1.2 人員維護

高速公路機電系統涉及面廣，對維護人員綜合技術以及專業能力提出了較高要求。當前，機電維護主要為外包形式，對于機電人員技術要求較低，但是這種管理模式溝通不當、故障處理率較低。隨著收費站相繼取消，ETC收費車道大范圍使用，大量收費人員進入到機電維護崗位上，導致機電維護質量不高[2]。

2 高速公路機電設備維護管理系統需求分析

2.1 設計目標

通過分析機電設備維護和管理需求，本系統設計需要實現以下幾個目的[3]：

第一，系統需要具備業務數據處理功能以及可追蹤操作。

第二，滿足管理人員以及維護人員業務需求，方便高效操作。

第三，業務處理能力提升。

第四，機電維護管理能力提升。

第五，控制預測設備運行以及檢修質量。

2.2 功能需求

通過分析高速公路路段可以確定機電維護系統功能需求為：設備、維護記錄、安全監察、維護資金、系統管理這幾部分，統一管理設備、工程、檔案、考核等等信息。

在設備管理模塊中，設備和備件等管理信息需要同時位于同類設備信息中，對此，需要根據類型列別管了機電設備信息。該模塊主要面向機電維護管理人員。收費站中的收費、通信、監控等系統分別對應著監控室、收費亭以及通訊機房，這些都位于設備管理范圍內[4]。維護范圍包括機電設備臺賬、設備配置管理，反應設備當前運行情況。同時，在設備信息中心可以查看歷史記錄，以便迅速定位信息，也用在報障和維修中，方便安全工作。該模塊可以更改信息，顯示收費站和維護信息，其中包括新增、刪除設備信息以及設備信息管理。

在維護記錄管理模塊中，系統管理人員可以操作維護信息。該模塊主要面向機電維護管理人員。管理人員可以記錄維護機電的人員信息、設備信息、維護情況等，同時實時檢索查詢維護設備編號、人員以及部件等響應字段。根據設備故障對故障進行分級，通常可以分成一般性、緊急性兩種，一般性故障指的是不影響收費的故障，會作出警告提示，而緊急性故障是無法正常收費的故障[5]。在日常維護管理中包括了故障報送、統計報表分析、維護進站、維護方案等內容。

在常規安全監察管理模塊中，主要用于登記管理設備安檢情況，該模塊主要面向管理者和使用者，其中包括了申請、審批和記錄三部分。

在維護資金管理模塊中，可以管理設備維護資金預算及其支出，主要面向管理者和財務人員。該模塊中包括資金申請、審批以及記錄三部分，記錄了涉暴力是維護信息、責任人以及使用資金，可以查詢資金預算以及支出情況[6]。

在系統管理模塊中，系統用戶登錄系統的信息，基于此確保檔案信息一致，并分類授權用戶，主要面向管理人員。系統權限管理以及用戶信息管理人員的系統管理細節內容。系統權限管理指的是對用戶操作權限的控制，管理人員對模塊的操作。

3 高速公路機電設備維護管理系統設計

3.1 系統架構

高速公路機電設備維護管理系統遵循安全、標準和實用、高效等原則進行設計。該系統通過管理機電設備信息、維修信息、備品備件信息等，提供準確的沈偉虎信息，對維護管理工作進行標準化控制，安排好維修人員，提高維護效率，為高速公路管理奠定物質保障。對于交通行業而言，通過信息化系統可以有效管理機電設備。

該系統屬于信息綜合管理平臺，其主要用來處理設備、維護、專項工程、系統等方面信息，按照用戶需求和當前高速公路機電維護主要業務流程將系統分為圖中的七大功能模塊。數據庫服務器位于高速公路管理站，維護人員管理系統，設備管理人員管理設備出入庫，管理信息進入到運營公司平臺后實行統一管理，維護人員則利用APP接收故障信息和工作指令，并利用收集記錄進行數據維護以及在線學習，管理人員利用手機可以查看并發送信息[7]。

為了實現高速公路機電維護管理數字化目的，重點研究英語制程技術，在此期間主要研發移動追溯、移動終端、數據中心通信軟件等等中間件，以便人員操作使用。基于此，構建質量安全全程追溯網絡平臺，自動化傳輸信息，共享信息，建立追溯信息門戶，進而得到系統網絡架構。

3.2 詳細設計

為了提高高速公路機電設備管理水平，需要制定好養護計劃，科學調配養護隊伍，有計劃落實設備管理養護工作。高速公路機電維護管理系統面向管理者、神使用者、財務人員，系統包括系統管理、設備管理、維護資金管理、維護記錄管理以及常規安全檢查這幾個模塊，進行設備檢查、診斷、維修、報修和智聯檢驗等工作。根據系統業務劃分，該系統主要分為設備管理、故障管理、故障預測、用戶管理以及系統配置、資金維護管理這六個模塊[8]。

3.2.1 設備管理

設備管理主要用戶添加、修改、刪除、查詢設備信息，功能設計具體為：

(1) 輸入功能：由設備管理人員在其中輸入設管理人員、設備和維護申請等信息表，同時導入信息表，主要包括人員編號和姓名、設備編號和類型情況等、維修時間和工作量以及意見反饋、維修審核等內容[9]。

(2) 輸出功能：輸出已通過審核的維護信息和設備信息。

(3) 處理流程：設備管理人員將設備信息、人員信息等信息表導入到系統項內，之后輸入信息提交審核，維護人員可以編輯修改表中相關信息，管理人員等待審核信息填寫相關通過獲指導信息，并編輯操作審核表中的相關信息。

3.2.2 設備維護記錄管理

維護管理人員會記錄維護人員個人信息、設備具體信息以及維護位置、表現和時間等信息，并檢索查詢維護設備編號、人員以及位置等字段。該系統功能設計具體為：

(1) 輸入功能：由維護人員在系統中輸入維護人員、設備、維護情況等信息，其中包括設備功能、故障率、維護周期等等數據項[10]。

(2) 輸出功能：在系統中導入并查詢設備維護記錄。

(3) 處理流程：設備維護人員以及管理人員在系統查詢模塊或錄入模塊中輸入設備維修編碼，并對信息進行更改。在瀏覽審核通過后可以將表格維修記錄公開展示出來。

3.2.3 常規安全檢查管理

該模塊中設備安全檢查申請、審批以及記錄三各內容，其中記錄了已維護設備相關信息以及安全檢查負責人和歷史記錄等內容。該系統功能設計具體為：

(1) 輸入功能：由維護人員在系統中選擇數據的設備信息、檢查人信息、歷史記錄以及檢查類型等內容，其中設計了人員編號姓名、設備編號和類型、維護費用等信息。

(2) 輸出功能：以信息表形式展現所輸入的內容。

(3) 處理流程：維護人員在常規安全監察管理信息表中導入維護人員編號和姓名、設備編號以及維護費用等信息到對應項中，由管理人員負責審核申請表。維護人員可以對表中的信息進行編輯更改。

該功能設計類似于設備維護信息，在編輯產品時，設備編號ID可以傳輸至后臺操作，用戶通過登錄可以編輯操作安全檢查設備信息。

3.4 維護資金管理

該模塊中包括資金申請、審批以及記錄三部分，其中記錄了已維護設備相關信息、責任人以及資金歷史記錄等內容。該系統功能設計具體為：

(1) 輸入功能：由財務人員或管理人員在系統中輸入維護資金管理相關信息，主要輸入設備編號、類型、維護時間、預算、支出等內容。

(2) 輸出功能：采用信息表方式展現設備維護資金情況。

(3) 處理流程：在維護資金管理信息表中輸入設備編號、類型、維護時間、預算、支出等數據項到對應項中，管理人員負責審核信息表、確認審核結果。管理人員或財務人員可以編輯操作表中信息，并通過相關字段對自己預算、支出等信息進行查詢[11]。

該模塊主要用于申請審批維護資金，維護人員選擇設備編號是可以進入相應界面，正確則返回設備對象界面，錯誤則返回申請界面，管理人員在查看設備時也會進入相應界面。

3.5 系統信息管理

該模塊主要管理相關檔案信息，具體功能設計為：

(1) 輸入功能：由管理人員負責在系統中輸入用戶管理和授權管理等信息。

(2) 輸出功能：采用用戶管理和授權管理這兩個信息表展現系統信息管理情況。

(3) 處理流程：管理人員負責在信息表中填寫用戶名、張阿紅、密碼等相關信息，并對其進行審核、確認，同時也可以修改信息表中所填入的信息。此外，管理人員可以在授權管理信息表中填寫基礎信息管理、設備維護、安全檢查、資金管理等相關信息，并對其審核確認。而合作社管理人員則可以編輯操作授權表中的相關信息。

3.6 功能實現

(1) 用戶登錄功能

系統用戶登錄設計中采用MD5算法來加密輸入密碼，同時所輸入的密碼需要匹配相應的用戶名以及數據庫數據，之后成功能登錄，若是信息不匹配會顯示登錄錯誤，重新登錄。

(2) 用戶權限功能

要相統一系統界面，需要采用統計框架制作界面，上層為菜單導航，統一采用HTML+CSS+JavaScriptS語言負責編寫，主菜單中包括了用戶前線、基礎數據、設備、維護等管理模塊，其中用戶權限則分為用戶信息以及權限組兩部分管理。在用戶信息管理界面中，可以對用戶情況進行修改。而在權限組中，可以在操作欄中修改權限組相關信息。

(3) 基礎數據管理

該功能主要用來設定軟件初始數據，例如部門、職位、設備等等信息，具備編輯修改信息功能。

(4) 設備管理

該功能可以對設備信息、備品備件、資產等內容進行管理，例如備品備件管理中的采購、出入庫、盤點等信息，資產管理中的設備資產、報廢申請審批等等信息。

(5) 維護管理

該功能主要分為維護和維修兩部分，其中維護部門主要涉及了制定維護計劃、登記維護信息、核實維護情況等，維修模塊則涉及了設備故障報修信息、維護等級和統計等等信息。

(6) 常規安全檢查管理

該功能可以了解設備常規安檢信息，同時進行編輯操作，用戶只需要輸入設備號即可查詢相關信息。

(7) 維護資金管理

該功能中可以實現資金申請和審批操作，用戶在其中添加設備編號、維修時間、預算資金以及實際費用等信息，可以有效管理維護資金。

(8) 系統管理

該功能可以編輯操作系統用戶信息。

4 結束語

綜上所述，信息化時代，高速公路機電設備維修管理系統開發應用可以大大提高高速公路管理質量，促進機電系統管理，保障高速公路運行正常，營造良好的繼電設備維護管理環境。本文在C/S結構基礎上分析設計機電設備維護管理系統，結合高速公路業務實際情況，確定設計目標，分析系統功能需求，基于此設計功能，主要對總架構、具體功能模塊等進行設計，對高速公機電設備實現數字化管理，有效規范了機電設備信息化管理工作，提高了機電設備監督管理水平，降低了維護成本，發揮了人員監管作用，提高了高速公路整體運營水平。