高速公路機電設備維護管理系統信息化研究

朱艷玲

摘 要：我國的公路運輸依然是最主要的交通運輸方式，關系到公路運輸效率的關鍵因素就是高速公路。但目前我國的高速公路機電設備還有待改進，雖然隨著近幾年信息技術在高速公路管理當中應用，一些傳統的人工管理關口已經逐漸被淘汰，但是機電設備的維護管理系統在走向信息化的同時依然存在一些小問題。目前機電維護管理系統管理模式落后的現象還是存在，維護管理模式效率低下直接會影響機電設備的正常運行，且傳統的機電維護管理模式也已經無法滿足當下的需求。因此采用現代化信息手段介入高速公路機電設備維護管理是本文將要討論的核心內容，只有讓高速公路機電管理走向信息化和智能化，高速公路才能獲得更加廣闊的發展空間。

關鍵詞：信息化研究;高速公路;機電設備維護

中圖分類號：U418.7;U495 文獻標識碼：A

0 引言

隨著國內人口基數的不斷增大，且人口集中化問題比較嚴重，人口主要集中在發達城市當中，這就導致了在遇到出行高峰的時候交通運輸成為了問題，人們對于出行方面的流暢度要求非常高。為了滿足人們在日常出行方面的需求，我國對于交通建設的投資力度也在不斷加大。為了讓高速公路始終保持流暢不擁堵，國家的各個收費站都已經走向現代化，采用了無人收費制度，利用高速ETC系統來自動進行計費，這不但省去了大量的人力成本，且在通行速度上，ETC通行的速度要快得多。高速公路機電設備作為高速公路運行的主要設備，機電設備的內部結構復雜，且目前的機電設備管理都走向信息化，問題出現之后處理起來難度更加大。因此目前的維護難度也在不斷提升。目前我國的高速公路機電設備管理人員的技術水平還較為落后，特別是在高速公路管理轉向信息化之后，許多工作人員對于機電設備的信息化管理還不是很適應，因此對于信息化管理制度進行升級，以及對人員進行針對性培訓是很有必要的。

1 高速公路機電設備維護管理系統信息化分析

目前的高速公路機電設備分別有以下幾個部分組成，其中包括了通信系統、監控系統、收費系統以及供電系統等幾個重要部分，每個系統之間都是要進行配合工作的，如果有一個系統出現了問題，高速公路的管理就會出現失誤。因為各個系統的構造都非常復雜，所以在進行維護工作的時候主要目的是為了降低機電設備的故障率，保證設備的流暢運行，并且合格的維護工作可以提高設備的使用壽命，充分發揮機電設備的使用價值。目前隨著高速公路建設速度的加快，機電設備的維護次數和難度也不斷加大，以前進行高速公路機電設備維護的時候是采用人工維護的方式進行，根據實體的維修記錄保單來進行維護，這種人工維護模式效率非常低，且在工作的時候出現錯誤的概率比較高，是不符合機電設備向信息化發展的理念的。所以對于維護手段的升級已經迫在眉睫。

高速公路機電系統的信息化管理在提供先進管理方式的同時，高速公路收費站的運行效率也在提高，其中BIM作為一種數字化管理技術可以應用于機電設備的管理，可以在電腦上實現可視化的操作，提升機電設備的維護管理水平。

且BIM還能在機電設備運行的時候記錄其運行數據，將數據進行整合之后能夠在系統上為管理者反應設備的準確維修信息，找準維修點給維修提高了效率，這很好的解決了傳統設備維修只能靠人工檢查的方式進行，且其檢查不全面和檢查難度較大也是導致機電設備維護管理水平低下的原因。

2 高速公路機電設備維護管理系統所存在的弊端

（1）無法實現線上的信息共享：上文已經說到高速公路機電設備系統由通行，配電等系統組成，不同系統之間的工作其實是密不可分的，但目前不同的系統只能依靠獨立維護的方式進行維修，這樣不同系統之間產生的信息只能靠人工的方式進行記錄或者傳遞，各個系統之間的信息共享能力不夠，這就導致了信息化系統之間的協同能力較差。沒有信息的共享在維護的時候會難以找準要點，給維護工作增加難度。且各個系統之間技術層面的差距較大，導致各個系統的進步速度不一樣，在信息數據無法進行集中處理的情況下信息共享也是困難的，這也是機電設備管理維護效率一直無法提升的原因之一。

（2）基礎設備信息不完整：基礎設備信息主要是來自各個機電設備的基本信息，在過去進行機電設備維護的時候，基礎設備當中的信息是無法統一的，這就導致了各個基礎設備收集的信息是碎片化不完善的。造成基礎設備信息不完整的原因主要是設計時存在一定的缺陷，還有可能是后期的版本更新沒有跟上，這會讓信息設備反饋的信息存在偏差。機電設備的運作的過程當中信息傳達錯誤，會導致管理人員做出錯誤的抉擇，這也是基礎設備信息完整性缺失的原因之一。

（3）故障排查不全面：高速公路當中的機電設備幾乎是二十四小時不間斷運行的，且機電設備的規模龐大，這就導致機電設備系統復雜給后期的維護增加了一定的難度。因為不間斷運行的原因，各個維修工作人員需要盡量保證設備運行不受干擾的情況之下進行維護，許多維修人員對此也是一筆帶過，無法準確排查機電設備當中存在的隱患。由于缺少相應水平的技術人員因此無法根據系統給出的反饋而準確找到設備的故障所在，機電設備及時應用了信息化系統，其利用率也不是很高，機電設備仍然存在不能及時維修的現象，信息化系統的正常功能沒有得到發揮，影響了國內高速公路機電設備信息化管理的進程。

（4）重復性錯誤頻發：過去的機電設備維護之后沒有對錯誤內容進行總結和記錄，也就是沒有充分的維修數據作為支持，導致下次維護的時候重復性的錯誤就非常之多，沒有從根本上解決故障問題。重復性的錯誤成為了高速公路機電設備當中的頑疾，如果不能對已經發生的故障進行歸納和總結，那么每一次的維護都將是沒有意義的，因為無法從根本上降低機電設備的故障率[1]。

3 信息化在交通機電設備維護管理系統當中的應用

（1）基于BIM技術進行設備維護系統的建立：基于BIM技術而研發的網上設備維修管理系統，能夠精準的監視機電設備的運行的實際情況，通過信息化管理的手段來完成設備的維護工作。BIM技術的優勢在于建立了信息共享的平臺，在具備完整設備信息庫的同時能夠及時對設備信息進行查詢，工作人員能夠以此為依據進行高效率維護。而不是過去的人工維護方式難以對龐大的機電機組進行檢查，且檢查不全面過程當中還有可能造成線路的破壞。工作人員能夠通過網上模擬機電的運行得知故障原因的所在，按照對故障原因的分析來制定維修計劃，那么下面的維修工人就能根據詳細的維修計劃來進行設備維修，使線下的維修工作更具有針對性和準確性。同時BIM系統還具有警示作用，其系統不僅能夠進行錯誤反饋來提醒工作人員進行維修，且在每一次機電設備維護或維修之后保存其維修記錄，有了詳細的維修記錄就可以為之后的故障提供參考[2]，也使得BIM信息數據庫的設備運行信息更加的完整，后續的管理工作效率將會越來越高。

（2）基于BIM技術的機電設備維護管理應用：高速公路機電設備的數量繁多，且其中關系到電力系統的運作，在實際維修過程當中因為線路復雜的原因可能引起安全隱患。因此利用BIM進行可視化管理，能夠使用三維立體模型對機電設備的運作情況進行模擬，每一個機電設備都會帶有專屬的標識碼，維修人員根據標識碼可以快速找到設備的位置進行維修。根據設備以往運行的時間來判斷設備零部件的損耗情況，定期對零部件當中的易損件進行更換，把故障扼殺在搖籃當中。定期的維護和零部件的更換可以減小突發故障的幾率，這才是我們進行維護的初衷。

4 高速公路信息化管理的趨勢

（1）高速公路管理走向信息化之后運營成本降低：無論是高速公路的機電設備管理和人員管理，高速公路都需要對兩塊管理內容投入巨大的成本。其中在人員管理方面，從前的收費站點都需要有固定人數的工作人員進行值班，否則就會影響到車輛的正常通行，這還是在ETC系統沒有普及的時候。現在的高速公路收費站點幾乎都改成了ETC收費，只有一到兩個道口留于人工收費，因此在人工方面的成本逐年降低。其次在機電設備的維護方面，自從機電設備都進行聯網之后，設備的運行情況都能得到較好的控制，在維護方面制定定期的保養計劃，使得設備的使用壽命都有所提升，節省了機電設備方面的成本投入。

（2）機電設備的信息化管理降低設備故障率：高速公路當中的機電設備涉及到了監控和計費設備，高速公路當中定點的監控設備部分都是用來進行高速計費的，如果在計費設備和監控感應設備有一項出現問題，那么在實際工作當中就會出現計費紊亂的情況，這樣會導致車輛的計費錯收，給交通造成不便。從前的高速公路仍然停留在卡片收費的時候，逃收過路費的現象就非常頻繁，導致高速公路在運營當中受到了資金損失。直到高速公路走向全面信息化管理，每個區域幾乎都有固定的監控設備和ETC電子眼的時候，逃收過路費的現象開始減少了。機電設備的統一管理能夠降低設備的損耗，其中設備當中的復雜線路可能存在部分電線裸露或破損的現象，雖然暫時不會對機電設備運轉造成影響，但是長期的電壓不穩可能對設備造成損壞，通過系統對于電力設備的監控，還能實時監測機電設備電壓的情況，始終讓機電設備處于一個平穩運行的狀態。

5 結論

交通是國家發展壯大的根本。隨著社會交通壓力的越來越大，我國的高速公路建設幾乎遍布了每一個省市，高速公路的管理也越來越復雜化，因為高速公路當中因為監控的需要其機電設備數量也增多了，對于高速公路的工作人員來講其工作量是巨大的。本文對高速公路機電設備的信息化管理進行了分析，講述了如何在高速公路機電設備維修維護當中應用好信息技術，讓高速公路機電設備往更加智能的方向發展，提高維修維護的技術水平，使交通機電設備始終處于平穩運行的狀態，總結了BIM機電維護管理系統的應用方法，以供參考使用。

參考文獻：

[1]段亞斌.基于信息化的高速公路機電設備維護管理系統建設[J].數字化用戶，2017（23）：137-138.

[2]邊金龍，周偉健，曹曉強.交通監控管理系統中互聯網WebGL三維可視化技術的應用[J].中國交通信息化，

2020（3）：130-133.