張德祥

河北高速集團工程咨詢公司

摘要：為研究高速公路機電設備管理系統，闡述了高速公路機電設備管理的現狀，分析了機電設備設計及運行等方面存在的不足，并基于實際工程案例，提出一種新的智能化高速公路機電設備新型管理系統，應用實踐表明:該系統不僅能大大地提高機電設備管理工作的效率，還可降低設備的維護及保養費用。

關鍵詞：高速公路;機電設備;設備管理系統;功能設計;維修流程;

為研究高速公路機電設備的管理系統，通過對高速公路機電設備管理的現狀、設計及實現等方面的不足進行研究，并基于實際的工程案例提出一種新的智能化高速公路機電設備新型管理系統。

1 高速公路機電設備管理系統的現狀分析

隨著高速公路的快速發展，高速公路機電設備的應用隨之發展壯大，并且隨著科技的進步，越來越多的新型設備被設計出來并使用，在高速公路機電設備管理系統中根據設備維修方式的不同，一般可以將機電設備管理模式分為三種[1]:

(1)事后維修模式。該模式較為簡單并且滯后性較大，往往是在發現機電設備出現故障之后才進行維修，不利于必要設備的及時修護使用，但該模式的維修費用較低。

(2)預防維修模式。該模式是為防止設備故障提前制定一定規律性的巡查計劃和技術來預防設備出現故障，該模式主要是以預防為主，將故障防患于未然，能夠預防設備出現故障，降低設備故障發生率，但同時其所付出的巡查成本較大。

(3)生產維修模式。該模式不僅包括了事后維修模式和預防模式，還包括了改善維修模式，該模式是提前將設備的穩定性等因素考慮到設備設計理念中，以日常的保養為基礎，所進行的統籌維護模式，該模式不僅均有事后維修模式的優點，還具有預防維修模式的優點，是目前機電設備管理系統中使用較多的模式。

若是根據設備的管理周期上來進行劃分的話，可以將其分為設備設置階段和設備維持階段[2]，在設備的設置階段，包括重設備的決策、規劃、設計等，到最后的交付使用階段，側重的是設備在施工階段性能;而設備的維持階段主要是從交付使用階段開始，到維護、管理、調整直至最后的作廢階段，側重的是設備在使用階段的使用性能及維護。

2 高速公路機電設備的問題

(1)智能化與信息化的程度不夠，主要體現對設備的出入庫管理信息不全，沒能建立統一的高速公路機電設備信息庫，對設備數據資源的把控不全，數值資源的使用率較低。

(2)機電設備在進行工作時存在自動監測系統未工作的情況，該問題將導致對交通不能進行實時監測，存在較為嚴重的隱患問題。

(3)機電設備的全生命周期未能得到保證，主要體現在不能借助信息化的方式獲得設備的具體情況，如設備的使用壽命、故障出現的次數及維修的情況與時間等。

(4)未能做到資源共享，主要體現在由于設備及維修技術的專利性，在進行設備采購及設備的維修過程中，不同設備的維修人員只對各自路段的設備負責，沒有形成全局及共享的意識。

3 智能化高速公路機電設備管理系統的提出

當前在高速公路機電設備系統中一般包括收費系統、通信系統、監控系統、隧道機電系統及照明供電系統。不同的系統分別為高速公路做著不同的貢獻，根據某高速公路提出一種智能化的高速公路機電設備管理系統，該高速公路的路線全長為3.452km，與其相關的高速公路收費站共計238個，路線內的服務區共計78對，穿過的隧道共計15座，在路線上使用的機電設備將近10萬套。在本路線中決定采用自行維修為準、專業維護為輔的機電系統管理維護模式。首先是建立專業的維修隊伍，對全路段的機電設備負責，同時加強不同專業之間的配合，以下對該管理系統的具體情況進行介紹。

3.1 設備管理系統的總設計

首先是在軟件系統上采用B/S架構[3]，該架構可以不需要使用者安裝軟件客戶端，并且軟件的使用也不受地域的限制，可以大大降低對服務區的負載壓力，在B/S架構的基礎上采用三層架構的設計模式[4,5]，及對表現層、業務邏輯層及數據訪問層進行具體的業務劃分，具體的功能與數據關系見圖1所示，該系統通過與移動端交互設計，一共可以分為三個部分，一是前端的功能頁面，能夠實現系統的功能與用戶的交互使用;二是后天服務端邏輯，能夠實現后臺業務邏輯與系統數據的查詢、修改等功能;三是手機移動APP，能夠方便使用者的使用。

高速公路機電設備管理系統研究（高速公路機電設備管理系統研究背景）

圖1 系統的架構圖下載原圖

3.2 設備系統的功能模式設計

該機電設備系統上的功能主要包括八大塊，分別為維修管理功能、倉庫管理功能、維保管理功能、數據的展示功能、數據的統計分析功能、車輛的管理功能、基礎的設置及系統的管理等功能，各個功能的具體分項功能可以見圖2所示，通過該圖發現該系統不僅功能多，還能對機電設備做到實時的管理。

高速公路機電設備管理系統研究（高速公路機電設備管理系統研究背景）

圖2 系統的功能設計圖下載原圖

4 實測

對該管理系統的維護管理功能進行詳細的分析，當設備的使用人員發現線路上的設備出現故障時，系統會將設備故障情況上報給單位的維修人員，再由維修人員在系統上填寫報修單，然后進行設備故障的維修流程，該流程見圖3所示，在維修的過程中每個角色只能完成各自特定的環節。

在維修管理功能中具有報修單、派修單、維修單、確認單及成本核算單等，在報修單中需要將報修的設備發生故障的信息錄入，包括設備的具體信息，設備故障發生的時間、現象、地址等進行詳細的輸入;當設備的故障信息錄入完成后系統會發出派修單，維修人員收到派修單后對設計進行維修，將維修的具體情況填寫在維修單上，記錄本次的具體維修情況，包括維修的時間、方式、維修的結果、完成的時間及工作的原因及級別等;當維修人員填寫完成維修單后系統將需要對維修單進行審核并確定，整個的維修過程由專門的人員負責監督并檢查維修的結果，確認設備是否恢復使用，并對維修人員進行評價;最后系統根據確認單進行成本的核算，核算完成后將會在系統中體現維修的具體費用及各個子項的明細、維修人員的態度及評價得分等。經過該機電設備管理系統的使用，發現能夠大幅度加快對設備故障的排查，降低設備故障的發生，同時還能及時地對設備故障做出反應，提高設備的工程效率，排除設備維修不及時對高速公路安全不利的情況，并對維修的成本做到監控，避免不必要成本的浪費。

高速公路機電設備管理系統研究（高速公路機電設備管理系統研究背景）