高速公路机电设备管理系统研究

张德祥

(河北高速集团工程咨询公司 石家庄市 050035)

为研究高速公路机电设备的管理系统，通过对高速公路机电设备管理的现状、设计及实现等方面的不足进行研究，并基于实际的工程案例提出一种新的智能化高速公路机电设备新型管理系统。

1 高速公路机电设备管理系统的现状分析

随着高速公路的快速发展，高速公路机电设备的应用随之发展壮大，并且随着科技的进步，越来越多的新型设备被设计出来并使用，在高速公路机电设备管理系统中根据设备维修方式的不同，一般可以将机电设备管理模式分为三种[1]：

(1)事后维修模式。该模式较为简单并且滞后性较大，往往是在发现机电设备出现故障之后才进行维修，不利于必要设备的及时修护使用，但该模式的维修费用较低。

(2)预防维修模式。该模式是为防止设备故障提前制定一定规律性的巡查计划和技术来预防设备出现故障，该模式主要是以预防为主，将故障防患于未然，能够预防设备出现故障，降低设备故障发生率，但同时其所付出的巡查成本较大。

(3)生产维修模式。该模式不仅包括了事后维修模式和预防模式，还包括了改善维修模式，该模式是提前将设备的稳定性等因素考虑到设备设计理念中，以日常的保养为基础，所进行的统筹维护模式，该模式不仅均有事后维修模式的优点，还具有预防维修模式的优点，是目前机电设备管理系统中使用较多的模式。

若是根据设备的管理周期上来进行划分的话，可以将其分为设备设置阶段和设备维持阶段[2]，在设备的设置阶段，包括重设备的决策、规划、设计等，到最后的交付使用阶段，侧重的是设备在施工阶段性能；而设备的维持阶段主要是从交付使用阶段开始，到维护、管理、调整直至最后的作废阶段，侧重的是设备在使用阶段的使用性能及维护。

2 高速公路机电设备的问题

(1)智能化与信息化的程度不够，主要体现对设备的出入库管理信息不全，没能建立统一的高速公路机电设备信息库，对设备数据资源的把控不全，数值资源的使用率较低。

(2)机电设备在进行工作时存在自动监测系统未工作的情况，该问题将导致对交通不能进行实时监测，存在较为严重的隐患问题。

(3)机电设备的全生命周期未能得到保证，主要体现在不能借助信息化的方式获得设备的具体情况，如设备的使用寿命、故障出现的次数及维修的情况与时间等。

(4)未能做到资源共享，主要体现在由于设备及维修技术的专利性，在进行设备采购及设备的维修过程中，不同设备的维修人员只对各自路段的设备负责，没有形成全局及共享的意识。

3 智能化高速公路机电设备管理系统的提出

当前在高速公路机电设备系统中一般包括收费系统、通信系统、监控系统、隧道机电系统及照明供电系统。不同的系统分别为高速公路做着不同的贡献，根据某高速公路提出一种智能化的高速公路机电设备管理系统，该高速公路的路线全长为3.452km，与其相关的高速公路收费站共计238个，路线内的服务区共计78对，穿过的隧道共计15座，在路线上使用的机电设备将近10万套。在本路线中决定采用自行维修为准、专业维护为辅的机电系统管理维护模式。首先是建立专业的维修队伍，对全路段的机电设备负责，同时加强不同专业之间的配合，以下对该管理系统的具体情况进行介绍。

3.1 设备管理系统的总设计

首先是在软件系统上采用B/S架构[3],该架构可以不需要使用者安装软件客户端，并且软件的使用也不受地域的限制，可以大大降低对服务区的负载压力，在B/S架构的基础上采用三层架构的设计模式[4-5]，及对表现层、业务逻辑层及数据访问层进行具体的业务划分，具体的功能与数据关系见图1所示，该系统通过与移动端交互设计，一共可以分为三个部分，一是前端的功能页面，能够实现系统的功能与用户的交互使用；二是后天服务端逻辑，能够实现后台业务逻辑与系统数据的查询、修改等功能；三是手机移动APP，能够方便使用者的使用。

图1 系统的架构图

3.2 设备系统的功能模式设计

该机电设备系统上的功能主要包括八大块，分别为维修管理功能、仓库管理功能、维保管理功能、数据的展示功能、数据的统计分析功能、车辆的管理功能、基础的设置及系统的管理等功能，各个功能的具体分项功能可以见图2所示，通过该图发现该系统不仅功能多，还能对机电设备做到实时的管理。

图2 系统的功能设计图

4 实测

对该管理系统的维护管理功能进行详细的分析，当设备的使用人员发现线路上的设备出现故障时，系统会将设备故障情况上报给单位的维修人员，再由维修人员在系统上填写报修单，然后进行设备故障的维修流程，该流程见图3所示，在维修的过程中每个角色只能完成各自特定的环节。

图3 设备的维修流程

在维修管理功能中具有报修单、派修单、维修单、确认单及成本核算单等，在报修单中需要将报修的设备发生故障的信息录入，包括设备的具体信息，设备故障发生的时间、现象、地址等进行详细的输入；当设备的故障信息录入完成后系统会发出派修单，维修人员收到派修单后对设计进行维修，将维修的具体情况填写在维修单上，记录本次的具体维修情况，包括维修的时间、方式、维修的结果、完成的时间及工作的原因及级别等；当维修人员填写完成维修单后系统将需要对维修单进行审核并确定，整个的维修过程由专门的人员负责监督并检查维修的结果，确认设备是否恢复使用，并对维修人员进行评价；最后系统根据确认单进行成本的核算，核算完成

后将会在系统中体现维修的具体费用及各个子项的明细、维修人员的态度及评价得分等。经过该机电设备管理系统的使用，发现能够大幅度加快对设备故障的排查，降低设备故障的发生，同时还能及时地对设备故障做出反应，提高设备的工程效率，排除设备维修不及时对高速公路安全不利的情况，并对维修的成本做到监控，避免不必要成本的浪费。

5 结论

通过对高速公路机电设备管理的现状、设计及实现等方面的不足进行研究，并基于实际的工程案例提出一种新的智能化高速公路机电设备管理系统，经使用结果表明该系统不仅能大大地提高机电设备管理工作的效率，还能降低设备的维护及保养费用。