面向大数据的公路机电设施运行监测研究

摘  要：机电设备的正常运行是公路工程企业获利的基础，因此对于机电设备的安全管理工作对于公路工程企业的发展而言极为重要。本文首先说明了加强机电设备运行检测的重要性，之后对目前加强机电设备现状进行了分析，并指出了系统实施的技术路线，以期对机电设备的发展起着一定的积极作用。

关键词：面向大数据;公路机电设施;运行监测;探究

中图分类号： TP311.52  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）07-0000-00

0引言

机电设备是公路工程建设运行的基础，机电设备发生故障会导致公路工程建设无法正常运行，影响公路工程建设的利益。对机电设备进行安全管理是重中之重，公路工程建设应该管理好机电设备，由于机电设备的复杂性较高，导致对其进行安全管理是一项具有挑战性的工作，因此进行此工作需要全面考虑多个因素影响，防止意外事故的发生。研究发现一旦突发情况处理不当，就很有可能会引发安全事故，造成人民的生命财产的损失，近年来，大数据技术发展迅速，利用大数据分析来对机电设备的运行情况进行检测，可以有效的提升机电设备的检修效率，相关公路工程建设需要根据实际情况，对现有的维修技术进行升级，将大数据分析技术应用到机电设备的检修当中，并对如今的机电设备管理方法进行相应改善，只有这样，才能保证机电设备的正常运行，并最大程度上促进公路工程的发展。

1加强机电设备运行检测的重要性

目前，公路工程建设对于机电设备的运行检测并不重视，这就对人民的生命财产带来了很大的威胁，因为一旦机电设备发生安全事故，不只是对公路工程建设的发展造成很大影响，更是影响了整个社会的和谐发展。目前，经济发展迅速，科学技术得到了很大突破，为了使公路工程建设可以高速发展，对机电设备进行有效的运行检测变得越来越重要，而对于机电设备进行良好的运行检测工作，是降低设备安全事故发生最有效的方法。[1]

2现状分析

2.1传统机电设备运行检测制度更新缓慢

随着科学技术的不断发展，传统机电设备更新维护速度很快，很多厂商在更新传统机电设备时，并没有对相关的维修与管理制度进行相应的更新。对于传统的机电设备都有着较为详细的维护与检修管理制度，但是对于传统机电设备的经济效益管理却与其维护与检修的管理机制有着较大差距。在如今市场经济体制下，显然已将经济的管理与技术的管理融合在一起，但对于机电设备来说，其所拥有的先进技术，很明显是与落后的经济效益管理制度无法正常共存的，这也就使得传统的机电设备管理与维修不再符合当今社会的市场发展需要。同时，这也使得机电设备的更新周期变长，滞后了机电设备的更新，使得机电设备的发展水平，远落后于社会市场发展的需求。对于具有先进技术的机电设备，就不能再应用老旧的管理制度，必须根据技术发展的需求，发展新的运行检测制度，从而尽可能的提高机电设备运行检测工作的效率。[2]

2.2机电设备运行检测不重视

我国的很多公路工程建设对机电设备运行检测工作不够重视，因此增加了机电设备的故障率，机电设备故障往往在使用中会产生安全隐患，这极大的缩短了设备的工作寿命。机电设备的故障，必然会影响工程施工的正常进行，但更换设备，会造成施工工期的延误，同时增加工程的成本。这是由于对机电设备的日常维护与检修管理不足造成的。我国很多的公路工程建设对于机电设备的维护与管理重视程度不够，没有科学有效的机制来管理机电设备的维护与检修。相关工作人员对于机电设备运行时出现的安全隐患，也没有足够的重视，长时间下去，就可能造成安全事故的发生，使整个生产过程无法正常进行。[3]

2.3缺乏专业技术维修人员

除了对机电设备运行检测的不够重视之外，很多公路工程建设还存在着缺少专业的技术维修人员这样的问题，这也就导致了在机电设备发生故障时，没有专业人员对其进行及时的维修工作，还必须依赖其他厂商的工作人员进行维修工作，这必然会影响整个公路工程建设正常的运行。同时，对于机电设备进行专业管理的工作人员及其缺乏，也是目前公路工程建设所面临的一个重要问题，这些问题的存在，无疑会降低公路工程建设的经济效益，不利于公路工程建设的发展。[4]

3系统实施的技术路线

3.1数据采集

RFID可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。在该项目中，将射频识别标签安装在机电系统的关键设备上作为数据收集设备，并且作为设备，根据机电设备编码规则为每个设备生成QR码。唯一的标识，记录设备制造商，供应商，交货日期，设备型号，安装位置等信息，通过分析和沟通跟踪机电设备从存储，使用到报废的全过程包括设备运行信息，以征求反馈意见。[5]

3.2数据存储

系统中涉及的数据类型众多且庞大。首先，基于交通信息的一系列基本数据元素标准，制定了甘肃高速公路机电系统的信息，数据标准规范。对于统一访问和处理，根据实际业务需求对不同类型的数据进行分类和存储。

3.3数据处理

根据机电设备运行数据的类型，在Hadoop分布式平台的基础上实现海量数据的批量处理。为了实时监控机电设备的运行数据，采用了实时的Storm流处理框架进行处理和计算。使用Spark Go处理大量静态数据。

3.4大数据分析

通过数据处理形成统一的机电设备，供应商以及运维基本数据库中心库，动态获取公路机电设备的运行数据和监控数据，并对这些数据进行分析，为管理提供辅助决策。拟定机电设施设备的维护策略和安全管理策略。

4系统功能

4.1数据采集

在高速公路機电设施运行监测当中，所监测的数据包括，设施和设备的数据以及管理组织数据和结构数据，维修数据以及操作数据等。这些数据可以有相应的平台或者管理员处获得[6]。

4.2数据处理

在数据采集之后，要进行数据处理。通过整合清洗和交换归类所收集到的数据，并且按照交通运输数据规范要求，来对数据目录进行构建。通过对不同的数据进行分类整理，来构建出数据目录，包括机电设施设备数据库，构筑物数据库，设备运行监测数据库，养护维修数据库，以及视频数据库和，GIS空间数据库。通过相应的交通运输数据规范，对这些数据进行相应的处理，可以为日后的大数据分析提供良好的基础。[7]

4.3大数据分析

对公路机电设备设施的维护整个工程的系统核心是大数据分析。通过将所得到的数据进行处理和分析来对分析各个数据之间的关联，这些关联关系能够为日后的公路机电设备设施维护人员提供相应的辅助功能。并且能够为维护人员提供相应的参考维护方案，还能够对机电设施设备的使用寿命进行评估，进而能够为维护人员提供更加经济的方案。对这些数据的分析和处理能够为维护人员提供相应的维护和决策方案。对公路机电设备设施的维护进行大数据分析可以有效的提升高速公路机电系统的维护效率以及质量。大数据分析也能够有效的降低，高速公路机电设施设备维护人员的工作强度。对于公路机电设施设备的稳定运行有着立竿见影的效果，还能够使得高速公路机电，设施设备的维护过程变得更加的标准化，智能化和信息化。[8]

4.4设备维修报警

设备的维修报警包括设备的运行异常情况报警和设备需要维修时的报警。高速公路机电设施设备由于其运行的特殊性，对其维护工作也较为复杂，需要不断的对其进行检修和维护。除此之外还应当根据不同设备的不同特征对其进行制定针对性的维护和故障检查方案。大数据分析系统的应用可以对机电设施设备的运行情况进行实时的监测并收集运行当中的数据，此外，还可以对运行状况当中所采集到的异常数据进行监测，并提醒相关的维护人员，进行异常排查和开展相关的维护工作。这对于高速公路设施设备的维修具有良好的促进作用。

5结语

近年来随着科技的不断发展，大数据應用的普及也在不断的刷新各行各业的认知，本文通过对大数据背景下的公路机电设施运行检测进行探究，将空间数据库技术与可视化技术、大数据技术和地图制图理论与公路机电设施运行检测相结合，提出了在面向大数据的背景下公路机电设施运行情况的检测，同时提出了如何利用大数据来对高速公路机电设施当中的运行情况进行监测，并对其运行数据进行采集和处理，通过对这些运行数据的积累，形成基建设施运行数据库，对日后的高速公路机电设施的检修提供了可供查询和分析基础。这种以大数据为基础的数据库也为相应的公路机电设施，检修人员提供了工作上的便利，为其带来了更加科学有效的检修方法，大大的提升了公路机电设施运行监测的工作效率。

参考文献

[1]朱杰.高速公路隧道机电设施养护检测技术[J].住宅与房地产，2019（34）：195.

[2]白磊，周晓旭，邵利军.高速公路收费机电设施性能检测及评价方法研究[J].机电信息，2019（32）：73+75.

[3]梁焱坤.高速公路隧道机电设施检测技术要点与控制措施[J].中国新技术新产品，2019（20）：76-77.

[4]周晓旭，王玉强，白磊.高速公路机电设施运营期养护质量评价方法研究[J].山西交通科技，2019（5）：92-95.

[5]侯建.高速公路隧道机电设施养护检测技术[J].交通世界，2019（28）：155-156.

[6]马静，陈忱，韦卫.面向大数据的公路机电设施运行监测探究[J].中国交通信息化，2019（09）：102-104.

[7]吕丽娟.高速公路隧道机电设施的管理方法及其重要性[J].交通世界，2019（25）：136-137.

[8]白海峰.高速公路隧道机电设施检测技术研究[J].山西建筑，2019，45（15）：126-127.

收稿日期：2019-08-22

作者简介：孙文婷（1989—），女，湖北襄樊人，本科，工程师，研究方向：机电工程。

Research on Operation Monitoring of Highway Electromechanical Facilities for Big Data

SUN Wenting

（Lanzhou Langqing Transportation Technology Co.Ltd.Lanzhou Gansu  730000）

Abstract： The normal operation of electromechanical equipment is the basis of profit for highway engineering enterprises. Therefore， the safety management of electromechanical equipment is extremely important for the development of highway engineering enterprises. This article first explains the importance of strengthening the operation detection of electromechanical equipment， and then analyzes the current status of strengthening electromechanical equipment， and points out the technical route of system implementation， with a view to playing a positive role in the development of electromechanical equipment.

Keywords：big data oriented; highway electromechanical facilities; operation monitoring; exploration