高速公路机电设备智能化及管理探讨

赵晓东

摘要：当前高速公路在社会经济发展中发挥的作用越来越重要，伴随着智能化技术的不断发展，其在高速公路的应用日益普遍，而智能化在高速上的应用主要体现在公路基础设施、司乘以及车辆这三个方面。为了创造更加安全、高效的运输环境，当前很多国家开始关注智能化在高速公路上的应用，并且通过一系列的实践应用取得了非常显著的效果，智慧高速的前景越来越明显。本文主要对高速公路机电设备的智能化及管理进行初步的分析、探讨和展望，以供参考。

【关键词】高速公路;机电设备;智能化及管理

1.机电设备智能化管理的现实应用

1.1实时掌控设备运行状态、提高应急反应能力

高速公路机电系统一般分为以下几个系统：监控、通信、收费、照明和供配电、隧道机电、消防部分，通过实施智能化管理，我们能够更好地对设备故障点进行定位。如高速公路的收费站点或路段中关键部位出现停电，通过电力监控集控平台，系统会收到停电警报，值班人员可以根据需要启动后备电源或通知供电部门来进行抢修。如高速公路发生的拥堵、火灾、行人进入等异常情况，可以通过路侧的高清摄像机和后端的事件检测服务器实现交通事件的自动报警，提高了反应速度，也降低了工作人员的劳动强度。

1.2利用数据统计分析提高设备养护管理水平

通过智能化平台采集到的数据能够为设备的维护管理提供很大的帮助，不仅能提高维护管理的水平，而且还能提高经济效益。通过智能化平台来对设备故障的情况进行详细的统计能够更好地帮助维护人员确定设备维修的重点，帮助其节省维护的时间，提高维护的效率。对于配电系统，可以实时反馈配电设备运行状态，提高运行效率。对于隧道的通风设备、火灾监测报警和消防设备可根据相关标准开发自动控制功能。高清检测系统可以及时判断高速公路上的停车、逆行、拥堵、火灾等异常事件。我们利用先进的高速公路通信网络和设备的智能化控制功能，在接口和协议的基础之上，可以构建先进的智能化网络，实现分散设备的集中管理控制，大大提高系统的智能化管理水平。

1.3与上级数据和监控中心联网，可与相关管理系统进一步集成

构建智能化网络平台时，要考虑高速公路管理单位的组织管理模式、具体设备的控制方式、现场特殊环境的限制以及安全性要求、经济效益等方面因素。高速公路隧道的火灾报警和消防联动、风机控制、隧道信号灯控制等系统必须充分考虑安全性因素，宜作为独立系統管理和控制，只共享必要的信息。交警、路政执法部门、路产养护部门对设备提供的信息的要求也有很大差异，这些都需要在与上级机构联网时充分考。如果选择采用两级集成的模式，要先通过单独的监控子站完成分系统设备的基础数据采集，构建子系统集成平台，

然后再构建机电设备集中控制系统平台，将各子系统数据源传输到该平台上，实现高速公路机电系统的平台化集成管理。此外，也可以采用对设备按区域进行管理的模式（如隧道、大桥监控所等），将各类现场设备的数据接入相应的监控子站，传输至控制中心后由机电设备集中控制系统平台统一处理。

2.高速公路机电设备智能化及管理中存在的问题

2.1高速公路维护部门对机电设备的维护和管理

一般情况下，高速公路的设备维护都由专门的运维单位负责，但因为资金等原因，在系统开通后，短期内都不会对系统进行大的升级改造。考虑系统稳定性、兼容性等原因，业主对采用新技术新设备也比较谨慎，使得后期机电设备的智能化改造力度不够，维护和升级不够及时，导致系统落后，不能适应对设备和系统的要求变化。

2.2机电设备智能化设备维护缺少专业人员

伴随着高速公路的广泛建设，机电工程的设备数量、种类增加很快，但是当前的维护人员水平不能满足高速公路发展的需要，为了更好的解决这一问题，业主部门要建立一支高素质的专业性队伍。因为对于采用智能化接口的机电设备，有时二次开发的工程量较大，而且随着设备升级换代，相应的接口、程序都要升级，这需要对系统非常了解的软件开发人员日常维护，临时找来的开发人员无法胜任。但现阶段，具有二次开发和维护能力的业主和维护人员有限。

3.高速公路机电设备智能化及管理实施和展望

3.1统筹规划、健全管理制度、不断提高设备管理智能化水平

针对高速公路机电设备智能化管理中存在的问题，我们在系统设计之初，就考虑今后设备智能化管理的问题。引入科学的方法，尽量采用具有智能接口的设备，如具有RFID射频识别、网络自启动自维护、断电自动报警保护等功能的设备。在智能设备的基础上，开发通用接口的，能够采用统一数据接口通信、报警、数据存储和处理的协议和底层构件，采用开放的协议，不同子系统之间可以协调一致运行，系统运行的状态数据可以实时接收和监控及反馈，提供高速公路机电设备智能化管理的综合水平。

3.2精细化施工，优化施工流程，提高标准化水平

在项目施工过程中，在对设备的参数确定以后，为了确保今后机电设备良好运行，还要对施工流程进行优化。要严格按照图纸施工，设备的位置、高度、线缆的类型、路由与图纸一致，设备的桩号、端口号、IP地址、PLC地址都与现场保持一致，电子地图的信息与设备GIS信息统一。当现场发生预设的场景时，要真正发挥智能化设备的优势，了解到实时的信息，采取及时有效的管理措施，并随时反馈现场变化，真正起到“智能化”的作用。

3.3利用“互联网+”、大数据、云平台技术提升信息化

当前互联网技术在高速公路领域得到大范围的应用，也取得非常好的效果。高速公路机电系统多年的运行和维护，积累了海量的数据，为大数据的应用提供了基础。在此基础上，采用人工智能的技术，可以从海量数据中挖掘有用的信息，指导日常的运维和养护。另外，随着移动互联网的普及，广大司乘人员也迫切需要高速公路运行单位提供路况、流量、事故信息，对客户端的移动应用提出了新的需求，各种手机APP应运而生。云平台技术的成熟，使得大量高清视频资源的存储和共享成为可能，各级中心、路网中心、省中心的视频数据共享成为可能。在收费领域，各种手机支付、无感支付、ETC支付广泛采用，这些都大大提高了高速公路机电设备的智能化程度。下一步的物联网、车联网、无人驾驶路侧辅助设施，都对高速公路的智能化基础设施提出了新的挑战，展望今后智慧高速公路的发展，我们充满信心。

4.结束语

总之，在今后高速公路机电设备的管理工作中还会碰到各种新问题，对于这些问题的解决，有赖于采用各种新的技术，与时俱进。其中通过采用智能化的技术和管理方式，建立完善的智能化信息管理体系，对我国公路事业的发展意义重大。

【参考文献】

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[3]史江涛，高速公路机电设备智能化管理[J].数字化用户，2018，（25）：84.