跨江公路桥梁机电系统运维管理体系的研究

李志强，薛瑞华

（武汉中交沌口长江大桥投资有限公司，湖北 武汉 430100）

1 跨江公路桥梁机电系统的特点

1.1 领域跨度大、设备种类多

跨江公路桥梁机电系统一般由收费、监控、通信、供配电、照明、除湿6个子系统组成，综合了计算机、电力、数控、监控、通信等多领域的学科为一体，系统集成度高，产品种类复杂多样。由于机电设备技术更新较快，很多机电产品供应商库存量很小，通常需要定制生产，而跨江公路桥梁在运维阶段产品需求少，厂家生产周期长，这就造成了机电产品供货不及时，经常出现由于备品备件不足导致故障修复不及时的情况。

1.2 设备分布散、专业要求高

跨江公路桥梁结构复杂，机电设备分布也存在着立体交叉、点多面广的特性，机电系统维护涉及多领域，通常会按照维护技术难易程度及领域的不同实行分级授权。设备供应商较多，产品供应能力不同，且多设备集合后，可能会出现新的问题，因此，需与多个外部单位建立联系，提供必要的技术支持和设备保障。机电设备中不乏精密机械，要求参与机电系统维护的队伍需要具备多方面的专业知识技能，采购多种的易损备件和检测仪器，并储备一定数量的备品备件。

1.3 运行环境差、更新换代快

跨江公路桥梁机电系统设备多数处于24h不间断运转状态，处在震动、高湿、高温等户外环境中，由于设备本身或设备供应商提供的产品质量、技术成熟度不够等原因，导致跨江公路桥梁机电设备故障率较一般公路要高出很多。同时，机电设备属于电子科技类产品，随着科技的快速发展，产品更新迭代较快，经常出现因备品备件停产而导致设备整体更新换代的情况，据测算，5～7年机电设备就会更新迭代。

1.4 行业变革快、改扩建工程多

随着交通强国战略实施，交通运输行业改革政策不断落地，对于收费跨江公路桥梁也有着各种各样的影响，特别是类似今年推进的取消全国省界收费站改革政策，时间紧、任务重、力度大，需要增加相关机电设备，这就要求机电系统的运维管理要眼光放长，在日常管理过程中，做好预留工作。

2 跨江公路桥梁机电系统运维管理现状及存在问题

2.1 机电系统建管养分离

由于我国跨江公路桥梁建设、运营、维护三方一般分属不同公司，各自扮演着不同的角色，考虑问题的角度和思路不同，实际跨江公路桥梁处于建养分离状态。在工程建设阶段，由于图纸设计早，建设工期长，设计图纸中提供的产品类型可能早已更新换代，而桥梁建设者主要考虑节约成本、依图施工，不可能将最新的、成熟的产品应用到项目建设中，无法满足运营需求。对于运营方来说，不能在项目建设期参与到工程建设中，在工程移交后，需要大量时间对图纸、环境、设备性能进行了解熟悉，需要制定标准化的维护流程和选择合适的维护队伍，难以保证机电系统按时、按规进行保养维护，影响机电设备正常的使用寿命。对于外部维护方，由于机电维护市场混乱，导致机电维护价格偏低，无法投入足够的人力、物力、财力，勉强能够满足日常维护维修需求。

2.2 人才短缺，市场混乱

由于机电系统涉及面广，要求专业技术工程师掌握电力、通信、计算机等多学科知识，熟悉各类设备产品的性能，还应具有一定的操作技能水平，一名合格的专业技术人员培养周期至少需要3～5年；同时维护工作本身具有一定的危险性，工作强度大，工资水平普遍不高，导致人才流失率大，因此专业化人才缺口较大。市场上运维队伍参差不齐、恶性竞争，维护合同金额普遍不高，无法支付给维护人员高额报酬，形成了恶性循环。

2.3 安全重视程度不够

跨江公路桥梁机电系统维护涉及高处作业、临时用电作业、封闭空间作业等危险性作业，需要相关操作者持有高低压电工、电焊工、电梯司机等多种特种作业操作证，安全防护不足或无证作业等情况较为突出。机电维护单位安全投入不足，对维护人员安全教育培训不到位，经常出现未办理涉路施工手续、未设置交安设施等违规现象，直接威胁着作业人员及通行车辆的安全，导致事故频发。

2.4 信息化程度不高

传统机电系统运维方式采取人工巡查、纸质记录的方式，在面对跨江公路桥梁时，存在人员投入多、易遗漏、巡查记录真实性无法保证等缺点，导致巡查效率低，管理者无法掌握系统真实状态。在大数据、BIM等新兴技术的广泛应用下，研究定制化的机电运维系统，加快资源整合，提高运维能力，建立跨江公路桥梁机电运维系统，提升信息化水平已成必然趋势。

2.5 分散式管理导致运维效益差

由于跨江公路桥梁特定的发展历史、地理位置、系统技术现状以及国家发展战略、政策、体制等因素的影响，我国多数跨江桥梁以分散型的设备维护管理模式为主。实践证明，这种分散式运作模式，在桥梁运营企业的营运初期对于整体业务的展开是有帮助的，但是随着运营公司管辖路段的不断扩大、机电工程缺陷责任期的结束、机电设备运行时间的延长，整个运营维护体系需要庞大的人力资源来支持，从而带来了维护成本的增加、人员浪费、整体运维效益下降、区域维护力量不足或者不均衡等一系列问题。

2.6 机电维护体系建设还不完善

目前我国的机电设备养护标准不统一，机电养护体系不够成熟，还没有形成一套完善的、通用的跨江公路桥梁机电养护标准，而且我国机电维护体系比较分散，各省、市均有所差异，没有形成统一的、详细的技术规范和全面的、科学的养护定额。虽然《高速公路联网机电系统设备维护维修预算定额》对机电养护定额具有一定的参考性，但其中没有与桥梁机电养护相关的定额。我国当前的各个跨江公路桥梁机电设备运营维护质量评定标准不统一，各省之间差异很大，没有横向对比，这就造成各运营单位的维护水平参差不齐，不能满足广大司乘人员的通行需求。

3 跨江公路桥梁机电系统运维管理的构成

3.1 跨江公路桥梁机电运维管理系统介绍

跨江公路桥梁机电运维管理系统是保障桥梁机电设备正常运行的重要手段，旨在提升桥梁机电设备运维能力，可实现组织管理、资产管理、人员管理、工机具管理、检维修管理、档案管理、备品备件管理等。根据管理界面划分，分为机电运维管理和机电运维评价两部分；按功能划分，可分为运营监控、维护维修、技术支撑、设备厂商、统计报表、考核评价。机电资产管理是一切管理的基础，在系统设置初期，应对每个设备进行分类、编号，确定编码信息。编码信息需要包含设备名称、属性、厂家、初次使用时间、维修维护记录等信息。

（1）运行监控。运行监控主要面向信息（监控）中心。由于信息（监控）中心采取全天候值守模式，可以及时通过视频监控、监控软件发现机电设备异常情况，及时将发现的异常情况发布预警公告和维护需求信息，告知机电维护人员。在实际操作中，信息员可通过移动端或电脑端软件及时将故障信息记录，并向机电维护人员发送维护工单。

（2）维护维修。维护维修主要面向机电维护单位的机电维护人员。系统提供故障类别设定功能，可自行对设备故障类型进行管理；提供故障上报功能，记录故障上报的情况及故障登记；提供故障情况登记功能，对上报的故障进行登记；提供维修统计查询功能，方便对维修记录查询和故障报修统计。在系统设置中，维护的等级划分根据设备维护的性质，分为日常巡检、表面清洁、检测检验、关键部件维护、系统优化；维修工作应包括计划制订、工作流程、响应时间、修复期限、质量验收等。机电维护人员在对机电设备及附属设施进行日常巡查、清洁维护、故障处理、性能检测等相关工作时，通过创建计划与结果上报，实现统计查看设备的完好性和计划的完成情况。

（3）技术支撑。技术支撑主要面向桥梁管理单位技术人员——机电工程师。该层主要功能是联系外部专家以及对机电维护单位进行考核。一般由桥梁管理单位或由其指定的机电工程师负责对机电设备维护维修过程中出现的难点问题进行支持或邀请外部专家协助支持。技术支撑，在日常情况下主要发挥桥梁管理单位对维护单位的考核管理功能；在维护单位力量不足需要桥梁管理单位协助技术支持时，可通过此平台向桥梁管理单位申请。

（4）设备厂商。主要功能是集合各设备供应商信息，与备品备件的管理相关。由桥梁管理单位负责收集收费、监控、通信、供配电、照明、除湿6个子系统的各个设备厂商信息，归集后录入平台，包括备品备件的盘点、入出库、借调、报废管理等。

（5）统计报表。主要面向桥梁管理单位的管理者，涉及与机电工作相关的合同管理、预算管理、成本管理、档案管理等。系统可根据已采集的数据，自动提取对应指标，获取相关报表字段信息，支持按一定周期（日、月、年）生成机电业务相关固定报表，设置展现格式，实现报表的在线打印、导出等功能。档案管理应将设计图纸、工程资料、机电合同、维修记录等采集录入系统。

3.2 考核评价

桥梁管理单位应建立机电维护质量考核办法，针对机电系统的各环节进行监督考核，维护管理考核可分为定量考核与定性考核。定量考核是以硬性指标为考核依据进行客观评价。定量考核通常有设备完好率、故障排除率、维修及时率、修复合格率、重大失误率、安全事故发生次数等。定性考核主要对机电维护单位运维能力进行主观评价，主要从维修能力、维修态度、工作环境、创新能力、节能环保、安全措施、协作能力、人员资质、满意度等多方面因素进行总体考核。

4 结束语

机电系统作为跨江桥梁正常运转不可缺少的一部分，在日常运维过程中，需要完善运维管理体系，健全运维管理机制，制定维护技术规程，同时建立考核评定体系，顺应时代潮流，紧跟时代发展，以此来保障机电系统运维工作有序、高效、安全、经济地开展，从而促使跨江公路桥梁的正常运营及可持续发展，提升桥梁的市场竞争力和知名度。