公路机电设备智能管理技术分析

沈国印　杨朝旭

摘    要：随着经济及科技的发展，在智能交通系统中物联网技术得到了广泛应用与推广。在高速公路机电设备管理中引入物联网技术，旨在运用其中的云计算、物联网、无线接入、有线接入等技术对机电设备进行智能化维护管理，优化现有业务流程，提高机电维护工作效率。为此，本文在充分了解高速公路机电设备智能管理问题现状的基础上，阐述了实施机电设备智能管理的价值与意义，并对物联网在高速公路机电设备智能管理中的应用进行了探讨。

关键词：机电设备;智能管理;问题

一、高速公路机电设备管理现状

高速公路机电系统的主要组成部分包括：收费设备、监控设备、信息发布设备、供配电设备等，是高速公路运营管理的重要硬件。随着互联网时代的到来，大量先进的技术不断涌入公路运营建设当中。针对当前高速公路普遍存在的机电设备种类繁多，分布较为分散，设备的分类、位置分布、技术参数等信息不易精确管理，管理单位、代维单位之间责任划分不清楚等问题，如何避免此类问题发生，或有效解决此类问题成为了关键。物联网作为互联网的一种扩展和延伸，可实现物品之间信息交换和流通。从技术层面来讲，物联网融入了大量技术，如通信技术、物品感知技术、物品识别技术、计算机终端感知技术等，在制造业、物品流通业等多个领域已得到了广泛应用，其价值已被证实。

于高速公路机电设备而言，若能够将物联网技术充分应用到设备管理中便可实现智能化改造。尤其是对于我国部分高速公路管理水平较低的地区， 过度依赖人工方式，于大规模、长距离的机电设备管理、维护和调度来讲，不仅会花费大量人工成本，且效果不显著、失误率高，是远远无法达到社会经济发展需求的。若能够将物联网和高速公路机电管理结合起来，可以有效提高机电管理的智能化水平更好发挥高速公路机电工程的基础性服务功能，目前，针对机电设备智能化管理所需解决的关键问题包括以下几点，具体如表1所示。

二、高速公路机电设备智能管理的重要性

从现实意义上讲，随着我国公路建设规模的不断扩大，公路养护里程也在不断增加，由于维护人员数量有限，加之公路还处于高速发展阶段，未来如何提升管理水平显得尤为重要。在此背景下，开展高速公路机电设备智能管理研究具有重要的现实意义，通过智能化技术的应用，可有效分担机电管理压力。在机电管理中智能化技术主要起到两方面的效益，即经济效益和社会效益。

1、经济效益。实现公路机电设备智能管理，可大幅减少机电设备的管理成本，打破机电设备分布“散而远”的空间局限性，减少管理难度，缩短管理距离障碍，实现信息数据迅速、连续性地传递与交换，事前了解机电储备情况，有利于提前做好各项准备及应对措施，防止出现设备过度运行或设备短缺情况。由此可见，通过机电智能化管理可达到良好的经济效益。

2、社会效益。借助于RFID等定位技術，设备的全部信息可通过GPRS网络实时、连续地向控制中心输送。;利用控制软件控制中心可以及时分析设备的运行状态、地理位置等，从而全面提高机电设备的管理效率，为管理维护人员的正确决策提供数据支持，并加快决策的速度和执行效率。在提高公路机电设备管理水平的同时，还能进一步提升高速公路整体管理水平，充分发挥高速公路基础设施在社会、经济等领域的服务能力，更好地服务于大众、服务于社会。

三、高速公路机电设备智能管理技术的应用

目前，在高速公路机电设备智能管理中，应用最多的技术就是物联网技术，如红外感应器、射频识别、GPS系统等，笔者认为物联网环境下，实现公路机电设备智能管理要从以下几点分析。

1、机电智能编码的设置

高速公路机电设备有别于其他行业的机电设备，其特点为数量多、种类繁杂、分布广泛等，要向统一、科学地管理好机电设备具有很大难度。为此，如何建立统一的设备编码标准显得尤为关键。在现实工作中，可按照机电设备的管理范围、设备分类标准进行分析，从而确定设备管理的对象及范围。并由此进行设备唯一且统一身份代码规则的制定，通过这种方式，可为今后机电设备查询、管理、维护、维修等工作的开展提供便利条件。目前，在机电设备智能化管理中，我们首先要增加设备与设备间的识别度，这也是智能编码的关键，要在编码内增添机电设备的特性、地理位置、功能、采购时间等相关信息，并按照全网络通信协议，进一步提高智能编码采集、传输、存储及分析的能力和效率。

2、机电RIID手持机的设置

目前，在我国高速公路机电智能管理中，RIID手持机已得到了广泛应用及推广，其效果显著。不仅可以支持GPRS协议、GSM协议、WIFI无线网协议等多种通信协议，还能利用串口通信迅速读取远距离数据。因此，在高速公路机电设备分布广泛、距离远等因素影响下，采用RIIR高频手持机（如图1）具有良好的应用效果，可进一步加快读取机电信息的速率和覆盖范围。

3、机电设备资产传输通信流程的设置

在机电设备资产传输通信流程设置中，要做到以下几点：（1）在识别设备完成机电设备数据读取之后，可利用内置转换构件把数据进行射频信号的转化，并向控制中心输送。（2）通过控制中心的智能分析软件可实现数据信息的分类、储存，随后利用物联网网络向用户终端传输。（3）通过表格、图像等形式用户终端可实时了解机电设备的运行状态，亦或更新、保养、维护需求。图2为当前最典型的传输通信流程图，机电数据通过压缩，向各分组网络中心发送，再经处理向用户端发送。

4、机电设备数据管理软件的应用

在高速公路机电设备智能管理中，离不开数据管理软件的使用。于技术经济层面来看，需要全面考量数据管理软件的功能等级和技术标准，不可盲目追求软件的高端化，要根据自身需求，选择适合的数据分析、处理软件。此外，在实际操作过程中，要结合各个使用阶段和机电设备的使用周期情况，有针对性地修正数据管理软件的设置参数或指标体系，最大限度提高软件和设备之间匹配程度。

5、机电设备数据仓库系统的设置

在高速公路安全、有效运行中机电设备发挥着至关重要的作用，一旦机电设备出现故障，势必会影响高速公路的运行情况。为此，保证机电设备有效、正常运行，必须加大管理工作的技术支持，而机电设备数据仓库系统的设置，可以构建一个完整的公路机电设备运行信息共享平台，这项技术的应用，在机电设备数据收集、存储、查找、共享等方面发挥着至关重要的作用。具体来讲，主要体现在3方面，其一，提取共享信息，利用各个传感器设备及相关系统的数据传输，可实现机电设备信息的共享。其二，融合处理多种数据资料。在高速公路机电设备运行管理中，设备多且种类繁杂，大大增加了数据量，及数据的来源渠道。通过数据仓库系统的有效利用，可实现信息的自动组织与分类，从而提高数据储存的完整性、系统性和准确性，进一步提高数据信息的管理效率，大幅降低工作人员的劳动量及工作压力。其三，实现机电设备人性化管理。在机电设备合理划分之后，在整个管理系统中，存储了机电设备的所有信息，如厂商信息、出厂日期、维护记录、设备使用次数等等，便于工作人员巡检，及时了解设备运行状态，在提高机电设备管理效率的同时，还能全面化地监督和控制机电设备管理工作，实现动态跟踪管理，及时解决各种问题，提高管理质量。

四、结论

综上所述，高速公路具有线长、面广、分散、速度快等特点，所使用的设备长期暴露在空气中，饱受风雨侵袭，尤其是一些复杂环境下，势必会损耗机电装置，当设备外部被腐蚀，则其抵抗外部环境的能力将大幅降低，甚至会危及内部零部件，加大损耗，缩短设备的使用寿命，导致设备无法正常运行。机电设备智能化管理，可以通过先进的技术实时有效监控设备，及时了解设备的运行状态，进而提高管理质量和效率。

参考文献：

[1] 余理. 试论高速公路机电设备智能化管理[J]. 数字化用户，2018，（30）：81.

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