智慧化建设在高速公路机电系统中的应用

庞莉莉

摘要：党的十九大提出了“建设交通强国”，为新时代的交通发展指明了方向，在此前提下，中国高速公路的发展将向数字化、智能化的方向发展，高速公路的便捷性、安全性将进一步得到提高。在智慧高速建设过程中，机电系统围绕着基础设施数字化、基于大数据的路网综合系统、路运一体化车路协同系统等方面对道路进行动态管理。论文列举的主要应用公路机电系统应用场景，微电网应用场景，高精度地图应用场景应用。

关键词：智慧化建设;车路协同;微电网;公路机电系统

引言

高速公路机电工程的基本施工目标就是确保公路机电设备的安全性能达标，通过实施机电施工质量控制以及施工安全监管的做法来确保公路机电设备的运行使用安全，对于公路机电运行事故隐患予以彻底消除。具体针对高速公路大型项目中的机电施工重要环节而言，公路施工人员务必认真遵守公路机电施工操作规程，增强公路施工技术人员的机电施工质量管控意识，完善现有的公路机电基础设备施工监管体系机制。

1智慧化建设相关概述

智慧化建设是各企业未来的发展趋势，如高速公路建设企业可以改变原有高速公路机电系统的运维模式，即通过智慧化的手段监控和监测机电系统中的故障问题，并将故障及时上报维修部门，以此得到维修部门的快速响应。就实际操作而言，将智慧化建设具体应用到高速公路机电系统中，可以使其运行规律更容易被掌握，从而将本应事后处理的故障转变为了事前预测。这不仅可以提高机电系统的在线率，还可以保证机电系统的安全与稳定运行。当前，机电系统已成为高速公路上最集中的区域，而传统高速公路的建设标准已难以满足当前营运的基本需求。就目前来看，我国高速公路建设正处于“智慧建设”发展的关键时期，这对于机电系统的运行来说既是机遇也是挑战。

2高速公路机电工程施工的影响因素

2.1工程设计界面的不清晰

机电施工质量以及机电基础设备的安全运行使用效果在根本上决定于机电工程设计，现阶段的某些公路机电工程项目缺少合理科学的机电安装设计规划，因此会影响公路机电基础设施的施工进度，增加安全使用风险。在情况严重时，缺乏科学设计的公路机电安装项目工程还会威胁施工操作人员的安全，引发机电设备运行失灵以及公路供电系统中断等不良后果。工程设计界面如果无法保证清晰性，将造成土建施工与机电施工界面移交滞后、推诿扯皮，影响公路机电设施合理性的布局结构，影响到机电设备的安全使用功能发挥。

2.2工程信息技术的落后性

信息化与智能化的机电施工管理平台应当发挥出公路机电工程的良好管理保障效果，因为工程信息技术可以帮助工程管理人员准确、直观了解机电设备安装使用状况，防止机电安装以及机电使用维护过程受到忽视。然而目前有的机电施工管理人员对于工程信息技术并没有积极引进与使用，会导致公路机电基础设施的安装施工以及运行养护环节存在盲目性，无法确保工程管理人员准确及时掌握机电施工运行中的缺陷弊端。

3智慧化建设在高速公路机电系统的具体应用

3.1公路机电系统应用场景

高速公路机电系统因种类繁多，所以故障类型也不尽相同。传统的管理模式已无法从根本上保证机电系统全部得到有效管理。而智慧化建设能够将机电设备中的故障信息以图片、文字等的方式记录下来，使不同岗位的维修人员形成统一的认知。这样一来，即使是遇到了安全事故，也可以做到有据可依和有章可循，并能细化故障类型和维修流程，从而让数据信息更加的真实和可靠。具體来说，智慧化建设在高速公路机电系统中的具体应用，能够使机电系统的故障和响应的效率得到大幅度提升，进而在很大程度上提升智慧化建设城市的效果。基于此，维修人员无须亲临故障现场，就可以对故障产生的原因进行分析，以进一步对高速公路机电系统做出故障诊断。不仅如此，将智慧化建设应用于高速公路机电系统还可以大大节省维修人员的时间成本。比如，维修人员通过公路机电系统，并针对系统中信号丢失、颜色异常、画面干扰等的情况。与此同时，同样可以将智慧化建设应用到公路机电系统的数据信息收集和分析过程中，这可以帮助维修人员通过对数据信息的分析来及时发现机电系统中存在的不足和问题，让智慧化建设得到更进一步的优化，从而更好为公众的出行创造良好的条件。

3.2微电网应用场景

3.2.1微电网的简述及功能

微电网也被称为微网，是新时期科学技术背景下产生的一种全新的网络结构，是一种由微电源、负荷、储能系统以及控制装置共同构成的系统单元。另外，微电网还是一种自我控制、自我保护和自我管理的自治系统，既可以与外部电网共同运行，也可以单独运行，进而有效促进了分布式电源与可再生能源的接入，能够实现高速公路机电系统多种能源形式的供给，可以说是传统电网向着智能电网的重要过渡。

3.2.2微电网应用场景

微电网应用场景主要体现在以下几个方面：1）将高速公路区域内所有的分布式供电系统相互连接于一起，在保证太阳能、风能等自然能源充足的情况下，优先使用太阳能和风能发电。2）在太阳能和风能等自然资源不充足的情况下，优先使用蓄电池发电。3）在蓄电池电能不充足的情况下，应当从远程供电系统中获得电能;如果有需要，还应当及时对机电系统中的蓄电池进行充电。

3.2.3微电网的优势分析

就目前来看，微电网主要有以下几个方面的优势：1）由于微电网是航天FMEA故障模式技术下应运而生的一种新型技术，因此将航天中这一供电技术引用到民用建设过程中，能够有效保证高速公路机电系统的安全性与可靠性。2）环保节能、远程监控以及维护成本低。3）其电缆通过硅芯管敷设，安全性能高且建设成本低。4）与传统高速公路机电系统相比，微电网可以解决蓄电池损坏的问题。其能够利用太阳能、风能互补来保证机电系统的正常运行;此外，即使是在蓄电池全部损害且无法及时维修的情况下，其还可以利用太阳能、风能等的自然能源转化成电力，保证机电系统正常运行。

3.3高精度地图

高精度地图与普通地图的区别在于：普通导航地图是供驾驶员使用的，而高精度地图则是供自动驾驶车辆使用的。自动驾驶车辆安装高精度地图或从云端分段获得高精度地图可以帮助车辆预知路面复杂信息，如坡度、曲率等，以更好地规避车辆行驶过程中潜在的风险。此外，高精度地图支持自动驾驶等新技术的应用，为将来自动驾驶以及更精确的位置服务打下了坚实的基础。高速公路建设、运营管理单位采用高精度地图，可以有效提高道路及其附属设施的养护管理水平，建立科学、规范的基础设施管理养护体系，实现道路可视化、信息化和精细化管理，为车主提供高精准的信息服务。

结束语

智慧化建设在高速公路机电系统中的具体应用，需要通过公路机电系统应用场景，微电网应用场景，高精度地图的共同帮助。将智慧化建设当作高速公路机电系统正常运行的基础，利用智慧信息提供数据服务，可以促使维修人员通过数据信息提高工作效率与缩短故障处理时间。

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