高速公路机电设备维护与管理分析

谢承峰

（中铁建昆仑高速公路运营管理有限公司，重庆 400000）

0 引言

近年来，为促进高速公路服务质量的提升，高速公路基础设施整体优化加速，不仅使高速公路道路桥梁等基本设施维护管理的水平得到极大提高，管理运营的方式方法也发生重大转变，如ETC 一经出现就快速普及。这种变化集中表现为信息技术、自动化技术、人工智能、大数据技术开发应用成果在道路所属机电设备中发挥的作用，促使机电设备逐步实现功能转变和效能提高。但是，高速公路各类机电设备运行特点不同，在运行指标、运行条件、维护与管理标准等方面存在较大差异，在长时间高负荷运行状态下，难以避免会出现运行故障，导致高速公路的运行受到影响。

对此，应该根据机电设备的类型，有针对性地制定维护对策，并对设备进行科学管理，保证机电设备潜在的安全隐患能够得到及时消除，且不会对高速公路的整体运行构成较大不利影响，促进高速公路先进性的全面提升。

1 高速公路机电设备特点

1.1 设备分布范围广泛

高速公路中应用的机电设备种类多、数量大，分布在道路沿线的各收费站、隧道、路段，安装位置遍布地下、地面、地上等不同空间，其中包含多个系统，复杂程度较高。相比普通工程项目，高速公路建设规模更为庞大，为确保公路运行更为安全，促进服务质量的提升，在高速公路线路上的多个收费站、路段、隧道、桥梁等位置，需要布设不同类型的机电设备，保证各个系统之间能够协同运作，及时收集高速公路运营期间产生的各类信息，为管理部门提供精准信息，实时掌握高速公路的运行情况[1]。

1.2 技术集成度高

高速公路机电设备的技术集成度高体现在智能化方面，通过使用先进的传感器和监控系统，可以实时监测和控制高速公路上的各种设备，如摄像头、交通信号灯、收费系统等，这些设备可以自动感知交通流量和道路状况，并根据实时数据进行智能调节和管理，提高道路安全性和交通效率。同时，高速公路上的设备可以通过自动化技术实现自主运行和自动控制。

例如，收费系统可以通过车牌识别和ETC 电子支付系统，实现无人收费和快速通行。交通信号灯可以根据交通流量和道路状况自动调节信号灯的开启方式，提高交通流畅度和通行效率[2]。

2 高速公路机电设备维护内容

2.1 工程概况

以重庆巴南至綦江高速公路项目为研究案例。该路段全长99.948km。全线设互通式立交11 处（5 座枢纽互通，6 座一般互通），隧道12 座，特大桥5 座，停车区1 处，服务区2 处，养护工区2 处。在该项目中，机电设备较多，包括收费系统、监控系统、隧道机电系统、通信系统、供配电系统等，为保证各系统能平稳且高效运行，采取对系统维护的方式，及时解决系统运行期间出现的问题。

2.2 收费系统的维护内容

收费业务是营运管理的核心板块，因此收费系统是整个机电系统中最为重要的系统之一，对维护的质量及时效性有着相当高的要求。在该工程中，收费系统由车道设备、亭内设备、广场设备、机房设备、收费站机房设备等组成[3]。设备类型的不同，维护的内容和操作方式自然存在差异，为提升维护效果，保证机电设备平稳运行，需要根据实际情况对设备进行维护。诸如，在维护ETC 路侧单元时，应该调整好天线功率，将RSU 主机上的灰尘清理干净；在维护电动栏杆机时，对橡胶垫磨损情况认真检查，检查机械传动性能、齿轮机械传动位置的润滑剂、机电内部是否存在异常响声；对工控机进行维护时，应将工控机内部及面板上的灰尘清理干净，认真检查各个软件的运行状态；在维护IC 读卡器时，对天线和通信线端口连接位置重点检查，了解二者的连接是否牢固，并对读写器灵敏性认真检查。

总体而言，对机电设备维护应该结合设备的特点以及所处的工作环境，制订可行的维护方案，保证设备能稳定运行[4]。

2.3 监控系统的维护内容

在对该工程项目中涉及的机电设备维护期间，监控系统的维护之重点。通过对该工程的运营现状分析，监控系统发挥着重要作用，同时监控系统也是损坏频率较高的设备。因此，在实际维护期间，从系统的实际运行现状出发，包含的内容有车道和广场设备、外场设备、收费站设备、配电设备以及中心设备。要根据系统的运行特点和要求，对各个机电设备进行针对性的维护。

比如，在维护亭内和车道摄像机时，维护人员要将摄像机防护罩内外灰尘清理干净，对摄像机温度和摄像机图像清晰程度认真检查；在维护车辆检测器时，检查机箱防水性能和VD 数据上传是否正常，明确自检功能是否可以发挥作用；在维护事件检测器时，检查机箱外观、设备运行状态及设备的具体通信情况[5]。

2.4 隧道机电系统的维护内容

针对该项目研究的隧道机电系统，主要包含“现场控制网络”“交通监控系统”“闭路电视系统”“紧急电话系统”“有线广播系统”“环境检测系统”等子系统，对隧道安全运行起着非常重要的作用。在维护隧道机电系统过程中，应该注重交通系统、消防报警器、分机、照明、广播系统、现场设备柜等设备的维护。比如，在对车道指示器维护过程中，需要检查发光器件、视认距离、故障告警、自检功能等，明确各项功能是否可以发挥作用；在通行设备维护过程中，需要对机箱安装情况认真检查，将所需的配件数量清点好，明确各类配件型号能否满足设备运行要求，同时对灯具功能及时测试，对照明回路供电电压精准测量，利用仪器对不同照明回路开启条件下的路面光亮度、亮度均匀性进行测量，观测是否存在灯光闪烁、眩光等问题；在维护火灾报警控制器时，通过火灾报警软件对报警主机、手报、双波长、感温感烟等设备运行状态逐个进行检查，检查火灾报警工作站时钟同步、杀毒软件、报警记录等，检查主机自动巡检功能是否正常工作，有报警时主机是否能收到报警信息并发出声光报警，响应时间是否及时，检查主机时钟是否正确，检查主机报警信息与隧道监控软件联动功能等。

2.5 通信系统的维护内容

高速公路通信系统是高速公路现代化管理的重要支撑系统，它要准确及时地传输监控系统和收费系统的话音、数据和图像等信息，保持高速公路各管理部门之间业务联络通信的畅通。对此，在实际维护过程中，需要注重传输以及接入等设备维护。在具体维护期间，针对光传输设备，应该侧重对告警系统与环境监控的维护，检查指示灯功能是否正常，指示灯、蜂鸣器的功能能否发挥效能，同时做好BAM 维护及系统的维护，尤其是各类软件以及硬件的维护，要认真检查各个模块的运行情况。在接入系统维护期间，重点维护项目有实时告警信息，在具体操作中，在接入网终端的告警系统中（告警信息/实时告警信息浏览)功能下，查询系统中所有未恢复的告警信息。针对获取的告警信息，维护人员必须第一时间处理。在主机和设备运行维护阶段，需查询网元及其单板运行状况，维护人员要进入接入网维系统的主界面状态，在网元分布子窗口中观察每个网元的运行现状，从而进行相应处理。

2.6 供配电系统的维护内容

高速公路供配电系统为其他高速机电系统进行服务，确保各系统用电可靠、安全、合理。在对供配电系统维护过程中，涉及的内容有供电线路、供配电设施、电工用具、安全设施等。为提高维护的效率，保证机电设备平稳运行，维护人员在具体工作期间，应该采取对供配电设备定期巡检的方式，合理制定维护对策，精准掌握设备的运行情况。在巡检过程中，利用眼观、耳听、触摸等检查方式，了解设备在运行期间是否存在隐患和缺陷，利用工具以及仪表明确故障的性质。针对小的故障问题，可以在现场及时解决。在机电设备维护时，维护人员应该以高压部分及重点设备为侧重点，但不能忽视低压部分以及一般设备的细微变化。对于变压器的巡检，检查储油柜及充电套管的油位、颜色是否正常，同时注意对变压器运行过程中的声音进行仔细辨别，若有不均匀电磁声，应进一步仔细检查原因并及时咨询厂家进行现场排查；对于母线的巡检，应检查多股软母线有无断股，硬母排有无变形；设备线卡及金属件是否牢固，连接线处有无发热或伸缩现象，绝缘子是否清洁完好，有无放电痕迹。对于电缆的巡检，应仔细检查电缆头有无渗漏油、发热熔化、放电现象；电缆外皮有无损伤，外皮接地是否良好。

3 高速公路机电设备管理对策

结合重庆巴南至綦江高速公路各个机电系统的维护要求与内容，在对设备管理期间，应该从不同角度出发，灵活制定管理对策，强化各项维护管理机制，积极应用先进技术，保证设备稳定运转。

3.1 强化机电设备管理制度与体系

在高速公路机电设备管理中，在保证定期维护的前提下，制定完善的管理制度和机制，确保故障问题能在第一时间发现并处理。依照设备运行情况，制订预防性机电设备故障方案，做到制度先行，发挥制度对人员的约束和规范作用。加强监督体系的构建，对机电设备运行状态全方位监督和管控，同时成立监督考核小组，对机电设备维护工作定期监督管理。在实际监督期间，应该制定规范化、标准化的管理措施，加大预防力度，保证不会发生意外情况。构建完善的故障预警机制，促进机电设备运行效率的提升，借助故障预警机制，让维护人员了解设备的具体运行状态。此外，积极引进现代化先进技术设备，将故障预警机制加入机电维护管理平台，确保设备在出现故障时，可以将信息及时传送到故障管理平台上，通过平台及时将故障信息推送至维护人员计算机或者手机上，确定维修时限，提高设备管理效率。

3.2 建立健全的设备管理信息共享机制

为确保高速公路机电设备运行状态能随时掌握，应该注重设备运行情况的信息共享，加强对信息技术的应用，从长远发展战略角度出发，降低企业运营成本，构建与现阶段高速公路实际运行情况相一致的运行管理模式。高速公路机电系统庞大，应该将技术资源集中优势展现出来，在管理内部建立“机电系统快速抢修120”保障体系，保证系统可以在短时间内完成故障诊断，合理分析机电设备运行期间产生的各类参数，结合应急反应机制快速制定抢修对策。同时，加强对标准化技术规范的建立，对机电设备维修管理工作展开规范化、标准化指导。通过量化考核体系的健全，对机电维护工作客观、有效评价，以便机电设备管理工作能从以往的被动式过渡到主动式，从传统的经验管理过渡到智能化管理。

3.3 加强机电设备台账管理

为提升高速公路机电设备管理有效性，让设备始终处在安全、平稳的运行状态，应该加强对信息技术的利用，建立高速公路机电设备台账，对设备的型号、性能、安装时间、设备数量等信息精准、详细记录，为后续设备的维护管理打好基础，让维修工作能够做到有据可依。在对设备管理期间，建立必要的清洁保养机制、性能维护机制并严格落实，保证设备在高效运行的同时，使用寿命能延长。对设备中不必要的过期数据及时清理，促进设备运行效率的提升。通过建立机电设备退役报废制度，及时更新无法满足实际工作需求的老旧设备，彻底避免大量机电设备堆积的情况。

3.4 注重人才队伍培养

在高速公路机电设备管理工作中，技术人员的专业能力会对设备管理效果产生直接影响。为提升机电设备管理效能，应该全面提升维护和管理人员的专业技能。要加大培训和教育力度，建立专业水平高的维护与管理队伍，着力提升人员的专业技能和素养。同时，制定明确的职责和机制，提高维护与管理人员的责任感。强化人才引进和交流，采取定期开办交流讨论会、组织人员外地考察学习等方式，全面促进维修及管理人员水平和能力的提升，让其可以更好地投入工作中。由于机电设备维护与管理环节不可避免会出现风险，为保证人员能处在安全的作业环境，还要加大安全教育力度，提升人员的安全意识，以免在设备维护和管理时出现安全问题。

4 结语

高速公路机电设备维护与管理是重要的工作内容，对于高速公路的平稳运行有着积极影响。但由于受到多个因素的影响，导致机电设备维护与管理效果不佳，暴露出的问题较多。对此，应该结合高速公路的具体运行情况，对各类机电设备的特点进行深入分析，制定切实可行的机电设备维护与管理对策，保证问题有效解决，把机电设备的效用发挥到最大。