高速公路機電設備故障的預防及控制探析

劉超眾

（廣東華路交通科技有限公司 廣東廣州 510000）

1 引言

高速公路機電系統作為高速公路建設中不可或缺的部分，其發展直接影響到了高速公路建設和運營。以一個穩定運行的高速公路而言，其必須擁有著性能穩定的高速公路機電系統，才能促使服務水平顯著提升、實現經濟效益與社會效益最大化。但就高速公路機電系統本身性質而言，設備類型繁雜、數量龐多、技術程度深入，完善其維護需要極其完備的、系統的技術支撐；除此之外，高速公路機電設備系統特有的全天候工作狀態也對維護提出了更高的要求。因此，對高速公路機電設備開展預防性維護措施，對于現代化公路建設具有重要的意義。在其預防性維護中，既要完善基礎日常檢查、故障排除；又需要擁有先進的技術支持、合理的管理模式，以及收費、通信、監控以及供配電方面的充分調度。只有做到了以上的預防措施，實現防微杜漸，高速公路機電系統的正常運轉（包括機電系統使用壽命的延長、系統使用效率的提高）才能得到更好的保障，高速公路機電經濟才能實現騰飛。

2 機電設備故障的分類、規律以及原因

2.1 機電故障分類

高速公路機電設備故障的分類繁雜、各有異彩，但從最基礎的性質劃分僅有自然故障、人為故障兩類。其主要區別在于受眾主體和規律差異，以自然故障為例，自然障礙具有顯著的規律，比如機械的自然磨損；而人為障礙顧名思義是個體主觀性行為，更多的是由人為的非法違規操作引起的，規范操作細則、增強技術培訓等措施便能使人為故障發生的可能性大幅降低。

2.2 高速公路機電設備故障的規律

高速公路機電設備的規律是指發生在同種故障中的普遍性因素，其普遍性可被歸納總結最后應用到實際操作中。舉例說明，這樣的規律普遍存在在由設計工藝、操作步驟、選址布置、維修保養等因素導致的故障，它們都是在機電故障中頻發且擁有明確指向性原因的問題，都能被歸納出普遍性的規律來減少發生同類型的故障的可能性。

2.3 設備故障原因

2.3.1 選用設備不當

在機電設備行業中，相關設備的選擇至關重要。一旦選擇不當的設備帶來的后果難以預料。選用設備需充分考慮設備的兼容性和應用效果，以廣佛肇（或者揭博）高速為例：在建設過程中，通過對攝像機、解碼器和存儲設備的樣品測試，選用互兼容的設備。所以在選取設備時中一定要綜合多方因素做出合適的最佳選擇，達到甚至超過預期。堅持以謹慎的態度、嚴謹的分析、科學的支撐來做出綜合性的設備選擇與維護，推進設備支撐。

2.3.2 自然環境因素

一個地方的環境因素即溫度、濕度、污染物等均會對機器運作帶來潛伏的危險，機電設備故障的應用中亦然。環境因素可能會導致設備磨損、變形、腐蝕，所以環境因素應被考慮在機電設備故障維護中。以梅大高速為例：地處山區雷區，外場設備（尤其高處）易受雷擊損壞，所以在外場設備中，不但配置了浪涌保護器，加強設備接地可靠連接，而且設置了專用的防雷檢測軟件，實時監控，避免設備損傷。

2.3.3 維修技術因素

高速公路機電設備故障的發生與日常保養不無關系。由于高速公路處于全天候的工作狀態中、所處的環境也相對惡劣，保養對于機電設備的正常運行起了保障作用。但從高速公路現狀來看：高速公路維修部門自身缺乏完備的維修技術的問題普遍存在，導致了機電設備的使用壽命縮減、故障預防難度增長、成本損耗持續擴大等一系列問題?；诖?，相關部門一方面要積極開展專業性培訓努力提高相關技術人員的技術水平，另一方面可以與專業性、針對性更強的廠家簽訂維修合約來外包出設備維修。

2.3.4 其他

由技術與養護同時決定的機電設備的使用壽命的長短、能否實現對定期的損耗的安全監測、對老化設備的處理以及日常養護、對安全隱患的及時排查、對系統的升級更新以及對技術的引進與應用等其他因素的實現與否都直接影響到了機電設備的安全與否，在機電設備的運行維護中要全面的考慮到這些因素并提出合理的解決性措施，來推動機電設備穩步運行。

3 預防以及控制要點分析

3.1 健全預防性維護機制

對機電設備的養護是高速公路管理中的關鍵步驟，其現實價值在于實行切實可行的管理機制來推進機電設備正常運轉。主要步驟如下：①要規范預防性維護管理制度，其中包括對各項設備實時的監測、與之匹配的維護保養機制、妥善的應急預案等，具體到設備的種類、壽命周期、維護方案等細節的規范，只有各項因素得到全方位的維護與考量，預防維護機制才能建立并延續；②強調在人力資源管理上做到分工明確，有章可循；③計劃的制定要建立在實情研究上，結合高速公路本身特質的分析制定明確指向性的計劃，做到詳細的涉及預防性維護周期、壽命使用、分工流程的詳細說明，推動完備的預防性維護機制建立。

以南京新機場高速公路交通工程設計為例，南京新機場主要概況為起至南京繞城公路花神廟終于至祿口鎮南新機場紅線，路線全長約28.753km。全線分兩個標段分別由江蘇省交通規劃設計院以及江蘇省交通科學研究管轄，其中A標段相對較短全長14.365km區別于B標段全長14.391km，如何挖掘新方式來解決內部信息互通，成了首要困境。其改進的主要創新點如下：首先，在設計中，首次提出遠端主機的方式：數字環路載波技術憑借其系統結構相對簡單、體積小巧、安全性高、傳輸方式靈活等優勢成功取代了通信系統中傳統的PDH+PCM；同時設計中始終堅持了圖1的數據采集分析流程，使用科學的數理統計方法得到設備的故障分布圖，并將其與故障發生的現象、原因進行對比，來推算了設備的故障分布函數；最終實現了在把握數理統計的基本原理的基礎上，充分利用故障分布函數專業性各指標的關系，對不同設備的可靠性數據進行參數估計，協調了工期短、技術雜、障礙大等困難。這一系列在機電設備故障維護機制中的新突破為高速公路機電系統管理提供了新的模板。

圖1

3.2 制定預防性維護行為

為實現預防性維護工作的科學性以及可行性，詳細完備的預防維護計劃的建立不可或缺。而如何制定確實可行的計劃包括的內容繁雜，其中包括的設備本身維護周期檢測，人力檢測時間安排，設備維護的技術等。具體到內容，有以下幾點：①應增加機電設備的日常檢查頻率，包括：設備運行位置檢查、設備運行狀態及功能檢查、設備隱患排查等；②要為機電設備的運行營造良好的環境，做好防潮、恒溫、除塵等特定需求來減緩設備老化，通過清潔、檢查、調整，更換易損部件等具體的措施提升機電設備的工作性能；③明確設備維護周期以及檢查時限，做到不遺漏、不重復，在遵循電設備的養護標準法的基礎上嚴格依照機電設備的維護模式進行維護。綜上，才能制定出可行的預防性行為，實現機電設備的現代化進程。

3.3 強化設備定期檢測與適時改造

機電設備故障中其主體實際是機電設備本身，所以對于其設備本身的定期監測與舊設備的改造更新是公路建設中的重要環節。首要，要對設備進行性能檢測，對設備的基本情況進行合理的評估分類處理，做到防微杜漸，及時發現隱患并予以處理。對于那些技術陳舊處于老壞衰退期的設備，其使用性能持續下降存在著極大的安全隱患，要進行報廢處理；對于部分可使用零件摘除提高再利用率，相對來說可以使用的也需要重點監測及時實現技術更新與設備更換；最后，對于新技術與新設備，在進行充分的經濟技術可行性論證的基礎上，可從小范圍試用，推進到大規模普及，保障新技術和設備成熟運行提高機電設備的工作效率。

3.4 提高高速公路工作人員的專業水平

在高速公路的建設中，工作人員的專業化水平要求較高，一方面需要具備豐富的多年經驗，在設備管理中可以提出關鍵性的建議；另一方面還需要做到摒除舊見、與時俱進地完善自己的專業水平時，提高自己對于新技術新設備的了解與應用。同時，在現代化進程中考核制度也不斷升級，這需要專業的管理層來對相關工作人員進行定期的綜合考核、定期舉行專業活動、提高專業氛圍、促進工作積極性，實現效益最大化。

4 結語

隨著全國高速公路網的不斷建設完善，高速公路運營管理所面臨的問題日益突出，機電設備故障頻發，本文在深入分析了其故障具體原因的基礎上，提出了一系列預防性舉措，旨在為未來高速公路機電系統升級改造提供參考依據，推進中國高速機電系統運行進程。

[1]翁小雄.高速公路機電系統[M].北京：人民交通出版社，2000.

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[3]李 娟，劉日良，許宏科，等.基于ERP的高速公路機電設備維修策略分析[J].公路交通技術，2010（6）：115～118.