長大橋梁機電設備管理系統分析與設計

摘 要 隨著我國長大橋梁運營時間的延長，橋梁養護管理工作越來越受到重視，但是針對長大橋梁機電設備的管理尚無統一的標準和規范。本文以長大橋梁機電設備管理現狀出發，對構建長大橋梁機電管理系統進行分析和設計，并簡要介紹各模塊功能及工作流程，為實現長大橋梁機電設備信息化管理提供參考。

關鍵詞 機電設備;資產管理;全壽命周期;智能終端;狀態監測

長大橋梁機電設備作為橋梁結構附屬設施，在橋梁結構及運營安全中起到了非常重要的監測和保障作用。為實現長大橋梁機電設備的集中和有效管理，有必要采用設備資產的全壽命周期管理模式，建立長大橋梁機電設備管理系統，規范設備的管理和維護行為。以達到提升管理水平，延長設備使用壽命，提高設備運行效能的目標。

1長大橋梁機電設備管理現狀分析

（1）設備資產統計和資料整理難度較大。長大橋梁機電設備多為橋梁建造時，按照建設需求采購和安裝的。對于后期運營管理和維護人員來說，一方面難以準確的統計設備詳細信息;另一方面一旦發生管理人員調動，設備資料交接需耗費大量時間和精力。

（2）設備使用壽命和性能無法準確評價。機電設備類型復雜，涉及機械、電氣及信息化等專業技術。對這些設備的性能評價指標多種多樣，尚無統一的相關標準和規范;設備壽命和使用性能無法準確預測，設備維修和更新的及時性得不到保障。

（3）設備維護維修成本狀況缺乏有效統計。傳統管理手段未針對設備全壽命周期記錄維護維修信息，缺乏對故障維護維修和備品備件更換等信息的統計和分析，很難判斷設備總體維護維修成本和剩余價值。

（4）缺乏標準統一的故障分析和維修方案庫。機電設備故障大多數為常發性故障，同類型故障的檢查判斷和維修方法基本相通。因此需要及時總結，建立標準統一的故障分析和維修方案庫，以提高設備維修效率，同時對故障信息也可以進行有效的統計和分析[1]。

2長大橋梁機電設備管理系統需求分析

（1）建立機電設備全壽命周期資產清單。針對長大橋梁機電設備種類和數量眾多的情況，需要理清設備類型和層次劃分。對每臺設備建立資產清單，實行唯一編碼，將設備基礎信息和檢查、維護、維修信息在設備資產清單上綁定，全壽命周期跟蹤和記錄。

（2）規范設備檢查、維護和維修過程管理。設備檢查、設備維護和故障維修是機電設備全壽命周期管理的重點工作，需要在系統中針對管理人員和維護單位，分別建立完整的設備檢查、維護、維修流程和檢查表格。規范這些行為操作，以保證記錄真實有效，后期才能便于開展數據分析與統計。

（3）組建設備故障分析和維修方案庫。針對機電設備分類，收集同類型設備的常發性故障信息，分析故障原因;同時參照維保單位提供的維修建議、歷史維修方案和相關資料查閱，組建標準統一的設備故障分析和維修方案庫，并逐步更新和補充。對于后期出現的設備故障描述和處置方案，直接勾選，提高設備維修效率。

（4）開展維保單位服務質量考核評價。長大橋梁機電設備多為專業設備和特種設備，需要有專業維保單位開展設備維護與維修，因此需要對維保單位的服務內容、服務質量和服務態度等進行考核評價，以便于選擇專業性較強的維護隊伍，保障設備維護質量。

（5）實時遠程監測設備運行狀態。由于機電設備均安裝在橋梁現場，因此，系統需要提供設備運行狀態遠程實時監測功能，讓管理人員可以及時了解設備運轉情況及故障信息，以便于開展預防性養護，將設備故障解決在最初階段，提高設備維修效率，延長設備使用壽命。

（6）設備檢查、維護和維修記錄智能化。為完善設備檢查維護維修信息記錄手段，提高工作效率和記錄準確率，需配合開發智能終端APP。掃碼識別設備，查看設備基本信息及歷史信息，同時添加錄入新的操作記錄，實現操作的智能和快捷[2]。

3長大橋梁機電設備管理系統功能設計

（1）系統管理。包含系統用戶管理、權限管理、系統日志、系統參數、機構角色、系統菜單、運行維護等，為用戶方便使用此系統，并對操作此系統的用戶進行規范的管理。

（2）設備資產管理。①設備資產清單。根據設備管理要求，制定設備分類標準和設備編碼標準，每臺設備對應唯一編碼。錄入設備資產信息包括：設備編碼、設備類別、設備名稱、設備型號、包含部件、設備開始使用日期、設備使用壽命、設備運行狀態、設備存放位置及設備生產維護信息等，并對應生成設備卡片。②備品備件臺賬。建立備品備件臺賬，對備品備件實行全壽命周期出入庫管理，嚴格管控備品備件使用和出庫程序。定期統計備品備件的使用情況，為下一年度備品備件申購提供數據支撐。

（3）設備檢修維護。①設備檢查。設備管理人員和維護單位對設備開展日常檢查、月度檢查和應急檢查，在系統中填寫對應檢查記錄表。包括：檢查日期、檢查人員、檢查類型、檢查情況、故障描述和檢查照片等。日常巡查：遠程查看設備運行狀況和設備機房運行環境;月度檢查：現場對設備的運轉性能、設備運行效果進行檢查;應急檢查：突發事件發生以后，對設備外觀和設備運行情況進行檢查。②設備維護。維保單位添加設備維護記錄，包括：維護日期、維護單位、維護內容、備品備件使用情況和維護照片等。③設備維修。根據設備檢查和維護情況，由維保單位對設備故障進行維修，添加維修記錄，包括：維修日期、選擇已有設備故障、維修單位、維修內容、備品備件使用情況、零部件更換情況等以及維修前、維修中、維修后的照片記錄。

（4）設備故障臺賬。①設備故障臺賬。在各類檢查中發現的設備故障信息，在系統中進行勾選描述，進入設備故障臺賬。包括：設備類型、設備名稱、設備位置、檢查日期、故障描述、故障分析、處理措施、維修情況等。②設備完好率評價。根據設備故障臺賬和維修情況，按設備類型分：設備異常數/設備總數百分比，定期智能統計設備完好率情況。

（5）故障維修對策庫。按設備類型，針對可能出現的設備故障，收集整理對應的設備故障維修方案，建立故障維修對策庫，包括：設備類型、故障現象、故障原因、故障維修方法等。

（6）維保單位管理。根據維護項目對維保單位進行月度考核打分，包括：服務內容、服務質量、服務態度、維修時效性、設備維護完好率、內業管理和安全管理等[3]。

（7）實時狀態監測。采集機電設備的運行數據，提取設備性能關鍵指標，實時監測設備運行狀況，對異常數據進行報警提示，及時通知設備管理和維護人員進行檢查和維修，提高設備故障維修時效性。

（8）智能終端APP。集成Web端系統主要功能，包括設備信息、檢查、維護、維修。同步設備管理的全壽命周期記錄，利用二維碼掃描設備，查看設備卡片和歷史數據。通過智能終端錄入設備檢查、維護、維修信息，對故障信息描述進行標準化選擇。

4長大橋梁機電管理系統工作流程設計

（1）設備檢查、維護流程。①設備管理人員。根據設備類型和數量制定檢查、維護年度計劃和月度計劃，保證設備的檢查、維護覆蓋率;實施過程中管理人員對設備進行檢查、維護，記錄檢查、維護信息;管理層通過后臺對檢查、維護記錄進行審核。②維保單位。維保單位簽訂維保合同以后，按照合同要求編制維保計劃提交設備管理人員審核，審核通過后按計劃實施，管理層和設備管理人員對維保過程進行檢查、審核。

（2）設備故障維修流程。各類檢查發現設備出現故障時，首先要判斷故障等級，按照設備維修流程及時維修。維修過程結束后，由管理人員進行驗收審核[4]。

5總結與展望

通過對長大橋梁機電設備管理系統的分析與設計，以工作流程為導向，實現對設備的全壽命周期管理。使機電設備管理工作可以達到管理信息化、資產準確化、檢查規范化、維護科學化和維修及時化。最終實現提高設備使用率、降低設備故障率、降低維護維修成本、延長設備使用壽命的目標。

長大橋梁機電設備管理系統的開發最終將以集約化管理、可視化展示和集成綜合管理平臺為發展方向。

（1）集成橋群機電設備管理系統平臺。按照平臺管理模式，制定標準化編碼和數據格式，接入其他橋梁的機電設備進行集約化管理。

（2）開發三維BIM可視化平臺。利用BIM技術對橋梁機電設備進行三維建模，標定設備位置，對設備運行狀態和故障情況進行等級和顏色標注，直觀反應設備運行狀況。

（3）構建橋梁養護管理系統綜合平臺。橋梁機電設備最終是為橋梁結構和運營安全服務的，只有構建橋梁養護管理系統綜合平臺，接入機電設備管理數據，實現數據交換與融合，才能為橋梁養護決策服務。

參考文獻

[1] 梅濤.高速公路機電維護管理系統的設計與實現[D].北京：電子科技大學，2014.

[2] 魏養繼，袁紹欣，郭蘭英.高速公路機電設備管理系統的研究設計[J].現代電子技術，2010（1）：160-166.

[3] 李鵬，許偉強，王永春. 我國高速公路機電設備管理現狀及存在問題分析[J]. 科技資訊，2015，13（17）：230-231.

[4] 張耀躍.高速公路機電系統維護管理問題研究[J].北方交通，2007

（1）：89-90.

作者簡介

曹威（1986-），男，安徽蒙城縣人;學歷：本科，職稱：系統項目集成管理工程師，現就職單位：安徽省交通控股集團有限公司養護管理中心，研究方向：交通機電和信息化，公路橋梁機電養護和信息化系統建設、維護。