城市快速路機電設備日常養護數據分析及養護建議

曾長榮

（上海成基市政建設發展有限公司 上海 200433）

1 機電設備日常養護數據特點

上海城市快速路的機電設備日常養護數據集中分布在地道路段中，從數據類別來看一般分為中央計算機系統、通風系統、照明系統、給排水系統、供電系統、消防系統、交通監控系統、廣播通信系統等[1]。

2 上海市城市快速路機電設備日常養護數據分析

收集了上海市某城市快速路2012～2018 年的機電設備日常養護數據，并對其進行了初步總結和分析。各類機電設備的主要功能和故障內容如下：

2.1 機電設備故障特點

2.1.1 廣播通信系統

廣播通信系統是傳輸數據、語音、圖像等各項業務的基礎。城市快速路中的廣播通信系統包括有線通信和無線通信兩種方式，涉及的機電設備主要為電話機，光端機等。

廣播通信系統常出現的故障為光端機設備功能失常、線路故障。

2.1.2 交通監控系統

交通監控系統由內場設備和外場設備組成。內場設備位于監控中心，由計算機系統、網絡系統、視頻監視控制設備、投影設備等組成。其中，網絡系統能利用局域網接入視頻、語音和數據信息，形成一個多媒體信息平臺。外場設備主要指固定攝像機、車道信號燈等現場設備。

交通監控系統中常出現的故障為車道信號燈設備功能失常、固定攝像機設備功能失常。

2.1.3 供配電照明系統

上海市城市快速路的供配電照明系統由供電系統、通風照明系統兩大模塊組成。供電系統的主要設備是高壓柜、低壓柜、變壓柜等。通風系統的主要設備是射流風機等風機類設備。照明系統主要是日光燈等燈具設備。

供配電照明系統常發生的故障為燈具損壞、風機故障、高壓柜、低壓柜及變壓柜設備故障。

2.1.4 給排水系統

給排水系統主要包括潛水泵、液位計、閥門等。常發生的故障為水泵配電控制柜設備故障。

2.1.5 消防系統

消防系統包括煙感探測器、火焰探測器、消防栓等消防設備。

常發生的故障為設備外觀破損、銹蝕及缺失。

2.1.6 中央計算機系統

中央計算機系統由終端電腦、網絡交換機、磁盤、USB 電源等電子設備組成。

常發生的故障為終端電腦設備故障、電源設備異常。

2.2 故障分析

共收集2012～2018 年的機電數據1 833 條，其中38.5%的數據（705 條）因缺失關鍵信息（維修年份、設備所在地、設備損壞數量等）被判定為無效數據。信息完整的有效數據的年度分布和月度分布情況如圖1、圖2 所示，設備類別分布情況如圖3 所示。

該快速路的機電設備維修頻次在2014 年達到頂峰，且近年來有逐年下降趨勢，說明機電設備的整體運行狀況較為良好；從月度分布來看，機電維修全年分布基本均勻，夏季（6～8 月）稍多，且主要是照明系統和交通信號系統方面的損壞。各類設備中，供配電照明系統發生故障的頻次最高。其中，占比最大的是燈具替換，包括地道照明燈具和交通信號燈，共296 次，占總維修次數的57.2%。總體來看，該快速路絕大多數設備技術狀態良好，發現的故障基本得到處理，系統運行正常。

圖1 上海某城市快速路2012～2018 年機電設備故障次數年度分布

圖2 上海某城市快速路2012～2018 年機電設備故障次數月度分布

圖3 上海某城市快速路2012～2018 年機電設備故障類別

2.3 存在的問題

從以上數據收集和分析過程中發現目前城市快速路機電設備運維管理存在以下問題：

養護數據缺乏規范記錄。調查中發現，實際管理中機電設備的日常養護數據同時存在電子記錄和紙質文檔，且存在內容重復，缺乏統一的執行標準。此外，大量數據記錄（38.5%） 存在關鍵信息（維修年份、設備所在地、設備損壞數量等）缺失問題，導致無法納入分析，造成數據資源浪費，說明日常養護數據積累的價值尚未得到從業人員的足夠重視。

機電設備的預防性養護維修投入較少。從調查情況來看，快速路機電設備運維數據以即壞機修的日常養護為主，極少組織針對性的預防性養護維修。大部分故障都是在發生以后才得到處理，雖然維修較為及時，但仍然存在一定程度的運營風險。此外，日常養護主要依賴人工定期巡檢，故障識別和判斷存在主觀性，故障檢出率常受到檢測人員專業素質影響[3]；且由于設施的不間斷運行，在交通量較大路段容易存在巡檢遺漏問題。

機電設備管理系統發展滯后。目前養護管理中采用的信息化平臺屬于傳統的靜態信息系統，主要功能為靜態屬性管理、故障上報和維修記錄，是典型的事后管理模式，既缺乏主動預警機制，也未給出任何維修建議，整體發展較為滯后。

3 機電設備養護策略建議

針對以上問題，有必要采取更為積極有效的措施來保障設備運營安全，建議如下：

3.1.1 建立健全機電部門維修維護管理制度

無效數據的產生一方面是由于缺乏規范的數據管理制度[2]，使現實記錄存在執行方面的隨意性，另一方面則是由養護維修人員上報數據不細致引起。這兩方面的問題都可以通過建立健全相關制度來改善，細化工作步驟，加強流程管理，并督促養護維修人員嚴格遵守[4]。

3.1.2 做好日常養護和預防性養護兩方面的工作

機電設備的日常養護是保障設備穩定運行的第一道防線，除此之外還應加強針對性的預防性養護。按照《公路養護技術規范》（JTG H10-2009）[5]中的相關要求，應定期對公路機電設備的監控系統、通信系統、供配電系統等進行檢查檢測及維護。在這類養護工作中，結合當前機電設備系統的故障特點，開展主動排查和提前維修、設備更換等，就有可能降低設備故障率和故障程度、提高運行可靠度。

3.1.3 采用動態運維管理系統

基于傳感器技術、視頻監控技術的動態運維管理系統不僅具備傳統靜態系統機電設施養護和資產管理等方面的功能[6]，還能對機電設施進行實時在線監測和問題識別，能夠顯著縮短故障響應時間。同時，利用動態監測數據的長期積累還有望獲得設備故障發生規律，采取更有針對性的預防性養護措施，從而提高設備安全運行水平、降低長期維修投入。

4 結語

城市快速路機電設備是保障快速路運行安全的核心組成部分，只有做好機電設備的養護維修，才能保證城市快速路的穩定運行。對上海市某城市快速路機電設備歷年日常養護中進行了分析，總結其中存在的問題并提出了養護管理建議，希望能夠為提升城市快速路的安全運行水平做出貢獻。