物聯感知技術在高速公路機電設施設備精細化管理中的應用

李海林

（廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司，廣西 崇左 532200）

伴隨高速公路建設發展水平的逐步完善，高速公路項目服務水平的提升，機電設備的價值作用也在逐步凸顯，機電設施設備運行、管理作為高速公路機電設施的重要組成部門，伴隨高速公路通車里程的持續性提升，高速公路機電設備運行管理作用愈發凸顯。[1]在云計算技術、大數據技術等技術的支持下，搭建高速公路機電設備精細化管理系統，可強化機電設備平臺管理水平，全面提升高速公路的社會服務水平，進一步提升高速公路的運行質量與速度。將物聯感知技術應用至高速公路機電設備精細化管理工作，可搭建一套完善的數據庫管理系統，將全部的機電設備編號、類型錄入系統之中，按照高速公路機電設備功能進行分類處理，實現數據庫內容的內部共享，實現管理過程統一化、統一化以及高效性，大大降低高速公路機電設備的故障發生概率，減少機電設備的維修保養次數。[2]

1 高速公路機電設施設備特征

現階段高速公路機電設施的更新換代速度無法滿足高速公路項目的建設發展需求，加之高速公路機電設備運行速度并不穩定，對于高速公路營運安全性帶來極大的威脅。高速公路機電設施設備所牽涉的范圍極為廣泛，高速公路本身擁有更為復雜的內部環境，為此需要利用不同類型的機電設施確保高速公路行車的安全性。[3]現如今高速公路機電設施系統仍有多種設施構成，機電設備的長期運轉而不提升機電設備維護質量，將會大大增加機電設施的磨損程度，大大加快高速公路機電設施的老化速度，大大降低機電設備的運行穩定性，對于公路的營運安全帶來極大的威脅。此外，在高速公路機電設備布局、安裝、調試以及機電設施檢查期間，若未能合理應用機電設施、未能按照規定化的操作設施，導致高速公路機電設施運行期間出現故障，加之高速公路機電設施設計范圍廣泛種類數量多，因此高速公路機電設施維護難度相對較大。

2 物聯感知技術應用于高速公路機電設備精細化管理的價值

機電系統作為高速公路管理系統的重要構成，伴隨機電系統的逐步擴大也要逐步提升高速公路系統的管理水平，為保障高速公路能夠順利運行，建立聯網機電系統是當前機電設備管理的重要發展方向。在高速公路建設規模逐步擴大的前提下，機電系統在不同區域分布相對分散，因此在高速公路機電設備的運行、數量以及性能等管理活動上將會出現多種問題，而機電系統在高速公路管理期間所起到的價值作用極高，高速公路機電系統一旦發生事故，將會對于高速公路的安全運行帶來巨大影響。[4]高速公路機電設備精細化管理系統中物聯感知技術的應用，可確保高速公路機電系統能夠正常化運行，構建完善的機電管理機制，同時管理人員也可全面了解高速公路機電設備的運行情況，及時更換與維修高速公路機電設備，大大降低高速公路機電設備系統的運行效率，為高速公路的機電系統運行奠定堅實的基礎。

3 高速公路機電設備精細化管理系統架構技術分析

3.1 設備壽命預估技術

高速公路機電設備在運行過程中，為了確保機電設備能夠穩定化運行，需要定期維護機電設備，最大程度確保高速公路機電設備運行壽命。在機電設備管理系統應用期間，需要對設備壽命進行估計，利用機電系統中關于設備使用信息記錄與分析是設備壽命預估的關鍵所在，借助精細化管理系統構建統一化的信息數據庫，將設備基本信息、使用情況以及歷史狀況等納入信息數據庫內，系統也可根據記錄的信息分析，預估整個設備以及零部件的使用壽命，提前做好相應的設備維護工作，最大程度確保機電系統穩定運行水平，大大提升高速公路機電設備的運行效益。

3.2 數據分析處理技術

高速公路機電設備精細化管理系統技術主要是在物聯感知技術基礎上實施，實現物聯網與互聯網的深度融合，通過對于網絡大數據的深度挖掘、分析以及匯總，繼而實現對機電系統大量數據信息的深度分析，在信息處理系統設計的基礎上為高速公路機電設備奠定堅實的基礎。此外，需要將高速公路機電設備巡檢所獲得數據進行上傳，借由物聯網傳感器將實時信息傳輸至機電系統平臺內，充分利用云計算技術、互聯網技術以及物聯網技術為高速公路機電設備管理提供相應的數據分析。[5]

3.3 設備身份辨別技術

高速公路機電設備管理工作相對復雜，高速公路的信息追蹤難度也在大大增加，精細化管理系統利用物聯感知技術對于機電系統實施統一化編碼，借助物聯網技術對機電系統內編碼進行識別，全面提升高速公路機電設備精細化系統管理效率，將機電設備從應用至維修記錄信息標識的統一，為機電系統的維護、供應等工作奠定堅實的技術保障，全面提升高速公路機電設備精細化管理的整體管理質量。[6]

4 高速公路機電設備精細化管理系統設計中物聯感知技術的應用

4.1 系統的整體化設計

高速公路機電設備精細化管理系統設計是基于信息安全以及機電設備維修養護作為基礎，充分利用網絡支持、數據采集以及數據管理等模業務數據構成系統。高速公路設備精細化管理系統結構主要設計為6個模塊，具體內容如下所示：

第一，用戶系統模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，用戶系統模塊主要是由決策、應急、信息管理、客服以及機電維修等部門構成。

第二，系統功能支持模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，系統功能支持模塊主要是對機電設備及狀態、維修、日常、庫存、預警等流程開展管理活動。

第三，系統軟件支持模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，系統軟件支持模塊主要是開展數據傳輸、數據分析、數據采集以及文檔處理等服務管理活動。

第四，數據模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，數據模塊需要構建關于機電設備維修信息、養護信息、庫存信息等信息數據庫。

第五，網絡支撐模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，網絡支撐模塊主要更加偏向于通信技術，因此主要是由通信專網技術、內外部網絡技術等構成。

第六，數據采集模塊。高速公路機電設備精細化管理結構中，數據采集模塊更加偏向于設備運行監控、維修記錄以及機電設備巡查養護等信息的記錄工作。

4.2 機電設備維護管理系統設計

高速公路機電設備養護維護管理活動主要涵蓋機電設備的日常養護以及專項維護兩方面構成。

高速公路機電設備的日常維護工作主要是將移動巡檢所獲得信息傳輸至平臺上，管理系統可根據所傳輸的信息來分析機電設備狀態，通過制定相應的巡檢計劃，一旦發現機電設備發生故障時需及時開展相應的處理工作，并對制定巡檢計劃完成情況進行跟蹤管理。

高速公路機電設備故障維修管理工作，是在日常巡檢活動開展基礎上對重大設備故障維修活動開展相應的管理工作。維護人員需要將設備故障直接上報給管理層，而機電設備管理人員需要根據設備故障情況制定相應的維修計劃，將機電設備維修工作分派至各個維修人員之中，由機電設備維修人員制定相應的設備維修計劃，由機電設備維護管理系統對于機電設備維修計劃執行情況進行跟蹤與調查，派遣專門的管理人員對設備情況進行驗收，確保機電設備維修養護工作高效率開展，為高速公路機電設備的正常運行提供保障。

4.3 機電設備管理

4.3.1 設備庫存管理

設備庫存管理活動主要是由出入庫管理、庫存臺賬、盤存管理以及報廢管理構成。

第一，出入庫管理。對于高速公路項目中機電設備出入庫記錄開展相應的管理工作，在機電設備出入庫管理期間也可自動化維護機電設備的備品、備件庫的庫存信息。

第二，庫存臺賬。充分顯示高速公路機電設備所有在庫設備的名稱、設備所在庫房、數量以及時間等相關信息。

第三，盤存管理。對于高速公路項目當前機電設備庫存數量進行盤點，同時核對機電設備庫存以及出入庫情況后進行封存，以盤點機電設備出入庫信息以及機電設備庫存信息為基準開展相應的管理活動。

第四，報廢管理。機電設備管理人員可填寫設備報廢單，在經由管理人員審批確認后，將所報廢的機電設備納入報廢設備庫內開展相應的管理活動。

4.3.2 設備采購管理

設備采購管理活動主要是由采購流程管理以及采購合同管理為主進行。

第一，采購流程管理。對于機電設備采購的申請人、申請日期、采購方法、委托單位信息、采購信息明細等內容構成。

第二，采購合同管理。對于機電設備采購合同管理主要是由合同登記以及合同信息構成，對于采購合同中的供應商名稱、聯系人、合同總金額、到貨日期以及合同掃描件等進行管理。

4.4 預警管理系統設計

預警規則制定主要是由預警管理作為首要前提，預警規則主要是由質保到期預警、故障預警以及維護超時預警等內容構成，支持短信平臺以及站內消息兩個渠道將預警信息自動發送給指定的管理人員，并由預警管理系統自動化保存與維護相關的預警信息。

4.5 計劃進度管理系統設計

充分結合機電設備信息以及機電設備養護期間的歷史數據信息進行綜合化的提煉統計分析，系統化重點分析機電設備健康狀況以及機電設備的維護效率，基于機電設備完好率、維修及時率、機電設備故障維修率以及機電設備巡檢完成率繼而開展相應的計劃進度管理工作。

4.6 問題庫管理系統

借助問題庫管理系統對于機電設備故障維修全過程所形成的經驗與知識開展相應的維護管理工作，由機電維修人員對于成功修復的設備故障發生原因以及問題解決方案進行總結與分析，并將設備故障解決經驗以標準化格式來更新故障維修知識庫，為后期機電設備運維管理工作開展提供相應的借鑒與參考。

4.7 移動終端App 設計應用

借用移動重點管理設備完成機電設備運維數據信息的實時上傳、下載以及查詢等職能，同時需要實現拍攝圖片以及機電設備故障信息的同步上傳。此外，需要根據名稱信息來實施查詢機電設備的相關信息以及故障信息，對于機電設備管理系統中的問題庫信息進行實時查詢以及問題推送活動。

4.8 數據分析為決策提供支持

機電設備信息與養護活動開展期間，需要對機電設備維護管理產生的歷史數據信息進行綜合化提煉統計分析工作。同時需要系統化重點分析機電設備運行的健康狀況以及設備維護維修效率。

4.9 物聯網感知技術應用保障措施

信息技術更新速度極快，數據系統的維護更新活動需要一定的資金成本，為此需要大大增加信息化資金投入水平，大大增加新技術、新方法以及新理念的應用水平，鼓勵高速公路內部人員摒棄傳統管理理念。[7]此外物聯網感知技術的應用雖能夠提升高速公路機電設備精細化管理效率，需要充分調動管理人員的個人能動性，定期開展管理人員的技術培訓工作，全面提升信息化技術管理人員個人能力水平。

5 總結

總而言之，將物聯網感知技術納入高速公路機電設備精細化管理環節中，可全面提升機電設備管理工作開展效率，降低機電設備管理數據信息交互共享水平。為此需要基于物聯網感知技術設計機電設備精細化管理系統，全面提升高速公路機電設備的運行質量，為高速公路安全運營提供技術支撐。