高速公路機電設備維護與管理分析

謝承峰

（中鐵建昆侖高速公路運營管理有限公司，重慶 400000）

0 引言

近年來，為促進高速公路服務質量的提升，高速公路基礎設施整體優化加速，不僅使高速公路道路橋梁等基本設施維護管理的水平得到極大提高，管理運營的方式方法也發生重大轉變，如ETC 一經出現就快速普及。這種變化集中表現為信息技術、自動化技術、人工智能、大數據技術開發應用成果在道路所屬機電設備中發揮的作用，促使機電設備逐步實現功能轉變和效能提高。但是，高速公路各類機電設備運行特點不同，在運行指標、運行條件、維護與管理標準等方面存在較大差異，在長時間高負荷運行狀態下，難以避免會出現運行故障，導致高速公路的運行受到影響。

對此，應該根據機電設備的類型，有針對性地制定維護對策，并對設備進行科學管理，保證機電設備潛在的安全隱患能夠得到及時消除，且不會對高速公路的整體運行構成較大不利影響，促進高速公路先進性的全面提升。

1 高速公路機電設備特點

1.1 設備分布范圍廣泛

高速公路中應用的機電設備種類多、數量大，分布在道路沿線的各收費站、隧道、路段，安裝位置遍布地下、地面、地上等不同空間，其中包含多個系統，復雜程度較高。相比普通工程項目，高速公路建設規模更為龐大，為確保公路運行更為安全，促進服務質量的提升，在高速公路線路上的多個收費站、路段、隧道、橋梁等位置，需要布設不同類型的機電設備，保證各個系統之間能夠協同運作，及時收集高速公路運營期間產生的各類信息，為管理部門提供精準信息，實時掌握高速公路的運行情況[1]。

1.2 技術集成度高

高速公路機電設備的技術集成度高體現在智能化方面，通過使用先進的傳感器和監控系統，可以實時監測和控制高速公路上的各種設備，如攝像頭、交通信號燈、收費系統等，這些設備可以自動感知交通流量和道路狀況，并根據實時數據進行智能調節和管理，提高道路安全性和交通效率。同時，高速公路上的設備可以通過自動化技術實現自主運行和自動控制。

例如，收費系統可以通過車牌識別和ETC 電子支付系統，實現無人收費和快速通行。交通信號燈可以根據交通流量和道路狀況自動調節信號燈的開啟方式，提高交通流暢度和通行效率[2]。

2 高速公路機電設備維護內容

2.1 工程概況

以重慶巴南至綦江高速公路項目為研究案例。該路段全長99.948km。全線設互通式立交11 處（5 座樞紐互通，6 座一般互通），隧道12 座，特大橋5 座，停車區1 處，服務區2 處，養護工區2 處。在該項目中，機電設備較多，包括收費系統、監控系統、隧道機電系統、通信系統、供配電系統等，為保證各系統能平穩且高效運行，采取對系統維護的方式，及時解決系統運行期間出現的問題。

2.2 收費系統的維護內容

收費業務是營運管理的核心板塊，因此收費系統是整個機電系統中最為重要的系統之一，對維護的質量及時效性有著相當高的要求。在該工程中，收費系統由車道設備、亭內設備、廣場設備、機房設備、收費站機房設備等組成[3]。設備類型的不同，維護的內容和操作方式自然存在差異，為提升維護效果，保證機電設備平穩運行，需要根據實際情況對設備進行維護。諸如，在維護ETC 路側單元時，應該調整好天線功率，將RSU 主機上的灰塵清理干凈；在維護電動欄桿機時，對橡膠墊磨損情況認真檢查，檢查機械傳動性能、齒輪機械傳動位置的潤滑劑、機電內部是否存在異常響聲；對工控機進行維護時，應將工控機內部及面板上的灰塵清理干凈，認真檢查各個軟件的運行狀態；在維護IC 讀卡器時，對天線和通信線端口連接位置重點檢查，了解二者的連接是否牢固，并對讀寫器靈敏性認真檢查。

總體而言，對機電設備維護應該結合設備的特點以及所處的工作環境，制訂可行的維護方案，保證設備能穩定運行[4]。

2.3 監控系統的維護內容

在對該工程項目中涉及的機電設備維護期間，監控系統的維護之重點。通過對該工程的運營現狀分析，監控系統發揮著重要作用，同時監控系統也是損壞頻率較高的設備。因此，在實際維護期間，從系統的實際運行現狀出發，包含的內容有車道和廣場設備、外場設備、收費站設備、配電設備以及中心設備。要根據系統的運行特點和要求，對各個機電設備進行針對性的維護。

比如，在維護亭內和車道攝像機時，維護人員要將攝像機防護罩內外灰塵清理干凈，對攝像機溫度和攝像機圖像清晰程度認真檢查；在維護車輛檢測器時，檢查機箱防水性能和VD 數據上傳是否正常，明確自檢功能是否可以發揮作用；在維護事件檢測器時，檢查機箱外觀、設備運行狀態及設備的具體通信情況[5]。

2.4 隧道機電系統的維護內容

針對該項目研究的隧道機電系統，主要包含“現場控制網絡”“交通監控系統”“閉路電視系統”“緊急電話系統”“有線廣播系統”“環境檢測系統”等子系統，對隧道安全運行起著非常重要的作用。在維護隧道機電系統過程中，應該注重交通系統、消防報警器、分機、照明、廣播系統、現場設備柜等設備的維護。比如，在對車道指示器維護過程中，需要檢查發光器件、視認距離、故障告警、自檢功能等，明確各項功能是否可以發揮作用；在通行設備維護過程中，需要對機箱安裝情況認真檢查，將所需的配件數量清點好，明確各類配件型號能否滿足設備運行要求，同時對燈具功能及時測試，對照明回路供電電壓精準測量，利用儀器對不同照明回路開啟條件下的路面光亮度、亮度均勻性進行測量，觀測是否存在燈光閃爍、眩光等問題；在維護火災報警控制器時，通過火災報警軟件對報警主機、手報、雙波長、感溫感煙等設備運行狀態逐個進行檢查，檢查火災報警工作站時鐘同步、殺毒軟件、報警記錄等，檢查主機自動巡檢功能是否正常工作，有報警時主機是否能收到報警信息并發出聲光報警，響應時間是否及時，檢查主機時鐘是否正確，檢查主機報警信息與隧道監控軟件聯動功能等。

2.5 通信系統的維護內容

高速公路通信系統是高速公路現代化管理的重要支撐系統，它要準確及時地傳輸監控系統和收費系統的話音、數據和圖像等信息，保持高速公路各管理部門之間業務聯絡通信的暢通。對此，在實際維護過程中，需要注重傳輸以及接入等設備維護。在具體維護期間，針對光傳輸設備，應該側重對告警系統與環境監控的維護，檢查指示燈功能是否正常，指示燈、蜂鳴器的功能能否發揮效能，同時做好BAM 維護及系統的維護，尤其是各類軟件以及硬件的維護，要認真檢查各個模塊的運行情況。在接入系統維護期間，重點維護項目有實時告警信息，在具體操作中，在接入網終端的告警系統中（告警信息/實時告警信息瀏覽)功能下，查詢系統中所有未恢復的告警信息。針對獲取的告警信息，維護人員必須第一時間處理。在主機和設備運行維護階段，需查詢網元及其單板運行狀況，維護人員要進入接入網維系統的主界面狀態，在網元分布子窗口中觀察每個網元的運行現狀，從而進行相應處理。

2.6 供配電系統的維護內容

高速公路供配電系統為其他高速機電系統進行服務，確保各系統用電可靠、安全、合理。在對供配電系統維護過程中，涉及的內容有供電線路、供配電設施、電工用具、安全設施等。為提高維護的效率，保證機電設備平穩運行，維護人員在具體工作期間，應該采取對供配電設備定期巡檢的方式，合理制定維護對策，精準掌握設備的運行情況。在巡檢過程中，利用眼觀、耳聽、觸摸等檢查方式，了解設備在運行期間是否存在隱患和缺陷，利用工具以及儀表明確故障的性質。針對小的故障問題，可以在現場及時解決。在機電設備維護時，維護人員應該以高壓部分及重點設備為側重點，但不能忽視低壓部分以及一般設備的細微變化。對于變壓器的巡檢，檢查儲油柜及充電套管的油位、顏色是否正常，同時注意對變壓器運行過程中的聲音進行仔細辨別，若有不均勻電磁聲，應進一步仔細檢查原因并及時咨詢廠家進行現場排查；對于母線的巡檢，應檢查多股軟母線有無斷股，硬母排有無變形；設備線卡及金屬件是否牢固，連接線處有無發熱或伸縮現象，絕緣子是否清潔完好，有無放電痕跡。對于電纜的巡檢，應仔細檢查電纜頭有無滲漏油、發熱熔化、放電現象；電纜外皮有無損傷，外皮接地是否良好。

3 高速公路機電設備管理對策

結合重慶巴南至綦江高速公路各個機電系統的維護要求與內容，在對設備管理期間，應該從不同角度出發，靈活制定管理對策，強化各項維護管理機制，積極應用先進技術，保證設備穩定運轉。

3.1 強化機電設備管理制度與體系

在高速公路機電設備管理中，在保證定期維護的前提下，制定完善的管理制度和機制，確保故障問題能在第一時間發現并處理。依照設備運行情況，制訂預防性機電設備故障方案，做到制度先行，發揮制度對人員的約束和規范作用。加強監督體系的構建，對機電設備運行狀態全方位監督和管控，同時成立監督考核小組，對機電設備維護工作定期監督管理。在實際監督期間，應該制定規范化、標準化的管理措施，加大預防力度，保證不會發生意外情況。構建完善的故障預警機制，促進機電設備運行效率的提升，借助故障預警機制，讓維護人員了解設備的具體運行狀態。此外，積極引進現代化先進技術設備，將故障預警機制加入機電維護管理平臺，確保設備在出現故障時，可以將信息及時傳送到故障管理平臺上，通過平臺及時將故障信息推送至維護人員計算機或者手機上，確定維修時限，提高設備管理效率。

3.2 建立健全的設備管理信息共享機制

為確保高速公路機電設備運行狀態能隨時掌握，應該注重設備運行情況的信息共享，加強對信息技術的應用，從長遠發展戰略角度出發，降低企業運營成本，構建與現階段高速公路實際運行情況相一致的運行管理模式。高速公路機電系統龐大，應該將技術資源集中優勢展現出來，在管理內部建立“機電系統快速搶修120”保障體系，保證系統可以在短時間內完成故障診斷，合理分析機電設備運行期間產生的各類參數，結合應急反應機制快速制定搶修對策。同時，加強對標準化技術規范的建立，對機電設備維修管理工作展開規范化、標準化指導。通過量化考核體系的健全，對機電維護工作客觀、有效評價，以便機電設備管理工作能從以往的被動式過渡到主動式，從傳統的經驗管理過渡到智能化管理。

3.3 加強機電設備臺賬管理

為提升高速公路機電設備管理有效性，讓設備始終處在安全、平穩的運行狀態，應該加強對信息技術的利用，建立高速公路機電設備臺賬，對設備的型號、性能、安裝時間、設備數量等信息精準、詳細記錄，為后續設備的維護管理打好基礎，讓維修工作能夠做到有據可依。在對設備管理期間，建立必要的清潔保養機制、性能維護機制并嚴格落實，保證設備在高效運行的同時，使用壽命能延長。對設備中不必要的過期數據及時清理，促進設備運行效率的提升。通過建立機電設備退役報廢制度，及時更新無法滿足實際工作需求的老舊設備，徹底避免大量機電設備堆積的情況。

3.4 注重人才隊伍培養

在高速公路機電設備管理工作中，技術人員的專業能力會對設備管理效果產生直接影響。為提升機電設備管理效能，應該全面提升維護和管理人員的專業技能。要加大培訓和教育力度，建立專業水平高的維護與管理隊伍，著力提升人員的專業技能和素養。同時，制定明確的職責和機制，提高維護與管理人員的責任感。強化人才引進和交流，采取定期開辦交流討論會、組織人員外地考察學習等方式，全面促進維修及管理人員水平和能力的提升，讓其可以更好地投入工作中。由于機電設備維護與管理環節不可避免會出現風險，為保證人員能處在安全的作業環境，還要加大安全教育力度，提升人員的安全意識，以免在設備維護和管理時出現安全問題。

4 結語

高速公路機電設備維護與管理是重要的工作內容，對于高速公路的平穩運行有著積極影響。但由于受到多個因素的影響，導致機電設備維護與管理效果不佳，暴露出的問題較多。對此，應該結合高速公路的具體運行情況，對各類機電設備的特點進行深入分析，制定切實可行的機電設備維護與管理對策，保證問題有效解決，把機電設備的效用發揮到最大。