浅谈高速公路机电养护数字化发展

浅谈高速公路机电养护数字化发展

高凯辉

中交二公局铁路建设有限公司  陕西省西安市 710100

摘要：目前，我国高速公路的养护评价标准不严格，养护质量和养护技术缺乏有效的参照依据，且没有统一的养护定额，具有很大的随意性，对于高速公路养护结果评价主要参考单一的路况指标。目前，我国高速路网格局已基本形成，高速公路发展也从过去的以建设为主逐步向为建设、养护、管理、服务并重转型，推动公路发展由资源消耗向集约高效转变。目前大多数人对高速公路机电养护的理解更多体现在宏观层面，随着全国取消省界站和智慧高速探索的推进，高速公路的各个业务系统协同性有了新的要求，但是机电养护还是停留在聚焦单个设备或者单一行为上。随着智慧交通的发展，这种碎片式的机电养护理念已经无法适应高速公路全局发展的要求，亟待寻找新的业务模式。

关键词：高速公路；机电养护；数字化

引言

交通运输部发布的《数字交通发展规划纲要》中明确提出，到2020年，交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化升级迈出新步伐，数字化采集体系和网络化传输体系基本形成；到2035年，交通基础设施完成全要素、全周期数字化，天地一体的交通控制网基本形成，按需获取的即时出行服务广泛应用。

1数字化探索

不同于传统的信息化，高速公路机电系统是个复杂的系统，涵盖的设备种类繁多，充满了不确定性，其中设备故障就是最大的不确定性。机电养护数字化的一个重要目标就是应对系统的不确定性。所以，数字化的本质是通过构建一个基于数据和算法的平台，以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性，优化资源配置效率。机电系统内、外部的所有的交互都基于数据，面对内外部任何不正常的数据变动，系统都能够迅速感知并做出反应。

2高速公路机电养护数字化应用

2.1数据分析辅助决策驱动机电养护服务

数据资源规划是智慧高速顶层设计的重要组成部分，按照建管养服一体化的设计思路，机电管养平台的基础数据，比如设备的GIS信息结合高精地图在建设阶段就已完成。机电管养平台重点是用好终端感知设备或巡检人员采集的机电系统实时状态数据，完成基于数据分析的业务管理和辅助决策：机电设备状态监测数据的应用场景由智慧高速运营管理需求决定，通过不同的管理视角和应用需求，实现多尺度、多目标的数据挖掘工作。根据分析对象的不同，可以从设备、运营两个视角整合数据源。同时根据数据特点，再把机电设备状态监测数据分为两大类应用：一类是基于实时数据的日常养护业务场景；另一类是基于历史大数据或与其他数据源的融合分析。机电设备视角重点是做好高速公路机电设备资产的数字化管理。日常养护业务中管养平台自动巡检，收集设备运行参数，通过比对预设指标，判断设备状态，针对异常情况生成预警信息。

2.2强化机电设备养护技术

高速公路机电设备经过一段时间使用后，故障发生率必然会大幅增加，导致此种情况出现的原因是设备老化、磨损等，这就要求相关人员对日常养护予以加强，如此方可使得机电设备能够实现正常运行，而且机电设备使用寿命也会有大幅延长。管理人员要通过可行渠道来提高自身的设备养护水平，进行设备养护时对现代化技术加以充分应用，如此方可保证养护的整体效果达到预期。另外，现行的养护工作制度也要进一步细化，并确保其能够执行到位，依据设备养护现状完成好定期检查、不定期检查，而特殊设备则应该交由专门人员完成养护工作，这样方可确保设备养护质量有大幅提升。这里需要指出的是，相关人员也要针对机电设备养护的相关技术展开深入研究，这样可以保证养护技术的作用充分发挥出来，设备运行过程中存在的安全问题也可得到及时处理，整个运行自然就不会受到影响。如果机电设备的运行出现异常的话，维修人员应该在第一时间做好检修工作，确定原因后选择可行的措施予以解决，如此可以确保机电设备故障带来的实际影响降至最低。

2.3做好设备运行环境管理

对高速公路机电设备进行维护维护时，设备运行环境是不可忽视的，要通过可行的措施进行控制管理，如此方可使得环境因素带来的影响切实消除，机电设备能够保持安全运行。对机电设备运行产生影响的环境因素非常多，气候条件、空气湿度、温度等均会对机电设备运行造成较大影响，这就要求相关人员切实完成好监控工作，进而选择切实可行的措施来对运行环境予以适当调节，这样方可使得机电设备能够一直保持良好的运行状态。在对设备运行环境展开监控时，可对传感器技术、摄像头技术等加以综合应用，如此可以保证相关人员对环境变化有清晰认知，进而选择可行的措施加以调整，机电设备自然就可在更为适宜的环境中运行。

2.4机电设备使用寿命的确定

机电设备的生命周期指的是设备从开始正常使用到彻底失去使用功能的时间。判断机电设备是否可以正常使用的标准为设备在特定环境下和要求时间内完成指定功能能力的高低。特定的条件指的是设备所经受的压力、噪音和负载等条件，要求的时间可以理解为设备的使用寿命，即设备从正常使用到失效的时间段，指定功能指的是设备的使用功能，即设备的作用。机电设备的使用寿命包含经济、物理和折旧三个方面。机电设备成本主要包含购买成本，即一次性购买设备需要支付的费用；能源消耗，一般是指设备在使用过程中消耗的电费；维修费，一般是指当设备在出现故障时，保证设备正常运行进行维修产生的费用；材料费，一般是指对设备日常维护产生的材料成本，另外，在设备管理过程中，管理人员的工资、奖金和其他福利产生的管理费用也是机电设备的正常运行成本。高速公路机电设备的物理寿命是指设备从开始使用到损坏至失去使用功能的时间总长，设备的物理寿命可以通过维修和修复进行延长，其长短和设备使用的环境有关。目前有关机电设备的物理寿命的评估方法有两种，即通过设备生产厂家提供和利用Delphi  Method方法进行预测。前者是根据生产厂家多年积累的经验和收集的数据对设备物理寿命进行预测，后者是以设备生产的技术和材料及使用用途及环境为基础，依靠相关专业维修人员和相关专家和长期的管理人员对设备的物理寿命进行阶段性评估。

2.5提升人员专业技能，建立自有专家库

第一，要让机电人员参与到机电工程建设中去，让其深入了解项目施工的整体阶段，弄懂弄通设备的安装调试过程和线路路由走向，便于今后的运营维护工作：第二，要培养多技能人才，目前许多高速公路依赖外维单位的原因在于自身人员不具备相关职业技能，如高空作业、电力作业等特殊工作。因此高速公路运营单位要着重培养本单位多技能人才，通过组织集体学习、交流学习等方式提升机电人员业务素质，同时可以通过奖励手段激发机电人员自主学习的热情。要建立本单位内部专家库，将经验丰富、技术过硬、责任心强的技术人员纳入其中，成立疑难故障“会诊制度”，最大限度发挥其专业技能。

结语

过去碎片式的逻辑已经无法适应数字化的挑战，一定要寻求全新的数据意识思维。高速公路机电养护的数字化转型将实现高效运营，通过数据赋能驱动机电管理整体业务模式和管理模式转型升级，为高速公路数字化、智能化建设提供有力支撑。

参考文献

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[2]饶永波.高速公路机电设备使用寿命的管理机制和实施方法[D].郑州：河南科技大学，2011.

[3]饶永波，常治元，杨宗霄，等.高速公路机电设备使用寿命预测模型[J].河南科技大学学报（自然科学版），2011，32（2）：12-15.