高速公路机电维修信息化管理的设计与实现

杨学本

（中国水利水电第十四工程局有限公司晋红高速公路大营街收费站，云南玉溪 653100）

【摘要】随着高速公路通车里程的快速增长，高速公路机电设备的品种和类别也越来越多，接口也多。采用传统的依靠人工自驾车辆完成全线设备巡查的维修保养模式不但比较耗时间，并且排查不全面，已经难以适应现代运营管理需求。同时，随着高速公路运营年限的增加，设备发生故障的频率越来越高，给机电设备养护工作带来了巨大压力。

经过研究，解决办法就是将机电维修业务流程从手工纸质操作变为网络应用系统中集中处理，实现信息化管理。本次系统的研发通过Html5+JSP/JAVA Servlet编程实现，按B/S网络模式设计，前端网页以Bootstrap框架作为开发支持，通过访问后台Servlet实现MySQL数据库的读写。维修任务的申报，由故障发现者在系统中直接发起，经过上报审核和任务分发及维修处理，避免了纸质工单传递不及时的弊端，实现了处理过程透明有监督，科学指导维修工作按先重点后一般实施、有的放矢，有效节约通行费和减少燃油消耗。本系统通过编程访问实现机电设备维修维护信息录入、信息处理、信息存储、信息查询和打印的开发过程逐一描述，软件实体经测试符合机电设备管理业务流程和使用需求，达到了降本增效目的，具有重要的实用价值。

【关键词】高速公路 维修 信息化 实现

1 前言

在高速公路运营管理过程中，以高速公路监控、收费、通信三大系统为主要内容的高速公路机电系统发挥了重要作用，实现了联网收费、视频监控及通信传输等功能，保障了高速公路正常运行，为高速公路信息化、智慧化打下了坚实基础。但随着高速公路通车里程的快速增长，高速公路机电设备的品种和类别也越来越多，接口也多。采用传统的依靠人工自驾车辆完成全线设备巡查的维修保养模式不但比较耗时间，并且排查不全面，已经难以适应现代运营管理需求。同时，随着高速公路运营年限的增加，设备发生故障的频率越来越高，给机电设备养护工作带来了巨大压力。为了解决上述问题，智慧高速应运而生。2020年中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》和《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》提出科技创新是交通现代化发展的强劲动力，要大力发展智慧交通。

本课题以晋红高速公路管辖路段作为研究对象，研究高速公路机电智慧管养系统，利用晋红高速公路现有机电系统设备资源和监控通讯网络资源优势，应用J2EE、MYSQL等软件开发工具，采用B/S网络结构模式，开发完成“高速公路机电智慧管养系统”，实现高速公路机电维修信息化管理，成果软件在晋红高速公路实体应用。

2系统的可行性及需求分析

首先，通过调研和规范业务数据交互规则、业务流程逻辑，制定合理的数据库结构和接口规范；其次，以B/S设计模式，通过网络编程开发，实现系统软件应用。

2.1 技术可行性

本系统设计以B/S网络模式，以Bootstrap框架作为前端网页开发支持，通过Html5+JSP/JAVA Servlet编程，使用mysql-connector-java8.0方便地连接和操作MySQL数据库。整体技术成熟，在网络上有相关技术代码可供查询，满足系统的开发需要，在技术上是完全可行的。

2.2 经济可行性

本系统开发应用之后主要用于代替传统机电设备维修维护人工填报管理方式，达到实时报告、快速响应、实时维修、实时监督、确保正常，虽然在开发期间投入了一定的资金，但是由于该产品能够准确指导维修、节约成本、提高企业经济效益，很快就会将其投资赚回，所以经济上可行。

2.3 操作可行性

系统部署于内网现有服务器上，采取防火墙及防病毒软件防护；客户端电脑使用普通联网办公电脑即可，使用者只要可以简单操作电脑即可。

3系统设计与实现

3.1系统架构

本系统设计采取如下图所示框架：

3.2系统管理模块设计

系统管理模块包括角色管理、用户管理、数据库管理三个功能。

3.2.1角色管理功能

角色代表不同用户权限的组合，新建角色并勾选相应权限即可完成角色的创建。

3.2.2用户管理功能

提供管理员创建用户、删除用户、设定初始密码功能。为用户分配不同角色，用户即可拥有不同的权限。

3.2.3数据库管理功能

提供数据库备份与恢复功能，防止数据意外丢失。

3.3用户登录模块设计

用户登录除了验证密码外，另外需输入动态验证码加以验证，确保为本人操作。

为保证登录后，各模块间共享用户信息，为此使用了session和cookie交互技术。

3.4机电设备维修信息化核心模块设计

机电设备维修维护管理模块实现机电设备维修维护工单业务流程信息化、自动计算当年设备修复率和完好率。

3.4.1维修工单模块设计

维修工单模块用于实现报修管理。按照业务流程，由分别具有申报、受理、分配、维修、结果确认的用户五个步骤的角色。通过点击“申报”按钮实现维修任务的发布和提交，通过点击流程当前所处位置按钮实现维修任务的分配、录入维修情况和进行维修结果确认。

模块应具备以下功能特点：申报一旦提交则自动按业务规则分配维修工单号。尚未提交时，当前角色具有查看修改权限；提交后，上级具有退回修改权限。维修结果一旦确认，则将归入历史档案，供查询和打印。

3.4.2 维修工单历史查询功能设计

维修工单历史查询模块提供对按站点查询、按年份查询、按设备名称查询功能，此外提供维修工单打印阅览功能。

3.4.3 维修数据分析工具

维修数据分析工具提供了设备完好率和设备修复率的自动计算。

3.5知识库管理模块设计

知识库管理模块实现OA模式的在线阅读功能，用于运维知识的收集和发布，并能用作维修人员培训教材和用于业务指导。功能设计以LibreOffice+pdf.js作为后台支撑，通过文件流的传输和处理，实时在前端展示office文档、PDF文档、图片功能。

3.6模块的集成与运行测试

应用模块的集成是实现各模块与UI主界面菜单调用关系，验证各模块是否能够从UI主界面正常调用。子模块的显示屏幕窗口，原则上在主界面的中显示。当需要使用全屏幕时，在浏览器中新开页面标签卡。

运行测试分为模块测试、集成后测试两种。模块测试验证是否实现了其应有的功能，集成测试验证从用户登录开始至业务数据的处理完成各个流程是否符合应用逻辑，是否存在变量冲突，以及数据的传输和处理是否符合业务流程和接口规范。

4 结语

本课题实现的软件系统开发，运行测试与设想效果基本一致，达到了实用性、科研性目的。并注重功能的完善性和实用性,适用于多条高速公路的机电设备集中化管理,具有重要的应用参考价值。

不足之处是，尚未实现手机app二维码扫码功能，这将在下一步进行完善，以实现“只要上网，就能与世界握手”的即时通知和处理需求。

参考文献：

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