高速公路机电运维管理智慧化发展浅析

岳小焱

身份证号：370902198204031557

摘要：在高速公路线路上，机电设备的正常运行是至关重要的，它们的可靠性直接影响着高速公路的服务功能。但是，由于各种原因，机电设备很容易出现故障，因此，我们必须及时发现和识别故障，并采取有效的措施来解决，以确保机电设备一直处于最佳的工作状态。

关键词：智慧高速公路；机电系统；运维；智慧化

引言:

在推动高速公路发展的同时，我们必须认真负责地对待其运营和维护，并且紧跟时代的发展，不断改善和完善相关的管理措施，使之更加完善、更加有效。随着技术的不断发展和变化，高速公路机电系统管理必须紧跟时代步伐，加强智能化技术的应用，以提升运维养护的效率和质量，实现对公路基础设施、司乘人员和车辆的高效智能化管理。为了确保高速公路的安全和高效运行，我们需要建立一个可靠的环境。在当前的信息技术发展趋势下，我们应该加强对高速公路机电系统的信息化和智能化，从而提高其运行效率和质量。

一、智慧运维的主要目标

采用多种先进的信息技术，结合高速公路线路上多种机电设备的运行特点，推行智能运维，旨在达到以下几个目的。（1）提升机电设备运行效率和质量的目的。通过制定一套严格的、系统化的运行维护流程，从故障识别、信息上报、诊断、影响评估到设备维修和检查验收，确保了设备的有效运营。（2）通过实时监控和分析诊断，我们可以对机电设备的运行状态进行实时管理，并及时获取有关设备运行的一手信息，以便更好地了解各类事件的发生情况。通过远程控制和调节机电设备的技术参数，可以确保其正常运行，并发挥出最大的效能（3）确保决策的科学性和可靠性。通过应用机器学习算法，对机电设备的参数、故障类型、故障产生原因、故障信息及运行维护策略进行关联性分析，不仅可以提高运行维护工作的准确性和自动化水平，而且还能够确保决策的科学性和可靠性[1]。

二、当前机电运维存在问题

（一）无法进行全生命周期监管

在面临繁多的机电设备管理时，只依赖传统的设备运营及维护手段，往往无法适时地定位问题，需要对大量的机电设施信息进行监控（如设备状况、维护周期、环境湿度和温度等）但现行的管理系统却缺乏联网感测数据以及相关空间数据，无法实时获取设备的电力供应、互联网连接、光纤连接及运作等多项状况。此外，一旦设备发生被窃或损坏的情况，后端的响应经常滞后，阻碍了路面资讯的实时感知，导致预告信息的准确性大打折扣，从而降低了其原有的使用成效。

（二）落后运维方式与新技术应用和发展不平衡之间的矛盾

在整合之前，许多路段的机电设备维修和维护管理仍然依赖于传统的报修方式，这导致了效率低下和故障维修不及时的问题。此外，由于无法有效地跟踪机电设备故障处理过程，很难对维修和考核工作进行评估。为了提高维护效率，我们需要建立一个统一的设备故障信息库，这样才能够更好地评估机电设备的性能，并且可以更准确地了解它们的使用寿命。由于缺乏系统全寿命周期的闭环管理，故障频率、安装位置等数据无法得到有效的分析和评估，因此，我们只能依靠经验来决定哪些机电设备需要改造，而设备与备件库库存管理则采用人工盘存的方式来实现。通过物联网和互联网技术，建立统一的运维平台和常用备件数字库，实现机电系统定期与专项巡检的电子化、常规化和制度化，以最大限度地减少库存，提高备件利用率，并建立关键设备在线监测指标体系，实现系统预防性养护，从而提升系统维护的科学性和合理性。

（三）运维评估体系不健全

首先，由于缺乏完整的运维评估视角，以及缺乏对机电设备的多元化考量，使得只能从单一指标来衡量机电系统的整体状况，而无法实现对整个系统的综合评估；此外，由于缺乏有效的操作流程，使得运维评估的效果受到了影响。由于数据收集的复杂性，以及评估的昂贵成本，使得运维评估模型尚未完善，缺乏科学的评价标准，无法满足对于长远发展的需求[2]。

三、快速路线机械和电子系统的维护和保养管理策略

（一）强调整体规划和管理，以提升管理质量

在执行高速公路的机电系统运维养护管理的过程中，应重视全面引入智能化的管理思路，并强化科学的管理方式，以提高机电系统运维的效率和品质。具体实施可以从以下几个方面进行：（1）重视对设备运行状态的分析，统一数据接口通信，并采用开放的协议，使得子系统可以协同运作。（2）需要优化施工管理流程，提高标准化程度，获取实时的数据信息，全面了解高速公路的机电设备运作情况，及时解决问题和缺陷。（3）应对管理责任的执行给予重视，提升机电系统运维养护任务的精准度和有效性，实质性地解决系统运行中的问题和缺点，使系统的功能得到持续性的提升。

（二）业务流程重新构建

随着技术的发展，各省份的高速公路已经建立起了多个监控中心，以实现机电设备的分级管理，以提升运营效率。如果在日常巡检中发现机电设备出现故障，应立即向监控分中心汇报。根据故障类型和等级，我们可以通过电话或其他方式向运行维护单位发送运维工单。为了保证系统的正常运转，我们会派出专家前往现场，为故障的机械和电气设备提供维修和保养服务。在完成这些工作并通过审核之后，我们会把所有的运营信息发送给省级监管部门。通过采用智慧运维技术，我们可以大幅度改善传统的机电设备运行维护模式。这种新的业务流程主要包括：（1）故障申报，这是一个非常重要的步骤。通过故障申报页面，我们可以准确地提交机电设备的实际故障信息。（2）系统会根据收集到的信息，自动生成详细的运维工单，以便及时将其传达至运维单位。（3）系统会对提交的方案进行审查。运维单位应根据机电设备的故障类型，结合经验，制定有效的技术方案，并将其提交审核，以确保设备的正常运行。（4）运维单位的工作人员应对机电设备进行针对性的维修处理，并将维修记录和结果及时反馈给分中心，以便及时有效地解决问题。

（三）与数字孪生的融合

数字孪生技术是一个涉及跨学科、多计量、众多物理特性、及不同概率的模拟过程，它以实物的形状、操作历史等多样化的数据为基础，模拟设备或设施在虚拟环境中的整个生命周期。现有的维保模式主要依赖于传感器的安装和人工检查，借助经验，部分机械设备得以被监测。但是，这种方法无法实施对所有机电设施的全面监控，也无法记录监测数据的时间细节，因此，对高速公路运营的安全保障有限。为达成高速公路的机电设备整体智能化运维，以及设备全生命周期的数字管理，还需降低运营成本，我们采用了数字孪生技术，实现机电维保全过程的连贯。数字孪生技术可以防止机电设备的意外停用，实现设备运行的预见性维护和运行控制优化。主要通过将实时收集的传感器数据转移至数字孪生模型，进行模拟与分析，对设备的健康状态以及出现的问题进行诊断，并进行问题预警。联合数字孪生的机电智慧运维平台，利用现有系统数据，协助运检、调度策略的规划，实现运检策略优化，同时建立“初始数据-设备画像-分析挖掘-策略规划-资源优化”的数据资产应用体系，为管理平台提供实质性支持，推进设备状态全观监控、数据分析智能化以及运检管理的精简化[3]。

四、结语

随着高速公路网络的不断完善，管养一体化的要求也越来越明确，而大数据、人工智能、物联网等前沿科技的出现，也正在深刻地影响着高速公路的建设、运营、管理，网络、传感器等技术的应用，使得智能的虚拟空间得到了充分的发挥，而数据也成为了高速公路服务的重要支撑，这些创新的思想也渗透到了安全、生产、服务的各个环节，使得人类的智慧与机械的智能得到了有效的整合，从而满足了社会的发展需要。

参考文献

[1]郑婧婧.浅谈未来高速公路机电运维管理[J].中国交通信息化,2021(S1):89-90.

[2]刘昊.高速公路机电设备智慧运维探索与实践[J].建筑技术开发,2021,48(06):113-114.

[3]吕培建,高速公路机电设备运维管理标准化建设.河南省,河南省高速公路联网监控收费通信服务有限公司,2021-01-11.