高速公路機電設備維護管理分析論文

　　摘要：根據高速公路機電設備運行需要，介紹基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＧＩＳ技術(shù)的高速公路機電設備維護管理系統，主要包括系統的總體需求、體系結構、功能結構及模塊等。實(shí)際應用表明，該系統滿(mǎn)足機電設備維護管理需要，實(shí)現了對故障的及時(shí)準確定位，具有較好的經(jīng)濟效益和服務(wù)效益。

　　關(guān)鍵詞：高速公路；機電設備；維護管理系統；ＧＩＳ技術(shù)

　　高速公路的有效運營(yíng)，管理水平提高，離不開(kāi)機電設備支持。一般而言，高速公路機電設備包括通信、收費、監控、供配電、照明、消防系統等，不僅構成內容復雜，分布比較分散，而且涉及到通信、控制、管理、計算機技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，增加管理維護難度。為克服這些障礙，提高機電設備維護管理水平，結合實(shí)際工作需要采取有效的維護管理系統是十分必要的。

　　１系統總體需求

　　對機電設備維護管理的主要目的是為高速公路營(yíng)運管理提供最優(yōu)的交通工程機電技術(shù)裝備，提高維護管理工作效率，確保機電設備性能良好，為車(chē)輛安全順利通行創(chuàng )造便利。因此，需要開(kāi)發(fā)有效的維護管理系統。（１）維護管理內容。①保證監控、通信、收費、供配電、照明系統正常運行；②對機電系統檢查與測試，及時(shí)掌握系統運行情況，發(fā)現異常情況立即處理；③根據設備故障分析設備損壞程度對系統的影響范圍，合理安排大修、中修或搶修工程，對損壞嚴重不能正常運行的系統進(jìn)行改建。（２）維護管理原則。①技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理原則。利用先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)系統，并盡量節約系統開(kāi)發(fā)和運營(yíng)成本；②運營(yíng)和維護原則。保證系統有效運營(yíng)，系統維護時(shí)盡量不影響高速公路運營(yíng)；③改造和更新原則。根據設備性能對其進(jìn)行維修、改造和更新，保證設備處于良好運營(yíng)狀態(tài)；④管理和維修原則。將技術(shù)管理和經(jīng)濟管理，專(zhuān)項維修和日常維修結合起來(lái)，及時(shí)處理設備故障。（３）系統總體需求。①按照技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理原則，選擇性能優(yōu)良，價(jià)格合理的設備，確保機電設備技術(shù)、性能優(yōu)良；②重視機電設備日常維護管理工作，確保設備性能良好，并在節約維護管理成本的前提下，保證設備技術(shù)性能滿(mǎn)足要求；③重視對現有設備的升級與改造，不斷提升設備綜合性能，節約成本；④注重從技術(shù)、管理、財務(wù)方面采取有效措施，提高設備技術(shù)性能和綜合效益，促進(jìn)整個(gè)高速公路安全順利運營(yíng)［１］。

　　２系統體系結構

　　系統利用Ｗｉｎｄｏｗｓ為開(kāi)發(fā)平臺，采用基于Ｗｅｂ的Ｂ／Ｓ體系結構模式。由于機電設備地域分布較分散，影響故障上報、維修方案。而利用Ｂ／Ｓ結構模式便利了操作人員與上級管理機構聯(lián)系，可立即采取維護管理措施。管理人員還可以隨時(shí)了解機電設備運行狀況，掌握設備性能，系統主要優(yōu)勢為：客戶(hù)端不需安裝專(zhuān)門(mén)軟件，與系統采用同一的Ｗｅｂ瀏覽器，節約成本，有利于系統維護升級，方便客戶(hù)端工作人員操作。在滿(mǎn)足日常工作要求前提下，可根據需要擴大系統規模，擴展Ｗｅｂ和數據庫服務(wù)器。系統對現有辦公網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行充分利用，避免網(wǎng)絡(luò )重復建設，節約人力、物力和時(shí)間。管理中心能掌握不同設備運營(yíng)情況，便于從整體做出決策，保障系統和機電設備處于良好運營(yíng)狀態(tài)［２］。

　　３系統功能結構及模塊

　　結合機電設備種類(lèi)繁多，分布較分散的特點(diǎn)，采用模塊化思想進(jìn)行系統設計，利用數據集中模式，全部數據集中在高速公路數據庫系統。采用上下級數據接口，各模塊數據都貯存同一數據庫中，不存在上下級模塊數據傳遞交換不便問(wèn)題。每個(gè)模塊的構成及功能如下。（１）系統管理模塊。主要功能為登陸控制、用戶(hù)權限設置、系統數據安全設置。應用網(wǎng)絡(luò )加密技術(shù)、信息安全技術(shù)合理控制系統成員，在保障信息共享的同時(shí)，也確保數據信息安全。數據庫管理主要內容為數據加密、導入、導出、備份。（２）基礎信息管理模塊。主要內容為管理機構、收費站、倉庫、廠(chǎng)商、機電系統建設方案等，管理機構設置和人員配備影響設備管理效果，收費站設備比較集中，倉庫用于存放機電設備，廠(chǎng)商信息影響機電設備性能和質(zhì)量，建設方案對設備建設、維護、管理產(chǎn)生直接影響，因而系統建設時(shí)對這些內容要高度重視。（３）設備基本信息管理模塊。對現役設備、備用設備、儀表設備等統一管理，記錄各項設備基本信息，規范出庫和入庫流程，并具有庫存預警、設備跟蹤、信息查詢(xún)等功能，實(shí)現機電設備整個(gè)生命周期的管理。同時(shí)還建立設備信息資料檔案，為管理、維修提供依據，有效保障機電設備綜合性能良好。（４）設備維護信息管理模塊。堅持預防維修原則，完善規章制度，對機電設備進(jìn)行巡視和檢查，盡早采取預防維修措施，將質(zhì)量和安全事故消滅在萌芽狀態(tài)，防止故障發(fā)生，避免出現不必要的損失。同時(shí)對機電設備進(jìn)行保養，確保設備處于良好性能和工作狀態(tài)。（５）設備故障信息管理模塊。對設備故障進(jìn)行診斷和分析，給出維修建議，同時(shí)評定維修質(zhì)量，實(shí)現設備故障上報、分析、修理、評定的實(shí)時(shí)監督管理。（６）系統狀態(tài)評估模塊。掌握和了解設備運營(yíng)基本情況，根據系統記錄的巡檢數據、故障記錄、修理費用等，分析和評定設備運行狀況，預測設備維修費用，制定設備用戶(hù)計劃［３］。（７）統計分析模塊。統計分析內容包括設備狀況、設備故障、易出故障廠(chǎng)商等內容，利用設備完好率、設備故障率、單臺設備年維修費用、設備壽命周期費用等，作為設備運行狀態(tài)的考核指標，從而更為全面地評定設備性能和綜合狀態(tài)，為管理維護提供依據。（８）地理信息系統模塊。在ＧＩＳ環(huán)境下實(shí)現對機電設備的查詢(xún)與分析，掌握設備位置信息，有利于優(yōu)化資源配置。同時(shí)應用該系統還能讓人機交互界面更為友好，直觀(guān)反映機電設備配置和運行狀態(tài)，便利對機電設備性能的了解，也為做出管理維護決策提供參考。（９）維修人員管理模塊。為激發(fā)工作人員熱情，提高維護管理水平，系統對維修人員統一管理。根據設備性能狀況和維護管理需要，自動(dòng)安排維護人員，跟蹤維護管理人員的工作和設備運行狀況，回訪(fǎng)服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)態(tài)度，實(shí)現人力資源合理配置。（１０）技術(shù)論壇模塊。在該模塊支持下，機電使用和維護人員能相互交流和學(xué)習，提供信息平臺。有利于共同進(jìn)步，提高自身維護管理技能，及時(shí)處理機電設備存在的故障，確保機電設備處于良好性能和工作狀態(tài)。（１１）系統的實(shí)現。采用Ｗｉｎｄｏｗｓ為開(kāi)發(fā)平臺，利用基于Ｗｅｂ的Ｂ／Ｓ體系結構模式，ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２００８為后臺數據庫。系統采用多層模式開(kāi)發(fā)，分為Ｍｏｄｅｌ層、服務(wù)層等，將各功能代碼分開(kāi)，方便各模塊代碼嵌入與重組，提高開(kāi)發(fā)效率。系統界面包括登陸界面、用戶(hù)權限管理、基礎數據管理、設備管理、維護管理等，根據要求進(jìn)行各項操作，實(shí)現對機電系統的維護管理。

　　４ＧＩＳ技術(shù)在系統的應用

　　利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技術(shù)在Ｗｅｂ上發(fā)布地理信息，能從ｗｗｗ任意一個(gè)節點(diǎn)瀏覽到ＷｅｂＧＩＳ站點(diǎn)中的地理信息，有利于信息檢索和處理，并從技術(shù)上為地理信息的開(kāi)放和共享提供可能。ＧＩＳ系統體系結構分為集中模式、客戶(hù)／服務(wù)器模式、Ｗｅｂ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ模式，由于高速公路機電設備系統較分散，故開(kāi)發(fā)地理信息系統采用Ｗｅｂ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ模式，ＧＩＳ技術(shù)應用主要體現在以下方面。（１）具體應用。高速公路沿線(xiàn)設備標示在路的樁號兩側的位置處，采用圖表形式，形象地將機電設備實(shí)際位置標示出來(lái)，機電設備重要參數也顯示在地圖上。系統有地理信息系統模塊，在ＧＩＳ技術(shù)支持下，將機電設備空間特征與屬性信息聯(lián)系起來(lái)，在地圖上可查看各路段配置的設備及其屬性、運行狀態(tài)。系統具有故障設備預警顯示功能，對出現故障的設備能以特殊的警示顏色在地圖上顯示，定位系統顯示故障設備及地理位置信息，提醒工作人員處理設備故障。機電設備實(shí)現無(wú)縫連接，ＧＩＳ地圖上可顯示設備間的連接關(guān)系，并生成連接接口信息，從而便利機電設備故障定位，有利于及時(shí)查找和處理機電設備故障。系統可以查詢(xún)和統計特定區域的機電設備，繪制專(zhuān)題圖，還可以定位、顯示查詢(xún)結果，更為全面、細致地掌握機電設備信息狀況［４］。（２）應用效果。將該系統應用于邢臺－衡水高速公路機電設備維護管理中，做好安裝調試工作，以充分發(fā)揮每個(gè)模塊的作用，并掌握設備運行情況，對出現的故障及時(shí)采取措施處理。由于ＧＩＳ強大的信息收集和處理功能，可據此對機電設備進(jìn)行科學(xué)、全面的管理，有效地彌補傳統管理方式的缺陷與不足，促進(jìn)了機電設備維護管理水平提升。具體表現如下。①實(shí)現了對故障的及時(shí)準確定位。在地理信息系統模塊支持下，有效地對故障設備進(jìn)行準確定位。例如，２０１５年４月，Ｋ３５＋５５０段的通信系統出現故障，根據定位系統提示，工作人員很快找到故障所在地，并對其進(jìn)行及時(shí)修復。②經(jīng)濟效益。采用該系統后，對比２０１５年１季度和２０１４年１季度維修數據，一次維修成功率由８２％上升至９６％。每年可減少行車(chē)里程２．１萬(wàn)ｋｍ，節省燃油費３．２萬(wàn)元，節約人工成本２．４萬(wàn)元，年綜合經(jīng)濟效益達５．６萬(wàn)元。③服務(wù)效益。該系統能提高機電設備完好率，確保高速公路機電系統正常運營(yíng)，從而提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，得到駕駛員的一致好評。

　　５結語(yǔ)

　　本文基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＧＩＳ技術(shù)，結合機電設備維護管理需要，介紹了一種機電設備維護管理系統。實(shí)際應用表明，該系統滿(mǎn)足機電設備維護管理需要，經(jīng)濟效益和服務(wù)效益良好，在類(lèi)似工作中值得推廣和應用。

　　參考文獻

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