張慶妹

（安徽省交通控股集團(tuán)有限公司蚌埠管理處，安徽蚌埠 233200）

0 引言

近幾年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，在出行方面的需求也有所增長(zhǎng)，為了滿足社會(huì)在交通出行方面日益增長(zhǎng)的需求，我國(guó)加大了對(duì)交通建設(shè)行業(yè)的投資力度，也加快了高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，ETC）的建設(shè)，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的ETC 系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備來(lái)提高交通工程的運(yùn)行效率。高速公路機(jī)電設(shè)備是交通系統(tǒng)中的重要設(shè)備，具有系統(tǒng)性較高、內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn)，隨著高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)其的維護(hù)與管理難度也隨之增加。

目前我國(guó)高速公路機(jī)電設(shè)備在維護(hù)管理方面依然存在一些不足之處，管理模式落后、水平低下嚴(yán)重影響著機(jī)電設(shè)備的正常使用。特別是隨著信息化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，社會(huì)對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與管理也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的維護(hù)管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化的交通工程需求，對(duì)其進(jìn)行信息化升級(jí)是非常有必要的。

1 高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)及其信息化概述

高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)通常由通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)等部分組成，系統(tǒng)構(gòu)造與系統(tǒng)邏輯關(guān)系復(fù)雜，在可靠性方面要求極高，而對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理則是指采取有效的措施來(lái)減小設(shè)備故障概率，延緩設(shè)備性能的衰減，充分發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值（圖1）。當(dāng)前隨著高速公路行業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的維修和管理的工作量也越來(lái)越大，以往的交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理通常采用人工記錄的方式，根據(jù)設(shè)備的維修保單、出入庫(kù)單進(jìn)行一一對(duì)照，繼而才能進(jìn)行維護(hù)，這種維護(hù)管理模式極為繁瑣且容易出錯(cuò)，嚴(yán)重制約了機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的維護(hù)管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化的機(jī)電維護(hù)管理需求，對(duì)其進(jìn)行升級(jí)和改造勢(shì)在必行[1]。

圖1 高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)邏輯關(guān)系

信息技術(shù)的快速發(fā)展，為交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理提供了可靠的技術(shù)支持，同時(shí)也為其帶來(lái)了新的管理模式，其中BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）作為一種信息化技術(shù)，其數(shù)字模擬的技術(shù)同樣可以應(yīng)用于交通機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理，其可視化、協(xié)調(diào)性的優(yōu)勢(shì)能夠有效提升交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理水平。

不僅如此，BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)還能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并通過(guò)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互、信息共享，從而使設(shè)備維修管理系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確獲取設(shè)備的維修信息，解決傳統(tǒng)設(shè)備維修管理信息收集不全面、檢查難度大的特點(diǎn)，對(duì)提升機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理水平來(lái)說(shuō)作用極大[2]。

廣東省高速公路機(jī)電運(yùn)維系統(tǒng)就曾經(jīng)存在效率不高的情況，為改變這一現(xiàn)狀，其在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM 技術(shù)的支持下，構(gòu)建了智慧運(yùn)維管理體系，將BIM 技術(shù)和機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)維和養(yǎng)護(hù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)的結(jié)合，通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料的三維可視化，更有利于機(jī)電安裝信息的更新，同時(shí)通過(guò)橋梁、隧洞內(nèi)部空間的可視化，使得病害定位更加準(zhǔn)確、便于故障排查，極大地提高了機(jī)電運(yùn)維效率。

2 高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)所存在的弊端分析

2.1 信息無(wú)法有效共享

高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)通常由通信系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)組成，不同子系統(tǒng)之間的管理內(nèi)容、方式上有很大差別，通常是分別進(jìn)行維護(hù)管理，這樣不同系統(tǒng)之間的信息只能依靠人工記錄并傳遞的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)共享，信息交換和數(shù)據(jù)整合能力低下，不同系統(tǒng)之間的協(xié)同度不高，給設(shè)備的維護(hù)管理工作帶來(lái)極大難度。同時(shí)，子系統(tǒng)管理系統(tǒng)在技術(shù)層面上差異較大，系統(tǒng)更新程度不一，使得設(shè)備信息數(shù)據(jù)無(wú)法有效集成，不同子系統(tǒng)之間的信息共享也受到一定影響，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的管理效率無(wú)法得到有效提升[3]。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)備信息不完善

基礎(chǔ)設(shè)備信息主要是指對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理的重要基礎(chǔ)信息。在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理模式下，一些基礎(chǔ)設(shè)備因?yàn)橄嚓P(guān)信息未能有效統(tǒng)一，使得其基礎(chǔ)設(shè)備信息的收集不全面、不完善，制約了機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理工作。造成基礎(chǔ)設(shè)備信息不完善的原因有很多，如設(shè)計(jì)或者施工變更，未能及時(shí)對(duì)變更信息進(jìn)行記錄和調(diào)整，會(huì)使得設(shè)備信息的準(zhǔn)確性受到很大影響。同時(shí)，在交通機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)信息傳達(dá)不及時(shí)、傳達(dá)錯(cuò)誤等情況，也會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備信息的完整性造成一定影響。

2.3 故障排查效率低

我國(guó)交通事業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)電安裝規(guī)模不斷增大，這導(dǎo)致實(shí)際的交通工程中機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)極為繁瑣，各類連接線錯(cuò)綜復(fù)雜，增加了設(shè)備故障的概率和機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理的難度。在當(dāng)前的交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理中，由于缺少科學(xué)的技術(shù)手段，使得故障排查效率極低，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，相關(guān)人員無(wú)法根據(jù)管理系統(tǒng)的反饋準(zhǔn)確找到設(shè)備的故障點(diǎn)，機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)因此得不到及時(shí)的維修，使得其正常功能的無(wú)法充分發(fā)揮，影響到交通工程的正常運(yùn)行[4]。

3 信息化在交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

從前文的論述可知，當(dāng)前交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理方面存在著很多弊端，而通過(guò)信息化手段能夠有效對(duì)這些弊端進(jìn)行優(yōu)化和解決，利用信息技術(shù)能夠建立起一個(gè)集中的設(shè)備運(yùn)行與管理數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)信息共享平臺(tái)使得設(shè)備維護(hù)管理人員及時(shí)查詢各種設(shè)備的信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的有效掌握，為設(shè)備的維護(hù)管理工作提供了極大的幫助。

3.1 基于BIM 技術(shù)的設(shè)備維修系統(tǒng)

基于BIM 技術(shù)研發(fā)的設(shè)備維修系統(tǒng)，能夠根據(jù)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際情況，通過(guò)信息化的手段實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、有效的設(shè)備維修工作，這一功能的實(shí)現(xiàn)主要得益于BIM 信息系統(tǒng)能夠通過(guò)信息共享平臺(tái)訪問(wèn)設(shè)備信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息及時(shí)的查詢，從而使工作人員能夠準(zhǔn)確掌握設(shè)備的具體運(yùn)行情況。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，管理人員通過(guò)查看機(jī)電模型以及設(shè)備信息庫(kù)，及時(shí)排查出故障點(diǎn)，并對(duì)故障原因進(jìn)行初步分析，導(dǎo)出維修清單和維修計(jì)劃，并以此為基礎(chǔ)給維修和維護(hù)人員排放維修任務(wù)，使得維修工作迅速且更具針對(duì)性。

同時(shí)，BIM 信息系統(tǒng)還具有提醒作用，不僅能提醒人員進(jìn)行設(shè)備維修作業(yè)，還能在維修作業(yè)完成之后及時(shí)生成并保存維修記錄，使得BIM 信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)備信息更加完善，為設(shè)備的后期管理工作提供有效參考。

3.2 基于BIM 技術(shù)的機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理

交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理工作比較復(fù)雜，且存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，在BIM 可視化、協(xié)調(diào)性技術(shù)優(yōu)勢(shì)的支持下，能夠通過(guò)建立三維模型為機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理提供全面、專業(yè)的支持，有效提升設(shè)備的維護(hù)管理工作水平。在BIM 技術(shù)的支持下，管理人員可以根據(jù)設(shè)備的辨識(shí)碼快速查找設(shè)備的位置、維修和維護(hù)記錄等，并通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)省大量的設(shè)備檢查時(shí)間。同時(shí)還能夠根據(jù)設(shè)備以往的檢修記錄，結(jié)合設(shè)備的零部件的損耗以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)頻次等信息，確定設(shè)備的維修周期，制定對(duì)應(yīng)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，從而減少不必要的設(shè)備維護(hù)，提高維護(hù)效率。

此外，BIM 機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)還能夠針對(duì)故障多發(fā)的設(shè)備，根據(jù)其維修記錄將故障原因進(jìn)行綜合整理和分析，通過(guò)圖標(biāo)和模型的形式直觀地展現(xiàn)出來(lái)，維護(hù)管理人員能以此為基礎(chǔ)有效調(diào)整后續(xù)的維護(hù)管理工作，使工作更加高效。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，隨著人們交通出行需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)得到了快速發(fā)展，交通機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用也越來(lái)越多、復(fù)雜程度也越來(lái)越高，這無(wú)形中提高了交通機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理工作難度。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，BIM 技術(shù)作為新興的技術(shù)在交通機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理方面具有很多優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行有效管理、提升維護(hù)管理水平，使交通機(jī)電設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，確保交通工程正常功能的發(fā)揮。