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        新ETC時(shí)代聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理工作的思考

        2021-07-22 13:49:02
        湖南交通科技 2021年2期
        關(guān)鍵詞:機(jī)電收費(fèi)運(yùn)維

        鄧 翔

        (湖南省高速公路集團(tuán)有限公司, 湖南 長沙 410003)

        0 引言

        自2019年5月交通運(yùn)輸部部署深化收費(fèi)公路制度改革取消高速公路省界收費(fèi)站目標(biāo)任務(wù)后,湖南省克服時(shí)間緊、任務(wù)重、壓力大、涉及面廣、技術(shù)要求高等困難,按交通運(yùn)輸部“遠(yuǎn)近結(jié)合、統(tǒng)籌謀劃,科學(xué)設(shè)計(jì)、有序推進(jìn),安全穩(wěn)定、提效降費(fèi)”的要求圓滿完成各項(xiàng)任務(wù),于2020年1月1日零點(diǎn),取消境內(nèi)25個(gè)省界收費(fèi)站,成功切換新的收費(fèi)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行;2020年5月6日,全面打贏“第十戰(zhàn)役”,正式恢復(fù)正常收費(fèi)。目前,新聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行總體正常。湖南省完成取消高速公路省界站工程建設(shè)后,如何進(jìn)行有序收費(fèi),如何做好ETC門架系統(tǒng)、ETC收費(fèi)車道及混合車道系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù),確保聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)的安全正常運(yùn)營,成為機(jī)電運(yùn)維工作的重點(diǎn)。

        1 研究背景

        1.1 維護(hù)涉及范圍大

        新ETC時(shí)代外場設(shè)備點(diǎn)位維護(hù)量增大,機(jī)電系統(tǒng)設(shè)施種類增多,機(jī)電系統(tǒng)科技水平更加前沿化,對機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、流程化管理提出了更高要求。

        1.2 運(yùn)行保障要求高

        全國聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)對于收費(fèi)業(yè)務(wù)持續(xù)運(yùn)行保障提出更高要求,而機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和維修時(shí)限性是其重要基礎(chǔ)。機(jī)電系統(tǒng)須實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、智慧、高效的運(yùn)維模式,同時(shí)為新ETC時(shí)代預(yù)留接口。

        1.3 海量數(shù)據(jù)處理應(yīng)用難度大

        交通大數(shù)據(jù)融合共享,各類數(shù)據(jù)資源顯著增加,應(yīng)用即將迎來爆發(fā)式增長。必須對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處置和深度應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輔助決策、科學(xué)養(yǎng)護(hù),助力智慧交通發(fā)展。

        2 技術(shù)發(fā)展概況

        2.1 機(jī)電運(yùn)維模式的3個(gè)發(fā)展階段

        機(jī)電運(yùn)維模式發(fā)展3個(gè)階段如圖1所示。3種運(yùn)維狀態(tài)的核心差別是其背后的支撐系統(tǒng),即從故障后維修的人工判斷到預(yù)防性維修機(jī)器判斷,技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)跨越的核心是對設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集與賦能。結(jié)合新ETC時(shí)代下對機(jī)電運(yùn)維工作帶來的挑戰(zhàn),除了運(yùn)維平臺系統(tǒng)的進(jìn)化升級,與其相應(yīng)的各項(xiàng)制度改革包括人員培養(yǎng)及管理、運(yùn)維隊(duì)伍框架的變革及調(diào)配等也都是要綜合考慮的重要因素。

        圖1 機(jī)電運(yùn)維模式發(fā)展3個(gè)階段

        2.2 預(yù)測性維修

        2.2.1基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級

        通過對原有機(jī)電設(shè)備改造和新型機(jī)電設(shè)備應(yīng)用,特別是利用新一代傳感器設(shè)備對基礎(chǔ)設(shè)施的智能化升級,以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的即時(shí)反饋,支持各種高速場景全維度的設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測,為運(yùn)維業(yè)務(wù)子系統(tǒng)建設(shè)提供基礎(chǔ)支撐。

        2.2.2運(yùn)行管理智能化轉(zhuǎn)型

        通過重構(gòu)崗位布設(shè),精細(xì)化崗位分工,提升員工技術(shù),提高運(yùn)維效能,同時(shí)細(xì)化考核機(jī)制,配合信息化手段,提升協(xié)同處置能力。同時(shí),合理安排自維、代維、專業(yè)性維護(hù)比例,引入競爭機(jī)制,合理進(jìn)行市場化維護(hù)運(yùn)作。

        2.2.3數(shù)據(jù)運(yùn)用智能化創(chuàng)新

        建設(shè)一個(gè)具有融合拓展功能的運(yùn)維平臺架構(gòu)(見圖2),包括設(shè)備狀態(tài)全要素感知系統(tǒng)(在線監(jiān)測設(shè)備環(huán)境狀態(tài))、機(jī)電設(shè)備全周期管理系統(tǒng)(設(shè)備基本信息、空間定位信息、各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修臺賬、維修記錄等)、運(yùn)維人員調(diào)度管理系統(tǒng)(分級分類處理設(shè)備運(yùn)維問題、一體化流程化運(yùn)維調(diào)度、全過程可控可追溯)等,用信息化手段實(shí)現(xiàn)機(jī)電運(yùn)維過程中數(shù)據(jù)的智能化運(yùn)用。

        圖2 設(shè)備運(yùn)維平臺架構(gòu)

        2.2.4業(yè)務(wù)模式智能化轉(zhuǎn)變

        業(yè)務(wù)模式智能化可將問題的發(fā)現(xiàn)由人工上報(bào)向主動(dòng)預(yù)警轉(zhuǎn)變、問題的解決由延時(shí)處理向即時(shí)清除轉(zhuǎn)變、運(yùn)維策略由人為經(jīng)驗(yàn)向數(shù)據(jù)輔助研判轉(zhuǎn)變。

        2.3 智能化機(jī)電運(yùn)維平臺建設(shè)

        2.3.1平臺架構(gòu)

        前期規(guī)劃建設(shè)一個(gè)具有融合拓展功能的平臺架構(gòu),在總體平臺架構(gòu)內(nèi),構(gòu)建一系列“小而優(yōu)”的具體業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)。

        2.3.2業(yè)務(wù)支撐

        以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向,廣泛積累數(shù)據(jù)。

        2.3.3迭代升級

        中期快速完成系統(tǒng)迭代升級,各子系統(tǒng)有效數(shù)據(jù)回饋平臺形成數(shù)據(jù)閉環(huán)。

        2.3.4數(shù)據(jù)挖掘

        后期對積累的運(yùn)維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和挖掘,配合技術(shù)的發(fā)展,快速通過已積累數(shù)據(jù)釋放生產(chǎn)力,加速新技術(shù)應(yīng)用。

        3 智能化機(jī)電運(yùn)維管理關(guān)鍵技術(shù)

        在新ETC時(shí)代,聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)分為監(jiān)控、收費(fèi)、通信3大系統(tǒng),其中監(jiān)控又分為路面環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、隧道照明、通風(fēng)、供配電、控制PLC、電力遠(yuǎn)控、緊急電話及廣播等十幾個(gè)子系統(tǒng);收費(fèi)系統(tǒng)也可細(xì)分為車道控制系統(tǒng),入口治超、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)、路面門架識別、機(jī)房設(shè)備及管理等諸多子系統(tǒng),還有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及VPN網(wǎng)絡(luò)、安全防范系統(tǒng)、道路測控裝置、路面敷設(shè)的通信管道、大量的光電纜等。在新形式下,如何有效運(yùn)維各個(gè)機(jī)電子系統(tǒng)并發(fā)揮其功能,協(xié)調(diào)各個(gè)廠商、運(yùn)維單位、第三方技術(shù)支持及檢測機(jī)構(gòu)并進(jìn)行有機(jī)的管理、聯(lián)系和運(yùn)營成了目前亟需解決的問題;如何搞好機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維工作,對于管養(yǎng)單位提出了更高的要求。管養(yǎng)單位應(yīng)該根據(jù)所轄區(qū)域范圍、機(jī)電系統(tǒng)特點(diǎn)、人員配置情況,充分調(diào)研、逐步摸索和探討合理的運(yùn)維管理工作思路,需要逐步形成有效機(jī)電系統(tǒng)綜合管理的手段和辦法。

        3.1 運(yùn)維管理體系和機(jī)制重構(gòu)

        取消省界收費(fèi)站后,建立與完善適應(yīng)新形勢的聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)管理體系,以滿足新聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營管理需求。

        建立標(biāo)準(zhǔn)化管理體制,對機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理架構(gòu)的組成、崗位設(shè)置、人員編制進(jìn)行合理化、標(biāo)準(zhǔn)化配置,進(jìn)一步降低管理成本,提高工作效能。同時(shí),完善標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)制,包括資產(chǎn)管理、維護(hù)維修管理、備品備件管理、應(yīng)急處置管理等。比如機(jī)電設(shè)備管理是資產(chǎn)管理的重要組成部分,包括設(shè)備分類、統(tǒng)一編號、設(shè)備臺賬、設(shè)備更新與改造等、停用與報(bào)廢等。還須根據(jù)取消省界站最新的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案要求,統(tǒng)一維護(hù)技術(shù)規(guī)程,進(jìn)一步統(tǒng)一“三大”系統(tǒng)、供配電、隧道機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)測試內(nèi)容、維護(hù)周期及內(nèi)容等。針對運(yùn)維管理各個(gè)環(huán)節(jié),通過多項(xiàng)指標(biāo)考核,量化考核結(jié)果,對各運(yùn)營單位整體運(yùn)維能力進(jìn)行考核評價(jià),落實(shí)責(zé)任到人,貫徹執(zhí)行到位,使機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維考評有章可循,有據(jù)可依,促使運(yùn)維管理工作有序高效進(jìn)行。

        3.2 網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管與防范

        完善安全防范機(jī)制,注重網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)和維護(hù),定期模擬黑客攻擊,建立長期有效的預(yù)警機(jī)制(模型),及時(shí)升級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、防堵系統(tǒng)漏洞,保障聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)安全。各運(yùn)營單位加強(qiáng)對車道收費(fèi)系統(tǒng)、清分結(jié)算系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)測,對核心系統(tǒng)設(shè)備定期開展漏掃和入侵監(jiān)測,全力做好網(wǎng)絡(luò)安全的監(jiān)督和檢查。各運(yùn)營單位要完善網(wǎng)絡(luò)安全值班值守制度,加強(qiáng)日常安全運(yùn)維和巡檢工作,安排專人巡查網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,確保轄區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定、系統(tǒng)運(yùn)行正常,共同筑牢系統(tǒng)安全防范底線。

        3.3 針對異常事件的一體化協(xié)同聯(lián)動(dòng)

        參照部省站三級聯(lián)動(dòng)工作要求,建立省、運(yùn)營單位、站三級聯(lián)動(dòng)機(jī)制。各級單位成立技術(shù)保障團(tuán)隊(duì),分級、分片區(qū)確保ETC門架、車道收費(fèi)系統(tǒng)等平穩(wěn)運(yùn)行與業(yè)務(wù)開展。一旦發(fā)現(xiàn)影響省內(nèi)清分結(jié)算、計(jì)費(fèi)收費(fèi)的問題,快速排查和處置,并報(bào)省中心;跨省問題由省中心報(bào)部工作組協(xié)調(diào)予以解決。

        3.4 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能決策

        充分利用省級和路段聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測平臺,加強(qiáng)ETC門架、收費(fèi)車道等關(guān)鍵系統(tǒng)的監(jiān)測,全面及時(shí)掌握運(yùn)行情況。利用人工智能方法、算法模型,結(jié)合業(yè)務(wù)需求,智能分析各類系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障和業(yè)務(wù)問題,快速處置整改。同時(shí),各運(yùn)營單位依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果開展科學(xué)決策,完善運(yùn)維巡檢、應(yīng)急處置相關(guān)制度,根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)通報(bào)情況,做好臺賬記錄,快速解決故障隱患。

        3.5 高速公路機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理平臺

        3.5.1平臺總體設(shè)計(jì)

        結(jié)合5G、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等,建立機(jī)電設(shè)備臺賬,有效整合聯(lián)動(dòng)運(yùn)維信息系統(tǒng),搭建全省統(tǒng)一運(yùn)維平臺。平臺可將信息分層級、分角色推送至各級管理維護(hù)人員,實(shí)現(xiàn)維護(hù)人員、機(jī)具及經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字化;通過網(wǎng)絡(luò)化、智能化共享,進(jìn)而形成區(qū)域級別的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程運(yùn)維協(xié)助系統(tǒng),以助其全面了解情況,防止重復(fù)工作、盲目維護(hù)。同時(shí),加快信息建設(shè)在維護(hù)工作業(yè)務(wù)支持體系的融合及應(yīng)用,開發(fā)移動(dòng)端出行服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),推送公眾出行所需路況信息、預(yù)警信息。

        3.5.2系統(tǒng)功能

        1) 實(shí)時(shí)查詢機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)狀況,可有助于制訂運(yùn)行管理費(fèi)用的預(yù)算和對資產(chǎn)的統(tǒng)一管理。

        2) 實(shí)時(shí)查詢更新的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)評估,有助于制訂更切合實(shí)際的維護(hù)或更新改造計(jì)劃,讓投入的設(shè)備在壽命期內(nèi)完好工作,且其運(yùn)行費(fèi)用最省。

        3) 實(shí)現(xiàn)主要設(shè)備故障預(yù)警或自動(dòng)報(bào)警,有助于提前做好故障維修方案及備品備件的采購,特別是主要設(shè)備的故障可及時(shí)維修或更換,保障系統(tǒng)運(yùn)行。

        4) 實(shí)現(xiàn)設(shè)備處理過程、備件更換的程序化和規(guī)范化,結(jié)果自動(dòng)記錄不可更改,可有效管控成本。

        4 結(jié)語

        為確保新ETC時(shí)代聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)順暢運(yùn)行,須重構(gòu)運(yùn)維管理業(yè)務(wù)流程,落實(shí)安全監(jiān)控與應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,搭建高速公路機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理平臺,利用物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)研發(fā)機(jī)電設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測和診斷、實(shí)時(shí)查詢運(yùn)行數(shù)據(jù)、自動(dòng)預(yù)警及報(bào)送故障信息、自主發(fā)布出行服務(wù)信息等功能模塊,以實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電設(shè)備的流程化管理、實(shí)時(shí)化預(yù)警和智慧化運(yùn)維。同時(shí)應(yīng)引進(jìn)有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人才,加強(qiáng)機(jī)電運(yùn)維技術(shù)力量,培養(yǎng)更高素質(zhì)運(yùn)維管理人員,以適應(yīng)新ETC時(shí)代聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理的需求。

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